BR的使用、加工性及應用
一、BR的使用性能
①由于BR分子鏈非常柔順,分子量分布較窄,因此具有比NR還要高的回彈性,其彈性是通用橡膠中最好的,同時,滯后損失小,動態(tài)生熱低;此外,還具有極好的耐寒性(玻璃化轉變溫度為-105C)是通用橡膠中耐低溫性能最好的膠種
②由于BR分子間作用力小,分子鏈非常柔順,分子鏈段的運動性強,所以BR雖屬結晶型橡膠,但在室溫下僅稍有結晶性,只有拉伸到300%~400%的狀態(tài)下或冷卻到-30C以下,結晶才顯著增加。因此,在通常的使用條件下,BR無自補強性,其純膠硫化膠的拉伸強度低,僅有1~10MPa。通常需經炭黑補強后才有使用價值(炭黑補強硫化膠的拉伸強度可達17~25MPa)。此外,BR的撕裂強度也較低,特別在使用過程中,膠料會因老化而變硬脆,彈性和伸長率下降,導致其出現(xiàn)裂口后的抗裂口展開性尤差
③由于BR分子的結構規(guī)整性好、無側基、摩擦系數小,所以耐磨性突出,優(yōu)于NR和SBR,但也導致抗?jié)窕?/p>
④由于BR分子鏈非常柔順,因而耐屈撓性能優(yōu)異,表現(xiàn)為制品的耐動態(tài)裂口生成速度較慢
⑤由于BR是非極性橡膠,同時因分子鏈柔性好使分子間空隙較多,因此BR的耐油、耐溶劑性差
⑤由于BR是高不飽和橡膠,易發(fā)生老化,因其雙鍵的化學活性比NR稍低,故耐熱氧者化性能比NR稍好。除上述之外,BR還具有易燃、絕綠性好的一些特性
二、BR的加工性能
①由于BR分子鏈非常柔順,在機械力作用下膠料的內應力易于重新分配,以柔克剛,且分子量分布較窄,分子間作用力較小,因此加工性能較差。表現(xiàn)為:開煉機加工時,塑性不易獲得,輥溫稍高就會產生脫輥現(xiàn)象(這是由于BR的拉伸結晶熔點為65C左右,超過其熔點溫度,結晶消失,片膠會因缺乏強韌性而脫輥);成型貼合時自黏性差。
②由于BR分子鏈柔性好,濕潤能力強,因此可比SBR和NR填充更多的補強填料和操作油,即柔軟多炭,從而有利于降低膠料成本
③由于BR是非極性橡膠,分子間作用力較小,且由于分子量較低,分子量分布較窄,缺少分子量非常大的級分,分子鏈間的物理纏結點少,故膠料儲存時具有冷流性,但硫化時的流動性好,特別適于注射成型
④由于BR是高不飽和橡膠,易使用硫黃硫化,硫化反應速率較NR慢,介于NR和丁苯橡膠之間
三、BR的應用
利用BR上述性能的優(yōu)點,特別是優(yōu)異的彈性、耐磨性、耐寒性以及生熱低,廣泛地用于輪胎制造。所制出的輪胎胎面,在苛刻的行駛條件下,如高速、路面差、氣溫很低時,可以顯著地改善耐磨耗性能,提高輪胎使用壽命。BR還可以用來制造其他耐磨制品,如膠鞋、膠管、膠帶、膠輥等,以及各種耐寒性要求較高的制品。BR性能上的缺點,諸如抗?jié)窕圆睢⑺毫褟姸鹊?、抗裂口展開性差、加工困難、冷流性大等,可以通過與其他橡膠并用以及通過配方和工藝的改進而得到改善。由于制造BR的原料來源豐富,價格低廉,以及BR的優(yōu)異性能致使BR的產量和耗量上僅次于SBR,為第二大合成橡膠。