丁基橡胶的合成
我国丁基橡胶合成方法

我国丁基橡胶合成方法
我国丁基橡胶的合成方法主要有淤浆法和溶液法。
淤浆法是以氯甲烷为稀释剂,以H2O-AlCl3为引发体系,在低温(-100℃左右)下将异丁烯与少量异戊二烯通过阳离子聚合制得。
溶液法则是以丁二烯单体为原料,通过自由基聚合反应制备丁基橡胶。
该方法需要将丁二烯单体与其他共聚单体如苯乙烯等按一定比例混合,并加入抑制剂以防止副反应的发生。
常用的引发剂有过氧化二异丙苯(BPO)等。
以上信息仅供参考,如需获取更多详细信息,建议查阅丁基橡胶合成方面的文献或咨询相关研究学者。
丁基橡胶

丁基橡胶丁基橡胶是合成橡胶的一种,由异丁烯和少量异戊二烯合成。
制成品不易漏气,一般用来制造汽车、飞机轮子的内胎。
丁基橡胶是异丁烯和异戊二烯的共聚物,它在1943年投入工业生产。
丁基橡胶英文:butyl rubber丁基橡胶的最大优点:气密性好。
它还能耐热、耐臭氧、耐老化、耐化学药品,并有吸震、电绝缘性能。
缺点:硫化慢,加工性能较差。
主要用途:制作各种轮胎的内胎、无内胎轮胎的气密层、各种密封垫圈,在化学工业中作盛放腐蚀性液体容器的衬里、管道和输送带,农业上用作防水材料。
2005年,我国丁基橡胶消费量近15万吨,国产丁基橡胶不足3万吨,80%依靠进口,从1999年至2004年,进口量年均增长率达26.9%。
由于,国际石油市场价格不断上升,丁基橡胶价格也不断攀升。
近几年来丁基橡胶的价格由15000元/T左右,上升呈现在的32000元/T以上。
而丁基橡胶制品的价格虽然有所上升,但整体算价格上升幅度不超过30%,远远赶不上丁基橡胶价格成倍的上升。
所以很多使用丁基橡胶的企业把目光转向了丁基橡胶的最佳替代产品――丁基再生橡胶。
丁基再生橡胶除了类似原聚合物的性能之外,还具有某些特殊的配合优点,如改善尺寸稳定性,升热性较低,减少焦烧。
气密性同原丁基橡胶一样,比其它合成橡胶更好地保留原生胶的各种性能,所以丁基再生胶的经营良好,是制造轮胎内胎最佳选择材料。
丁基橡胶中含有少量的异戊二烯,故其不饱和度较低,其硫化胶耐老化性能非常优良,这说明其很耐氧化,经试验也证明,废硫化丁基橡胶再生时,氧起的作用很小,所以再生脱硫比天然橡胶困难。
目前国内丁基再生胶的生产工艺有六七种之多,主要有蒸煮法、炒制法、挤出法、微波法、辐射法、高温连续催化法、化学机械法等,但无论采用何种方法,目的是采用最经济、最科学的方法把废丁基橡胶由网状结构变成线型结构。
随着我国轮胎工业快速发展,丁基橡胶消费量快速上升,特别是子午线轮胎的快速发展,加上国家《医用瓶塞丁基化》标准出台,国家提出轮胎内胎丁基化,国内外市场对丁基橡胶的强劲需求,促进了丁基再生胶的发展。
丁基橡胶

3.丁基橡胶的生产工艺
1—进料混合;2,4—乙烯冷却器;3—液氨冷却器;5—反应器;6—闪蒸罐;7—过滤器;8—脱水 挤出机;9—干燥挤出机;10—打包机
将粗异丁烯和氯甲烷分别在脱水塔和精馏塔进行脱水和精制后,与异戊二烯在混合 槽中按一定比例混合。混合液在冷却器里冷却到-100℃,然后送入反应器。同时配 置好引发剂溶液并冷却。聚合反应在-98℃左右进行,几乎瞬时完成。聚合物在氯 甲烷中沉淀形成颗粒状浆液。聚合后的於浆液从反应器中溢流出来进入盛有热水的 闪蒸罐,蒸发出溶剂氯甲烷和未反应单体。橡胶的水於浆液用泵送到挤出干燥系统, 干燥后包装成成品。闪蒸罐出来的蒸气经活性氧化铝干燥、分馏后送到进料和催化 剂配置系统循环使用。
(3)分离后处理
丁基橡胶的分离是从溶液於浆到水於浆经过一次凝聚后进行脱水 干燥的过程,如下图所示。
闪蒸塔内装有立式和斜向搅拌器,搅拌速度适中,以控 制胶粒大小。聚合物的於浆液被喷到闪蒸塔的热水中,变 成颗粒而分散,溶剂与未反应单体被蒸发出来。闪蒸时的 工艺条件为:温度65~75℃,操作压力140~150kPa,胶 液与热水体积比为1:(8~10),pH约为7~9。为了防止 橡胶粒子互相粘结和老化,可加入橡胶量1%的金属硬脂 酸盐和0.2%左右的防老剂。 进一步脱除残留的氯甲烷和单体异丁烯在真空气提塔中 进行。汽提塔内装有搅拌器,操作真空度为30kPa,汽提 温度50~60℃。 闪蒸后的橡胶颗粒经振动筛除去大部分夹带的水后,可 采取挤压膨胀干燥机或输送式热风箱进行干燥。
4. 生产控制因素
(1)杂质
聚合过程中,由原料、惰性气体、聚合反应器和管道等都可能带来 杂质,按作用原理可分为给电子体和烯烃两大类。 给电子体易于引发剂氯化铝反应生成物活性不高,会导致转化率降 低,杂质还充当链转移作用,超过一定量时使聚合物分子量明显降低。 生成物的理解度或含量越高,分子量越小。 烯烃杂质主要是由单体异丁烯带人的正丁烯,正丁烯的存在加剧链 转移作用,使分子量降低。
丁基橡胶_过氧化氢_解释说明

丁基橡胶过氧化氢解释说明1. 引言1.1 概述丁基橡胶和过氧化氢作为两种常见的化学物质,在许多领域具有广泛的应用。
丁基橡胶是一种合成橡胶,具有优异的物理性能和化学稳定性,被广泛用于制造胶管、密封件、车辆轮胎等。
而过氧化氢是一种强氧化剂,具有良好的杀菌消毒功能,并用于工业生产、污水处理、医疗卫生等方面。
1.2 文章结构本文将首先介绍丁基橡胶的定义和特性,包括其主要物理性能、化学稳定性以及在不同温度下的使用范围。
随后,将详细描述丁基橡胶的生产过程,包括原料准备、反应条件和工艺优化等方面。
然后,将探讨丁基橡胶在不同应用领域中的广泛应用,如汽车行业、建筑行业等。
接下来,将重点介绍过氧化氢的定义和性质,包括其分子结构、溶解性和反应特点等方面。
随后,将揭示过氧化氢的制备方法,包括物理方法和化学方法,并对各种制备方法进行比较。
最后,将探讨过氧化氢在医疗、环保、食品加工等方面的应用场景。
1.3 目的本文旨在深入了解丁基橡胶和过氧化氢的特性、生产过程以及广泛应用领域,并重点探究两者之间的关系。
具体而言,将重点阐述过氧化氢在丁基橡胶中的作用机制,以及丁基橡胶在受到过氧化氢影响时的变化与原因解析。
此外,还将展望过氧化氢对丁基橡胶应用的影响并提出未来研究方向和问题供进一步探索。
通过本文的撰写,旨在为相关领域的科学家、工程师和决策者提供有关丁基橡胶和过氧化氢的全面参考资料。
2. 丁基橡胶2.1 定义和特性:丁基橡胶是一种由聚合丁二烯单体而成的合成橡胶,也被称为聚异戊二烯橡胶。
它具有良好的耐化学腐蚀性能、优异的耐磨损性和耐撕裂性,同时还具备较高的弹性和导电性能。
2.2 生产过程:丁基橡胶的生产通常通过乳液聚合法进行。
首先将丁二烯与少量的共聚剂、溶剂和氧化剂加入反应器中,然后进行连续均质、增容分散等处理,最后在适当温度下进行聚合反应。
随着反应的进行,形成了含有丁基橡胶颗粒的乳液。
2.3 应用领域:丁基橡胶是一种广泛用于工业和商业领域的重要材料。
卤代丁基橡胶

卤代丁基橡胶一、卤代丁基橡胶的简介卤代丁基橡胶(Halogenated Butyl Rubber)是一种特种橡胶,通过在普通丁基橡胶(Butyl Rubber)分子链上引入卤素原子来改性,使其具有优异的耐化学腐蚀性、耐老化性和阻燃性能。
卤代丁基橡胶在工业和航空航天领域有广泛的应用,尤其在高危环境下,它可作为一种重要的材料来提高设备和系统的安全性。
二、卤代丁基橡胶的合成与生产卤代丁基橡胶的合成主要基于丁基橡胶的卤化反应。
这个过程通常涉及选择合适的卤化剂,如氯、溴或碘,将其与丁基橡胶在一定条件下反应,使卤素原子取代橡胶分子链上的氢原子。
卤化反应可以在均相或非均相体系中进行,选择合适的反应条件对于获得高取代度和性能稳定的卤代丁基橡胶至关重要。
生产卤代丁基橡胶的工艺流程包括原料准备、混合、卤化反应、后处理和最终产品加工等步骤。
这个过程需要精确控制温度、压力和反应时间,以确保产品质量和降低生产成本。
三、卤代丁基橡胶的性能特点与普通丁基橡胶相比,卤代丁基橡胶具有以下显著的性能特点:1.优异的耐化学腐蚀性:卤代丁基橡胶中的卤素原子能提供强烈的电负性,使其对许多化学介质具有很强的抵抗性,如酸、碱、氧化剂等。
2.优良的阻燃性能:由于卤素原子的存在,卤代丁基橡胶具有较低的燃烧热和较高的氧指数,使其在火焰中不易燃烧。
3.卓越的耐老化性能:卤代丁基橡胶的分子结构使其具有出色的耐候性和耐紫外线性能,即使在恶劣的环境条件下也能保持较长的使用寿命。
4.良好的弹性和气密性:与普通丁基橡胶相似,卤代丁基橡胶具有较高的弹性和较低的透气性,这使其成为密封和绝缘材料的理想选择。
5.加工性能:卤代丁基橡胶可以像普通橡胶一样进行加工,如混炼、压延和模压等,这为其广泛应用提供了便利。
四、卤代丁基橡胶的应用领域由于其独特的性能特点,卤代丁基橡胶在许多领域都有广泛的应用:1.航空航天:卤代丁基橡胶的耐化学腐蚀性和阻燃性能使其成为航空航天领域中燃料箱和各种密封件的重要材料。
丁基橡胶结构式范文

丁基橡胶结构式范文丁基橡胶是一种弹性高、耐热耐寒的合成橡胶,广泛应用于轮胎、密封圈、输送带等领域。
它的结构式可表示为:(CH2=CHCH2)n,其中n代表重复单元的数目,称为重复单位数或聚合度。
丁基橡胶属于丁二烯聚合而成的聚合物,它的重复单元结构中含有一个碳碳双键。
这个双键使得丁基橡胶具有良好的弹性和塑性,能够在应力作用下迅速恢复原状。
此外,它还含有一些烷基侧链,这些侧链的存在使得丁基橡胶在低温下仍然保持柔软和可塑性。
丁基橡胶的制备主要通过丁二烯的聚合反应来实现。
丁二烯经过聚合反应后,形成长链的聚合物分子。
具体的反应过程是通过将丁二烯溶解在溶剂中,与活性聚合引发剂反应,使其发生聚合反应。
目前常用的引发剂有有机过氧化物和有机内酰胺类。
聚合反应一般在低温下进行,以控制反应速率和聚合度。
丁基橡胶的结构式可进一步展开为每个重复单元的结构。
每个重复单元由一个顺式丁基基团(-CH2-CH=CH2)和一个反式丁基基团(-CH=CH-CH2)组成。
丁基橡胶的这种结构基团排列使得橡胶链旋转自由,降低了分子内部的相互作用力,有利于橡胶具有高弹性和低耐磨性。
此外,丁基橡胶还可以有不同的构型,如顺式和反式交替排列的结构,以及不同长度的重复单元。
丁基橡胶的性能主要取决于聚合度和摩尔质量。
聚合度越高,重复单元数越多,丁基橡胶的弹性和塑性越好。
而摩尔质量影响橡胶的粘度和流动性能,过高或过低的摩尔质量都会导致性能的下降。
丁基橡胶的结构式在实际应用中具有重要的意义。
通过对结构式的分析,可以预测丁基橡胶的性能,如弹性、硬度、耐磨性等。
同时,结构式还可以用于指导合成丁基橡胶的方法和优化反应条件。
总之,丁基橡胶的结构式为(CH2=CHCH2)n,通过对其结构的分析可以了解到丁基橡胶的主要特性和应用领域。
在实际制备和应用中,准确理解和掌握丁基橡胶的结构式对于改善产品性能和开发新产品具有重要意义。
顺丁橡胶的主要成分

顺丁橡胶的主要成分
1. 什么是顺丁橡胶
顺丁橡胶是一种合成橡胶,也称为丁基橡胶,是由1,3-丁二烯单体聚合而成的高分子化合物。
顺丁橡胶是世界上应用最广泛的合成橡胶之一,具有良好的物理和化学性质。
2. 顺丁橡胶的主要成分
顺丁橡胶的主要成分是1,3-丁二烯单体,它是一种化学物质,由四个碳原子和两个双键组成。
顺丁橡胶是通过将1,3-丁二烯单体加入聚合反应器中,并使用催化剂加速化学反应,生成高分子合成橡胶。
3. 顺丁橡胶的物理和化学性质
顺丁橡胶是一种弹性材料,具有以下特性:
- 良好的弹性和拉伸性,可以延伸到300%以上
- 高耐热性,能够在高温下保持弹性
- 耐化学腐蚀性能,能够在化学物质的作用下保持弹性
- 良好的耐磨性和耐撕裂性能,可以在重载下长时间使用
另外,由于顺丁橡胶具有杰出的物理和化学性质,可以制备出许多耐用的橡胶制品。
4. 顺丁橡胶的应用领域
由于顺丁橡胶具有良好的物理和化学性质,因此被广泛应用于以下领域:
- 轮胎和汽车零部件
- 工业密封件和管道
- 防水衣物和防震材料
- 医疗器械、手套和鞋底等
- 家具与体育器材
此外,顺丁橡胶还可以用于制备其他化工品,例如沥青改性剂、建筑防水材料和胶水等。
5. 总结
顺丁橡胶是一种高分子合成橡胶,主要由1,3-丁二烯单体聚合而成。
它具有良好的物理和化学性质,因此被广泛应用于轮胎、汽车零部件、工业密封件、医疗器械等领域。
随着科技的不断发展和需求的不断增加,顺丁橡胶的应用领域也将不断扩大和拓展。
丁基橡胶的合成工艺

(三)丁基橡胶的结构与性能
3.1、丁基橡胶的结构
丁基橡胶是以异丁烯(其链节以头尾相连)和少量异戊二烯(主要为反式1.4— 构型)共聚而得的线型大分子,基本上没有支链。两种单体的竞聚率值见表,其 中r1*r2=1,说明两种单体的共聚反应是理想共聚.两种单体的链节以无规的方式 排列。已测知共聚物组成分布不太均一。在低分子量级分中异戊二烯的含量销大, 高分子丝级分中则偏低。 异丁烯(M1)异戊二烯(M,)的竞聚率
2.2、丁基橡胶生产的聚合方法
可以有两种方法,即溶液聚合和淤浆聚合。采用前一方法时,单体与 聚合物皆溶解于溶剂(如己烷、四氯化碳)中。随反应的进行,聚台物溶解量 增加使溶液粘度上升,造成传热困难,聚合物会粘于釜壁,易子挂胶等, 又有溶剂回收等后处理工作,故此法在工业中没有采用。 工业中主要采用淤浆法。以强极性氯代甲烷(CH3C1)作溶剂,它能溶解 单体,但不溶解聚合物。生成的聚合物能成为细小颗粒分散于溶剂中形成 淤浆状,这样可减少传热阻力,快速聚合,从而可提高生产能力。但生成 的聚合物以沉淀形态析出,易于沉积于聚合釜底部及管道中,造成堵塞。 为此须采用强力的机械搅拌;或者特殊的列管式内循环聚合釜,能使物料 强制循环和导出聚合物。
(二)丁基橡胶的合成
聚合反应所需要的低温(-100°C),常用液态乙烯作冷却剂来取得。这样, 原料系统的冷却和聚合反应体系的冷却部需要大量的冷凝滞和压缩机等设 备.在经济上和操作上都带来较大的闲难与麻烦。
2.3、丁基橡胶生产聚合的工艺条件为:
异丁烯/异戊二烯 聚合温度 异丁烯浓度 聚合转化率: 溶剂 引发剂AlCl3 产品丁基橡胶的不饱和度 约97/3(质量) 约-100 °C 25%-40%(质量) 异丁烯75%-95% 异戊二烯45%-85% 氯代甲烷 浓度0.2%-0.3% >1.55(摩尔)
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丁基橡胶的合成、改性及技术发展摘要:丁基橡胶的性能优异,应用十分广泛。
本文主要介绍丁基橡胶的合成及工艺流程,改性和技术发展及了解阳离子聚合反应的聚合机理。
关键字:丁基橡胶工艺流程改性技术发展聚合机理丁基橡胶是异丁烯和少量异戊二烯共聚的产物,因共聚物中含有双键,可以硫化,故获得了广泛的应用。
一:丁基橡胶的合成1.丁基橡胶的合成反应丁基橡胶由主要的单体异丁烯和少量辅助单体二烯烃(如异戊二烯、丁二烯等)共聚而成。
最常用的二烯烃为异戊二烯,用量为1.5%-4.5%左右。
共聚反应及有关的聚合条件简写如下式:因为是阳离子聚合反应,对单体及溶剂等的纯度要求较高,一般异丁烯的纯度必AlCl引发时,需加入须>99.5%(质量),异戊二烯必须>98%,而溶剂氯甲烷>95%.若采用3少量的水分作为助引发剂。
聚合时,链转移反应极易发生,而异丁烯本身就是一种有效的链转移剂。
有幸的是链转移反应活化能远大于链增长反应的活比能,故可将反应温度降低以抑制链转移反应。
如要获得聚合度为1000的共聚物,聚合温度为一60 °C左右,聚合度10000时则温度为—98°C左右。
2.丁基橡胶生产的聚合方法可以有两种方法,即溶液聚合和淤浆聚合。
采用前一方法时,单体与聚合物皆溶解于溶剂(如己烷、四氯化碳)中。
随反应的进行,聚台物溶解量增加使溶液粘度上升,造成传热困难,聚合物会粘于釜壁,易子挂胶等,又有溶剂回收等后处理工作,故此法在工业中没有采用。
工业中主要采用淤浆法。
以强极性氯代甲烷(CH3C1)作溶剂,它能溶解单体,但不溶解聚合物。
生成的聚合物能成为细小颗粒分散于溶剂中形成淤浆状,这样可减少传热阻力,快速聚合,从而可提高生产能力。
但生成的聚合物以沉淀形态析出,易于沉积于聚合釜底部及管道中,造成堵塞。
为此须采用强力的机械搅拌;或者特殊的列管式内循环聚合釜,能使物料强制循环和导出聚合物。
聚合反应所需要的低温(-100°C),常用液态乙烯作冷却剂来取得。
这样,原料系统的冷却和聚合反应体系的冷却部需要大量的冷凝滞和压缩机等设备.在经济上和操作上都带来较大的闲难与麻烦。
3.丁基橡胶生产聚合的工艺条件一般丁基橡胶生产聚合的工艺条件为:异丁烯/异戊二烯约97/3(质量)聚合温度约-100 °C异丁烯浓度25%-40%(质量)聚合转化率:异丁烯75%-95% 溶剂氯代甲烷异戊二烯45%-85% 引发剂AlCl3 浓度0.2%-0.3% 产品丁基橡胶的不饱和度>1.55(摩尔)4.丁基橡胶的生成工艺流过程丁基橡胶的工业生产常采用不良溶剂的淤浆聚合法,其流程如图所示:丁基橡胶制造过程简化流程图1—进料混合,2—C2H4冷却器,3—NH3冷却器,5—反应器,6—闪蒸罐,7—过滤器8—脱水挤出机,9—干燥挤出机,10—打包机将粗异丁烯和氯甲烷分别在脱水塔和精馏塔进行脱水和精制以后,与异戊二烯在混合槽忠按一定的比例混合。
混合液在冷却器里冷至-100°C,然后送人反应器。
同时配制好催化剂溶液并冷却。
聚合反应在-98°C左右进行,几乎瞬时完成。
聚合物在氯甲烷中沉淀形成颗粒状浆液。
聚合后的淤浆从反应器中溢流出来进入盛有热水的闪蒸罐,在此蒸发氯甲烷和未反应单体。
橡胶的水淤浆液用泵送到挤出干燥系统,干燥后包装成品。
闪蒸罐出来的蒸气经活性氧化铝干燥、分馏后送到进料和催化剂配制系统循环使用。
下图为丁基橡胶的工艺流程简图。
5.设备丁基橡胶的聚合反应器是一种热交换器型的强制循环多管式聚合反应器。
在中心部分有上升流体流动的筒管,而在其周围有小口径列管供下降流体用。
液化乙烯从下部通入夹管在其内部蒸发达到冷却的目的,以保持聚合温度在-100°C左右。
聚合时将异丁烯和异戊二烯溶于3倍体积的CH3Cl溶剂中,从反应器底部通入。
同时从底部的另一管道通入配制好的AlCl3的CH3Cl溶液。
AlCl3含量约为单体含量的0.02%,共聚物从反应器的上部出料口溢出,而大部分CH3Cl则同时从周围的小口径列管回流至反应器的底部循环使用。
为防止聚合反应器内发生聚合物的沉淀与挂胶,一般要求淤浆在反应器内有2~5m/s 的流速。
因此,强有力的搅拌器是这一聚合体系必不可少的。
下图是丁基橡胶的反应器的结构。
二.丁基橡胶的聚合机理丁基橡胶的聚合反应历程可分为链引发、链增长、链终止等三个步骤。
1.链引发随着采用的催化剂的不同,阳离子的聚合催化剂的引发机理有所不同。
丁基橡胶的生产以淤浆法为主,其聚合机理是典型的阳离子聚合机理。
以氯甲烷为溶剂、三氯化铝为引发剂、水位共引发剂,在-103°C低温下进行阳离子共聚合,其反应机理如下:(1)链引发反应(2)链增长(3)链终止a.自发终止b.成键终止丁基橡胶的聚合机理特征主要是:快引发、快增长、易转移、难终止。
三.影响聚合反应的主要因素1.杂质在丁基橡胶的聚合体系中,有原料、惰性气体、聚合反应器、管道都可能带来杂质。
按照其作用原理,这些杂质可以分为给电子体和烯烃两大类。
给电子体如水、甲醇、氯化氢、二甲醚、二氧化硫和氨等,分子中均含有未共用的电子对,而催化剂AlCl3则有未排满的电子层,因而这些杂质均可与AlCl3反应生成络合物。
例如甲醇与AlCl3生成络合物。
当这些杂质含量极少时,与AlCl3生成的络合物可以离解成为活性催化剂;但是,杂质与AlCl3反应生成活性不高,会导致转化率降低。
因为这些杂质具有链转移作用,当他们超过一定量时,则会致使聚合物分子量明显降低。
分子量降低的程度与杂质和AlCl3反应生成的化合物的离解度的大小有关;离解度越大,能够进行转移的负离子浓度越高,聚合物的分子量越小;也与杂质AlCl3络合物的浓度有关;浓度越高,分子量越小。
2.单体浓度和配料比在丁基橡胶的聚合体系中:单体浓度过高,反应温度升高的很快,反应过于激烈难以控制,容易导致结块,甚至催化剂还未加足量价被迫停止反应。
而单体浓度过低时,结冰现象严重,(CH3Cl的冰点为-97°C)也不能获得较高的转化率。
3.聚合温度随着聚合温度的提高,聚合物的分子量直线下降。
这是因为单体链转移活化能总是比链生长的活化能大17.56~19.23kJ/mol,因此低温能够抑制单体的链转移从而有利于分子量的增大。
需要指出的是,降低温度也有可能提高聚合速度,有利于生成高分子量的聚异丁烯。
因为催化体系的实际能力与下列平衡有关:而离子对与自由离子对对单体的引发具有不同的活性,因此有两种链生长:已经证明Kp1远较Kp2大,而降低温度有利于平衡向右移动,也就是增加自由离子的浓度,有利于按Kp1方式进行。
因此,聚合速度和分子量都将增加。
提高溶剂的极性有利于自由离子的存在,因此也有类似降低温度的效应。
4.催化剂催化剂的用量很小时,单体转化率低,用量大时,转化率高。
由于催化剂的用量少时杂质消耗了部分的催化剂,总督活性催化剂相对量较少,故导致转化率较低。
催化剂用量已经超过杂质消耗的低限时,随着催化剂用量增加,转化率迅速上升。
当催化剂用量达到一定程度时,聚合反应已经达到一定的深度。
单体浓度大大降低,催化效率降低。
工艺生产中引发剂一般为单体的0.02%~0.05%。
5.溶剂溶剂决定了生成的聚合物的溶解度。
丁基橡胶均相溶液聚合法或非均相溶液淤浆聚合法所采用的溶剂是不同的。
用于淤浆聚合的溶剂要求沸点低于-100°C,不溶解聚合物,对催化剂的惰性的,通常使用易于溶解催化剂AlCl3的CH3Cl。
采用正丁烷和异戊烷作溶剂的均相溶液聚合,最早是从减轻聚合物的挂胶结垢作用来设计的。
但是在-100°C的低温下,均相溶液的粘度非常的大,给传质传热带来很大的困难,所以一般要求聚合物浓度不超过4%~5%。
使单位体积的聚合物溶剂和未反应单体的回收量增加,同时,也大大地降低了聚合物的生产能力。
而挂胶和结垢同样不可避免,所以工业上仍普遍采用氯甲烷为溶剂。
四:丁基橡胶的结构、硫化、性能与应用1.丁基橡胶的结构丁基橡胶是以异丁烯(其链节以头尾相连)和少量异戊二烯(主要为反式1.4—构型)共聚而得的线型大分子,基本上没有支链。
两种单体的竞聚率值见表,其中r1*r2=1,说明两种单体的共聚反应是理想共聚.两种单体的链节以无规的方式排列。
已测知共聚物组成分布不太均一。
在低分子量级分中异戊二烯的含量销大,高分子丝级分中则偏低。
引发剂/溶剂聚合温度(°C)r1 r2 r1*r2AlCL3/CH3Cl -103 2.5±0.5 0.4±0.1 1.00AlEtCl2/己烷-80 0.8 1.28 1.02 在一般情况下,无定形丁基橡胶的Tg约为一70 °C。
拉伸下能结晶。
结晶部分密度为0.94,无定形部分为0.84。
现今丁基橡胶主要品种的不饱和度为0.7%~2.3%(摩尔),但也有高达3%以上的。
虽然不饱和双键的含量仅为天然橡胶的1/50左右,然已足供硫化交联之用。
此等丁基橡胶的Tg值可为-75~67°C.粘均分子量为20~40万,分子量分布指数=2.5~3。
2.丁基橡胶的硫化丁基橡胶中的异戊二烯链节含有双键可供硫化、但不饱和度低,其硫化速度仅为天然橡胶的1/3,需要高温(150~180 °C)及较长的硫化时间,又需使用高活性的硫化促进剂。
丁基橡胶采用的硫化体系有三种:(1)硫黄体系常须加入促进剂,如哇陛类、秋兰姆类及二硫代氨基甲酸盐类。
在异戊二烯链节上交联,生成一C—Sx—C—(x>2))键。
所得硫化胶的综合性能较好。
(2)树脂型硫化体系采用辛基酚醛柯脂或溴化经甲基酚醛树脂等,可生成一C—C —和一C—O—C一交联键。
其硫化胶的耐高温性能较好,用于耐热制品。
(3)醌肟型硫化体系采用对醌二肟、二苯甲酰对醌二肟等作硫化剂,可得优异耐热和耐臭氧的硫化胶。
3.丁基橡胶的性能丁基橡胶是一种无色、线型结构的无定形聚合物。
它的主链不饱和性较低,主链上带有大量的甲基侧链,故具有某些特点。
a气密性优良。
它的透气件是焊类橡胶中最低的。
b抗臭氧性好。
与其他不饱性高的橡胶相比,丁基橡胶的抗臭氧性比天然橡胶、丁苯橡胶等约高出10倍。
c耐热、耐候性都较优异。
耐热、耐阳光和氧的性能均比其他通用型橡胶要好,有较好的高温(>100 °C)弹性及较高的耐热性(约150 °C)。
丁基橡胶的硫化胶经热老化后,分子量会降低,故属于热降解型聚合物。
d耐酸、碱和极性溶剂,但不耐浓的氧化酸,在脂肪烃个严重溶胀。
e电绝缘性好,优于一般橡胶。
体积电阻在1000000Ω·cm以上,为一般橡胶的10一100倍。
tgδ也较小,仅为天然橡胶的2/5。
因吸水性小,常温厂的吸水速率为其他橡胶的1/10~1/15。