SBR是什么？分類品種、結構特點、性能介紹
2.3.1 SBR是什么
丁苯橡膠( butadiene-styrene rubber,SBR)是丁二烯( butadiene)和苯乙烯( styrene)兩種單體通過乳液共聚或溶液共聚而得到的彈性高聚物
2.3.2SBR的分類品種
SBR的品種很多,通常根據聚合方法、填料品種、苯乙烯單體的投料量(與含量相關)等分為幾個類型,如圖2-12所示。
2.3.2.1按聚合方法和條件分類
根據聚合方法的不同,可將SBR分為:乳聚SBR(ESBR)和溶聚SBR(SSBR)兩大類。其中,前者產量大,使用極為普遍,后者在20世紀60年代開始工業化生產,近期有了較大發展(適用于綠色輪胎)乳聚SBR又可分為:高溫ESBR(50C聚合)和低溫ESBR(5°聚合)兩類。其中,低溫ESBR的性能好、產量大,應用普遍,而高溫ESBR已趨于淘汰;溶聚SBR因催化劑和聚合條件的不同,又有無規型、嵌段型和無規與嵌段并存的三大類。
2.3.2.2按填料品種分類
根據SBR填充材料的不同分為:充炭黑SBR、充油SBR和充油充炭黑SBR。
2.3.2.3按苯乙烯投料量分類
SBR按聚合時的苯乙烯投料量可分為:丁裝-10、丁苯-30、丁苯-50等品種(10、30、50等數字表示聚合時苯乙烯單體投入的質量分數)。其中,丁苯-30(實際苯乙烯含量為23.5%)是最常使用的它的綜合性能最好。
2.3.3SBR的結構特點
SBR的化學結構式為SBR分子結構中,丁二烯和苯乙烯結構單元隨機排列,呈無序結構;同時,丁二烯有順式-1,4、反式1,4和1,2三種加成結構,致使SBR分子鏈的規整性差,不能結晶。丁二烯的各種結構含量隨聚合條件的變化有很大不同。表2-5對不同類型SBR的結構特征作了對比,從表2-5中可知,低溫乳聚SBR的丁二烯結構單元主體結構為反式-1,4結構,結構類型的單一性較強,這也是低溫SBR性能優于高溫SBR的重要原因之一。低溫乳聚SBR與NR一樣,也為不飽和碳鏈橡膠,但與NR相比其雙鍵數目較少,且不存在甲基側基及推電子作用,雙鍵的活性也較低;由于其分子主鍵上引入了龐大的苯基側基,并存在丁二烯-1,2結構形成的乙烯側基,因此空間位阻大,分子鏈的柔性較差;此外其平均分子量較低,分子量分布較窄
2.3.4SBR的性能
2.3.4.1低溫乳聚SBR的物理性質低溫乳聚SBR為淺褐色或白色(非污染型)彈性體,微有苯乙烯氣味,雜質少,質量較穩定。其密度因生膠中苯乙烯含量不同而異如丁苯-10的密度為0.919gcm3,丁苯-30為0.944gcm3。能溶于汽油、苯、甲苯、氯彷等有機溶劑中。