丁苯橡胶(SBR) 是Z大的通用合成橡胶品种,也是Z早实现工业化生产的橡胶之一。它是丁二烯与苯乙烯的无规共聚物。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、YL器具及各种橡胶制品的生产等领域。
丁苯橡胶是1,3-丁二烯和苯乙烯经共聚制得的弹性体。丁苯橡胶是合成橡胶的一种。 丁苯橡胶
单体:1,3-丁二烯(CH2=CH-CH=CH2)、苯乙烯(C6H5C2H3 )。 聚合反应:CH2=CH-CH=CH2+C6H5-CH=CH2 ——→ -[CH2-CH=CH-CH2-CH(C6H5)-CH2]-n 丁苯橡胶是产量Z大的通用合成橡胶,有乳聚丁苯橡胶 、溶聚丁苯橡胶。丁苯橡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;橡胶抗拉强度只有20-35千克力/平方厘米,加入炭黑补强后,抗拉强度可达250-280千克力/平方厘米;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diyi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。
溶液聚合丁苯橡胶
以丁基锂为催化剂,在非极性溶剂中合成的丁苯橡胶。1964年,由美国费尔斯通轮胎和橡胶公司、壳牌化学公司开始生产。80年代,世界的年产量已达数十万吨。溶液聚合丁苯橡胶分嵌段共聚物(即热塑性橡胶)和无规共聚物两类。 溶液聚合丁苯橡胶在共聚合过程中,有自发形成聚苯乙烯嵌段的倾向,为了合成苯乙烯在主链上无规分布(即不含聚苯乙烯嵌段)的共聚物,可采取连续补加单体、90~150℃ 丁苯橡胶 高温聚合,以及添加醚、叔胺、亚磷酸盐、硫化物或表面活性剂作无规剂等措施。溶液聚合无规丁苯橡胶的分子量分布比乳液聚合丁苯橡胶窄,支化度也低。为了减轻生胶的冷流倾向,需在共聚过程中添加二乙烯基苯或四氯化锡作交联剂,使聚合物分子间产生少量交联。还可以将分子量不同的共聚物掺混,使分子量分布加宽。溶液聚合无规丁苯橡胶的顶式-1,4异构体含量为35%~40%,耐磨、挠曲、回弹、生热等性能比乳液聚合丁苯橡胶好,挤出后收缩小,在一般场合可代替乳液丁苯橡胶,特别适宜制浅色或透明制品,也可以制成充油橡胶。目前,国际上正在探索调整大分子链上的乙烯基含量,使溶液法丁苯橡胶既有很好的耐磨性,又有满意的抗滑性,以适用于高速车胎。
丁苯橡胶的消费状况
SBR是世界产耗量Z大的SR品种,在SBR的世界消耗量中,约有75%用于轮胎和轮胎配件,近20年来,SBR的消费比例持续下降。这主要是原因子午胎的普及率增加, 丁苯橡胶 SBR在子午胎中的用量较少、其他胶种的增长较快、与NR的价格竞争激烈。目前世界SBR产能在450万吨/年左右,需求量在280万吨/年左右,产能严重过剩,装置平均开工率在58%左右。ESBR应用主要集中在汽车轮胎、胶管、胶带、制鞋业等领域。SSBR还处于开拓市场阶段,目前主要用于制鞋业,在轮胎中尚未正式使用。随着汽车工业的发展,子午线轮胎将有较快的发展,而子午线轮胎主要用胶为SSBR。2000年子午线轮胎的生产能力达1.05亿条。2010年子午线轮胎产量将达1.77亿条。因此对兼有低滚动阻力和高抗湿滑性与耐磨性的第二代SSBR在轮胎制造中的需求量将进一步增加。在不同的国家和地区,SBR的消费结构不同。 2002年1月至7月ZGSBR消费量达31.5万吨比2001年同期增长25.8%,为近年来成长Z快的时期,而同期国内SBR销量为19万吨,同比仅增长6.0%。远低于消费量增长,同时市场占有率也从2001年同期的71.8%下降到60.5%,为近年来Z低。但是由于受外销和出口拉动,橡胶加工业增长加快、主要NR产胶国达成一致,减少产量,控制出口,加之受天气影响,东南亚NR产量减少,带动了SBR的消费。世界丁苯橡胶的消耗量见表2。