什么是氯醇橡胶
一种耐油、耐溶剂、耐老化、耐臭氧、不透气的特种橡胶,由环氧氯丙烷开环聚合而成的高分子量弹性体。它实际上是带氯甲基侧基的聚醚。由于最早认为其结构类似于由3-氯-1,2-丙二醇缩聚而成,命名为氯醇橡胶,沿用至今。环氧氯丙烷还可与环氧乙烷共聚制成共聚橡胶,可提高弹性和耐寒性,或与烯丙基失水甘油醚共聚制成共聚氯醇橡胶,可用硫黄交联。
氯醇橡胶最早由E.J.范登堡在1960年用烷基铝-水催化剂合成得到。1965年由美国古德里奇和赫格里斯公司工业化生产,商品名分别为Hydrin和Herclor。
性质
均聚氯醇橡胶的分子链中不存在双键,因此耐热老化和耐臭氧的性能很好。又因分子链中存在易旋转的醚键,所以弹性好、耐油并能耐曲挠。侧基中氯原子的存在提供了耐油、耐溶剂、耐燃烧、耐透气及粘合性。它的综合性能较丁腈橡胶或氯丁橡胶(见聚氯丁二烯)好,成本较氟橡胶或硅橡胶(见有机硅高分子)低得多。环氧氯丙烷与环氧乙烷的共聚橡胶的分子链节中,由于存在不带极性侧基的氧乙烯链节,增加了弹性和低温曲挠性,脆点可降低到-45℃,但耐油性和耐透气性不如均聚氯醇橡胶。
氯醇橡胶硫化时不能用通用橡胶使用的硫黄,需要用硫脲或二胺作硫化剂,并用四氧化三铅来吸收交联时放出的氯化氢。与烯丙基失水甘油醚共聚得到的氯醇橡胶,由于含有双键侧基,可用硫黄硫化。防老剂可用二丁基二硫代氨基甲酸镍。
聚合
氯醇橡胶一般用溶液聚合法合成。单体环氧氯丙烷必须经过分馏提纯,使水分达到50ppm以下。溶剂使用精制并脱水的苯或甲苯。聚合所用催化剂中,比较最有效的有下列两种:
(1)由烷基铝的水解产物与乙醚或乙酰基丙酮组成的催化剂;
(2)由烷基铝-磷酸-含氮或磷给电子试剂组成的催化剂,也可加入水作为组分。前一种烷基铝用量为单体的 3%(摩尔)左右,后一种约0.5%(摩尔)。聚合温度为50~90℃,聚合时间相应为10和4小时,转化率可达90%以上。共聚较均聚时催化剂用量多些,产物分子量随聚合温度增加而减少。催化剂用量过多或过少,都会使产物分子量下降。
应用
均聚氯醇橡胶的硫化胶可用作汽车零件、耐热耐油胶管、耐氟利昂冷冻剂胶管及胶垫、飞机用密封圈等。共聚氯醇橡胶可用于耐寒、耐油的密封垫圈、轴封、胶管等。
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