BR的使用、加工性及应用
一、BR的使用性能
①由于BR分子链非常柔顺,分子量分布较窄,因此具有比NR还要高的回弹性,其弹性是通用橡胶中最好的,同时,滞后损失小,动态生热低;此外,还具有极好的耐寒性(玻璃化转变温度为-105C)是通用橡胶中耐低温性能最好的胶种
②由于BR分子间作用力小,分子链非常柔顺,分子链段的运动性强,所以BR虽属结晶型橡胶,但在室温下仅稍有结晶性,只有拉伸到300%~400%的状态下或冷却到-30C以下,结晶才显著增加。因此,在通常的使用条件下,BR无自补强性,其纯胶硫化胶的拉伸强度低,仅有1~10MPa。通常需经炭黑补强后才有使用价值(炭黑补强硫化胶的拉伸强度可达17~25MPa)。此外,BR的撕裂强度也较低,特别在使用过程中,胶料会因老化而变硬脆,弹性和伸长率下降,导致其出现裂口后的抗裂口展开性尤差
③由于BR分子的结构规整性好、无侧基、摩擦系数小,所以耐磨性突出,优于NR和SBR,但也导致抗湿滑性
④由于BR分子链非常柔顺,因而耐屈挠性能优异,表现为制品的耐动态裂口生成速度较慢
⑤由于BR是非极性橡胶,同时因分子链柔性好使分子间空隙较多,因此BR的耐油、耐溶剂性差
⑤由于BR是高不饱和橡胶,易发生老化,因其双键的化学活性比NR稍低,故耐热氧者化性能比NR稍好。除上述之外,BR还具有易燃、绝绿性好的一些特性
二、BR的加工性能
①由于BR分子链非常柔顺,在机械力作用下胶料的内应力易于重新分配,以柔克刚,且分子量分布较窄,分子间作用力较小,因此加工性能较差。表现为:开炼机加工时,塑性不易获得,辊温稍高就会产生脱辊现象(这是由于BR的拉伸结晶熔点为65C左右,超过其熔点温度,结晶消失,片胶会因缺乏强韧性而脱辊);成型贴合时自黏性差。
②由于BR分子链柔性好,湿润能力强,因此可比SBR和NR填充更多的补强填料和操作油,即柔软多炭,从而有利于降低胶料成本
③由于BR是非极性橡胶,分子间作用力较小,且由于分子量较低,分子量分布较窄,缺少分子量非常大的级分,分子链间的物理缠结点少,故胶料储存时具有冷流性,但硫化时的流动性好,特别适于注射成型
④由于BR是高不饱和橡胶,易使用硫黄硫化,硫化反应速率较NR慢,介于NR和丁苯橡胶之间
三、BR的应用
利用BR上述性能的优点,特别是优异的弹性、耐磨性、耐寒性以及生热低,广泛地用于轮胎制造。所制出的轮胎胎面,在苛刻的行驶条件下,如高速、路面差、气温很低时,可以显著地改善耐磨耗性能,提高轮胎使用寿命。BR还可以用来制造其他耐磨制品,如胶鞋、胶管、胶带、胶辊等,以及各种耐寒性要求较高的制品。BR性能上的缺点,诸如抗湿滑性差、撕裂强度低、抗裂口展开性差、加工困难、冷流性大等,可以通过与其他橡胶并用以及通过配方和工艺的改进而得到改善。由于制造BR的原料来源丰富,价格低廉,以及BR的优异性能致使BR的产量和耗量上仅次于SBR,为第二大合成橡胶。