1、第五章 聚合方法,一、聚合方法和体系分类,（一）按单体在介质中的分散状态分类,本体聚合溶液聚合悬浮聚合乳液聚合,本体聚合 不加任何其它介质（如溶剂或稀释剂或分散介质），仅是单体在引发剂、热、光或辐射源作用下引发的聚合反应。,溶液聚合 单体和引发剂溶于适当溶剂中进行的聚合反应。大多数情况下，生成的聚合物也溶于同一溶剂，整个聚合过程呈均相溶液。,悬浮聚合 借助机械搅拌和悬浮剂的作用，使油溶性单体以小液滴（一般0.052mm）悬浮在水介质中，形成稳定的悬浮体进行的聚合。,乳液聚合 借助机械搅拌和乳化剂的作用，使单体分散在水或非水介质中形成稳定的乳液（粒子直径0.050.2um）而聚合的反应。它在形式
2、上和悬浮聚合同属非均相聚合体系，但是由于乳液聚合有胶束存在，使其聚合机理和聚合反应特征均和悬浮聚合显著不同。,（二）按单体和聚合物的溶解状态分类,均相体系 在聚合反应过程中，单体，引发剂和形成的聚合物均能完全溶解在反应介质中，或引发剂和形成的聚合物均溶于单体的本体聚合或熔融缩聚反应，整个聚合体系始终为均相的反应，如大多数本体聚合和溶液聚合。非均相体系 单体或聚合物不溶于介质，反应体系存在两相或多相，如悬浮聚合和乳液聚合一般为非均相聚合。,（三）按单体的物理状态分类,气相聚合 只有极少量稀释剂（或溶剂）作催化剂的分散介质，并在单体沸点以上的温度下进行的聚合。如丙烯的高压气相聚合，这种聚合实际上是
3、气相单体在固体催化剂上的本体聚合。,固相聚合 固体（或晶相）单体在其熔点以下发生的聚合反应，或是在单体熔点以上但在形成的聚合物的熔融温度以下进行的聚合反应。前者是“真正”的固相聚合，实质上它也是不添加其它介质的本体聚合。,（四）从聚合过程的控制分类,间歇法半连续法连续法,（五）其它聚合反应,熔融缩聚 聚合温度不仅高于参与聚合的单体的熔点，而且还常比形成的聚合物的熔融温度高出1020 。整个聚合体系始终处于熔融状态的聚合反应；由于这类反应常是固体单体的官能团的缩聚，故常称熔融缩聚。这种聚合除有时加入少量催化剂外，一般均不加任何溶剂，所以实质上它也是本体聚合。,界面缩聚 两种单体分别溶于互不相溶的
4、介质中，随后把两种单体溶液倒在一起，在两相界面上发生的快速缩聚反应。其特点是：使用活泼单体，反应速度极快。两单体的配比和纯度要求不甚严格；大多是不可逆反应（区别于平衡缩聚）。缩聚反应可以在静止的界面上，也可在搅拌下进行。它属于非均相聚合体系，但聚合场所既不是在悬浮小液滴（悬浮聚合），也不是在胶束中（乳液聚合），而是在互不相溶的两相界面上发生。,沉淀聚合 生成的聚合物不溶于单体和溶剂，在聚合过程中形成的聚合物不断沉淀析出的聚合反应。通常非均相聚合即为沉淀聚合，但两者并不完全等同。,淤浆聚合 催化剂（引发剂）和形成的聚合物均不溶于单体和溶剂（稀释剂）的聚合反应。由于催化剂在稀释剂中呈分散体，形成的
5、聚合物也呈细分散体析出，整个聚合体系呈淤浆状，故专称淤浆聚合。由于聚合时使用了溶剂（稀释剂），一般也常列入溶液聚合的范畴。,二、本体聚合,本体聚合是单体本身在不加溶剂以及其它分散剂的条件下，由引发剂或直接在光热等作用下引发的聚合反应。 优点：无杂质，产品纯度高，聚合设备简单。 缺点：体系粘度大，聚合热不易扩散，反应难以控制，易局部过热，造成产品发黄。自动加速作用大，严重时可导致暴聚。,按聚合物是否能溶于单体内，分为两种：,均相聚合：,S、MMA、VAc,非均相聚合/沉淀聚合：,乙烯、氯乙烯、偏氯乙烯、丙烯腈,工业上多采用两段聚合工艺： (i) 预聚合：在较低温度下预聚合，转化率控制在10%30
6、%，体系粘度较低，散热较容易； (ii) 后聚合：更换聚合设备，分步提高聚合温度，使单体转化率90%。,苯乙烯熔融本体聚合工艺,苯乙烯连续熔融本体聚合的方法,（1）分段聚合，逐步排除反应热，最终达到聚合反应完全。,（2）聚合反应到一定程度，转化率约达到40%，分离出未反应的单体循环使用。,苯乙烯聚合工艺过程,预聚合 后聚合 冷却、切粒与包装,主要设备,预聚釜 塔式聚合反应器,三、溶液聚合,是将单体和引发剂溶于适当溶剂中，在溶液状态下进行的聚合反应。生成的聚合物溶于溶剂的叫均相溶液聚合；聚合产物不溶于溶剂的叫非均相溶液聚合。,（i）聚合热易扩散，聚合反应温度易控制； （ii）体系粘度低，自动加速
7、作用不明显；反应物料易输送； （iii）体系中聚合物浓度低，向高分子的链转移生成支化或交联产物较少，因而产物分子量易控制，分子量分布较窄； （iv）可以溶液方式直接成品。,优点：,（i）单体被溶剂稀释，聚合速率慢，产物分子量较低； （ii）消耗溶剂，溶剂的回收处理，设备利用率低，导致成本增加； （iii）溶剂很难完全除去； （iv）存在溶剂链转移反应，因此必须选择链转移常数小的溶剂，否则链转移反应会限制聚合产物的分子量； （v）溶剂的使用导致环境污染问题。,缺点：,溶剂的选择,溶剂对单体的链转移常数要小，否则会降低分子量； 溶剂的稀释作用：溶解能力好，粘度大，容易发生自加速现象，反应不易控制；
8、溶解能力差，聚合物容易析出。 从技术经济角度：容易回收，无污染。,四、悬浮聚合,是通过强力搅拌并在分散剂的作用下，把单体分散成无数的小液珠悬浮于水中由油溶性引发剂引发而进行的聚合反应。,在悬浮聚合体系中，单体不溶或微溶于水，引发剂只溶于单体，水是连续相，单体为分散相，是非均相聚合反应。,在悬浮聚合过程不溶于水的单体依靠强力搅拌的剪切力作用形成小液滴分散于水中，单体液滴与水之间的界面张力使液滴呈圆珠状，但它们相互碰撞又可以重新凝聚，即分散和凝聚是一个可逆过程。,为了阻止单体液珠在碰撞时不再凝聚，必须加入分散剂，分散剂在单体液珠周围形成一层保护膜或吸附在单体液珠表面，在单体液珠碰撞时，起隔离作用，
9、从而阻止或延缓单体液珠的凝聚。,悬浮聚合分散剂主要有两大类：,(i) 水溶性高分子：,如聚乙烯醇、明胶、羟基纤维素等；,(ii) 难溶于水的无机物：,如碳酸钙、滑石粉、硅藻土等。,两类分散剂的作用都是使液滴表面形成保护层，防止液滴的并合或粘结，但两者的作用机理不同：,水溶性聚合物如聚乙烯醇的水溶液，可降低液滴的表面张力，有利于单体分散成小液滴；并能吸附在液滴表面形成保护层；同时又能增加介质的粘度，阻碍液滴的碰撞粘结。,而不溶于水的无机盐如碳酸镁的作用，则是吸附在小液滴的表面起机械隔离，阻止小液滴相互粘结。,聚合反应发生在各个单体液珠内，对每个液珠而言，其聚合反应机理与本体聚合一样，因此悬浮聚合
10、也称小珠本体聚合。单体液珠在聚合反应完成后成为珠状的聚合产物。 均相聚合：得到透明、圆滑的小珠； 非均相聚合：得到不透明、不规整的小珠。,（i）聚合热易扩散，聚合反应温度易控制，聚合产物分子量分布窄； （ii）聚合产物为固体珠状颗粒，易分离、干燥。,优点,缺点,（i）存在自动加速作用； （ii）必须使用分散剂，且在聚合完成后，很难从聚合产物中除去，会影响聚合产物的性能（如外观、老化性能等）； （iii）聚合产物颗粒会包藏少量单体，不易彻底清除，影响聚合物性能。,五、乳液聚合,是在乳化剂的作用下并借助于机械搅拌，使单体在水中分散成乳状液，由水溶性引发剂引发而进行的聚合反应。,乳液聚合的引发剂为水
11、溶性引发剂，常使用水溶性的氧化-还原引发体系。如K2S2O8/Fe2+等。,（一）定义,优点,（i）聚合热易扩散，聚合反应温度易控制； （ii）聚合体系即使在反应后期粘度也很低，因而也适于制备高粘性的聚合物； （iii）能获得高分子量的聚合产物； （iv）可直接以乳液形式使用。,（ i）需要固体聚合物时，乳液需经凝聚（破乳）、洗涤、脱水、干燥等工序，生产成本较高； （ii）产品中留有乳化剂，影响纯度，且有损电性能。,缺点,（二）乳液聚合方法的优缺点,乳液聚合有一个突出的特点：由于它的特殊机理，使得可以同时提高聚合速率和聚合物的分子量。这与本体、溶液和悬浮聚合不同，这后三种聚合都遵循聚合速率与分
12、子量成反比的规律。这就是说，若要提高分子量，只能通过降低引发剂浓度或反应温度，从而降低聚合速率的方法来完成。聚合速率和聚合度两者不能同时提高。,（三）乳化剂,能使油水混合物变成乳状液的物质。通常是一些兼有亲水的极性基团和疏水（亲油）的非极性基团的表面活性剂。按其结构可分四大类（按其亲水基类型）：,（i）阴离子型：亲水基团一般为-COONa, -SO4Na, -SO3Na等，亲油基一般是C11C17的直链烷基，或是C3C8烷基与苯基或萘基结合在一起的疏水基；,（ii）阳离子型：通常是一些胺盐和季铵盐,（）两性离子型：通常是氨基酸类,分子中由季铵盐构成阳离子部分，羧酸盐构成阴离子部分。,（）非离子
13、型,这类乳化剂在水溶液中不发生解离，其分子结构中，构成亲水基团的是甘油、聚乙(烯)二醇和山梨醇等多元醇。构成亲油基团的是长链脂肪酸或长链脂肪醇及烷芳基等，该类品种繁多，主要有以下几种。,脱水山梨醇脂肪酸酯(斯潘SPan),聚氧乙烯脱水山梨醇脂肪酸酯（ 吐温tween),烷基酚基聚醚醇类（OP）,乳液聚合最常使用的是阴离子型乳化剂，而非离子型乳化剂一般用做辅助乳化剂与阴离子型乳化剂配合使用以提高乳液的稳定性。,因乳化剂的作用，使互不相溶的油（单体）-水，转变成相当稳定难以分层的乳液的过程。,乳化作用：,乳化剂能起乳化作用，是因为它的分子是由亲水的极性基团和疏水（亲油）的非极性基团构成的。,乳化剂
14、的作用主要有三点：,（i）降低表面张力，便于单体分散成细小的液滴，即分散单体； （ii）在单体液滴表面形成保护层，防止凝聚，使乳液稳定； （iii）增溶作用：当乳化剂浓度超过一定值时，就会形成胶束（micelles)，胶束呈球状或棒状，胶束中乳化剂分子的极性基团朝向水相，非极性基团伸向胶束内部，能使单体微溶于胶束内。,乳化剂量达到某一特定值后，溶液中形成了由50100个乳化剂分子组成的聚集体，称为胶束。开始是球形，随乳化剂量增加，胶束量增多，胶束形状变为棒状，甚至层状。,亲水亲油平衡值（HLB）,用于衡量表面活性剂中亲水部分和亲油部分对表面活性剂性质的影响大小。HLB值越大表明表面活性剂的亲水
15、性越大。,HLB值是经验值，它以非离子型表面活性剂中，亲水性最大的聚氧乙烯二醇基的HLB值定为20，将疏水性最大的饱和烷基的HLB值定为0。从大量的实验数据中，对各种表面活性剂进行分类，并建立表面活性剂在各种用途中的最适效的范围。,乳液聚合乳化剂通常为O/W乳化剂，HLB在818范围内。,乳化剂能形成胶束的最低浓度（简称CMC）（通常约0.01%0.03%），CMC是乳化剂性能指标的重要参数之一，CMC越小，越易形成胶束，乳化能力越强。,临界胶束浓度：,胶束的数目和大小取决于乳化剂的量。乳化剂用量多，胶束数目多而粒子小，即胶束的表面积随乳化剂用量增加而增加。,单体液滴,极少量单体和少量乳化剂以
16、分子分散状态溶解在水中 大部分乳化剂形成胶束，约 4 5 n m，101718个/ cm3 大部分单体分散成液滴，约 1000 n m ，101012个/ cm3,单体和乳化剂在聚合前的三种状态,单体在乳液聚合体系中的存在状态：,（四）乳液聚合机理,1、聚合前，在乳液聚合体系中存在单体液滴、微溶有单体的增溶胶束、空胶束以及以分子状态分散在水中的单体和乳化剂分子。,聚合场所：水相不是聚合的主要场所; 单体液滴也不是聚合场所; 聚合场所在胶束内,胶束比表面积大，内部单体浓度很高，提供了自由基进入引发聚合的条件 液滴中的单体通过水相可补充胶束内的聚合消耗,3、聚合过程,根据乳胶粒的数目和单体液滴是否
17、存在，可以将典型的乳液聚合分为三个阶段：,（i）M/P乳胶粒的形成（加速阶段）：当聚合反应开始时，溶于水相中的引发剂分解产生的初级自由基由水相扩散到增溶胶束内，引发增溶胶束内的单体进行聚合，从而形成含有聚合物的增溶胶束，称M/P乳胶粒，随着胶束中单体的消耗，胶束外的单体分子逐渐地扩散进胶束内，使聚合反应持续进行。,（ii）单体液滴与M/P乳胶粒并存阶段（恒速阶段）：随着引发剂和单体增溶胶束的消耗，M/P乳胶粒数量不再增加，乳胶内单体浓度恒定，因此聚合速率保持恒定，而随着单体逐渐消耗，单体液滴不断缩小，单体液滴数量不断减少。,第二阶段结束时单体转化率可达10%50%。,这一阶段可能由于凝胶效应，
18、聚合速率有加速现象。,（iii）单体液滴消失、M/P乳胶粒子内单体聚合阶段（降速阶段）：M/P乳胶粒内单体得不到补充，聚合速率逐渐下降，直至反应结束。,种子聚合 指在乳液聚合体系中加入一定量上次聚合所得到的乳液，为了保持胶乳的稳定性，还须另加一些乳化剂。种子聚合的目的是为了增大M/P乳胶粒子的粒径。,乳液聚合三个阶段的特点,乳液聚合与悬浮聚合的区别,一种聚合物可以通过几种不同的聚合方法进行合成，聚合方法的选择主要取决于所要合成聚合物的性质和形态、相对分子质量和相对分子质量分布等。现在实验及生产技术已发展到可以用几种不同的聚合方法合成出同样的产品，这时产品质量好、设备投资少、生产成本低、三废污染
19、小的聚合方法将得到优先发展。,聚合方法的选择：,小知识： 橡胶从天然到人工,天然橡胶是从橡胶植物里提取出来的一种弹性体。在自然界里，含有天然橡胶的植物很多，大约有四百多种。其中产量大、数量多、质量好的是三叶橡胶树。三叶橡胶树最早生长在巴西，因此又称巴西橡胶树。这种树生长在热带和亚热带。树高约2030米，粗30厘米40厘米。,三叶橡胶树大约在种植六、七年后开始产胶。这时，把树皮切开，割断橡树的乳管，就会流出象牛奶一样的乳汁来，人们把这种乳汁叫做胶乳。把胶乳经过化学加工处理后，就会制出具有高弹性的天然橡胶。,远在一百多年前，人们就开始研究橡胶的成分。当橡胶隔绝空气加热到摄氏250度时，分解得到一种
20、液体，研究这种液体，发现它是由五个碳C和八个H原子组成的。它的主要成分为异戊二烯。因此，天然橡胶是异戊二烯的聚合物。,从橡胶树干里流出来的胶乳，是由橡胶粒子和非橡胶成分组成的。,胶乳的粒子很小，用显微镜可以看到象个倒置的梨子。胶乳的外层是树脂、蛋白质外壳，中层是弹性膜，内层是粘稠液体。一般胶乳含有百分之三十四的生胶，其余大部分为水。,没有经过处理的生胶，强度是比较低的，每平方厘米的强度只有几十公斤，几乎没有什么实用价值。后来人们发现，把这种线型结构的橡胶同硫一起加热，可以把橡胶的线型结构联结成网状结构，由于这种变化，可以使橡胶每平方厘米的强度提高到二百五十公斤到三百公斤。这种提高橡胶性能的方法
21、就叫做橡胶的硫化法。,天然橡胶因其具有很强的弹性和良好的绝缘性、可塑性、隔水隔气、抗拉和耐磨等特点，广泛地运用于工业、农业、国防、交通、运输、机械制造、医药卫生领域和日常生活等方面，如交通运输上用的轮胎；工业上用的运输带、传动带、各种密封圈；医用的手套、输血管；日常生活中所用的胶鞋、雨衣、暖水袋等都是以橡胶为主要原料制造的，国防上使用的飞机、大炮、坦克，甚至尖端科技领域里的火箭、人造卫星、宇宙飞船、航天飞机等都需要大量的橡胶零部件。轮胎的用量要占天然橡胶使用量的一半以上。,在很久很久以前，秘鲁人就知道有一种树（就是现在的巴西橡胶树），如果在树皮上割一条口子，就会有乳汁一样的液体流出来，把这种液
22、体收集起来，让水分蒸发后就变成粘稠的一团，这就是最初的橡胶。这种橡胶经太阳晒或加热就会变软，可以把它做成任何形状。当地人把它做成球，进行投石环的游戏。他们还发现这种东西防水效果很好，于是他们把树汁涂在鞋上晾干后做成套鞋，在雨天使脚保持干燥。,1823年英国一位叫麦金托什（Mr.Machintosh）的人把橡胶溶解在苯中制成橡胶溶液，把它涂在布上、晾干并做成外衣用于防雨，这就是最早的雨衣。但这种套鞋和雨衣又软又粘，冬天又变得很硬、没有弹性，实用性很差。很多人企图改善它的性能，但所有尝试都一无所获。直到一个叫固特异的美国人，他开始致力于研究橡胶，寻找使“树胶”变硬、变结实的方法。他坚持不懈地工作，
23、作了许多试验。一次，他发现用硝酸能使橡胶质量大为改善。不久他就经营起一个小企业，用这种方法生产胶鞋，正当一切顺利时，却赶上了商业萧条，没多久固特异就身无分文。,一次偶然的机会，固特异的一个朋友在晾晒橡胶时，为了防止橡胶之间互相粘连，在橡胶表面撒了一些硫磺粉，发现经过日晒后撒硫磺粉的橡胶表面变得坚硬、平滑而有弹性。固特异从这件事得到启发，继续进行试验，他把硫磺和碱式碳酸铅掺进橡胶并加热软化，试做成橡胶制品。他一次又一次地试验，经过四年多的努力，终于取得成功，他得到了又坚硬又有弹性的橡胶，就是我们现在的硫化橡胶，一种有使用价值的橡胶。这是橡胶发展史上划时代的进步，从此橡胶成为一种有实用价值的重要材
24、料而进入一个新的发展时期。,1839年美国人Goodyear发明硫化橡胶后，橡胶工业开始篷勒发展，野生橡胶逐渐供不应求。英国人反应敏捷，1875年从巴西偷得橡树种，在其东南亚殖民地开辟了大量橡胶种植园。随着汽车工业的兴起，橡胶需求剧增，到本世纪初橡胶园主遂垄断了世界橡胶市场。,世界大战爆发，橡胶身价百倍。在没有橡胶园的德、苏、美等国，大战成了合成橡胶的催产素。第一次大战期间，德国政府悬常征求合成橡胶，并生产了世界上第一个橡胶代用品甲基橡胶。但性能较差大战 结束便停产了，总共只生产了2350t。本世纪20年代苏、德都发展丁钠橡胶，它成了3040年代苏联主要的通用合成橡胶。由于丁钠胶性能不好，20
25、年代末德国把注意力转向了丁苯乳液共聚橡胶，这个转变影响深远。1939年乳液丁苯橡胶年产量超过2104t。,珍珠港事件后日本占领了东南亚，美国天然橡胶来源中断。罗斯福总统亲自任命了由一位金融家和哈佛大学校长、麻省理工学院院长组成的三人委员会，专门研究橡胶局势。一个月后，总统了解到橡胶成为直接威胁战争胜负和美国经济成败的头号战略物资时，便下令紧急动员全国一大批公司、大学和工业集团的力量，执行合成橡胶计划。,有趣的是，根据美、德两家公司在1929年签订的一项合成汽油技术的民间协定，美国在这危急关头不费吹灰之力分享了德国的合成丁苯橡胶技术，研究改进了产品的加工性能和强度。投资7亿美元，建厂51座一年内
26、投产。战争结束时年产已超过7105t。保证了军需民用胶的供应。美国人把这看成仅次于原子弹爆炸的又一奇迹。,第二次世界大战后丁苯橡胶推出冷胶、充油胶等品种。进一步提高性能和经济效益受到普遍推广，产量占合成橡胶的一半以上。连同顺丁、乙丙、异戊、丁基橡胶和特种胶丁腈、氮丁等品种，合成橡胶的产量的占橡胶总产量的23以上。,社会发展到了今天，橡胶已成为国民经济和日常生活不可缺少的高分子材料，橡胶也从单一的天然橡胶发展到多品种多性能的系列高分子材料。特别是合成橡胶的出现，为橡胶的应用打开了一片新天地。人们可以用石油裂解和煤干馏的产物合成具有各种特性的合成橡胶，它的某些性能比天然橡胶更优良、更具特色。如以耐
27、油著称的丁腈橡胶、耐高温耐介质性能优良的氟橡胶、耐高低温及电绝缘性能优良的硅橡胶、气密性能优异的丁基橡胶、以及氯丁橡胶、乙丙橡胶等，橡胶的应用领域更加广阔。人们可以根据不同的使用条件选用不同的橡胶。,丁苯橡胶,丁苯橡胶是丁二烯和苯乙烯经共聚合制得的橡胶。英文缩写是SBR。是产量最大的通用合成橡胶，有乳聚丁苯橡胶 、溶聚丁苯橡胶。世界丁苯橡胶生产能力中约87%使用乳液聚合法，通常所说的丁苯橡胶主要是指乳聚丁苯橡胶。乳聚丁苯橡胶又包括高温乳液聚合的热丁苯与低温乳液聚合的冷丁苯。,热丁苯于1942年工业化，目前仍有少量生产，主要用于水泥、粘合剂、口香糖、以及某些织物包覆与模塑制品及机械制品。通常所说
28、的丁苯橡胶主要是指低温乳液聚合法生产的丁苯橡胶，1947年工业化，它有较高的耐磨性和很高的抗张强度，良好的加工性能，以及其它综合性能，是目前产量最大、用途最广的合成橡胶品种。,丁苯生胶是浅黄褐色弹性固体，密度随苯乙烯含量的增加而变大，耐油性差，但介电性能较好；生胶抗拉强度只有20-35千克力/厘米2，加入炭黑补强后，抗拉强度可达250-280千克力/厘米2；其黏合性弹性和形变发热量均不如天然橡胶，但耐磨性耐自然老化性耐水性气密性等却优于天然橡胶，因此是一种综合性能较好的橡胶。丁苯橡胶是橡胶工业的骨干产品，它是合成橡胶第一大品种，综合性能良好，价格低，在多数场合可代替天然橡胶使用，主要用于轮胎工
29、业，汽车部件、胶管、胶带、胶鞋、电线电缆以及其它橡胶制品。,顺丁橡胶聚丁二烯橡胶（BR）,丁二烯在聚合时由于条件不同可产生不同类型的聚合物。高顺式聚丁二烯橡胶1960年在国外正式投入工业生产，我国于1967年工业生产。这种橡胶习惯上称为顺丁橡胶。它是一个大品种的合成橡胶，主要用于轮胎工业。由于顺丁橡胶性能优越，成本较低，所以在橡胶生产中一直占有重要地位。,顺丁橡胶的性能由于顺丁橡胶的分子结构主要是顺式1，4-结构，分子排列规整，所以其弹性比天然橡胶还好。顺丁橡胶的的低温物理性能很好，耐寒温度低于55。弹性是通用橡胶中最好的一种。耐热性与天然橡胶相同，都为120，但耐热老化性能却优于天然橡胶。拉
30、伸强度比天然橡胶、丁苯橡胶都低，因此必须加入炭黑等补强剂。撕裂强度也比天然橡胶低，抗湿滑性能不好，用于轮胎胎面、鞋底时，在湿路上易打滑。顺丁橡胶的耐磨性优异。,顺丁橡胶的用途主要用于制造轮胎，还可用于制造耐磨制品（如胶鞋、胶辊）、耐寒制品和防震制品，可作为塑料的改性剂。顺丁橡胶可与多种橡胶并用。制造乘用汽车轮时，可与丁苯橡胶并用，并用量为35%50%。制造载重汽车轮胎胎面时，常与天然橡胶并用，并用量为25%50%。用于重型越野汽车轮胎胎面时，天然橡胶75份，顺丁橡胶25份较好。用于胶布时，一般与丁苯橡胶并用，并用量为15%30%。用于制造轮胎胎侧时可与氯丁橡胶并用，以提高耐低温性能。顺丁橡胶也
31、可与氯磺化聚乙烯并用。,乙丙橡胶,乙丙橡胶以乙烯和丙烯为主要原料合成，耐老化、电绝缘性能和耐臭氧性能突出。乙丙橡胶可大量充油和填充碳黑，制品价格较低，乙丙橡胶化学稳定性好，耐磨性、弹性、耐油性和丁苯橡胶接近。乙丙橡胶的用途十分广泛，可以作为轮胎胎侧、胶条和内胎以及汽车的零部件，还可以作电线、电缆包皮及高压、超高压绝缘材料。还可制造胶鞋、卫生用品等浅色制品。,氯丁橡胶（CR）,氯丁橡胶是由单体氯丁二烯经乳液聚合反应制成的弹性体。它于1931年实现工业化，初期由美国杜邦公司开始生产，现已发展为有10多个国家生产率丁橡胶，全世界年生产量约为70万吨。氯丁橡胶结构中的双键及氯原子均不够活泼，不易发生化
32、学反应。其硫化反应活性及氧化反应活性、臭氧化反应活性均比天然橡胶、丁苯橡胶、丁腈橡胶低。它不能用一般硫黄硫化体系硫化。而耐老化性、耐臭氧老化性比一般不饱和橡胶好得多。,氯丁橡胶的分子结构比较规整，极性较强，因而容易结晶。它的脆化温度也较高（-35-40），耐低温性差。氯丁橡胶的结晶范围在-35+35之间，最适宜的结晶温度为-12，所以其制品在低温下虽未脆化，但由于结晶而显著硬化，变得不堪使用。由于氯丁橡胶的分子链上有极性强的氯原子保护双键并降低双键的活性，因此氯丁橡胶有比较好的耐热性，使用温度比天然橡胶高3050，短时间使用的温度可达150，在90110下可使用4个月。另外由于氯原子的存在，氯
33、丁橡胶的阻燃性也比较好。,丁腈橡胶,丁腈橡胶是由丁二烯和丙烯腈经乳液聚合法制得的，丁腈橡胶主要采用低温乳液聚合法生产，耐油性极好，耐磨性较高，耐热性较好，粘接力强。其缺点是耐低温性差、耐臭氧性差，电性能低劣，弹性稍低。丁腈橡胶主要用于制造耐油橡胶制品。,丁基橡胶,丁基橡胶是由异丁烯和少量异戊二烯共聚而成的。透气率低，气密性优异，耐热、耐臭氧、耐老化性能良好，其化学稳定性、电绝缘性也很好。 丁基橡胶的主要用途是制造各种车辆内胎， 用于制造电线和电缆包皮、耐热传送带、蒸汽胶管等。,氟橡胶,氟橡胶是含有氟原子的合成橡胶，具有优异的耐热性、耐氧化性、耐油性和耐药品性，它主要用于航空、化工、石油、汽车等
34、工业部门，作为密封材料、耐介质材料以及绝缘材料。,聚氨酯橡胶,聚氨酯橡胶是由聚酯（或聚醚）与二异睛酸酯类化合物聚合而成的。耐磨性能好、其次是弹性好、硬度高、耐油、耐溶剂。缺点是耐热老化性能差。聚氨酯橡胶在汽车、制鞋、机械工业中的应用最多。,硅橡胶,硅橡胶由硅、氧原子形成主链，侧链为含碳基团，用量最大的是侧链为乙烯基的硅橡胶。既耐热，又耐寒，使用温度在100300之间，它具有优异的耐气候性和耐臭氧性以及良好的绝缘性。缺点是强度低，抗撕裂性能差，耐磨性能也差。硅橡胶主要用于航空工业、电气工业、食品工业及医疗工业等方面。,丙烯酸酯橡胶,丙烯酸酯橡胶（简称ACM）是以丙烯酸酯为主单体经共聚而得的弹性体，其主链为饱和碳链，侧基为极性酯基。由于特殊结构赋予其许多优异的特点，如耐热、耐老化、耐油、耐臭氧、抗紫外线等，力学性能和加工性能优于氟橡胶和硅橡胶，其耐热、耐老化性和耐油性优于丁腈橡胶。ACM被广泛应用于各种高温、耐油环境中，成为近年来汽车工业着重开发推广的一种密封材料，特别是用于汽车的耐高温油封、曲轴、阀杆、汽缸垫、液压输油管等，目前国内需求几乎全部依赖进口。,
