一文介绍:氯丁橡胶性能、加工配合、应用和历史!
氯丁橡胶介绍
简称CR.由2-氯-1,3-丁二烯(即氯丁二烯)聚合制得的合成橡胶,具有良好的综合性能。氯丁橡胶CR为浅黄色或暗褐色弹性体,于1931年由美国杜邦公司实现工业化生产,现在已有10多个国家生产CR橡胶。
未加炭黑补强的硫化橡胶强度可达28MPa,相对伸长率约为800%,具有耐油、耐燃、耐氧化和耐臭氧等特性。但其相对密度较大1.23~1.25,常温下易结晶变硬,贮存性不好,耐寒性也差。主要用以制作多种耐油胶管、运输皮带、密封材料、传动带(特别是三角带)、海底电缆的包皮、造纸和纺织机械的胶辊等。此外,它还是一种优良的胶粘剂,具有胶液粘度小、易渗透、耐老化和粘接力强等优点。氯丁橡胶由美国杜邦公司于1931年首先实现工业化生产。
氯丁橡胶均以乳液聚合法生产,生产工艺流程多为单釜间歇聚合。聚合温度多控制在40~60℃,转化率则在90%左右。聚合温度、最终转化率过高或聚合过程中进入空气(氧气)均会导致产品质量下降。生产中用硫磺-秋兰姆(四烷基甲氨基硫羰二硫化物)体系调节分子量。硫磺-秋兰姆体系的主要缺点在于硫键不够稳定,这是影响贮存性的重要原因之一。若用硫醇调节分子量,则可改善此种性能。氯丁橡胶与一般合成橡胶不同,它不用硫磺硫化,而是用氧化锌、氧化镁等硫化。
氯丁橡胶特性
产品名称:氯丁橡胶,又称氯丁二烯(氯丁)橡胶
英文名称: Chloroprene Rubber(CR)
产品种类:有机化工产品
具体描述:外观呈乳白色至米黄色或浅棕色片状或块状物,不含滑石粉以外的机械杂物,无焦烧粒子。其物理及化学特性为:由2-氯-1,3-丁二烯经乳液聚合制成的均聚物。氯丁橡胶相对密度(d420)0.958, 熔点-130℃,沸点59.4℃,折射率(nD20)1.4583,蒸汽压(20.8℃)26.66kPa。溶于乙醇、乙酸、丙酮等多种有机溶剂,微溶于乙二醇、水。在光、热、电离辐射和催化剂存在下易聚合。其分子量一般为10~20万,相对密度1.15~1.25,玻璃化温度- 45℃,有极性,具有规整的分子排布和可逆的结晶性能。
氯丁橡胶的性能
一、氯丁橡胶CR的性能
氯丁橡胶CR虽然属于不饱和橡胶,但它的性能介于饱和和不饱和橡胶的性能之间,由于极性高且为结晶橡胶,所以物理机械性能较好,又具备极性橡胶的特点。
1.一般性能:
①氯丁橡胶CR的力学性能较高:自补强+极性橡胶
②良好的耐油性能:CR属于耐油橡胶,但耐油性不如NBR。
③良好的耐疲劳性能:用于同步带、齿形带
④较差的低温性能:CR的最低使用温度为-30℃,在油中的耐低温性能优于ACM、CPE、高ACN含量的NBR和FPM,因为它在低温下结晶。
⑤良好的耐老化性能:CR的耐老化和耐臭氧性能优于NR、SBR、BR、NBR,仅次于EPM和IIR,这与Cl的吸电性有关。
⑥电绝缘性能差
⑦气密性比一般合成橡胶高
⑧良好的粘合性能:具有较好的自粘性和互粘性
2.耐燃性能好:CR的氧指数为38~41,离火自熄(氧指数>27)。
氧指数(OI):>27% 为高难燃材料如:PTFE、CR;介于22~27%为难燃材料如CPE、PC、PA;<22%为易燃材料如NR、PE、EPDM
氯丁橡胶CR的配合与加工
1.配合:
①硫化体系:CR要用金属氧化物硫化,如用ZnO 5份,MgO 4份,对于非硫调型的还要用促进剂NA-22,否则硫化速度太慢。国家标准配方如下:
CR100 硬脂酸0.5 氧化锌5 氧化镁4 NA-22 0.5 SRF30 防D 2
②补强体系:CB对CR的补强作用不是很明显,对非硫调型的相对要好一些。为了提高撕裂强度、定伸应力,仍需加入补强剂。
③防护体系:虽然CR的耐老化性能比NR好,但仍需使用防护剂。
④增塑体系:一般使用石油系的增塑剂,石蜡油一般用5份以下,环烷油一般用20~25份,芳香油可以达到50份,要求耐寒性好则用酯类增塑,要求阻燃则用磷酸酯类。
⑤增粘体系:一般选用古马隆、酚醛树脂、松焦油。对结晶性的非硫调型更需要。
2.加工:
CR的加工性能主要取决于未硫化胶的粘弹行为,其粘弹行为随温度的变化如表:
表1-1 C....
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