ブテンゴム
2023-12-22 10:12:45ブテンは最初の工業的な合成ゴムです。1933年ドイツI.G.ですファーベン社はアセチレン合成を用いて乳液ポリブタンゴムを開発し、1937年にBuna Sという商品名で工業化を開始しました。アメリカでは石油を原料にして、一九四二年にブタンフェニールゴムのgr-sが作られました。ロシアでも1949年にブテンの生産が始まりました。以上は高温(50℃)での共重合物で、高温ブタンゴムと呼ばれます。
現在、ブタンフェニルゴム(ゴム乳を含む)の生産量は合成ゴム全体の約55%、天然ゴムと合成ゴムの総生産量の約34%を占めています。ブタンフェニルゴムは、合成ゴムの中でも最も生産量と消費量が多いゴムです。
低温乳ポリブテンゴムには次のような構造があり:
1、分子構造が整っていないため、引っ張りと冷凍条件の下で結晶することができなくて、アモルファス性のゴムです。
2、天然ゴムと同じで、不飽和炭素鎖ゴムです。しかし、天然ゴムに比べて二重結合の数が少なく、メチル側基や基底電子が存在せず、二重結合の活性も低いとされています。
3、分子の主な結合の上で巨大なフェニル基の側基を引いて、ブタジエン- 1,2構造のエチレンの側基を形成して、そのため空間の位の阻止が大きくて、分子の鎖の柔軟性は比較的きついです。
4、平均相対的な分子の質量は低く、相対的な分子の質量分布は狭いです。
低温ブタンゴムの物理的機械的性能:
1 .不飽和ゴムであるため、硫黄で硫化することができ、天然スンディンなどの汎用ゴムとの併用性が良いです。しかし、不飽和の程度が天然ゴムより低いため、硫化速度が遅く、加工の安全性が高まり、焦げつきにくく、過硫黄しにくく、硫化平坦性が良いと表現しています。
2、分子構造のため、特に膨大なベンゼン側基の導入は、分子間力が増加しているので、その硫化ゴムは、天然ゴムよりも良い耐摩耗性、耐通気性がありますが、弾性、耐寒性、耐引き裂き性(特に耐熱引き裂き性)につながる悪い、数回の変形の下での熱、ヒステリシス損失が大きいです。カイ割れに弱い(カイ割れが起きた直後の亀裂の成長速度が速いこと)のことです。
3、炭素鎖のゴムのため、基に取って代わって非極性の基のカテゴリに属して、そのためにフェイ極性のゴムで、耐油性と耐非極性の溶剤性が悪いです。しかし、より緊密な構造のため、耐油性と耐非極性溶剤性、耐化学腐食性/耐水性天然ゴムより良いです。不純物が少ないので、電気絶縁性も天然ゴムより良いです。
4、アモルファスのゴムのため、自己補強性がなくて、純粋なゲル硫化ゲルの引張強度はとても低くて、2~5MPaしかありません。必ず高活性を経て強壮剤を補強した後にやっと使用価値があって、その炭黒は硫化ゴムの引張強度を補強して25~28MPaに達することができます。
5、重合する時相対的な分子の質量を制御したため比較的低い範囲で、大部分の低温乳ポリブニルゴムの初期の門尼の粘度の値は比較的低くて、50~60ぐらいで、そのため可塑して錬することができなくて、直接混錬します。しかし、フレキシブルな鎖のため、相対的な分子の質量分布は狭く、不足している低分子レベル分の増塑作用のため、加工性能が悪いです。混錬の時に表現して、配合剤の湿潤能力に対して悪くて、温升が高くて、設備の負荷が大きいです;圧出操作は比較的困難で、半製品の収縮率あるいは膨脹率は大きいです;成型密着時の接着力差などです。
溶融ポリブチンゴム(s-sbr)は、ブタジエン、スチレンをモノマーとし、アルキルリチウムを触媒として、有机溶媒中でアニオン共重合させたものです。重合条件の違いにより、スチレンとブタジエンの結合方式が異なり、無ゲージ型、嵌段併存型の3つに大別されます。無規型は汎用型のポリブニルを溶かすゴムで、タイヤ、靴と工業ゴム製品に使うことができます;嵌段型と無規型は熱可塑性のエラストマーに属します;無ゲージタイプと嵌段併存タイプは、新しい溶性ポリブチンゴムで、エチレン含有量が高く、転がり抵抗が少なく、耐湿性が少ないのが特徴です。そのほか、油を充たして、チャコールブラックを充たしてポリブチンゴム、およびトランス- 1,4 -ブチンゴムと錫のカップリングポリブチンゴムなどの特殊な品種があります。
無規型溶解ポリブニルのゴムと低温乳ポリブニルのゴムは比較して、そのゴムの炭化水素含有量が高くて、枝鎖が少なくて、相対的な分子の質量分布は狭くて、しかも微微な構造の上でブタジエンの順式- 1,4構造、1,2構造含有量の割合が多くなって、トランス- 1,4構造割合が減少します。そのためこのような無規型の溶解ポリブテンのベンゼンゴム、大量のカーボンブラックを充填するのに適して、硫化ゴムの耐摩耗性がよくて、弾性、耐寒性、永久変形などはすべて低温乳ポリブテンのゴムの間に介在して、故にタイヤの生産に適用します。
ブテンゴムは合成ゴムの古い製品で、品種がそろっていて、応用が広くて、加工技術は比較的成熟しています。ブテンゴムの大部分はタイヤ産業で使われています。その他、自動車部品、工業製品、電線やケーブルパック、ホース、ガムテープ、靴類などがあります。