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液体橡胶的特性及其研究现状


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现代橡胶技术

2008 年第 34 卷  

专论综述

液体橡胶的特性及其研究现状
邰艳龙 ,钱家盛 ,章于川

            (安徽大学化学化工学院 ,安徽省绿色高分子重点实验室 ,安徽 合肥 230039) 摘   : 液体橡胶 (LR ) 是一种

相对分子质量为 10 000 以下的粘稠状可流动液体 。目前 , 已成为一种很有发展前途的新 要 型合成材料 ,广泛用于胶粘剂 、 、 涂料 各种工业橡胶制品 、 密封材料 、 轮胎等的生产 。本文主要介绍了液体橡胶种类 、 特性 、 合 成方法 、 应用以及目前国内外的研究现状 。 关键词 : 液体橡胶 ; 合成材料 ; 研究进展

   橡胶与人类生活息息相关 。许多生活用品、 从 天上飞的到地下跑的交通工具都离不开橡胶制品。 但是 ,从种植橡胶树到制成橡胶成品 ,加工过程很 复杂 ,生产周期也很长 。能不能简化一些呢 ? 几十 年来 ,科学家一直在探索这一问题 。于是 ,液体橡 胶就应运而生 。 最早的液体橡胶出现在 1943 年 , 美国科学家 帕特里克和斐佳松首先发明了液体聚硫橡胶 ,接着 加利福尼亚理工学院的科学家又发明了液体聚氨 酯橡胶。到了 60 年代 ,美国科学家尤拉尼克研究 成功“ 遥爪预聚弹性体 ” ,使液体橡胶的物理机械性 能有了大幅度提高 ,以后液体橡胶在许多领域得到 了广泛应用 。至 70 年代初 ,液体聚丁二烯的生产 已具相当规模 , 80 年代中的产量约 20 万 t/ a。目前 美国、 前苏联、 、 、 、 日本 英国 德国 加拿大和中国等数 十家公司或厂家生产近百种牌号的各种液体橡胶 , 其中美国和前苏联生产的品种最多 ,产量也较大 。 液体橡胶是一种相对分子质量为 10 000以下的 粘稠状可流动液体 。也有人将液体橡胶看作是 在室温下具有流动性的聚合物 ,经过适当化学处理 可产生三维网状结构。从加工性能的角度看 ,可把 液体橡胶看作能依据某种交联方法 (链增长或交联 , 或兼有两种作用 ) ,可用泵输送并注入模型来制备弹 性制品的一种预聚体。液体橡胶与固体橡胶相比 , 分子量较低 ,属于齐聚物 ,在常温下是流动性的液体 ,
作者简介 : 邰艳龙 ( 1982 - ) ,男 ,安徽宿州人 , 安徽大学化学化工学 院硕士研究生 ,主要从事橡胶陶瓷纳米复合处材料研究 。
[ 1, 2 ]

加工成型比较方便 ,注入模型后 ,与热固性树脂一样 , 可在模型内进行扩链 ,就地完成交联而得到成品。
1  液体橡胶的分类

目前 ,所有的固体橡胶品种几乎都有相应的 液体橡胶 ,其品种也比较繁杂 ,整体上通常可以把 不带活性端基的液体橡胶称为第一代液体橡胶 , 带活性端基的液体橡胶则称为第二代液体橡胶 。 表 1 为液体橡胶的基本分类 。 也有其他的分类方法 ,如 : 若按分子主链的结 构分类可以分为液体二烯类橡胶 、 液体聚硫橡胶 、 液体硅橡胶和液体聚氨酯橡胶等类型 ; 也可以根 据其制取方法不同分为降解法液体橡胶和聚合法 液体橡胶 。降解法是通过将固体橡胶进行降解来 制取的 ,而聚合法则是采用化学单体聚合的方法 来制取 。 在这些液体橡胶中 , 与原来通用橡胶具有同 样结构的二烯类液体橡胶 ,特别是丁二烯系 ,因原 料来源方便 , 价格便宜 ,在十多年前就被作为“ 未 来的橡胶 ” 进行研究 。
2  液体橡胶的合成

液体橡胶的合成方法有自由基聚合 、 乳液法 聚合 、 阴离子聚合 、 基团转移聚合 、 开环聚合 、 高聚 物臭氧降解法和间接的端基转化法等 。目前 , 工 业化生产的方法主要有自由基乳液聚合 、 自由基 溶液聚合和阴离子聚合法 。
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邰艳龙 ,等 . 液体橡胶的特性及其研究现状 表 1  液体橡胶的分类
种    类 牌    号
TR I ENE56、 I ENE65、 I ENE66、TR I ENE67 L TR L TR L L PolyoilH iils110、 o sbrene25 Fl L IR - 30、 IR - 50、 IR - 290、 IR - 200 L L L DPR、 Lovival - R LNBRX820、 LNBRX730、 PDL610、 LNBR6701 TL1201 /1204 /1105 /2105 /3204、 、 LP231 JLY2124、 、 Y14 S - 300、 HBT Reoflex30 /40/50 /60、 p rene100、 Adi CyanapreneA8

7
[6]

液体乙丙橡胶 (LEPDM) 第 一 代 液 体 橡 胶 液体丁二烯橡胶 (LPB) 液体异戊二烯橡胶 (L IR ) 液体天然橡胶 (LNR) 液体丁腈橡胶 (LNBR) 液体聚硫橡胶 (LPSR) 液体聚氨酯橡胶

第 二 代 液 体 橡 胶

羧基液体丁二烯橡胶 (CTPB) HC - 434、 - PBC Nisso 端羧基液体丁腈橡胶 (CTBN) HycarCTB、 HycarCTBN 端羟基液体丁二烯橡胶 (HTPB) N isso - PBG、 bd R - 45 Poly 端羟基液体丁腈橡胶 (HTBN) Poly bd CN - 15 羧基化液体异戊二烯橡胶 (XL IR)L IR - 410、 IR - 403 L 端溴基液体丁二烯橡胶 (BTPB) XPRDB - 241 液体硅橡胶 (LSR) 端羟基液体丁苯橡胶 (HTBS) 液体氟橡胶 (FPM) 丙烯酸酯液体橡胶 (ACM) 端巯基液体氯苯橡胶
CF - 4195L、 、 - 10、 - 225、SD233、 2700A H KB 108 1、 GD2401、 RTV102、 M 2400、 LI TSE3454 Flo sbrene 25、 Polybd CS - 15、 ithene A、 100 L Ricon SIFEL 3510、 SIFEL 3701、 - 7 - 300 X AR - 100 /200 /400、 Hycar4052 /4054、 Vamac G SLCR - B

丙烯腈等聚合成双羟基聚合物 。青岛化工学院 则采用光敏引发自由基本体聚合法制备出 XLCR , 其优点是聚合体系组分少 , 引发效率高 , 易操作 , 转化率高 , 纯度高且性能好 。其产品的精制可采 用一步闪蒸工艺代替前者的萃取工艺 。 阴离子聚合所用引发剂均为有机金属化合 物 , 如萘锂 、 萘钠等 。由于该工艺对体系要求苛 刻 , 如不能含 CO 2 、 等杂 质 , 否 则会 使阴 离 子 水 失活 , 官能度下降 , 因而工业化受到 一定限 制 。 [ 7, 8 ] 赵铭 等研究了采用锂 - 萘 - 四氢呋喃引发 体系 , 以活性齐聚异戊二烯二锂 为引 发剂 制备 H TPB 的报 道 。所 得 H TPB 的 1 , 2 - 结 构 含 量 高达 50 % , 分子量分布较窄 (Mw /M n ≦ 1. 10 ) 。 [9] Szwarc 最早用萘钠 和四聚 a - 甲 基 苯 乙 烯 作 为引发剂在 TH F 溶剂中合成双活性 PS 及双羟 基 PS。 [ 1, 10, 11 ] 高聚 物 降 解 可 以 制 备 液 体 聚 合 物 。 臭氧使聚合物中的不饱和键断裂 ,通过还原或氧 化 , 可制备端羟基或端羧基液体聚合物 。此外 , 还可通过化学方法把遥爪聚合物的一种端基转 化成另一种端基 ,如把端黄原酸酚基液体丁腈橡 胶加热 ,得到端巯基液体丁腈橡胶 。此外 , 还可 以用真空热转化制备法制备端巯基液体氯苯橡 胶 , 采用主链保护剂存在下的真空热转化法 , 以 端异丙黄原酰硫基液体氯苯橡胶合成端巯基液 体氯苯橡胶 。反应结束后 , 无须后处理 , 直接得 到产品 。
3  液体橡胶的特性 3. 1   液体橡胶的分子结构特点

自由基聚合时 , 选择 带 有 官 能 团 或 能 产 生 官能团 的 化 合 物 作 为 引 发 剂 或 链 转 移 剂 。例 如 , 由偶氮化合物加热分解生成自由基 , 引发二 烯烃聚合 , 通过偶合终止 , 即得到遥 爪聚 合物 。 用过氧化丁二酸或戊二酸 、 2 O2 作封端剂制备 H 端羧基或端羟基聚丁二烯 (即丁羧和丁羟 ) , 则 是工业上普遍采用的方法 。欲得到分子量分布 窄的聚合物 , 必须控制单体浓度 (M ) 和引 发剂 浓度 ( I) , 使 其 在 反 应 过 程 中 始 终 保 持 ( M ) / ( I) 1 /2为一 常 数 。如 果 聚 合 时 有 两 种 单 体 (如 丁二烯和丙 烯 腈 ) 参 加 反 应 , 需 控 制 共 聚 物 中 两种单体的组成分布 , 通常采 用补加 单体 的方 法 。张庆余等人推导出了丁二烯 - 丙烯腈共聚 [ 3, 4 ] 体系中丙烯腈补加量的计算式 : (R - F) {1 - exp [ K] ( f[ I]0 / kd ) ] ( 1 ) CA = [B ]0 式中 , CA - 丙 烯 腈 补 加 量 ; [ B ] 0 - 丁 二 烯 起始浓度 ; R - 共 聚 物 组 成 比 ; F - 单 体 在 反 应 过程中浓度比 ; K - 与单体竞聚率有关的常数 ; kd - 引发剂分解反应常数 ; t - 反应时间 。
O. Gryshchuk, B amford 等曾用 4, 4 - 偶氮 [5]

我们已经知道液体橡胶可以分为无活性官能 团的液体橡胶和带活性官能团的液体橡胶 。对于 无活性官能团的液体橡胶来说 , 它们的分子结构 与固体橡胶相同 ,只是分子量比固体橡胶小而已 。 对于带活性官能团的液体橡胶 , 其性质除了主链 结构的影响外 , 主要取决于带官能团的种类和数 量 。常见官能团按活性可以分为 : ( 1 ) 低 反 应 活 性 , 如 - OH、- C = O、- Cl、
- NR2 ; ( 2 ) 中 反 应 活 性 , 如 - CH2 C l、 - CHO、
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双 ( - 氰基戊酸 - 1 )作为自由基引发剂使苯乙烯 、

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- COOH、- CH - CH2 、- B r; ( 3 ) 高反应活性 , 如 - OOH、- SH、- NCO、 - COC l、- L i、- NH2 。

关 ,通常遵守经验公式 : (ηa = kM n,式中 : k、 为与 a 温度有关的常数 ) 。低 M n 液体橡胶的流动性符 η 合阿仑尼乌斯关系 ( 1 / a = Aexp ( - E /RT) ) , 随 温度升高 ,ηa 下降 , 聚合物的支化对 ηa 有影响 , 短支链有助于推开大分子 ,使柔性增加 ,ηa 下降 ; 长支链则妨碍大分子的内旋转 , 使 ηa 升高 ; 就活 性官能团而言 ,它们的极性与 ηa 有很大关系 , 极 性增 加 , 剪 切 粘 度 急 剧 上 升 。研 究 发 现 , ηa 随羧基与羟基配比增大 (强极性基 HCTPB 的 含量增加 )而显著提高
[ 15 ] [ 13, 14 ]

此外官能团的极性 、 亲和性和对胶液的增粘 作用表现为 : 无官能团 < - OH < - COOH , 0 官能 度 < 1 官能度 < 2 官能度 。正是这些特征端官 能团决定了液体橡胶性质与应用 。 所得产物平均每个液体橡胶分子中含反应性 基团的数目称之为官能度 。重均官能度 fw 与数 均官能度 fn的比值称为官能度分布 ,它表明聚合 物中所含官能团数目的分散性 。均官能度不同 , 阴离子聚合法 f≦ 2; 而自由基聚合产物的 f≧ 2, 一般在约 1. 9 ~3. 0 之间 。这可能是由于聚合物 烯丙基上氢被 - OH 或 - COOH 取代的缘故 。随 平均官能度和侧链羟基或羧基数提高 , 固化速度 加快 ,有利于形成网状结构 ,固化所得产物的交联 密度 、 抗张强度 、 硬度增加 , 耐油性和耐热空气老 化性能提高 , 伸长率和永久变形下降 。而平均官 能度下降 ,则固化物软段 Tg下降 ,低温性能良好 。 当然平均官能度 f的数目对于不同的液体橡胶应 该有不同的最佳值 ,比如在 HCTPB 分布中有可能 存在 0 官能团 、 单官能团 、 双官能团和多官能团分 子 ,当官能度为 2 时 , 有利于链延伸反应 ; 无官能 团和单官能团分子在固化时不能进行有效的链延 伸反应 ; 而多官能团分子在固化时会过早地产生 交联反应 ,也降低了聚合物分子的延伸性能 ,故在 合成时应对无官能团 、 单官能团及多官能团的分 [ 12 ] 子予以控制 。 3. 2   液体橡胶的流变特性 液体橡胶是低分子量高分子化合物 , 它是一 种在室温下具有流动性的聚合物 , 受外力作用时 它不但表现出粘性 ,还表现出弹性和塑性 ,即其既 具有流动性又具有形变性能 , 这种流动性和形变 性能强烈地依赖于液体橡胶的分子结构和外界条 件 (环境温度和作用力等 ) 。 液体橡胶的表观粘度与剪切速率有关 , 在高 剪切速率下呈非牛顿流体 , 而在低剪切速率下表 现出牛顿流体性 ,可用本体粘度表征其流动性 ,本 体粘度与相对分子量 (M n ) 及其分布 、 官能团种类 和数量 、 支化度和链长以及剪切速率 、 温度等有
[ 12 ]

(如表 2 所示 ) 。

表 2  剪切粘度与羟基 /羧基比的关系
羟基 /羧基 , mol比
4 4

9∶ 1

3∶ 1 5. 5 ~6. 5 1. 5 - 2. 5 <5

2∶ 1 4. 0 ~6. 5 2. 0 ~4. 0 <7 2 500 ~3 500

1∶ 1 3. 0 - 5. 0 3. 0 ~5. 0 < 10

1∶ 2 2. 0 ~4. 0 4. 0 ~7. 0 < 15

羟基 × /mol/g 胶 6. 5 ~7. 5 10 羧基 × /mol/g 胶 0. 5 ~1. 5 10 粘度 , 40 ℃ /Pa ? s 数均分子量
<4

3. 3   液体橡胶的交联特性

液体橡胶的交联特性与其分子结构有关 。对 于第一代液体橡胶 , 无活性端基或侧基的液体橡 胶与普通的固体橡胶一样 ,在硫化剂 、 促进剂的作 用下 ,分子之间可以产生交联 。这类液体橡胶只 能在分子链的中间部位发生交联 , 而分子的末端 则成为自由链端 , 其硫化胶的交联结构与对应的 固体硫化橡胶的相同 。加工时 , 可以将配合剂与 液体橡胶混合 ,再采用设备将其注入模具 ,加温硫 化成型 。同时 , 也可以将它与固体橡胶共混并进 行硫化 。此时 , 液体橡胶也会参与固体橡胶的硫 化过程 。 图 1 图示了将含有 20 份聚异戊二烯液 (L IR )的 NR 混炼胶硫化后 ,硫化胶中交联 体橡胶
L I 与总 L IR 含量的比值 (交联率 ) 。由图示可 R
[ 15 ]

见 ,交联率与 L IR 的分子量有关 , 交联率随着分子 量的增大而增大 。当分子量增大到 30 000 以上 时 ,交联率几乎达到 100% , 加入的 L IR 全部被交 联。 对于第二代液体橡胶中的遥爪型液体橡胶 , 在预聚物固化时 , 是分子端部的活性端基发生化 学交联 ,硫化胶的交联结构中不含自由链端 ,所得
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硫化胶的交联点间分子量比普通橡胶大 ,同时 ,交 联网络结构规整有序 、 交联结构中无短链 ,所以硫 化胶的柔软性很好 , 其交联速度和交联程度依赖 于活性端基的活性和官能度等结构特性 。

( 3 )接枝共聚法 [ 18 ] 。

由于液体橡胶可在这些树脂中形成分散的橡 胶颗粒 ,并与这些树脂产生键合 ,所以当受到冲击 等外力作用时 ,可在分散相中产生大量银纹 ,形成 微裂纹或剪切带 ,吸收应变能 ,起到增韧作用 。目 前已有多种液体橡胶用于各类树脂增韧的研究与 应用 ,其中带极性基的 HTBN、 CTBN、 TBN (端巯 M 基液体丁腈橡胶 ) 增韧改性效果尤为明显而倍受 [ 19 - 21 ] 用户青睐 。 [ 22 ] Fabio L. B arcia 等 通过不同的方法用端羟 基聚丁二烯液体橡胶制备并改性环氧树脂路线如 图 2。结果表明液体橡胶在树脂中形成分散的橡 胶颗粒直径仅为 0. 5 ~3mm ,且与树脂基体有着良 好互穿网络 ,大大改善了环氧树脂的拉伸强度 、 韧 性等机械性能 。

图 1  分子量与交联率的关系

   4  液体橡胶的应用 4. 1   液体橡胶的增韧 、 增粘作用 液体橡胶可以改善胶料的加工性能 , 降低混 炼胶的门尼粘度 ,缩短橡胶的混炼时间 ,橡胶混炼 时生热少 ,减少耗电量 ,改进压出和压延等工艺性 能 。液体橡胶由于在分子主链和分子链两端 、 侧 链上引入了极性基团 ,从而赋予其良好的粘接性 。 这些特性使带活性基团的液体橡胶在橡胶增粘方 [ 16 ] 面得到了广泛应用 。 分子质量为 3 000 左右的 LNR 可作为在常 规硫化过程中橡胶完全硫化的 加工 助剂 , 提高 胶料的硬度和弹性 , 相对分子质量为 10 000 左 右的 LNR 与 芳 烃 油 相 比 , 是 更 有 效 的 加 工 助 [ 17 ] 剂 。羧基化液体异戊二烯 L IR2410 对改善天 然橡胶与镀锌钢丝粘着性能具有较大的作用 , 尤 其是粘着试样经过热老化和湿热老化后 , 仍然具 有较高的粘着力 。这一特性对轮胎 、 胶辊行业来 说十分有意义 。 将活性端基液体橡胶用作环氧树脂、 酚醛树脂、 不饱和聚酯树脂等的增韧改性剂有大量的研究报 道。改性增韧环氧树脂主要有以下三种方法 : ( 1 )物理共混增塑法 ; ( 2 )端 - NCO 基预聚物法 ;

通过溶液聚合的方式利用丙 烯酸乙脂 、 丙烯酸丁脂 、 丙烯酸缩水甘油脂三种单 体合成了含有环氧基团的丙烯酸脂液体橡胶 (M n = 6 300,环氧当量 = 1. 2mol/ g) , 并用其对环氧树 脂改性 。结果表明 , 当丙烯酸脂液体橡胶用量为
5phr时 ,在不显著减弱环氧树脂机械性能和热稳

J IE KONG等

[ 23 ]

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定性能的同时有效地提高了其韧性 ,如图 3 所示 。 此外 ,也有人采用液体乙丙橡胶对 PP / Ca2
CO3 体系进行增韧改性 。结果表明 , 液体乙丙 ( PP ) 中具有增塑 、 橡胶在聚丙烯 增韧作用 , 便于
[ 24 ]

操作 、 极易分散且效果要比聚烯烃弹性 ( POE ) 好 , 适用于无机物填充 PP 材料的增韧 、 。具体见 增塑 表 3。

表 3  PP /CaCO3 / POE (质量比 55 /30 /15 )和 PP /CaCO3 / 液体乙丙橡胶 (质量比 55 /30 /15 )的力学性能
PP /CaCO 3 / POE ( 质 量 比 55 /30 / 15) 27. 8 515 518 56 PP /CaCO 3 /液体 乙丙 胶 ( 质 量 比 55 /30 /15) 26. 8 611 620 71

拉伸屈服强度 /MPa 伸长率 % 冲击强度 / KJ m - 2 23 ℃ - 20 ℃

4. 2   填料改性剂

由于液体橡胶端基和侧基引入了一些极性基
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[ 18 ]

团 ,如 - C l (氯基 ) 、- SH (巯基 ) 、- NCO (异氰酸 酯基 ) 、- COC l (酰氯基 ) 、- L i (活性锂端基 ) 、COOH (羧基 ) 等 , 它可以与填料表面所带的机团 如 - NH2 (胺基 ) 、- OH (羟基 ) 等在有或无催化剂 的条件下发生物理或化学方面的相互作用 , 从而 可以对填料进行表面包覆改性 , 提高其与聚合物 本体的相互作用 , 有助于填料的增强 、 增韧 , 起到 粉体表面改性剂的作用 。也可以利用液体橡胶的 特征基团在合成各种偶联剂后再处理粉体 。 把 1, 2 - LM PB 或化学改性后的 1, 2 - LM PB 用在超细重质 CaCO3 填料上 ,将其作为 SBR 橡胶

的填充剂也取得了令人满意的结果 。 实验数据表明 : 经改性 1, 2 - LM PB 处理后的 超细重质 CaCO3 可明显提高 SBR 橡胶混炼胶的 硫化速度 ,并且改善了硫化胶的力学性能 ,可提高 拉伸强度 、 300%定伸应力和撕裂强度等性能 。硫 化胶的弹性 、 耐磨性亦有不同程度的提高 。改性 后超细重质 CaCO3 对硫化胶性能最显著的改进表 现在胶料的耐屈挠龟裂有大幅度提高 。所以采用 液体橡胶对填料进行表面改性有助于提高填料在 橡胶中的填充量 ,改善填充效果 。

图 2  端羟基聚丁二烯液体橡胶 - 环氧树脂嵌段共聚物的制备 : (左 )异氰酸酯封端 ; (右 )羧基封端

图 3  丙烯酸脂液体橡胶改性环氧树脂的 SEM 照片 : (左 )改性前 ; (右 )改性后 ? 1994-2010 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. http://www.cnki.net

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  Doo W han Kang 等通过溶胶凝胶法制备了 纳米 铁 酸 盐 , 并 通 过 硅 烷 偶 联 剂 ( VM S ) 、Pt ( ppm ) 、 交联剂 ( HPDHS) 等合成了液体硅橡胶纳 米复合材料 。其主要性能见表 4。表 4 表明 , LSR 纳米铁酸盐复合材料具有良好的热传导性和较高 的剪切特性 。
表 4  液体硅橡胶纳米复合材料的特性
性  能 比重 / g/ cm
3

的形式包覆在纳米 Si3 N4 粉体的表面 ,有效地阻止 了纳米 Si3 N4 粉体的团聚 ; 粉体粒径明显减小 , 表 面自由能明显降低 , 更容易在聚合物中分散 。也 曾对无 活 性 官 能 团 的 第 一 代 丁 二 烯 液 体 橡 胶 (LM PB )接枝改性 ,引入活性官能团后对纳米 A lN 表面修饰 ,效果也比较明显 。

LSR - 30 (A ) 1. 13 43
2

LSR - 70 (B ) 3. 77 76 56 90 11 1. 33 8. 1 × 16 10

邵尔 A 硬度 /度 拉伸强度 / kgf / cm 扯断伸长率 / % 撕裂强度 / kgf / cm 导热性 / W /mk 体积电阻率 /Ω ? cm

86 380 26 0. 20 1. 2 × 16 10

[ 26 - 28 ] 陈铁红 等用平均分子量 (M n = 2 200 )的 遥爪型端羟基液体橡胶 ( HTPB )在室温下 (较佳温 度 310 ~353K) 对经十八烷基三甲基溴化铵进行 离子交换制得有机改性的蒙脱土 ( 1 ~20w t% ) 混 合 ,适当搅 拌 , 制得 HTPB /MM T 纳 米复 合材 料 。

图 4  HTPB /C18 - clay (10w t% )复合材料 制备机理图

4. 3   制备和浇注弹性体

液体橡胶还广泛用于浇注弹性体 ,如胶带 、 胶 管、 防震垫等 。如 HTPB 的羟基能与二异氰酸酯 生成具弹性体性质的长链聚合物 。当加入炭黑 、 重 (轻 ) 质碳酸钙 、 陶土 、 白土和高岭土后 , 可使
HTPB 的强度提高 10 倍以上 。其中用芳香族二异

粘土与液体橡胶混合过程中 , 插层速度很快 , 看 起来像有机蒙脱土逐渐溶解在液体橡胶中 , 从开 始混浊的混合物变为透明的复合凝胶 (见图 4 ) 。 这种含有预剥离粘土片层的液体橡胶纳米复合凝 胶不仅可直接交联使用 , 也可用来填充于其他工 业橡胶中 ,或作为增强的增韧剂添加到塑料材料 中 。其液体橡胶的工业应用方面具有重要的价 值。 [ 29, 30 ] Okada A 等用端氨基液体 NBR 的强极性 溶液与盐酸反应 ,得到端铵盐基的液体 NBR ,在强 烈搅拌下 ,将其加入蒙脱土的水分散液中 ,通过在 两相界面间的阳离子交换反应进行插层 , 可制得 分散效果较好的蒙脱土 /NBR 纳米复合材料 ; 液体 橡胶插层法制备工艺较简单 , 复合材料界面间为 化学键键合 ,结合力强 ,材料性能优良 。 我们课题组曾采用液体羧基丁腈橡胶 ( CT2 BN ) 作 表 面 处 理 剂 处 理 纳 米 氮 化 硅 ( Si3 N4 ) 粉 体
[ 19 ]

氰酸酯制得聚氨酯比用脂肪族二异氰酸酯制得聚 氨酯有较高拉伸和定伸强度 , 而后者有较好撕裂 强度 。 HTPB 或端羟基丁苯橡胶中加入炭黑进行 补强固化制得的浇注轮胎 , 其强度为 117kg / cm , 伸长率为 530% 。奥地利 Polyair 公司
[ 19 ] 2

用遥爪

液体胶制造了聚氨酯浇注轮胎 。 HTPB 聚氨酯因 为主链为非极性 ,玻璃化温度降低 ,化学性质比较 稳定 ,所以具有优良的低温性能 、 耐候性和耐臭氧 性 ,电气性能优越 ,因而在电子工业 、 弹性体 、 建筑 材料等方面都具有广阔的应用前景 。
4. 4   力学阻尼材料应用

将活性端基液体橡胶 (多为 HTPB ) 用于制作 具有优异力学阻尼性能的材料 ,近 10 多年来得到 了迅速发展 , 由 HTPB 聚氨酯制成的吸声材料阻 尼值高 ,易加工 , 使用时涂刷性好 , 粘接性优良 。
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。结果表明 ,液体羧基丁腈橡胶以化学作用

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  ( 21) : 905 - 911.

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这种由软硬两段组成的相似于互穿聚合物网络 ( IPN )的半相容多嵌段共聚物 , 界面区广 , 阻尼峰 宽 ,阻尼性能优异 。这种特性由软硬两嵌段的性 质、 、 长度 比例及交联度决定 。将 HTPB 与马来酸 酐反应后 ,再与多异氰酸酯反应 ,可制得一种泡沫 塑料用于生产阻尼器件 ; HTPB 用二异氰酸酯 固化 ,夹于两钢板之间 ,可制得具有较高阻尼系数 值 ,剪切强度达 10M Pa 的阻尼钢板 , 且耐海水腐 蚀 ; 以 HTPB 为软段进行 MMA (甲基丙烯酸甲酯 ) 的自由基聚合可制得阻尼峰极大值达 0. 9 的交联 [ 33 ] 型多嵌段共聚物 。液体聚丁二烯橡胶与沥青 、 炭黑 、 碳酸钙 、 环氧化物等捏合 , 可用作汽车的热 塑性阻尼材料 。
5  结语
[ 32 ]

液体橡胶作为一种具有广泛用途的新材料得 到了迅速发展 , 它在工业 、 农业 、 航空和航天等领 域中将会有广阔的应用前景 , 成为高分子材料的 重要分支 。由于它以其特定的形态便于实现生产 的管道化 、 连续化 、 自动化 、 加工简便和不需大型 设备等 ,几乎所有固体橡胶都有对应的液体橡胶 , 因而具有极大发展前途 。但由于原料价格高 , 产 品收率较低 ,强度低 ,某些动态物性 (如屈挠性等 ) 较差等原因 ,所以真正实现工业化生产的还比较 少 ,在一定程度上限制了它的应用 。积极探索液 体橡胶在各种树脂改性中的应用 ,研究固化工艺 、 固化物结构以及形态与性能间的关系 , 对于弥补 其成本高的缺陷 , 提高液体橡胶的市场竞争力非 常重要 。
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   近日 ,由益阳橡机公司自主设计生产的处理 量为 360T / d镉镍金属离子废水处理系统 ,顺利发 往湖南科力远高技术有限公司 ,并成功投入使用 , 表明该公司在处理强毒性重金属离子废水方面又 迈出了可喜的一步 。 益阳橡机涉足环保领域 ,以高起点进入 ,在积 极引进 、 消化吸收英国公司先进的生物膜处理污 水技术的基础上 ,坚持自主创新 ,不但使该技术在 处理国内生活污水 、 医药污水方面 ,实现了设备的 国产化 、 成套化和系列化 。而且 ,公司先后自主开 发设计 、 生产出处理镀铬 、 镀铜 、 镀锌等多种强毒 性重金属离子混合废水的成套处理系统 , 并解决

[ 26 ] Tiehong Chen, J ianjun Zhu, Baohui L i, et al Exfoliation of O rga2 . [ 27 ] J izhu J in, V inh Nguyen,W eiqiang Gu, et al Cross - L inked Lyo2 .

资讯速递

益阳橡机环保设备又添新品

了系统在处理过程中因水质 、 水量变化而自动加 药的问题 。益阳橡机生产的环保设备现主要以承 接各类中 、 小型污水处理项目和土壤修复项目 ,并

是英国 M icrobac 公司在中国境内的惟一生产及销 售代理 ,和其境外销售的机械产品供应商 。 此次生产的 3 60 T / d 镉镍金 属离 子废 水处 理系 统 具 有 投 资 省 、 理 效 率 高 、 行 成 本 处 运 低、 操作性强等优势 ,是继成功处理镀铬 可 (六价铬 超 标 1 000 倍 以 上 ) 、 铜 (超 标 20 镀 )、 倍 镀锌等 混 合 重 金 属 离 子 废 水 后 , 在 强 毒

性重金属离子混合废水治理方面的又一拓展 。 (高菡尹 , 陈建绥报道 )

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