充油溶聚丁苯橡胶的结构与性能
红外光谱法测定溶聚丁苯橡胶硫化胶的微观结构
红外光谱法测定溶聚丁苯橡胶硫化胶的微观结构刘丽，王君，唐明，周磊，徐金岩（青岛双星轮胎工业有限公司，山东青岛 266400）溶聚丁苯橡胶（SSBR）是1，3-丁二烯与苯乙烯的无规共聚物，由美国Phillips公司于20世纪60年代首先实现工业化。
SSBR具有滚动阻力小、抗湿滑性能和耐磨性能优异等特点，在轮胎行业广泛应用。
SSBR的微观结构不同，特别是苯乙烯和1，2-乙烯基的含量会直接影响其各项性能。
因此对SSBR硫化胶的苯乙烯和1，2-乙烯基含量进行测定，可为轮胎配方工程师提供更为直接的参考依据[1-6]。
SSBR微观结构的测定有核磁共振（NMR）波谱法（绝对法）和红外光谱（IR）法（相对法）。
NMR仪价格昂贵，且维护运行成本高，难以普及； IR仪操作简单，普及率高，其测定结果与NMR仪测定结果之间具有相关性[7-10]。
目前，关于SSBR生胶微观结构测试的相关标准及文献报道较多，对于SSBR硫化胶的微观结构测定尚未见报道。
本工作是在氮气保护下，用邻二氯苯回流煮沸分解SSBR硫化胶，采用IR溴化钾涂膜法测定轮胎中常用的3种SSBR并用硫化胶的微观结构，如不同牌号的SSBR并用胶、顺丁橡胶（BR）/SSBR并用胶和天然橡胶（NR）/SSBR并用胶，并研究IR法与NMR法测定结果之间的相关性。
1.1 主要原SSBR，牌号5251和6361，韩国锦湖石化公司产品； BR，牌号9000，中国石化北京燕山石化公司产品； NR，SMR20，马来西亚产品；丙酮和邻二氯苯，分析纯，国药集团化学试剂有限公司产品。
1.2 试验配方试验配方如下（用量/份）：生胶 100，炭黑N375 50，氧化锌 3，硬脂酸 1，防老剂6PPD 1.5，防老剂TMQ 1，硫黄 2，促进剂TBBS 11.3 试验仪器Nicoletis 50型IR仪、溴化钾片和0.1 mm厚金属隔片，美国Thermo Fisher公司产品； Cryomill型冷冻研磨仪，德国莱驰公司产品；索氏提取器，国药集团化学试剂有限公司产品； DZF-6050型真空干燥箱，上海一恒科学仪器有限公司产品； ME104T型分析天平，瑞士METTLER-TOLEDO公司产品。
丁苯橡胶
低温ESBR: Mn在8-10万之间 在4-6。 万之间,HI在 。 低温 在 万之间 高温ESBR:在8-10万之间 在7.5。 万之间,HI在 。 高温 在 万之间 未充油的ESBR:10 ESBR:10万 未充油的ESBR:10万。 低于10万的ESBR在储存时易发生冷流现象， 10万的ESBR在储存时易发生冷流现象 低于10万的ESBR在储存时易发生冷流现象，高于 10万的ESBR则加工困难 万的ESBR则加工困难。 10万的ESBR则加工困难。 SSBR(无规 的数均相对分子质量为 多万，分 无规)的数均相对分子质量为 多万， 无规 的数均相对分子质量为20多万 布指数1.5-2之间。 之间。 布指数 之间
丁苯橡胶的并用： 丁苯橡胶的并用： • SSBR/NR 加入少量天然橡胶能改善 丁苯橡胶的粘性和工艺性能。 丁苯橡胶的粘性和工艺性能 。 可提高硫 化胶的拉伸强度、 撕裂强度和弹性， 化胶的拉伸强度 、 撕裂强度和弹性 ， 同 时也改进天然橡胶的耐磨性和耐老化性 由于两种橡胶的粘度不同， 等 。 由于两种橡胶的粘度不同 ， 掺混时 要注意使其接近。 要注意使其接近。 • SSBR/BR:可改进顺丁橡胶的加工性 可改进顺丁橡胶的加工性 抗切割性， 能 、 抗切割性 ， 同时增加丁苯橡胶的弹 耐磨性等， 性 、 耐磨性等 ， 在轮胎胎面胶中使用较 多。
5.SBR的应用 的应用
丁苯橡胶是一种耗量最大的通用合成橡胶， 丁苯橡胶是一种耗量最大的通用合成橡胶， 应用广泛，除要求耐油、耐热、 应用广泛，除要求耐油、耐热、耐特种介质等 特殊性能外一般场合均可使用。 特殊性能外一般场合均可使用。 丁苯橡胶主要应用与轮胎工业。 丁苯橡胶主要应用与轮胎工业。在轮胎工 业中，丁苯橡胶在轿车胎、 业中，丁苯橡胶在轿车胎、小型拖拉机胎及摩 托车胎中应用比例较大， 托车胎中应用比例较大，而在载重胎及子午胎 中的应用比例则较小。 中的应用比例则较小。 丁苯橡胶征无特殊要求的胶带、胶管中及 丁苯橡胶征无特殊要求的胶带、 一些工业制品中也获得了广泛的应用。例如， 一些工业制品中也获得了广泛的应用。例如， 用于运输带的覆盖胶、输水胶管、胶鞋底、 用于运输带的覆盖胶、输水胶管、胶鞋底、胶 防水橡胶制品、胶布制品等。 辊、防水橡胶制品、胶布制品等。
SBR、SSBR、ESBR橡胶的区别
SBR、SSBR、ESBR橡胶的区别丁苯橡胶SBR，是Polymerized Styrene Butadiene Rubber的缩写。
丁苯橡胶是橡胶工业的骨干产品，是最大的通用合成橡胶品种，也是最早实现工业化生产的合成橡胶品种之一。
其物理机构性能，加工性能及制品的使用性能接近于天然橡胶，有些性能如耐磨、耐热、耐老化及硫化速度较天然橡胶更为优良，可与天然橡胶及多种合成橡胶并用，广泛用于轮胎、胶带、胶管、电线电缆、医疗器具及各种橡胶制品的生产等领域，是最大的通用合成橡胶品种，也是最早实现工业化生产的橡胶品种之一。
按聚合工艺，丁苯橡胶分为乳聚丁苯橡胶（ESBR）和溶聚丁苯橡胶（SSBR）。
与溶聚丁苯橡胶工艺相比，乳聚丁苯橡胶工艺在节约成本方面更占优势，全球丁苯橡胶装置约有75％的产能是以乳聚丁苯橡胶工艺为基础的。
乳聚丁苯橡胶具有良好的综合性能，工艺成熟，应用广泛，产能、产量和消费量在丁苯橡胶中均占首位。
充油丁苯橡胶具有加工性能好、生热低、低温屈挠性好等优点，用于胎面橡胶时具有优异的牵引性能和耐磨性，充油后橡胶可塑性增强，易于混炼，同时可降低成本，提高产量。
乳聚丁苯橡胶ESBR乳聚丁苯橡胶ESBR，由丁二烯、苯乙烯为主要单体，配以其他辅助化工原料，在一定工艺条件下，经乳液法聚合首先生成丁苯胶浆，脱除胶浆中未转化的单体后，再经凝聚、干燥等工序而生产出产品胶。
国内乳聚丁苯橡胶（ESBR）生产状况我国现有6套ESBR生产装置。
第一套装置由中国石油兰州石化公司于1960年建成投产，2007年生产能力为5。
5万t，2008年兰州石化又新增2条采用自主知识产权技术的生产线，增加了10万t环保型ESBR生产能力；第二套装置由中国石油吉林石化公司于1982年建成投产，采用1976年从日本JSR公司引进的低温乳液聚合技术，目前装置的ESBR 年生产能力已达16万t；第三套装置由中国石化齐鲁石化公司1978年成套引进日本瑞翁公司的技术和设备，于1987年建成投产，目前年生产能力达到13万t，2008年齐鲁石化正在扩建两条生产线，将新增年生产能力10万t，2009年投产后齐鲁石化ESBR总产能将达到23万t；第四套ESBR生产装置由申华化学工业有限公司于1998年建成投产，最初的年生产能力为10万t，通过进一步的挖潜改造，目前该装置的ESBR年产能力已达18万t；第五套为南京扬子石化金浦橡胶有限公司于2007年6月投产的10万tESBR装置；第六套是普利司通公司在广东惠州新建的年产5万tESBR生产装置，采用日本JSR公司技术，2008年建成投产。
丁苯橡胶结构式单体
丁苯橡胶结构式单体1、什么是丁苯橡胶？1什么是丁苯橡胶丁苯橡胶（Butyl rubber）是一种近乎中等硬度的氯丁橡胶的抽象层次的称呼，是由丁烯二酸酯经改性制成的丙烯二酸酯酯化法产品，这种橡胶具有高气密性、耐应变及抗老化性好等特点，是一种可用于车辆补胎、助推器等气密性要求较高的橡胶，也可做为与某些合金搭接的橡胶件，如发动机缸体密封和变速箱的超高压密封垫。
2、丁苯橡胶的结构#2丁苯橡胶的结构丁苯橡胶（Butyl rubber）结构是氯丁橡胶（Chlorobutyl rubber）的一种，它是由由苯乙烯（styrene）与丙烯二酸酯（acrylate）在苯乙烯热聚反应（styrene thermalpolymerization）反应中构成高分子复合体。
这种结构被认为是氯丁交联性最佳的。
其结构主要由两种化合物组成，一种是苯乙烯（styrene）单体，另一种是丙烯二酸酯单体（acrylate），它们相互之间形成了一种特殊的构型，发生的化学反应就是苯乙烯分子在外暴露的树脂表面，或者在水中，因为它们具有可溶性，两种物质形成高分子复合物，发生的化学反应就是苯乙烯分子在外暴露的树脂表面，或者在水中，使用了酯交联反应。
酯交联反应，也称作酯化反应又称加成交联，是一种化学反应手法，利用酯化羧酸酯使得高分子分子间交联。
其结果就是在橡胶分子间形成一个交联网状结构，具有良好的柔性和机械性能。
3、丁苯橡胶特点#3丁苯橡胶特点丁苯橡胶（Butyl rubber）也被称作罩有氯化应力张力硅橡胶（Coverley），它具有耐热、耐老化、耐油性、耐溶剂性和耐腐蚀性的优异特性，它的主要优点是热稳定性强，可以在高温下使用，长期在150-170℃高温环境不脆裂，以及与汽油、石蜡和溶剂性液体及气体耐性良好，具有耐气压、耐密封性，能1.2-2倍超压而不失其密封性。
此外，其耐水性也比较强，能耐受大量的浸水污染，且具有良好的抗腐蚀性及化学稳定性，能抵抗各种染料、香精、污染物等的侵蚀，从而能保持橡胶性能的持久优势，并且它的绝缘性能也比较好，能抵抗较高的电场和电压，这就表现在它能耐受较大的电压强度和电流强度，维持在较高的水平。
丁苯橡胶
CH2
CH
CH CH2 m
CH2
CH n
简介
丁苯橡胶
充炭黑丁苯橡胶
简介
一种综合性能较好的通用型合成橡胶 合成橡胶中产量最大的一个品种，约占整个合 成橡胶产量的60%
丁 苯 橡 胶 成 品
橡胶 橡胶 通用 橡胶 橡胶
合成通用橡胶产量
2.发展史及分类 发展史及分类
发展史
20世纪50年代生产 了5摄氏度下聚合 的低温丁苯橡 胶，性能得以改善
丁苯橡胶
目录史及分类 结构特征 性能与应用 合成工艺 前景展望
1.简介 简介
丁苯橡胶（StyreneButadiene Rubber，简 称SBR） 最早工业化的合成橡胶 之一 由丁二烯和苯乙烯两种 单体共聚而得到的弹性 体 为浅黄褐色弹性固体
丁苯橡胶 结构式
结构特性对性能的影响
因掺杂有苯乙烯链节，所以丁苯橡胶的主体结构不规整，不易结 晶 丁二烯的微观结构的变化对丁苯橡胶性能的影响不大 苯乙烯含量 对橡胶性能的影响
硬度
模量
弹性
压出收缩率 耐低温性能 在空气中热老化性能 SSBR磨耗指数 磨耗指数 加工性能及抗湿滑性
4.性能与应用 性能与应用
白色、浅褐色 白色、 有苯乙烯气味 密度：0.919-0.944g/ cm3 密度：
引发反应中的添加剂
螯合剂EDTA的使用 的使用 螯合剂
为了防止产生的Fe(OH)2沉淀析 出，工业上采用乙二胺四乙酸二 钠盐(EDTA-二钠盐)作为螯合剂， 与Fe2+生成水溶液性螯合物
雕白粉的使用
由链引发反应可知，Fe2+经氧化后变Fe3+， Fe3+呈棕色，如果其浓度较高将影响丁苯橡胶 的色泽。为了减少Fe3+的浓度，工业上使用白 粉(甲醛-亚硫酸氢钠二CH2O.NaHSO3.2H2O) 作为二级还原剂，使Fe3+还原为Fe2+。
丁苯知识
丁苯橡胶(styrene-butadiene rubber,sbr)百度百科/view/479980.htm丁苯橡胶（SBR) 是最大的通用合成橡胶品种，也是最早实现工业化生产的橡胶之一。
★参考价格：1.8～2.4万元/吨★理化性能1.基本特性：较好的强伸、弹性、低温、耐磨以及耐泥水、油污、酒精、甘油2.丁苯橡胶（sbr）的数均分子量为1.5～4*105，重均分子量为2～10*105，通用丁苯橡胶的玻璃化温度为-55℃，结合苯乙烯量大的丁苯橡胶玻璃化温度高。
3. sbr依其结合苯乙烯的多少，性质有所差异。
Eg:研究了结合苯乙烯质量分数在22.5%～24.5%范围内变化时,对丁苯橡胶性能的影响.结果表明,随结合苯乙烯提高,SBR1500 相对分子质量及其分布变化微小;生胶门尼粘度、拉伸强度、300%定伸强度稍有增大,而扯断伸长率明显降低,扯断永久变形有所增大,硬度提高,而撕裂强度、回弹值降低;橡胶的硫化性能中最大转矩、最小转矩有所增大,硫化时间T10、T90有所延长,阿克隆磨耗量、屈挠温升增大;并且丁苯橡胶的抗热氧老化性能有所提高,抗热分解的能力明显增强.4. sbr具有较好的综合性能，它的机械性能、加工性能和制品应用性能均与天然橡胶相近，其中耐磨、耐热、耐老化、永久变形和硫化速度等特征优于天然橡胶。
优点：低成本的非抗油性材质,良好的抗水性,硬度70以下具良好弹力,高硬度时具较差的压缩性；缺点：不建议使用强酸、臭氧、油类、油酯和脂肪及大部份的碳氢化合物之中。
★制备1.一般工作温度：-40～702.丁二烯与苯乙烯之共聚合物,丁二烯和苯乙烯为重要原材料。
3.sbr大体上可分为乳液聚合丁苯橡胶（esbr）和溶液聚合丁苯橡胶（ssbr）。
在乳液聚合丁苯橡胶中，重要单体是丁二烯（约3/4），苯乙烯为辅助单体（约1/4）。
大分子链上含有不饱和双键，反式1,4结构约占70%。
丁苯橡胶无结晶性。
溶液法聚合的丁苯橡胶具有有规立构性。
丁苯橡胶性能及用途
丁苯橡胶性能及用途（时间:2007-12-13 14:13:35 共有4735人次浏览）丁苯橡胶是苯乙烯与丁二烯的共聚物。
丁苯橡胶按聚合方法分类，可分为乳液聚合和溶液聚合二种。
由于这种胶具有较低的滚动阻力、较高的抗湿滑性和较好的综合性能，故发展较快。
丁苯橡胶是一种产量最大的合成橡胶，据统计，1991年全世界总产量为755万吨，约占合成橡胶的55%，占全部橡胶的34%，其中大约有70%用于轮胎业。
在各种丁苯橡胶中，低温乳聚丁苯橡胶产量最大。
丁苯橡胶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。
官能团改性的溶聚丁苯橡胶开发与生产方案(一)
官能团改性的溶聚丁苯橡胶开发与生产方案一、实施背景溶聚丁苯橡胶（SSBR）是一种高性能合成橡胶，具有优异的耐磨性、抗湿滑性和低滚动阻力，广泛应用于轮胎、胶带、密封件等领域。
随着汽车工业的快速发展，对轮胎性能的要求不断提高，传统SSBR的性能已无法满足需求。
因此，开发官能团改性的溶聚丁苯橡胶（F-SSBR）成为产业结构改革的重要方向。
二、工作原理官能团改性的溶聚丁苯橡胶（F-SSBR）是通过在SSBR分子链上引入特定官能团，如羧基、磺酸基、氨基等，以改善其性能。
这些官能团可以与橡胶配合剂发生化学反应，提高橡胶的交联密度和力学性能。
同时，官能团的引入还可以改善SSBR的耐油性、耐化学腐蚀性和耐老化性。
三、实施计划步骤1. 研发阶段：通过实验室研究，确定最佳的官能团种类和引入方式。
对不同的官能团进行筛选和优化，以达到最佳的改性效果。
此阶段需要进行大量的化学实验和分析测试，预计耗时3-6个月。
2. 中试阶段：在实验室研究的基础上，进行中试规模的生产和测试。
通过调整工艺参数和设备，优化生产流程，确保F-SSBR的质量和稳定性。
此阶段预计耗时6-12个月。
3. 工业化生产阶段：在中试成功的基础上，进行工业化规模的生产。
对生产线进行改造和升级，以满足F-SSBR的生产需求。
同时，对生产过程进行严格的质量控制和环境监测，确保产品的质量和环保要求。
此阶段预计耗时1-2年。
四、适用范围官能团改性的溶聚丁苯橡胶（F-SSBR）适用于轮胎、胶带、密封件等高性能合成橡胶制品的生产。
通过与橡胶配合剂的化学反应，可以提高制品的力学性能和耐老化性，延长使用寿命。
同时，F-SSBR的优异性能还可以满足汽车工业对轮胎性能的不断提高的需求。
五、创新要点1. 官能团的引入：通过在SSBR分子链上引入特定官能团，如羧基、磺酸基、氨基等，改善其性能。
这些官能团可以与橡胶配合剂发生化学反应，提高橡胶的交联密度和力学性能。
2. 生产工艺的优化：通过对生产工艺的优化和改进，实现F-SSBR的工业化生产。