丁基橡胶特性及用途

丁基橡胶用途
丁基橡胶(IIR) 是异丁烯和少量异戊二烯或丁二烯的共聚体。 最大特点是气密性好,耐臭氧、耐老化性能好,耐热性较高,长期工作温度可在130℃以下;能耐无机强酸(如硫     酸、硝酸等)和一般有机溶剂,吸振和阻尼特性良好,电绝缘性也非常好。缺点是弹性差,加工性能差,硫化速度慢,粘着性和耐油性差。使用温度范围:约-40℃~+120℃。 主要用作内胎、水胎、气球、电线电缆绝缘层、化工设备衬里及防震制品、耐热运输带、耐热老化的胶布制品。 
丁基橡胶的性能主要由聚异丁烯主链及其不饱和度极底的结构所决定,其不饱和度仅为0.5%∽3.3%(mol)约为天然橡胶的1/50,因此丁基橡胶具有一系列的优良特性;透气率低,热稳定性好,耐臭氧和耐天候老化性好,减震性能好,耐化学腐蚀和耐水气侵蚀性能好等. 卤化丁基橡胶主要用于生产汽车、卡车、飞机轮胎内衬。普通的丁基橡胶可用于生产汽车上的胶管、自行车的轮胎和球。特殊用途包括医用瓶塞、密封套和药用胶塞等领域。口香糖是丁基橡胶又一个十分特殊但也十分有趣的应用。

丁基橡胶特性:
丁基橡胶的种类按不饱和程度的大小分为5级,其不饱和度分别为0.6%-1.0%、1.1% ~ 1.5% . 1.6%~2.0%。、 2.1%-2.5%、2.6% ~33%。在每个级别中,又可据其门尼粘度的高低和所用防老剂有无污染或污染程度分为若干个牌号。
由于丁基橡胶典型的非极性和吸水性小(在常温下的吸水速率,是其他橡胶的1/10-1/ 15)特点,其电绝缘性和耐电晕性均比一般合成橡胶好,介电常数只有2.1,而电阻率却高达1016Ω*m以上,比一般的橡胶高10~100倍左右。
 丁基橡胶由于等同周期长的分子链结构特点,因而低温下不易结晶,故其具有良好的耐寒性。该橡胶的玻璃化温度仅仅高于天然橡胶、异戊橡胶、顺丁橡胶和乙丙橡胶,在-50℃ 低温下仍具有柔软性。在其分子链内存在着较大的阻力,所以在交变应力下,使振幅衰减较快,吸收冲击或振动的性能好,在-30~150℃范围内均能保持良好的减振性。由于丁基橡胶在拉伸状态下具有结晶性,所以该橡胶有较高的拉伸强度和扯断伸长率。这就意味着该橡胶不用配人炭黑进行补强就具备较好的强度,因此可以用来制造浅颜色的制品。
丁基橡胶的缺点有:硫化速度慢(需要配以超促进剂和采用高温与长时间进行硫化)、加工工艺性差(特别是自粘和互粘性极差,常常需要借助于胶粘剂或中间层才能保证互相粘合,而且粘合力不是很高)、常温下弹性较低、永久变形大、滞后损失大、动态生热较高以及耐油性差。除三元乙丙橡胶外,丁基橡胶与其他橡胶的相容性差,并用困难。

丁基橡胶的优点    
1、热稳定性 
丁基橡胶硫化胶具有优良的耐热稳定性硫磺硫化的丁基橡胶可在100℃或稍低温度下于空气中长期使用,用树脂硫化的丁基橡胶使用温度可达150℃∽200℃.丁基橡胶的热氧老化属降解型,老化趋向为软化.    
2、电性能 
 丁基橡胶的电绝缘性和耐电晕性能比一般合成橡胶好,体积电阻率比一般橡胶高10∽100倍,介电常数为(1kHz)为2∽3功率因数(100Hz)为0.0026。 
3、化学稳定性 
丁基橡胶的高饱和结构,使之具有较高的化学稳定性。丁基橡胶特别耐动植物油。丁基橡胶对多数无机酸和有机酸都具有良好的抗侵蚀性,虽然它不耐浓氧化酸,如硝酸和硫酸,但是能耐非氧化酸和中等浓度的氧化酸,并耐碱溶液和氧化还原溶液.在70%的硫酸中浸泡13周后,丁基橡胶强度和伸长率几乎没有损失,而天然橡胶和丁苯橡胶性能已严重下降.    
4、低温性 
 丁基橡胶分子链空间结构呈螺旋状虽然其甲基较多,但分布在螺旋两侧的每一对甲基彼此都错开一个角度,所以丁基橡胶分子链仍相当柔顺.玻璃化温度较低,弹性也较好,        
5、透气性 
气体通过聚合物的扩散速度和聚合物分子的热运动有关,丁基橡胶分子链中侧甲基排列密集,限制了聚合物分子的热运动,因此透气率低,气密性好. 6、吸水性 
丁基橡胶的水渗透率极低,在常温下的吸水率比其它橡胶低,仅为后者1/10∽1/15。
7、吸能性 
丁基橡胶分子结构中缺少双键,且侧链甲基分布密度较大因此具有良好的吸收震动和冲击能量的特性,在很宽的温度范围内(-30∽-50℃)丁基橡胶的回弹特性都不大于20%,这表明了丁基橡胶的吸收机械性能的能力优于其它橡胶, 
丁基橡胶在高变形速度下的阻尼性质是聚异丁烯链段所固有的,在很大程度上,它不受使用温度,不饱和度水平,硫化状态和配方变化的影响。因此,丁基橡胶是目前最理想的隔音减振材料。    
8、耐臭氧和耐天候老化性 
丁基橡胶分子链的高饱和度使之具有很高的耐臭氧和耐天候老化性耐臭氧性能约优于天然橡胶,丁苯橡胶的10倍.


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