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丁基橡膠是什么?歷史中是如何發(fā)展而來的?
更新時間:2021-12-10 點擊次數(shù):2626
   丁基橡膠是合成橡膠的一種,由異丁烯和少量異戊二烯合成。一般被應用于制作輪胎。在建筑防水領域,丁基膠以環(huán)保的名號已經(jīng)全面普及代替瀝青。
  丁基膠,簡稱IIR,是IsobutyleneIsopreneRubber的縮寫。具有良好的化學穩(wěn)定性和熱穩(wěn)定性,突出的是氣密性和水密性。它對空氣的透過率僅為天然橡膠的1/7,丁苯橡膠的1/5,而對蒸汽的透過率則為天然橡膠的1/200,丁苯橡膠的1/140。因此主要用于制造各種內(nèi)胎、蒸汽管、水胎、水壩底層以及墊圈等各種橡膠制品。
  1943年,美國先實現(xiàn)了工業(yè)化生產(chǎn)。此后,加拿大、法國、蘇聯(lián)等也相繼實現(xiàn)了丁基膠的工業(yè)化生產(chǎn)。80年代初,世界丁基膠生產(chǎn)能力約為650kt,占合成橡膠總產(chǎn)量約5%。
  丁基橡膠自實現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)以來,原料路線、生產(chǎn)工藝以及聚合釜的結構形式一直變化不大,一般采用氯甲烷作稀釋劑,三氯化鋁作催化劑,控制這兩者的用量可以調(diào)節(jié)單體的轉(zhuǎn)化率。根據(jù)產(chǎn)品不飽和度的等級要求,異戊二烯的用量一般為異丁烯用量的1.5%~4.5%,轉(zhuǎn)化率為60%~90%。聚合溫度維持在-100℃(采用乙烯及丙烯作冷卻劑)。丁基膠的聚合是以正離子反應進行的,反應溫度低,速度快,放熱集中,且聚合物的分子量隨溫度的升高而急劇下降。因此,迅速排出聚合熱以控制反應在恒定的低溫下進行,是生產(chǎn)上的主要問題。聚合釜(見圖)采用具有較大傳熱面積并裝有中心導管的列管式反應器。操作時借下部攪拌器高速旋轉(zhuǎn),增大內(nèi)循環(huán)量,從而釜內(nèi)各點溫度均勻。
  為改善丁基橡膠共混性差的缺點,1960年以來出現(xiàn)了鹵化丁基膠。這種橡膠是將丁基膠溶于烷烴或環(huán)烷烴中,在攪拌下進行鹵化反應制得。它含溴約2%或含氯1.1%~1.3%,分別稱溴化丁基膠和氯化丁基膠。丁基膠鹵化后,硫化速度大大提高,與其他橡膠的共混性和硫化性能均有所改善,粘結性也有明顯提高。鹵化丁基膠除有一般丁基膠的用途外,特別適用于制作無內(nèi)胎輪胎的內(nèi)密封層、子午線輪胎的胎側(cè)和膠粘劑等。

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