氯丁橡膠

氯丁橡膠

 

中文名稱：氯丁橡膠英文名稱：chloroprene rubber 定義：2-氯-1，3-丁二烯經乳液聚合而制成的彈性體。其中反式1，4-加成結構約占85%，順式1，4-加成結構約占10%，少量為1，2-或3，4-加成結構。 應用學科： 材料科學技術（一級學科）；高分子材料（二級學科）；橡膠（二級學科） 

以上內容由全國科學技術名詞審定委員會審定公布 

氯丁橡膠（Neoprene）。由氯丁橡膠聚合而生產的合成橡膠，被廣泛應用于用于抗風化產品、粘膠鞋底、涂料和火箭燃料。 

分子量:88.5365

密度：1.15-1.25（g/cm3）

分子結構式：

又稱氯丁二烯橡膠，是氯丁二烯（即2-氯-1,3-丁二烯）為主要原料進行α-聚合生成的彈性體。

它由杜邦公司的華萊士·卡羅瑟斯于1930年4月17日首先制得，杜邦于1931年11月公開宣布已經發明氯丁橡膠，并于1937年正式推向市場，使氯丁橡膠成為第一個實行工業化生產的合成橡膠品種。

 

氯丁橡膠均以乳液聚合法生產，生產工藝流程多為單釜間歇聚合。聚合溫度多控制在40～60℃，轉化率則在90%左右。聚合溫度、最終轉化率過高或聚合過程中進入空氣（氧氣）均會導致產品質量下降。生產中用硫磺－秋蘭姆（四烷基甲氨基硫羰二硫化物）體系調節分子量。硫磺－秋蘭姆體系的主要缺點在于硫鍵不夠穩定，這是影響貯存性的重要原因之一。若用硫醇調節分子量，則可改善此種性能。氯丁橡膠與一般合成橡膠不同，它不用硫磺硫化，而是用氧化鋅、氧化鎂等硫化。 氯丁橡膠的品種和牌號較多，是合成橡膠中牌號最多的一個膠種。氯丁橡膠的品種和牌號可按如下幾種情況劃分：

 

①按分子量調節方式分為硫黃調節型、非硫黃調節型、混合調節型。

 

②按結晶速度和程度大小分為快速結晶型、中等結晶型和慢結晶型。

 

③按結晶速度和程度大小分為快速結晶型、中等結晶型和慢結晶型。

 

④按門尼粘度高低分為高門尼型、中門尼型和低門尼型。

 

⑤按所用防老劑種類分為污染型和非污染型。

 

美國杜邦(DuPont)公司Neoprene系列氯丁橡膠；日本電氣化學公司Denka系列氯丁橡膠的；德國拜耳(Bayer)公司Bay pren系列氯丁橡膠；法國迪斯狄吉爾(Distugil)公司Butaehlor系列氯丁橡膠；俄羅斯Nairit系列氯丁橡膠；日本東洋曹達(Soda)公司Skyprene系列氯丁橡膠；美國Petro-Tex化學公司Neoprere系列氯丁橡膠氯丁橡膠在壓敏膠制備中單獨使用得不多，一般是與天然橡膠配合使用。氯丁橡膠宜貯存于陰涼、通風、干燥的庫房內，切勿重壓，以防結團。貯存期1年。

 

性能

外觀為乳白色、米黃色或淺棕色的片狀或塊狀物，密度1.23－1.25g/cm3，玻璃化溫度?40－50°C，碎化點?35°C，軟化點約80°C，230－260°C下分解。氯丁橡膠[2]溶解度參數占δ=9.2～9.41。溶于甲苯、二甲苯、，二氯乙烷、三釩乙烯，微溶于丙酮、甲乙酮、醋酸乙酯、環己烷，不溶于正己烷、溶劑汽油，但可溶于由適當比例的良溶劑和不良溶劑及非溶劑或不良溶劑和非溶劑組成的混合溶劑，在植物油和礦物油中溶脹而不溶解。

 

有良好的物理機械性能，耐油，耐熱，耐燃，耐日光，耐臭氧，耐酸堿，耐化學試劑。缺點是耐寒性和貯存穩定性較差。具有較高的拉伸強度、伸長率和可逆的結晶性，粘接性好。耐老化、耐熱。耐油、耐化學腐蝕性優異。耐候性和耐臭氧老化僅次于乙丙橡膠和丁基橡膠。耐熱性與丁腈橡膠相當，分解溫度230～260℃，短期可耐120～150℃，在80～100℃可長期使用，具有一定的阻燃性。耐油性僅次于丁腈橡膠。耐無機酸、堿腐蝕性良好。耐寒性稍差，電絕緣性不佳。生膠儲存穩定性差，會產生“自硫”現象，門尼黏度增大，生膠變硬。 國外牌號有，AD一30(美國)、A-90(日本)、320(德國)、MA40S(法國)。

 

應用

CR122型氯丁橡膠：傳動帶、運輸帶、電線電纜、耐油膠板、耐油膠管、密封材料等橡膠制品。

CR232型氯丁橡膠：電纜護套、耐油膠管、橡膠密封件、粘合劑等。

CR2441 2442型氯丁橡膠：粘合劑生產的原料，用于金屬、木材、橡膠、皮革等材料的粘接。

CR321 322型氯丁橡膠：電纜、膠板、普通和耐油膠管、耐油膠靴、導風筒、雨布、帳篷布、傳送帶、輸送帶、橡膠密封件、農用膠囊氣墊、救生艇等。

用作改性丙烯酸酯快結構膠黏劑(SGA)的增韌劑。

上游原料:電石、氯化氫

下游產品:尼龍膜片、氯丁橡膠瀝青防水涂料、膠粘劑、粘合劑802、[3]氯丁橡膠膠粘劑、改性氯丁膠、氯丁酚醛膠粘劑(801)、氯丁膠粘合劑202、接枝型氯丁橡膠膠粘劑、粘合劑、防水粘合劑、黃膠、快干膠粘劑、橡膠傳動帶、內齒切邊帶

 

中國化學工程集團采用多項新技術集成工藝，解決了原材料、公用工程消耗高，副產品多、產品品種少、質量差且不穩定，排放污水、廢氣多，生產安全性較差等缺陷。與原工藝相比，有效降低能耗，產品品種由幾種增加到30多種，使含銅廢水和含膠乳廢水處理工藝技術成功應用于該生產裝置，有效解決了環境污染。

 

氯丁橡膠一般應用于制作汽車零件、機械和工業制品及粘結劑等，而且在建筑、涂布織物、電線/電纜等方面也有應用,而在西歐和北美地區的市場在逐漸縮小。

其次，由于氯丁橡膠的價格相對較高以及發動機罩下的溫度升高等原因，氯丁橡膠在逐漸被其他膠種所取代。

氯丁橡膠的綜合性能良好，天然橡膠和其他合成橡膠所無法比擬，氯丁橡膠在各個國家的交通、建筑、輕工和軍工等領域都得到了廣泛應用。

在我國，制鞋及建筑用膠粘劑對氯丁橡膠的消費量約占總消費量的60%，工業橡膠制品約占總消費量的30%，用于電線電纜及其他領域約占10%。

 

盡管有乙丙橡膠等替代品的出現，但替代產品只能代替部分性能，不能代替氯丁橡膠的全部性能，如乙丙橡膠可以替代氯丁橡膠作為抗老化的用途，但不能替代氯丁橡膠作為粘合劑的用途。因此，氯丁橡膠的生產與消費將會持續存在。

 

在未來較長時間內，這兩種方法仍將繼續存在，但丁二烯法是未來的發展趨勢。當前，我國氯丁橡膠的生產工藝還比較落后，全部采用電石乙炔法工藝，在物耗和能耗消耗、安全生產、環境污染、品種質量等方面，與同為電石乙炔法的日本電氣化學相比，處于明顯落后狀態。僅電石單耗就比后者高出約1/3，在國際市場中競爭能力較差。認為在生產工藝上，我國廠家除了繼續完善乙炔法生產工藝技術外，還應該積極開發丁二烯法氯丁橡膠生產技術，以提升我國氯丁橡膠的整體技術水平。

 

在產品方面，氯丁橡膠的品種牌號是合成橡膠中牌號最多的一個膠種，而國外廠家一般都具備多個商品牌號，且在耐寒、耐熱、共聚膠黏劑、易加工型（含預交聯微凝膠成分）及膠乳多樣化品種方面，我國與之還有很大的差距，國內高檔產品絕大部分依靠進口。