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氯丁橡膠的性能和應用

時間:2019-08-07 1579 次瀏覽

信息摘要: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備防腐襯里和氯丁橡膠膠粘劑等。

產品名稱:氯丁橡膠,又稱氯丁二烯(氯丁)橡膠

英文名稱: Chloroprene Rubber(CR)

產品種類:有機化工產品

化學結構式:

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。其物理及化學特性為:由2-氯-1,3-丁二烯經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,具有規整的分子排布和可逆的結晶性能。

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、醫療衛生、能源開發及人民生活方面都被開發出新用途,擴大了應用領域。

一、耐候性膠料

表明氯丁橡膠耐候性優良的實例,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,應具有耐紫外線、耐熱,耐寒、耐水浸蝕、耐沙蝕及風蝕的性質,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,而且在制品設計上使之處于不受應力的狀態等。

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鍵就在于保持伸長率,并盡量抑制硬化。但從實用角度出發,也應考慮其它物性,如回彈性、屈撓龜裂、耐壓縮變形性等,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,對壓縮變形比較重視。氯丁橡膠只要配方得當、其耐壓縮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,非硫黃調節型氯丁橡膠比硫黃調節型氯丁橡膠的壓縮變形小;在配合無機填充劑時,兩者大體相當;當要求低溫壓縮變形時,應使用抗結晶型氯丁橡膠,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。

(3)炭黑采用軟質炭黑,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,壓縮變形極小,但貯存穩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

如果彈性體處于低溫狀態,它將失去其特有的彈性并硬化。為了在低溫下區分彈性體的性質,將其分為在低溫下放置的結晶化耐寒氯丁橡膠和玻璃化耐寒氯丁橡膠。鋼化是指橡膠逐漸喪失彈性并變成塑料的性質。脆化則是指橡膠失去了它的韌性,受到沖擊力就容易脆折,變得非常不耐受變形的性質。所以剛化和脆化是耐寒氯丁橡膠最明顯的兩個物理指標。通常脆化溫度比鋼化溫度要低。

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。為了區別低溫下彈性體的性狀,將其分為結晶化(一次轉變點)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。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。氯丁橡膠玻璃化轉變所表現的物理現象有剛化和脆化。一般其脆化溫度要比剛化溫度低數度。

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,減少發火性。此外磷酸三甲苯酯也具有很強的耐燃性

阻燃線纜塞

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