丁鈉橡膠是以鹼金屬鈉作為催化劑，由丁二烯單體進行本體聚合的產物。它是聚丁二烯系列產品中較早工業化的一個品種，具有良好的耐磨和耐屈撓性能，但彈性低，粘合力小，耐寒性能較差，主要用於製備工業膠板、膠管、膠墊、擠出製品和膠鞋等，也可套用於機械、石棉加工和電機製造等工業領域。
基本介紹
- 中文名：丁鈉橡膠
- 外文名：butyl sodium rubber
- 鹼含量：<0.15%
- 灰分：<1.0%
- 門尼粘度：(20--70)
- 領域：化工
簡介,製備工藝,原材料,製備方法,產品性能,產品用途,部分性能參數,幾種丁鈉橡膠的性能對比,
簡介
丁鈉橡膠是以丁二烯為單體，金屬鈉為催化劑，用氣相法聚合而製得的特種橡膠，在我國主要用作硬質合金粘合劑。另外，還用於軍工製品。它是聚丁二烯系列產品的一個品種，可溶於汽油，苯，甲苯等溶劑，溶液具有很好的粘結能力。在橡膠製品中具有良好的耐磨性和抗屈撓性，彈性低，阻尼性優越，粘著力小，耐寒性較好。
丁鈉橡膠最早由原西德開發成功。由於國內的需要，蘭化化工研究院於70年代開發成功丁鈉橡膠生產技術。該技術一直延用丁鏗生膠製備鈉催化劑載體工藝，工藝必須首先合成丁銼橡膠，然後才能生產丁鈉橡膠。這種工藝不僅生產的產品成本高；而且工藝過程複雜。為了降低成本，簡化工藝，對用丁鈉橡膠代替丁鋰橡膠製備催化劑載體及其套用進行了工業試驗。
製備工藝
原材料
丁二烯；金屬鈉，純度>99%；金屬鋰，純度>99.5%；二乙胺；金屬鉀，純度>99%，鈉含量<1%；碳酸鈣，純度>95%、水份含量<0.5%、鹽酸不溶物<0.5%、Fe203含量<0.8%；切片石臘，熔點47~65℃。
製備方法
蘭州化學工業公司化工研究院於70年代開發成功這一生產技術，並一直延用以丁鋰生膠製備催化劑載體工藝，爾後才能生產丁鈉橡膠，這種工藝不僅生產的產品成本高，而且工藝過程複雜。為了降低成本、簡化工藝，對用丁鈉生膠代替丁鋰生膠製備催化劑載體做了工業試驗性研究。結果表明，用丁鈉生膠作為催化劑載體生產丁鈉橡膠，其工藝流程可簡化，聚合周期縮短，生產安全性增強，其產品的各項技術指標均達到用丁鋰生膠作為催化劑載體時的水平。
丁鈉橡膠生產採用氣相聚合法
先將液體丁二烯汽化，經乾燥塔及淨化塔除去丁二烯中的水份及雜質待用。把制好的鈉催化劑及多種助劑在規定時間內投入聚合釜，啟動真空泵對聚合釜進行抽真空處理。達到規定的真空指標時，停真空泵並向聚合釜通入預先乾燥好的氣體丁二烯，同時，啟動鼓風機，使氣體丁二烯在聚合系統中循環。用蒸汽加熱丁二烯使聚合釜升溫、升壓，通常壓力維持在0.17~0.20MPa，溫度控制在35士1℃為宜。在聚合過程中，間斷地向聚合系統內加入氣體丁二烯以保持正常的釜壓；向聚合釜內加入分子量調節劑（二乙胺），以保證產品門尼值在規定的範圍之內。整個反應時間為30h。圖一為製備流程。
圖1 丁鈉膠的生產工藝流程產品性能
丁鈉橡膠的主要特性是1，2鏈節含量較高，支化度大，分子量分布較寬。它具有很好的耐熱氧老化性。不須預塑煉即具有良好的加工工藝性能，易與炭黑、白炭黑、陶土等填加劑和硫化劑混合，壓出和壓延製品表面光滑。還可用於硬質合金（粉末冶金）生產中的粘合劑，也可用於陶瓷等燒結的粘合劑。
產品用途
丁鈉橡膠主要用於生產電器開關隔膜、工業膠板、膠管、膠墊、壓出製品以及膠鞋等橡膠製品及硬質合金（粉末冶金）生產中的粘合劑，也可用於陶瓷等燒結的粘合劑。也可套用於機械、石棉加工和電機製造等工業部門。還可以生產有色乳化瀝青塗料等民用製品。
部分性能參數
- 鹼含量<0.15%
- 灰分<1.0%
- 門尼粘度（20--70）
- 斷裂強度>350Mpa
- 伸長率>12.5%
- 邵氏硬度>58
- 溶解度>98%
幾種丁鈉橡膠的性能對比
對俄羅斯產3種牌號的丁鈉橡膠（SKB30，SKB40和SKB50）性能進行對比。試驗結果表明，3種牌號丁鈉橡膠的抗冷流性能均較好，熱穩定性能相差不大；SKB40硫化膠具有較大的拉伸強度和撕裂強度以及優異的耐屈撓性能。
具體結論如下：
（1）SKB50灰分含量大，SKB40揮發分含量大。SKB30的Tg較高。3種SKB熱穩定性能基本一致，抗冷流性能好。
（2）SKB30膠料的門尼粘度較大，SKB40和SKB50膠料的門尼粘度偏小。
（3）SKB40硫化膠具有較大的拉伸強度和撕裂強度，耐屈撓性能相對較好。
