氯丁橡胶材质标准
氯丁橡胶简介介绍
汇报人： 2023-11-16
目录
• 氯丁橡胶概述 • 氯丁橡胶的生产工艺 • 氯丁橡胶的性能特点 • 氯丁橡胶的市场和发展趋势 • 氯丁橡胶的环保和可持续发展问题
01
氯丁橡胶概述
定义和性质
氯丁橡胶是一种合成 橡胶，由氯丁二烯单 体聚合而成。
氯丁橡胶具有高弹性 、高拉伸强度和良好 的耐磨性。
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氯丁橡胶主要用于制造各种橡胶制品，如电线电缆绝缘层、输送带、密封件等。 它在汽车、建筑、石油、化工等领域也有广泛应用。
此外，氯丁橡胶还可用于制造防水材料、涂料等产品。
02
氯丁橡胶的生产工艺
乳液聚合法
氯丁橡胶单体乳液聚合
通过在氯丁二烯乳液中加入聚合引发剂和乳化剂，进行乳液聚合 反应。
聚合反应条件
反应温度、压力、聚合时间等条件对氯丁橡胶的分子量、分子量分 布以及橡胶的性能产生影响。
氯丁橡胶生产国。
需求分析
全球氯丁橡胶市场需求保持稳定 增长，主要应用于建筑、汽车、
电力等领域。
中国氯丁橡胶市场分析
市场规模
中国氯丁橡胶市场规模不断扩大，占全球市场份 额逐年上升。
产能分析
中国氯丁橡胶产能过剩，市场竞争激烈，但行业 整体发展水平不断提高。
需求分析
中国氯丁橡胶市场需求保持稳定增长，主要应用 于建筑、汽车、电线电缆等领域。
氯丁橡胶行业发展趋势预测
1 2
技术创新
随着科技的不断进步，氯丁橡胶行业将不断进行 技术创新，提高产品质量和生产效率。
绿色环保
随着环保意识的不断提高，氯丁橡胶行业将更加 注重环保和可持续发展，推广绿色生产方式。
3
产业升级
随着产业结构的不断调整，氯丁橡胶行业将加快 产业升级和转型，提高行业整体竞争力。
氯丁橡胶简介
氯丁橡胶1概述氯丁橡胶是一个性能优良的通用橡胶，但因其成本太高，因而只能限于专用市场。
氯丁橡胶是由氯丁二烯乳液聚合生产的，后者是由丁二烯或异戊二烯氯化生产的。
在氯丁橡胶的重复单元中，以1，4结构为主。
由于分子中有氯存在，因而氯丁橡胶可以抗烃类溶剂溶胀，有较高的抗氧化性和抗臭氧性，并具有阻燃性和耐候性。
氯丁橡胶还具有较高的强度和耐老化性。
主要的缺点是只有较好的介电性和一般的抗低温性,而且与竞争的弹性体相比,价格也较高。
氯丁橡胶的产品有干胶形式,也有胶乳形式。
干胶形式的氯丁橡胶的主要应用是作耐油、耐热、阻燃和耐磨损的管、带、弹性片、柔性装配和垫片等。
胶乳主要作水基粘合剂和手套等胶乳制品。
由于价格和性能的原因,氯丁橡胶的一些应用将不断地被其它橡胶替代,预计1997年-2002年世界对氯丁橡胶的需求量将下降。
2国内生产状况我国有三套氯丁橡胶生产装置,总能力5万吨/年以上。
这三套装置分别位于四川省长寿化工厂、山西省化工厂和青岛化工厂。
长寿化工厂最早的氯丁胶装置于１９５８年建成，能力２０００吨／年，后生产能力扩大到１万吨／年。
１９９４年又建成一套1.3万吨／年生产线，１９８７年从DuPont公司引进一套１万吨／年冷冻凝聚氯丁橡胶后处理生产线，自行设计的一套１万吨／年冷冻凝聚后处理线在１９９８年投入运行。
目前全厂综合生产能力2.3万吨／年。
山西化工厂１９６５年建成２０００吨／年生产线，目前生产能力已超过２万吨。
青岛化工厂１９６６年建成２５００吨／年生产线，经多年技术改造，生产能力达到８０００吨／年。
１９８７年从DuPont公司引进了一套１万吨／年冷冻凝聚氯丁橡胶后处理线。
３生产工艺概述氯丁橡胶的生产由丁二烯氯化生产单体2-氯-1,2-丁二烯(氯丁二烯)开始,氯丁二烯通过游离机引发的乳液聚合生成氯丁橡胶。
通用牌号的生产是借助于松香钠皂在水中乳化氯丁二烯,并用过硫酸钾或过硫酸氨引发聚合制得的。
聚合温度保持在40℃。
氯丁橡胶标准
氯丁橡胶定义
氯丁橡胶（Neoprene），是由氯丁二烯（即2-氯-1,3-丁二烯）为主要原料进行α-聚合而生产的合成橡胶，被广泛应用于抗风化产品、粘胶鞋底、涂料和火箭燃料。
外观为乳白色、米黄色或浅棕色的片状或块状物，是氯丁二烯（即2-氯-1,3-丁二烯）为主要原料进行α-聚合生成的弹性体。
氯丁橡胶溶解度参数占δ=9.2～9.41。
溶于甲苯、二甲苯、二氯乙烷、三钒乙烯，微溶于丙酮、甲乙酮、醋酸乙酯、环己烷，不溶于正己烷、溶剂汽油，但可溶于由适当比例的良溶剂和不良溶剂及非溶剂或不良溶剂和非溶剂组成的混合溶剂，在植物油和矿物油中溶胀而不溶解。
有良好的物理机械性能，耐油，耐热，耐燃，耐日光，耐臭氧，耐酸碱，耐化学试剂。
缺点是耐寒性和贮存稳定性较差。
具有较高的拉伸强度、伸长率和可逆的结晶性，粘接性好。
耐老化、耐热。
耐油、耐化学腐蚀性优异。
耐候性和耐臭氧老化仅次于乙丙橡胶和丁基橡胶。
耐热性与丁腈橡胶相当，分解温度230～260℃，短期可耐120～150℃，在80～100℃可长期使用，具有一定的阻燃性。
耐油性仅次于丁腈橡胶。
耐无机酸、碱腐蚀性良好。
耐寒性稍差，电绝缘性不佳。
生胶储存稳定性差，会产生“自硫”现象，门尼黏度增大，生胶变硬。
氯丁橡胶品种、结构与性能
氯丁橡胶品种、结构与性能
专用型：粘接型、其它特殊用途型氯丁胶乳：通用胶乳、专用胶乳另外也有将氯丁橡胶按特性分类，分为
A、
B、
C、
D、E、F六个类别，其中A类是氯丁橡胶的通用型，结晶性中等；B类的结晶性介于A类和C类之间，C类的结果性最低，但耐寒性良好；D类是含有凝胶的氯丁橡胶，压出性良好；E类是硫磺调节型的橡胶：F类的结晶性最高，因粘合性良好，故被用作胶粘剂。
（一）、通用型CR
1、G型：用秋兰姆作为稳定剂的硫磺调节型；不含这此化合物的则为W型，即非硫磺调节型，G型硫化时必须使用金属氧化物即氧化锌和氧化镁，而W型硫化时不仅要使用以上两种金属氧化物，而且还要使用促进剂。
G 型属于通用型的橡胶，供一般橡胶制品使用，其基本型为GN型，该胶稳定性较差，加工性类似天然胶，是最早生产的一处品种。
当前最常用的为ＧＮＡ型，它是为改进前者的稳定性而制得的，是在前者聚合后的胶乳中加入防老剂而制成，稳定性较好，但有污染性，其它性能与GN相同。
GNA
型氯丁橡胶相当于国产的CR1212型。
G 型的橡胶由于主链上含有多硫键。
由于SC键或C—接枝专用。
第四位数字表示粘度：按粘度由低到高分档，分别用1，2，3表示。
（二）、W型非硫磺调节型氯丁橡胶采用硫醇（或调节丁）作调节剂，由乳液法聚合制得。
由于分子中不含有硫磺，不会形成因硫键断裂而生成的活性基团，所以橡胶的贮存稳定性好。
该橡胶与G型相比，特点是加工性好，加工过程不易焦烧、不易粘辊，操作条件容易掌握，制得的硫化胶有良好的耐热和较低的压缩变形。
但硫化速度快，结晶性大。
该橡胶的基本型为W型，相当于国产氯丁橡胶的CR2322型。
7氯丁橡胶详解
第六节 氯丁橡胶
⑵、非硫调节型（W型）
•
•
该类分子主链中不含多硫链，故贮存稳定性较好。
与G型相比，优点是加工过程中不易焦烧，不易黏辊 ，操作条件容易掌握，硫化胶有良好的耐热性和较低
的压缩变形性；
• 结晶性较大，成型时黏性较差，硫速慢。
第六节 氯丁橡胶
一、氯丁橡胶的结构
– 1、近程结构
• 聚合温度越低，反式1,4-加成结构含量越高，聚合物分 子链排列越规整，力学强度越高。 • 1,2和3,4-加成结构使聚合物带有侧基，且侧基上含有双键， 这些侧基能阻碍分子链的运动，对聚合物弹性、强度、 耐老化性等都有不利影响，并易引起歧化和生成凝胶。
第六节 氯丁橡胶
•
–
•
混炼
氯丁橡胶炼胶易黏辊，加一些如石蜡、凡士林等润 滑剂有助于解决。
极性氯原子的存在，使氯丁橡胶在加工时对温度的敏感性强， 当塑、混炼温度超出弹性态温度范围，会产生黏辊现象，造成 操作困难，G型氯丁橡胶尤甚。
– 硫化剂、ZnO及促进剂应在混炼后期加入，若在
密炼机加入，排料温度应在105～110℃。
第六节 氯丁橡胶
O、叙述
– 氯丁橡胶（chloroprene rubber，简称CR）是由2-氯l,3-丁二烯为单体，通过乳液聚合而成的一种高分子弹 性体。
第六节 氯丁橡胶
一、氯丁橡胶的结构
– 1、近程结构
①. 分子式
其中，反式1,4-加成结构（约占85%），还有顺式1,4-加 成结构（约占10%），以及少量的1,2-加成结构（约占1.5%）和3,4加成结构（约占1.0%）。
⑦、耐寒性较差
氯丁橡胶应用和特性
氯丁橡胶应用和特性产品名称：氯丁橡胶，又称氯丁二烯（氯丁）橡胶英文名称：ChloropreneRubber（CR）产品种类：有机化工产品化学结构式：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。
主要用途：氯丁橡胶用途十分广泛，主要用做电线电缆护套、胶管、耐油橡胶制品、耐热传送带、印刷胶棍、胶皮水坝、建筑用密封条、公路填缝密封胶、桥梁支座、油田用电线防水帽、阻燃橡胶制品、各种密封圈垫以及化工设备防腐衬里和氯丁橡胶胶粘剂等。
近年来氯丁橡胶在建筑防水材料、密封材料、粘合剂、海洋开发、医疗卫生、能源开发及人民生活方面都被开发出新用途，扩大了应用领域。
一、耐候性胶料表明氯丁橡胶耐候性优良的实例，有电线、电缆，其实际使用时间长达20～30年。
就广义的耐候性来说，应具有耐紫外线、耐热，耐寒、耐水浸蚀、耐沙蚀及风蚀的性质，同时还要兼有耐臭氧老化等性能。
耐候性配方的体积含胶率一般在50％以上，当对耐候性要求较高时，应采用炭黑配方，至少要配合10份以上的细粒子炉法炭黑。
无机填充剂以陶土、硅酸钙为好。
浅色制品配方需要配合紫外线遮蔽剂，可使用氧化铁红、酞青蓝、钛白粉等。
防老剂可采用耐热、耐屈挠防老剂（胺类防老剂）和抗臭氧防老剂（对苯二胺类防老剂）并用。
常用的有防老剂A、D、4010、4010NA等，前二者的用量为1～2份，防老剂4010用量为l.5～2．0份，防老剂4010NA可用到5份。
氯丁橡胶
氯丁橡胶（CR）概况氯丁橡胶是由单体氯丁二烯经乳液聚合反应制成的弹性体。
它于1931年实现工业化，初期由美国杜邦公司开始生产，现已发展为有10多个国家生产率丁橡胶，全世界年生产量约为70万吨。
（1）氯丁橡胶的分类主要根据制法及用途分类氯丁橡胶----1．通用型----（1）硫调型（2）非硫调型2．专用型----（1）粘结型（2）特殊用途性3．氯丁胶乳----（1）通用胶乳（2）特殊胶乳（2）氯丁橡胶的结构硫调型氯丁橡胶也称为通用型或G型。
由于它在合成时用硫黄及秋兰姆做调，所以分子链中有多硫键。
而非硫调型也称W型，制造时用硫醇做调节剂分子链中不含硫黄。
氯丁橡胶的微观结构主要决定于聚合温度，聚合温度低时则反式1，4-结构多，分子规整性高，结晶度高，分子量大的部分含量高，分子量低部分含量低。
氯丁橡胶的结晶能力高于天然橡胶、顺丁橡胶和丁基橡胶。
因为它的大分子链上主要含钒是1，4-结构，像古塔波胶那样，是反式1，4-结构结晶。
结晶程度对于橡胶的加工及应用都有重要的影响，一般未硫化橡胶在长期存放后，便会产生结晶，硬度增加。
硫化胶在-5~21℃间也能产生结晶，0℃以下很快产生结晶，升温会可逆地熔晶。
根据用途不同，可以通过聚合条件等调整合成出不同结晶能力的橡胶。
国产氯丁橡胶结晶能力分为四个等级：微、低、中、高；国外分五个等级：小、中小、中、大、极大。
结晶能力微及小的一般是氯丁二烯与其它单体的共聚物，硫调型者结晶能力低，非硫调型者结晶能力中等。
CR2481、CR2482、AC、AD等粘接型的结晶能力高。
氯丁橡胶结构中的双键及氯原子均不够活泼，不易发生化学反应。
其硫化反应活性及氧化反应活性、臭氧化反应活性均比天然橡胶、丁苯橡胶、丁腈橡胶低。
它不能用一般硫黄硫化体系硫化。
而耐老化性、耐臭氧老化性比一般不饱和橡胶好得多。
（3）氯丁橡胶的性能贮存稳定性在聚合过程中，用硫黄作调节剂的通用性（G型）氯丁橡胶的大分子主链上，常生成具有硫链的聚合物，同时容易生成1，2-结构和3，4-结构的聚合物。
氯丁橡胶
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增塑剂
氯丁橡胶
(1)油脂类 (2)聚合物类 聚合物类和烃类，或古马隆— 氧茚树脂都能够迟延结晶，但不能改善低 温屈挠性能，磷酸酯类主要用于本身阻燃 场合比较适宜。但低温屈挠性受到影响。 氯化烃和石蜡以固体或液体的形式使用， 其氯含量在40％～70％之间都是适宜的。 液体形式易引起粘模，因此建议采用固体 的或两者并用。
顺式1，4结构， 占88％～92％
CH2 CH HC CH2 Cl
反式1，4结构， 占7％～12％
CH H2C C Cl
CH2
顺式1，2结构， 占1.5％
顺式3，4结构， 占1.0％
南京理工大学
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1.1 单体与分子链结构
氯丁橡胶
氯丁二烯的工业制备主要是两种方法，即 乙炔法和丁二烯法。 乙炔法 ：
CuCl2 Cu CH2 CH CH CH2 130~1400C Cl Cl
CH2 CH CH CH4 Cl
Cl CH2 C CH CH2＋NaCl＋H2O
Cl
CH2 CH CH CH4 + NaOH Cl Cl
脱氯化氢 800C
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南京理工大学
1.2 氯丁橡胶的性能
氯丁橡胶
氯丁橡胶的综合性能较好: (1)tran1,4结构,易结晶,C-Cl偶极增加分子间的相 互作用并促使结晶,具有良好的物理机械性能， 拉伸强度与天然橡胶相似, (2)由于含有氯原子的推电子作用，使双键活性 减弱(双健对称取代)，不易受O2和O3的攻击, 耐光、耐天候、耐热、耐老化的特性; (3)氯丁橡胶分子链上含有极性氯原子基团，不 易被烃类物质溶涨,使聚合物对非极性物质有 很大的稳定性，因而氯丁橡胶的耐油及耐化学 品腐蚀性均优于天然橡胶. (4)极性基团,具有粘接性能.
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氯丁橡胶是一种特殊的合成橡胶，具有优良的抗油性、耐热性和耐候性等特点，被广泛应用于汽车、机械、电器等领域。
本文将介绍氯丁橡胶的材质标准，以便各位读者更好地了解氯丁橡胶的性能和应用。
一、基本信息
氯丁橡胶是一种由氯丁二烯(C4H5Cl)单体聚合而成的聚合物。
它的化学式为(C4H5Cl)n，其中n为聚合度，通常在1000~2000之间。
氯丁橡胶的硬度范围为40~95 Shore A，密度为1.20~1.25 g/cm3。
二、物理性能
1.拉伸强度和伸长率：氯丁橡胶的拉伸强度通常在10~25 MPa 之间，伸长率在150%~500%之间。
2.硬度：氯丁橡胶的硬度范围为40~95 Shore A，通常使用硬度计进行测试。
3.耐热性：氯丁橡胶具有较好的耐热性，在温度范围为-40℃~120℃之间使用效果较好。
4.耐油性：氯丁橡胶的耐油性非常出色，可以在石油、油脂和溶剂等化学介质中长期使用。
5.耐臭氧性：氯丁橡胶对臭氧的抵抗能力较强，在空气中暴露长期不易老化。
三、应用领域
氯丁橡胶由于具有优良的抗油性、耐热性和耐候性等特点，被广泛应用于以下领域：
1.汽车制造：氯丁橡胶被用于制造汽车轮胎、密封件、软管等部件，以提高汽车的耐热性和耐用性。
2.机械制造：氯丁橡胶被用于制造各种机械密封件、软管和振动隔离器等部件，以满足机械设备在高温、高压和化学介质等恶劣环境下的要求。
3.电器制造：氯丁橡胶被用于制造电线电缆、绝缘材料和密封件等部件，以提高电器产品的耐热性和绝缘性能。
四、标准规范
氯丁橡胶的标准规范主要包括以下几个方面：
1.材质成分：氯丁橡胶应符合国家或行业标准的规定。
2.物理性能：氯丁橡胶应符合国家或行业标准的拉伸强度、伸长率、硬度、耐热性、耐油性、耐臭氧性等物理性能要求。
3.加工工艺：氯丁橡胶在各种加工工艺中的要求，如挤出、压延、注塑等。
4.产品用途：氯丁橡胶所制成的产品应符合国家或行业标准的要求。
五、结语
氯丁橡胶是一种性能优异的合成橡胶，具有优良的抗油性、耐热性和耐候性等特点。
本文介绍了氯丁橡胶的材质标准，希望能够对各位读者了解氯丁橡胶的性能和应用有所帮助。