氯丁橡胶应用和特性

来源: 作者: 发表时间:2016-07-25

  产品名称:氯丁橡胶,又称氯丁二烯(氯丁)橡胶
 
  英文名称: Chloroprene Rubber(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。软化剂应选用饱和烃类,如石蜡、凡士林等。
 
  二、耐臭氧性胶料
 
  提高氯丁橡胶耐臭氧性的要点为;采用高含胶率配方,填充剂分散要均匀,保持最低限度的定伸性能,采取强力抗臭氧防老剂和石蜡并用,使制品表面形成保护膜,而且在制品设计上使之处于不受应力的状态等。
 
  三、耐热性胶料
 
  氯丁橡胶常用来制造耐热输送带、胶管和胶辊等制品。该胶受热作用后,刚性增大,定伸应力、硬度增加,拉伸强度和伸长率减小。通常只要伸长率不是极度减小,都不会妨碍使用。因此耐热性配方的关键就在于保持伸长率,并尽量抑制硬化。但从实用角度出发,也应考虑其它物性,如回弹性、屈挠龟裂、耐压缩永久变形性等,而这些物理性能能够从硬度、伸长率的变化推测出来。
 
  硫化体系采用氧化镁和氧化锌体系较好,该体系和氧化铅体系差别不大。氧化锌使用
 
  10~15份,可提高胶料的耐热性,特别是能保持其弹性。硫黄或能放出硫的配合剂,会降低耐热性,使胶料变硬。促进剂NA-22的耐热效果最好,用量为0.75 ~1.0份,可以单用,也可和DM并用。
 
  四、耐压缩永久变形胶料
 
  氯丁橡胶常用作密封、垫圈、垫片、垫块、垫板等制品,对压缩永久变形比较重视。氯丁橡胶只要配方得当、其耐压缩永久变形性完全可超过天然橡胶。其配方要点如下。
 
  (1)当配合炭黑时,非硫黄调节型氯丁橡胶比硫黄调节型氯丁橡胶的压缩永久变形小;在配合无机填充剂时,两者大体相当;当要求低温压缩永久变形时,应使用抗结晶型氯丁橡胶,并最好配用硫黄。
 
  (2)硫化程度宜高,可采用延长硫化时间、提高硫化温度、增加促进剂用量等方法使之实现。
 
  (3)炭黑采用软质炭黑,中等用量即十分有效。无机填充剂效果不好,其中煅烧陶土有一定效果,但使胶料强伸性能下降。
 
  (4)促进剂一般使用促进剂NA-22。若使用三甲基硫脲,压缩永久变形极小,但贮存稳定性和伸长等性能较差。最好不用硫黄或能释放出硫黄的硫化油膏作促进剂。金属氧化物中氧化镁、氧化锌体系较好,氧化铅体系较差。五、耐屈挠龟裂性胶料
 
  六、耐寒性胶料
 
  若将弹性体在低温下放置,则会丧失其特征弹性而硬化。为了区别低温下弹性体的性状,将其分为结晶化(一次转变点)和玻璃化氯丁橡胶在低温下放置,逐渐丧失橡胶弹性,变成具有塑料的性质。称作刚化;进而丧失韧性,变得非常不耐变形,受冲击力作用即脆折,称作脆化。氯丁橡胶玻璃化转变所表现的物理现象有刚化和脆化。一般其脆化温度要比刚化温度低数度。
 
  七、耐燃性胶料
 
  氯丁橡胶因含有氯,具有隔离火源即自行熄火的不自燃性,常被用作耐燃性橡胶制品,如耐燃输送带、电缆护套等。配方中常采用三氧化二锑作耐燃剂,它能与氯丁橡胶中的氯化合,生成梯的氯化物,覆盖在胶料表面,阻挡氧的侵人,具有优良的耐燃效果。用量10~20份不会影响胶料物性。硼酸锌也可提高耐燃性,它在燃烧时熔融,形成遮蔽膜覆盖在表面,阻止燃料。用量一般为10份。无机填充剂比炭黑的耐燃性大,陶土和硅酸钙具有较好的耐燃性,氢氧化铝的耐燃性更好。作为软化剂使用的石油类增塑剂有助燃作用。氯化石蜡可在比氯丁橡胶分解温度低的温度下分解,放出不燃性气体,减少发火性。此外磷酸三甲苯酯也具有很强的耐燃性。