丁钠橡胶

更新时间:2022-09-13 15:10

丁钠橡胶是以碱金属钠作为催化剂,由丁二烯单体进行本体聚合的产物。它是聚丁二烯系列产品中较早工业化的一个品种,具有良好的耐磨和耐屈挠性能,但弹性低,粘合力小,耐寒性能较好,主要用于制备工业胶板、胶管、胶垫、挤出制品和胶鞋等,也可应用于机械、石棉加工和电机制造等工业领域。

简介

丁钠橡胶是以丁二烯为单体,金属钠为催化剂,用气相法聚合而制得的特种橡胶,在我国主要用作硬质合金粘合剂。另外,还用于军工制品。它是聚丁二烯系列产品的一个品种,可溶于汽油,苯,甲苯等溶剂,溶液具有很好的粘结能力。在橡胶制品中具有良好的耐磨性和抗屈挠性,弹性低,阻尼性优越,粘着力小,耐寒性较好。

丁钠橡胶最早由原西德开发成功。由于国内的需要,兰化化工研究院于70年代开发成功丁钠橡胶生产技术。该技术一直延用丁铿生胶制备钠催化剂载体工艺,工艺必须首先合成丁锉橡胶,然后才能生产丁钠橡胶。这种工艺不仅生产的产品成本高;而且工艺过程复杂。为了降低成本,简化工艺,对用丁钠橡胶代替丁锂橡胶制备催化剂载体及其应用进行了工业试验。

制备工艺

原材料

丁二烯;金属钠,纯度>99%;金属锂,纯度>99.5%;二乙胺;金属钾,纯度>99%,钠含量<1%;碳酸钙,纯度>95%、水份含量<0.5%、盐酸不溶物<0.5%、Fe203含量<0.8%;切片石腊,熔点47~65℃。

制备方法

兰州化学工业公司化工研究院于70年代开发成功这一生产技术,并一直延用以丁锂生胶制备催化剂载体工艺,尔后才能生产丁钠橡胶,这种工艺不仅生产的产品成本高,而且工艺过程复杂。为了降低成本、简化工艺,对用丁钠生胶代替丁锂生胶制备催化剂载体做了工业试验性研究。结果表明,用丁钠生胶作为催化剂载体生产丁钠橡胶,其工艺流程可简化,聚合周期缩短,生产安全性增强,其产品的各项技术指标均达到用丁锂生胶作为催化剂载体时的水平。

丁钠橡胶生产采用气相聚合法

先将液体丁二烯汽化,经干燥塔及净化塔除去丁二烯中的水份及杂质待用。把制好的钠催化剂及多种助剂在规定时间内投入聚合釜,启动真空泵对聚合釜进行抽真空处理。达到规定的真空指标时,停真空泵并向聚合釜通入预先干燥好的气体丁二烯,同时,启动鼓风机,使气体丁二烯在聚合系统中循环。用蒸汽加热丁二烯使聚合釜升温、升压,通常压力维持在0.17~0.20MPa,温度控制在35士1℃为宜。在聚合过程中,间断地向聚合系统内加入气体丁二烯以保持正常的釜压;向聚合釜内加入分子量调节剂(二乙胺),以保证产品门尼值在规定的范围之内。整个反应时间为30h。图一为制备流程。

产品性能

丁钠橡胶的主要特性是1,2链节含量较高,支化度大,分子量分布较宽。它具有很好的耐热氧老化性。不须预塑炼即具有良好的加工工艺性能,易与炭黑、白炭黑、陶土等填加剂和硫化剂混合,压出和压延制品表面光滑。还可用于硬质合金(粉末冶金)生产中的粘合剂,也可用于陶瓷等烧结的粘合剂。

产品用途

丁钠橡胶主要用于生产电器开关隔膜、工业胶板、胶管、胶垫、压出制品以及胶鞋等橡胶制品及硬质合金(粉末冶金)生产中的粘合剂,也可用于陶瓷等烧结的粘合剂。也可应用于机械、石棉加工和电机制造等工业部门。还可以生产有色乳化沥青涂料等民用制品。

部分性能参数

几种丁钠橡胶的性能对比

对俄罗斯产3种牌号的丁钠橡胶(SKB30,SKB40和SKB50)性能进行对比。试验结果表明,3种牌号丁钠橡胶的抗冷流性能均较好,热稳定性能相差不大;SKB40硫化胶具有较大的拉伸强度和撕裂强度以及优异的耐屈挠性能。

具体结论如下:

(1)SKB50灰分含量大,SKB40挥发分含量大。SKB30的Tg较高。3种SKB热稳定性能基本一致,抗冷流性能好。

(2)SKB30胶料的门尼粘度较大,SKB40和SKB50胶料的门尼粘度偏小。

(3)SKB40硫化胶具有较大的拉伸强度和撕裂强度,耐屈挠性能相对较好。

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