高乙烯基聚丁二烯橡胶
合成橡胶分类

合成橡胶分类默认分类橡胶分为天然橡胶和合成橡胶。
天然橡胶主要来源于三叶橡胶树,当这种橡胶树的表皮被割开时,就会流出乳白色的汁液,称为胶乳,胶乳经凝聚、洗涤、成型、干燥即得天然橡胶。
合成橡胶是由人工合成方法而制得的,采用不同的原料(单体)可以合成出不同种类的橡胶。
合成橡胶的分类:一、丁苯橡胶SBR丁苯橡胶是丁二烯和苯乙烯经共聚合制得的橡胶。
英文缩写是SBR。
是产量最大的通用合成橡胶,有乳聚丁苯橡胶、溶聚丁苯橡胶。
世界丁苯橡胶生产能力中约87%使用乳液聚合法,通常所说的丁苯橡胶主要是指乳聚丁苯橡胶。
乳聚丁苯橡胶又包括高温乳液聚合的热丁苯与低温乳液聚合的冷丁苯。
前者于1942年工业化,目前仍有少量生产,主要用于水泥、粘合剂、口香糖、以及某些织物包覆与模塑制品及机械制品。
通常所说的丁苯橡胶主要是指低温乳液聚合法生产的丁苯橡胶,1947年工业化,它有较高的耐磨性和很高的抗张强度,良好的加工性能,以及其它综合性能,是目前产量最大、用途最广的合成橡胶品种。
溶聚丁苯橡胶(SSBR)是丁二烯与苯乙烯在烃类溶剂中,在丁基锂催化剂存在下聚合制得。
80年代后期生产的第二代溶聚丁苯橡胶滚动阻力优于乳聚丁苯橡胶和天然橡胶,抗湿滑性优于顺丁橡胶,耐磨性也好,可以满足轮胎高速、安全、节能、舒适的要求,用其制造轮胎比乳聚丁苯橡胶节油3%~5%。
丁苯生胶是浅黄褐色弹性固体,密度随苯乙烯含量的增加而变大,耐油性差,但介电性能较好;生胶抗拉强度只有20-35千克力/厘米2,加入炭黑补强后,抗拉强度可达250-280千克力/厘米2;其黏合性﹑弹性和形变发热量均不如天然橡胶,但耐磨性﹑耐自然老化性﹑耐水性﹑气密性等却优于天然橡胶,因此是一种综合性能较好的橡胶。
丁苯橡胶是橡胶工业的骨干产品,它是合成橡胶第一大品种,综合性能良好,价格低,在多数场合可代替天然橡胶使用,主要用于轮胎工业,汽车部件、胶管、胶带、胶鞋、电线电缆以及其它橡胶制品。
二、顺丁橡胶\\聚丁二烯橡胶(BR)丁二烯在聚合时由于条件不同可产生不同类型的聚合物。
橡胶术语

合成橡胶术语2 合成橡胶术语terms of synthetiC rubber2.1 通用橡胶general rubbers2.1.1 丁苯橡胶styrene butadiene rubber (SBR) 丁二烯、苯乙烯的橡胶状共聚物。
2.1.1.1乳聚丁苯橡胶emulsion polymerized styrene butadiene rubber 丁二烯、苯乙烯在乳液体系中进行共聚制得的橡胶。
2.1.1.1.1热聚丁苯橡胶hot polymerized styrene butadiene rubber 聚合温度为50℃左右,该胶支化较多且含有大量的微凝胶。
2.1.1.1.2冷聚丁苯橡胶cold polymerized styrene butadiene rubber聚合温度为5℃左右,其硫化胶性能优于高温丁苯橡胶。
2.1.1.1.3填充丁苯橡胶filled styrene butadiene rubber填充油、炭黑等的丁苯橡胶。
2.1.1.1.4高苯乙烯橡胶high styrene rubber苯乙烯含量为50%~80%的丁苯橡胶,兼具塑料与橡胶的性能。
2.1.1.1.5羧基丁苯橡胶carboxyliC styrene butadiene rubber用丙烯酸,甲基丙烯酸等不饱和有机羧酸作为第三单体制得主链上带有羧基的丁苯橡胶。
2.1.1.1.6液体丁苯橡胶liquid styrene butadiene rubber分子量小于10000在室温下呈液态的丁苯橡胶。
2.1.1.2溶聚丁苯橡胶solution polymerized styrene butadiene rubber丁二烯、苯乙烯在溶液体系中进行共聚制得的丁苯橡胶。
品种有:无规立构溶聚丁苯橡胶、有规立构溶聚丁苯橡胶。
2.1.1.3热塑丁苯橡胶thermoplastic styrene butadiene rubber(SBS) 苯乙烯与丁二烯的嵌段共聚物,从几何结构上又可分为星型及线型。
中信重工造出国内最大矿用磨机

我 国首 架 大 型 民用 直 升 机 A 3 0 1 3 首 飞成 功
近 期 ,我 国 自主 研 制 的 A 3 3大 型 民用 直 升 机 , 江 西 C1 在 景 德 镇 首 飞 成 功 。 机 由 中航 工业 直 升 机 公 司 为 主研 制 ,其 该 所 属 多 家 企 业 参 与 研 制 。作 为 我 国第 一 种 大 型 民用 直 升 机 ,
两部分,无人直升机平 台负责完成飞行任务 , 测系统负责 检
完成 输 电线 路 和 杆 塔 的检 测 。该 系 统 可 对 l0干 伏 ~ 7 0千 l 5
橡胶 的制备存在催化剂 生产成本 高,需低温聚合等 问题 ,严
重制约着其产业化进程 。 长 春 应 化 所 科 研 人 员 经 过 3年 多不 懈 努 力 , 发 出 具 有 开
其制备技术和生产工艺 已为我 国科研人员 掌握 。近期 ,由中 科 院长春 应化所 与中石油 天然气股 份有 限公司合力 攻关 的 国家 8 3计划课题 “ 乙烯基聚丁二烯橡胶制备关键技术研 6 高
究 ”通 过 了专 家验 收 。 高 乙 烯 基 聚 丁 二 烯 橡 胶 是 一 种 同 时 具 有 低 滚 动 阻 力 和
3一
一
吨/ 日并 且 可 以延 长 矿 山寿 命 八 年 。 目前 , 中信 重 工 与 江 铜 集 团分 别 为 我 国装 备 产 业 与 资源 产 业 的龙 头 企 业 。专 家 表 示 ,它 们 的合 作 ,将 为 实 现 企 业 转
载 系统 ,严格按照 C A 一 9 1的适航要求 设计制造 ,确保其 CR2R
能 力 强 ,突 破 了我 国 大 型 运 输 直 升 机 飞 行 性 能 限 制 瓶 颈 技
术 ,具备 了高原飞行能力 ,能更好地满足 山区等 复杂地 区对
齐鲁石化钼系高乙烯基聚丁二烯橡胶中试技术通过中国石化评议

盘锦和运丁基橡胶项 目开始试生产
历时2 年多建设 、国内单套 装置产能最大 的 盘锦 和运 新材 料有 限公 司年 产6 万t 丁基橡 胶 项 目 日前 开始 试生产 。2 0 0 9 年 公 司从 俄 罗斯引 进 了丁 基橡 胶生产 工艺技 术 ,2 0 1 0 年1 0 月开始 动
工兴建 。项 目正式投产后 ,对降低 国内丁基橡
i mp o r t e d b y t h e c o mp a n i e s i n t h e t i r e a nd f o o t we a r i n d u s t r y c o n c e n t r a t e d i n t he s o u t h e a s t c o a s t a l a r e a s s uc h a s
艺包 的开发及应用研究 。 崔 小明
决 了传 统 的高 乙烯基 聚丁二 烯钼 系催化 剂制 备 T艺技 术存 在 的聚合 胶液粘 度大 ,不 易加工 ,
无法 实现 工业化 的难题 。与 国内应用 广泛 的顺
丁橡 胶 ( B R 9 0 0 0)和丁苯 橡胶 ( E S B R1 5 0 2 和
NBR, C R, E P R, I R a n d s t y r e n e — b u t a d i e n e t h e r mo p l a s t i c e l a s t o me r( S BCs ) . T h e t o t a l i mp o r t s s l i g h t l y d e c r e a s e d
Ab s t r a c t : T h e 2 0 1 2 i m p o r t s o f 8 ma j o r s y n t h e t i c r u b b e r s o f C h i n a a r e r e v i e we d , i n c l u d i n g S B R , B R , I 1 R ,
钛系催化剂陈化方式和条件对合成高乙烯基聚丁二烯橡胶的影响

院高分子 化学 与物 理 专业 硬士 研 究 生 , 主要 从 事 负载钍 高 效 催 化 荆 催 化 聚 烯 烃 的研 究 。
* *通 讯 联 系人
维普资讯
2 0
弹
性
体
第 l 卷 2
1 4 聚 合 物 的 分 析 .
个 有 应 用 价 值 的 H R合 成 方 法 。 VB
1 实验 部 分
1. 主 要 原 材 料 1
将 B d一汽 油溶 液 注入 抽 排 好 的 1 mL聚合 2 管 ( 大试 验 中用 2 0 扩 5 mL聚合 瓶 ) , 中 预热 至反 应 温度, 再将 陈 化好 的催 化剂 注 入 聚合体 系 中 , 聚合 6 。 后用 含 防老剂 2 4的酒 精终 止 反应 , 出 聚 h最 6 析
橡 胶厂 产 品 , 成 2 5 o/ 配 . m lL汽 油 溶 液 使 用 ; 汽
收 稿 日期  ̄0 1 I -0 2 0 一 21 作 者 简 介 : 秀敏 (9 5 ) 女 , 东 聊 城 人 , 岛 化 工 学 秦 17 一 , 山 青
除特别 注 明外 , 聚合 条件 均 为 [ d =0 1 g B J . / 3 mL ( i n( d , T ): B ):5×1 一 : , 合 温 度 为 0 1聚
考 察 了陈 化 温 度 和 时 间等 条件 对 聚合 的 影 响 。 结 果表 明 , 体 系 高 温 陈化 后 可提 高 催 化 活性 , 低 A 本 降 | 用 量 ; i d l 元 胨化 的 催 化 活 性 高于 T —A 二 元 陈化 ; 佳 陈化 务 件 为 n T ) n B ) n A ) T —B —A 三 i l 最 ( : ( d : ( 1 =l J
聚丁二烯橡胶

3.聚丁二烯橡胶中顺、反1,4-结构,全同、间同1,2-结构都能结 晶,结晶温度低,如顺式的结晶温度为3℃,结晶最快的温度为 -40℃;结晶能力比NR差,自补强性比NR低很多。顺式含量越 高,补强性越好;结晶对应变的敏感性比NR低,而对温度的敏 感性较高。所以BR需要用炭黑进行补强。
4.溶聚BR分子量分布窄,一般分布系数为2~4,支化和凝胶少, 加工性能差。
乳聚BR分子量分布宽,支化和凝胶也较多,加工性能好。
三.聚丁二烯橡胶的性能 1.弹性好,耐寒性好 • 弹性和耐磨性在通用胶中是最好的,(Tg= -105℃) • 滞后损失小、动态生热低,在通用胶中是最好的,
大部分用于轮胎行业。 2.滞后损失和生热低 3.耐磨性和耐屈挠性优异
4.拉伸强度和撕裂强度低 纯胶硫化胶的拉伸强度低,只有1~2MPa 补强硫化胶的拉伸强度可达17~25MPa。
五.应用 轮胎、耐磨制品如胶鞋、胶带、胶辊、
耐寒制品。在合成橡胶.聚丁二烯橡胶的分类 按制备方法分类:
聚丁二烯橡胶
溶聚
超高顺式聚丁二烯橡胶(顺式98%以上) 高顺式聚丁二烯橡胶(顺式96~98%,Ni、Co、稀土催化剂) 低顺式聚丁二烯橡胶(顺式35~40%,Li催化剂) 低乙烯基聚丁二烯橡胶(乙烯基8%,顺式91%) 中乙烯基聚丁二烯橡胶(乙烯基35~55%) 高乙烯基聚丁二烯橡胶(乙烯基70%以上) 低反式聚丁二烯橡胶(反式9%,顺式91%) 反式聚丁二烯橡胶(反式95%以上,室温为橡胶态)
5.抗湿滑性差、耐刺穿及粘着性差 6.BR的冷流性大(生胶或未硫化胶在停放过程中
因为自身重量而产生流动的现象) 7.BR的老化性能NR好,主要以交联为主。
四.配合与加工 1.配合:与NR、SBR大体相同,硫化速度介于SBR和NR之间,用硫黄硫
高乙烯基聚丁二烯橡胶制备关键技术研究取得新进展

Li L 3 2 2 P riu a e if r e u n m t x C mp — 5 a c l ts Ren o c d Al mi u Mar o o Ta O1 t i
6 6 A 5v1% SC M C mpst [ ] o p se S i c 0 1 1 o. iw P o oi s J .C m ois c ne 1 e t e
合 成 出高 乙烯 基含 量 的丁二烯 橡胶 ,并 实现 连续聚 合 中试 放 大为 目标 ,经过 3年多 的不 懈努 力 ,开 发 出具有 自主知 识
产权 的新 型铁 系络合 催化 剂 ,具 有成本 低 、活性 高 、立 体选 择性 好 ,不 涉及 使用 有毒 、有 害 、价 格 昂贵 的催 化 剂组 分
alr c ae a i 1 9 l gia Et u M tr la, 9 5,3 i 2: 3 9—31 0 4.
[ 9 Paa V RK,Ss hr S o W  ̄i u eaCm edu o 4 ] rsdY ai a .H t o n d a gG i opn im f d
齐鲁石化钼系高乙烯基聚丁二烯橡胶生产工艺完成中试

N e w s - 口, ^ j , p I I n f or ma t i o n
・
以年度销售 收入2 . 6 2 4 L 美元居第4 位。
2 0 1 7 年 欧洲轮胎市场 需求量将 达1 - 1 8 亿条
T e e h S c i 研 究公 司发 布 《 2 0 1 7 年 欧洲 轮胎 市场
一
胎 的 出货 量 将 增 长 3 0 0 万 条 ,以轿 车 轮胎 增 长 为 主 。2 0 1 2 年美 国轮胎 出货量 为2 . 8 4 亿条 ,与上年持
平 。这 主要是 由于原配轮胎 出货量 的增 长被替换 轮 胎出货量的大幅下 降所抵 消。
2 0 1 2 年原配乘用 轮胎 的出货量 增长 1 5 %,达到 4 1 0 0 万条 ;2 0 1 3 年 原配乘用轮胎 出货量 的增 幅预计
项合成橡胶 生产 技术储备 。
崔小明
荷兰飞迈 推出新型 帘布柔 性复合机
荷兰轮胎设备制 造商 飞迈公 司近期推 出一种 新
型 的帘布柔 性复合 机 ( F l e x b e l t b u i l d e r ),如 图 1
所示 。
将 超过4 %,即增长 1 7 0 万 条。R M A的数据表 明 ,由
美 国橡 胶 生 产 商 协 会 ( RMA)发 布 最 新 预 测 ,受车辆行驶 里程延长和经济 回暖预期 的推动 , 2 0 1 3 年美 国轮胎 出货量将 增长2 %,达 到2 . 9 0 亿条 。 其 中 ,原 配轮胎 的出货量 预计增 长近4 %;替换 轮
化工 集团公司总部科研 项 目 “ 钼系 高乙烯 基聚丁二
规 ,实施变革 ,预计2 0 1 3 年 欧洲 轮胎销售情况将会
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25
间同1,2-聚丁二烯的生产 聚丁二烯的生产 间同 JSR
15-25%, 75- 中低结晶度 (15-25%,Tm: 75-90 ℃) - 催化体系 CoX2-AlR3-H2O /Ph3P,(MePh)3 P 等 ,(MePh) MePh 溶剂:卤代烷烃( - 溶剂:卤代烷烃(CH2Cl2) - 专利:107篇 专利:107篇 产量:4.5万吨 - 产量:4.5万吨 • Ube ℃) - 高结晶度 ( Tm: 206 ℃) Co(acac) - 催化体系 Co(acac)3-AlEt3-CS2 少量生产? - 少量生产?
1,2-% 83 39 39
St-% 0 24 24
CIAC
22
硫化胶性能
CIAC
23
动态力学和生热行为
CIAC
24
0.6 0.5 0.4
HVBR/NR
Tan δ
0.3
SSBR/NR
0.2 0.1 -120 -100 -80 -60 -40 -20
O
0
20
40
60
80
100
T ( C)
CIAC
Triphenyl phosphine Triethyl phosphite Triphenyl phosphite Diethyl phosphite Diphenyl phosphite Diethylethyl phosphonate Triethyl phosphate Tributyl phosphate Triphenyl phosphate (C6H5)3P (C2H5O)3P (C6H5O)3P (C2H5O)2P(O)H (C6H5O)2P(O)H (C2H5O)2P(O)C2 H5 (C2H5O)3P(O) (C4H9O)3P(O) (C6H5O)3P(O) Yield (wt%) oligomer oligomer oligomer 85.0 75.0 oligomer oligomer oligomer 82.8 1,2 90.9 84.8 95.0 1,4 9.1 15.2 5.0
Bidentated Nitrogen-containing NitrogenCompounds
N
Et Fe
N
N
Et
N
CIAC in 1980s, by Wang, F. S. et. al. PB with ca. 40-50% cis-1,4 and 40-45% 1,2-units with good cured properties Allyl-Cl as effective Mw agent PI with up to 70% 3,4-units, crystalline difficulty to indus. Appl.
17
100
50 C 80
50 C
o
o
0.8
o
40 C
o
40 C
30 C
o
0.6
Yield (%)
-ln(1-X)
60 30 C 40
o
0.4
0.2
20 C
o
20
20 C
0.0
o
0 0 50 100 150 200 250 300
0
50
100
150
200
250
Time (min)
t (min)
CIAC
13
6 5
DEP/Fe molar ratio
4 atactic 1,2-PBD 3 2 syndiotactic 1,2-PBD 1 0 10
15
20
25
30
Al/Fe molar ratio
CIAC
14
a C3 n C3 C4 b C4
1
2
3
c 150 145 140 120 115 110
CIAC
7
Phosphites as donors — Recent work in CIAC
RO P RO OH RO RO PH O
O H P O
OCH2CH3 OCH2 CH3 CH3CH2 P O CH3CH2O P
CH2CH3 CH2CH3 OCH2CH3 OCH2CH3
S. Luo first reported dialkyl phosphite (DAP) as ED in 2001. We have studied DAPs in different structure in details. Our own phosphits as CIAC ED (patented).
9
Tm
oC
(mol%) (mol%)
177.4 180.1 189.0
CIAC
(OR)2
CIAC
10
CIAC
11
CIAC
12
Bd polymerization with different addition order of catalyst component Addition order BD+Fe+P+Al BD+Al+P+Fe BD+(Fe+Al)+P BD+(Fe+P)+Al CIAC Yield (%) 82.8 71.0 NP 76.5 1,2(%) 95.0 95.0 ---95.2 1,4(%) 5.0 5.0 ---4.8
18
600 Mn×10 -3 g/mol
→
←
3.5
400
2.5
200 -20
1.5 0 20 40 Temp.(℃) 60 80
CIAC
Mw/Mn
19
-1/2C4H8 Fe(acac)3 + Al(iBu)3 (iBu)2Fe + Al(acac)3 -1/2C4H10 (iBu)2Fe
Et Et
32
Coexisting spherulite and singlesingle-faceted crystals CIAC
Hexagonal prismatic sPB single crystal
33
CIAC
2
Vinyl PB
CIAC
3
抗湿滑性
生热性
CIAC
4
Fe-based Catalyst FeFe3+ + Al(R)3 → Fe0 (inactive) Fe3+ + Al(R)3 + Donor → ?
Problems
Relatively low activity and stereoselectivity Microstructure sensitive to polym. conditions Low polym. Temp. required
高乙烯基聚丁二烯橡胶
张学全
xqzhang@
中国科学院长春应用化学研究所
CIAC
1
高乙烯基聚丁二烯橡胶 通用轮胎橡胶中以顺丁橡胶滚动阻力最 低(顺丁橡胶中稀土顺丁滚动阻力最低,抗 顺丁橡胶中稀土顺丁滚动阻力最低, 湿滑性能也稍好),但其抗湿滑性差( 湿滑性能也稍好),但其抗湿滑性差(主要 ),但其抗湿滑性差 作为胎侧胶使用);丁苯橡胶(胎面和胎体) 作为胎侧胶使用);丁苯橡胶(胎面和胎体) );丁苯橡胶 抗湿滑性虽好,但其滚动阻力大,生热高。 抗湿滑性虽好,但其滚动阻力大,生热高。 乙烯基橡胶是集低滚动阻力、 乙烯基橡胶是集低滚动阻力、低生热和良好 的抗湿滑性于一身的理想轮胎胎面胶。 的抗湿滑性于一身的理想轮胎胎面胶。
+
(1) (2)
Fe(0) + C4H10 + C4H8
Et Et
O
O
Al(iBu)3
2 Fe
O
P
Al(iB
+
O
O
+ Fe 2
Et
O
Et
iBu O Et
O
Et
iBu
The proposed structure of the active site
CIAC
20
50 C
50 C
Potentialities
Versatility in polymer chain structure Continuous R&D on new electron donors Still highlighted in both olefin and diene polym.
CIAC
CIAC
6
CIAC
26
sPB的性能与应用 的性能与应用 光降解性
CIAC
27
CIAC
28
CIAC
29
CIAC
30
平面 之字型正交堆积
CIAC
31
“Lath“Lath-like” structure from the solution-cast film solutionCIAC
sPB spherulite from bulk
o
o
30 C
30 C
o
o
0 C
0 1 0 2 0 3 0 4 0 5 0
o
0 C
o
2? ()
o
10
20
2? ( )
o
30
40
(EtO)2PH=O CIAC
(PhO)3P=O
21
Molecular Parameters
Microstructures Run
℃ ML1+4100℃
Tg, ℃ HVBR (CIAC) SL553k (JSR) VSL5525 (JSR) 66 70 52 -23 -50 -11