氯丁橡膠應(yīng)用和特性

　　產(chǎn)品名稱：氯丁橡膠，又稱氯丁二烯（氯丁）橡膠

 

　　英文名稱： Chloroprene Rubber（CR）

 

　　產(chǎn)品種類：有機化工產(chǎn)品

 

　　化學(xué)結(jié)構(gòu)式：

 

　　具體描述：外觀呈乳白色至米黃色或淺棕色片狀或塊狀物，不含滑石粉以外的機械雜物，無焦燒粒子。其物理及化學(xué)特性為：由2-氯-1，3-丁二烯經(jīng)乳液聚合制成的均聚物。氯丁橡膠相對密度（d420）0.958, 熔點-130℃，沸點59.4℃，折射率（nD20）1.4583，蒸汽壓（20.8℃）26.66kPa。溶于乙醇、乙酸、丙酮等多種有機溶劑，微溶于乙二醇、水。在光、熱、電離輻射和催化劑存在下易聚合。其分子量一般為10～20萬，相對密度1.15～1.25，玻璃化溫度- 45℃，有極性，具有規(guī)整的分子排布和可逆的結(jié)晶性能。

 

　　主要用途：氯丁橡膠用途十分廣泛，主要用做電線電纜護套、膠管、耐油橡膠制品、耐熱傳送帶、印刷膠棍、膠皮水壩、建筑用密封條、公路填縫密封膠、橋梁支座、油田用電線防水帽、阻燃橡膠制品、各種密封圈墊以及化工設(shè)備防腐襯里和氯丁橡膠膠粘劑等。近年來氯丁橡膠在建筑防水材料、密封材料、粘合劑、海洋開發(fā)、醫(yī)療衛(wèi)生、能源開發(fā)及人民生活方面都被開發(fā)出新用途，擴大了應(yīng)用領(lǐng)域。

 

　　一、耐候性膠料

 

　　表明氯丁橡膠耐候性優(yōu)良的實例，有電線、電纜，其實際使用時間長達20～30年。就廣義的耐候性來說，應(yīng)具有耐紫外線、耐熱，耐寒、耐水浸蝕、耐沙蝕及風蝕的性質(zhì)，同時還要兼有耐臭氧老化等性能。耐候性配方的體積含膠率一般在50％以上，當對耐候性要求較高時，應(yīng)采用炭黑配方，至少要配合10份以上的細粒子爐法炭黑。無機填充劑以陶土、硅酸鈣為好。淺色制品配方需要配合紫外線遮蔽劑，可使用氧化鐵紅、酞青藍、鈦白粉等。防老劑可采用耐熱、耐屈撓防老劑（胺類防老劑）和抗臭氧防老劑（對苯二胺類防老劑）并用。常用的有防老劑A、D、4010、4010NA等，前二者的用量為1～2份，防老劑4010用量為l.5～2．0份，防老劑4010NA可用到5份。軟化劑應(yīng)選用飽和烴類，如石蠟、凡士林等。

 

　　二、耐臭氧性膠料

 

　　提高氯丁橡膠耐臭氧性的要點為；采用高含膠率配方，填充劑分散要均勻，保持最低限度的定伸性能，采取強力抗臭氧防老劑和石蠟并用，使制品表面形成保護膜，而且在制品設(shè)計上使之處于不受應(yīng)力的狀態(tài)等。

 

　　三、耐熱性膠料

 

　　氯丁橡膠常用來制造耐熱輸送帶、膠管和膠輥等制品。該膠受熱作用后，剛性增大，定伸應(yīng)力、硬度增加，拉伸強度和伸長率減小。通常只要伸長率不是極度減小，都不會妨礙使用。因此耐熱性配方的關(guān)鍵就在于保持伸長率，并盡量抑制硬化。但從實用角度出發(fā)，也應(yīng)考慮其它物性，如回彈性、屈撓龜裂、耐壓縮永久變形性等，而這些物理性能能夠從硬度、伸長率的變化推測出來。

 

　　硫化體系采用氧化鎂和氧化鋅體系較好，該體系和氧化鉛體系差別不大。氧化鋅使用

 

　　10～15份，可提高膠料的耐熱性，特別是能保持其彈性。硫黃或能放出硫的配合劑，會降低耐熱性，使膠料變硬。促進劑NA-22的耐熱效果最好，用量為0.75 ～1.0份，可以單用，也可和DM并用。

 

　　四、耐壓縮永久變形膠料

 

　　氯丁橡膠常用作密封、墊圈、墊片、墊塊、墊板等制品，對壓縮永久變形比較重視。氯丁橡膠只要配方得當、其耐壓縮永久變形性完全可超過天然橡膠。其配方要點如下。

 

　　（1）當配合炭黑時，非硫黃調(diào)節(jié)型氯丁橡膠比硫黃調(diào)節(jié)型氯丁橡膠的壓縮永久變形小；在配合無機填充劑時，兩者大體相當；當要求低溫壓縮永久變形時，應(yīng)使用抗結(jié)晶型氯丁橡膠，并最好配用硫黃。

 

　　（2）硫化程度宜高，可采用延長硫化時間、提高硫化溫度、增加促進劑用量等方法使之實現(xiàn)。

 

　　（3）炭黑采用軟質(zhì)炭黑，中等用量即十分有效。無機填充劑效果不好，其中煅燒陶土有一定效果，但使膠料強伸性能下降。

 

　　（4）促進劑一般使用促進劑NA－22。若使用三甲基硫脲，壓縮永久變形極小，但貯存穩(wěn)定性和伸長等性能較差。最好不用硫黃或能釋放出硫黃的硫化油膏作促進劑。金屬氧化物中氧化鎂、氧化鋅體系較好，氧化鉛體系較差。五、耐屈撓龜裂性膠料

 

　　六、耐寒性膠料

 

　　若將彈性體在低溫下放置，則會喪失其特征彈性而硬化。為了區(qū)別低溫下彈性體的性狀，將其分為結(jié)晶化（一次轉(zhuǎn)變點）和玻璃化氯丁橡膠在低溫下放置，逐漸喪失橡膠彈性，變成具有塑料的性質(zhì)。稱作剛化；進而喪失韌性，變得非常不耐變形，受沖擊力作用即脆折，稱作脆化。氯丁橡膠玻璃化轉(zhuǎn)變所表現(xiàn)的物理現(xiàn)象有剛化和脆化。一般其脆化溫度要比剛化溫度低數(shù)度。

 

　　七、耐燃性膠料

 

　　氯丁橡膠因含有氯，具有隔離火源即自行熄火的不自燃性，常被用作耐燃性橡膠制品，如耐燃輸送帶、電纜護套等。配方中常采用三氧化二銻作耐燃劑，它能與氯丁橡膠中的氯化合，生成梯的氯化物，覆蓋在膠料表面，阻擋氧的侵人，具有優(yōu)良的耐燃效果。用量10～20份不會影響膠料物性。硼酸鋅也可提高耐燃性，它在燃燒時熔融，形成遮蔽膜覆蓋在表面，阻止燃料。用量一般為10份。無機填充劑比炭黑的耐燃性大，陶土和硅酸鈣具有較好的耐燃性，氫氧化鋁的耐燃性更好。作為軟化劑使用的石油類增塑劑有助燃作用。氯化石蠟可在比氯丁橡膠分解溫度低的溫度下分解，放出不燃性氣體，減少發(fā)火性。此外磷酸三甲苯酯也具有很強的耐燃性。