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氯丁橡胶的性能和应用

时间:2019-08-07291 次浏览

信息摘要: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。

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,保持更低限度的定伸性能,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的耐热效果更好,用量为0.75 ~1.0份,可以单用,也可和DM并用。

四、耐压缩变形胶料

氯丁橡胶常用作密封、垫圈、垫片、垫块、垫板等制品,对压缩变形比较重视。氯丁橡胶只要配方得当、其耐压缩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;当要求低温压缩变形时,应使用抗结晶型氯丁橡胶,并更好配用硫黄。

(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,压缩变形极小,但贮存稳定性和伸长等性能较差。更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

如果弹性体处于低温状态,它将失去其特有的弹性并硬化。为了在低温下区分弹性体的性质,将其分为在低温下放置的结晶化耐寒氯丁橡胶和玻璃化耐寒氯丁橡胶。钢化是指橡胶逐渐丧失弹性并变成塑料的性质。脆化则是指橡胶失去了它的韧性,受到冲击力就容易脆折,变得非常不耐受变形的性质。所以刚化和脆化是耐寒氯丁橡胶最明显的两个物理指标。通常脆化温度比钢化温度要低。

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

阻燃线缆塞

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