聚硫橡胶是由二 卤代烷 与 碱金属 或 碱土金属 的 多硫化物 缩聚而得的合成橡胶。有优异的耐油和耐 溶剂 性,但强度不高,耐老化性能不佳,加工性能不好,有臭味。多与丁 橡胶并用。工业产品有固体聚硫橡胶、液态聚硫橡胶和聚硫胶乳。主要用作建筑,复层玻璃,其他工业用的密封材料,以及环氧树脂的固化剂。
简介
【— CH2 —CH2—Sx—】n 由二卤代 与碱金属或碱土金属的多硫化物缩聚而得的合成橡胶。有优异的耐油和耐溶剂性,但强度不高,耐老化性能不佳,加工性能不好,有臭味。多与丁腈橡胶并用。工业产品有固体聚硫橡胶、液态聚硫橡胶和聚硫胶乳。1929年,美国聚硫橡胶公司首先开始工业生产聚硫橡胶。中国1955年锦西化工进行中间试验,产量可满足国内需要。 苏联 、 德国 、 法国 、 意大利 、 比利时 、 日本 等都曾有聚硫橡胶生产。目前仅 德国 、日本、 俄罗斯 和我国有生产。
说明:一种合成橡胶,属特种橡胶。含有硫原子的特种合成橡胶的总称。是 脂肪烃 、醚类等的二卤衍生物或它们的 混合物 和 碱金属 、 碱土金属 的 多硫化物 的缩聚物。每个重复单元具有两个到四个硫原子的直链。根据所用原料和它们的比例的不同,可以得到各种坚韧的块状、粉状或粘稠状液体物质。黄绿色、浅褐色或深褐色。密度1.28~1.41。玻璃化 温度 42~-54℃。不溶于油类和各种 溶剂 ,在 二硫化碳 中稍溶胀。不因氧、 臭氧 和日光等作用而发生变化。透气性小。拉伸强度和伸长率较低,需加入 碳黑 补强。由于其耐油性强,需用胍类、噻唑类、 福美双 类等 促进剂 作软化剂,用 二氧化锰 、 二氧化铅 、 过氧化锌 作硫化剂。可与其他橡胶并用。其主要缺点是耐寒性、耐热性、粘着性较差,有臭味。主要用于制造各种耐油橡胶制品。可由二卤衍生物(主要是二氯 乙基 缩甲醛、 二氯乙烷 、二氯 乙醚 等)与 碱金属 和 碱土金属 的 多硫化物 (通常是 多硫化钠 等)在惰性介质中(如水、醇或丙 的 水溶液 等)和 分散剂 (碱土金属的氧化物、 氢氧化物 和 碳酸根 如 氢氧化镁 等)存在下于60℃左右经搅拌缩聚等步骤而制得。
品种
80年代,固态聚硫橡胶产品主要有三种:①A 型聚硫橡胶,是二氯乙烷与碱金属四 硫化物 的缩聚物(Thiokol A)。②FA型聚硫橡胶,是二氯乙烷、双-2- 氯乙基 缩甲醛与碱金属 二硫化物 的缩聚物(Thiokol FA)。③ST型聚硫橡胶,是双二氯 乙烯基 缩甲醛、 三氯丙烷 与 碱金属 多硫化物 的缩聚物(Thiokol ST)。因含有 端基和 2%的交联度,压缩变形比前两种聚硫橡胶有所改善,但耐油性能和贮存稳定性比Thiokol FA差。分子量较低(1200~3000)的液态聚硫橡胶,带有 巯基 、 羟 基、卤素、 多胺 、 胺等端基,其中带巯端基的液态聚硫橡胶占聚硫橡胶产品的绝大部分。
制造方法
一般以水或含醇的水作聚合介质,以 烷基 磺酸钠 和 氢氧化镁 溶胶作悬浮剂,二氯 乙基 缩甲醛和 多硫化钠 在90~100℃下进行悬乳聚合。聚合物悬浮液经 沉降 、水洗、滤析处理后得到高分子量的聚合物。用 硫氢化钠 、 亚硫酸钠 可以使高分子量的聚合物发生断链,得到分子量为1000~10000并带有巯端基的聚合物,在聚合配方中加入少量 三氯丙烷 ,可使聚合物分子具有高交联度和支链。
加工方法
聚硫橡胶加工时须使用补强剂,最适宜的是 碳黑 。A和 FA型聚硫橡胶要先添加 化学 塑解剂 加以塑炼,以改善其塑性。加入的硫化剂为金属 氧化物 ,主要是 氧化锌 。成型时还得添加增塑剂和软化剂(见橡胶助剂)。ST型聚硫橡胶因在合成时已调整粘度,所以不需加塑解剂,也无需塑炼,通常使用 类和 有机过氧化物 硫化 剂,通过巯端基进行硫化。液态聚硫橡胶的固化剂可以是金属氧化物和 有机化合物 ,最常用的是 二氧化铅 。用途 固体聚硫橡胶主要用于制造输油胶管、印刷胶 、密封圈以及气量计的隔膜;液态聚硫橡胶用于飞机油箱、机舱的密封和火箭推进剂,掺入环氧树脂后可以减少固化时的收缩,增加冲击强度,广泛应用于胶粘剂、电器制品以及涂料等方面;聚硫橡胶胶乳可以直接涂敷,用作混凝土汽油贮槽内表面涂料。
特点
两端具有 硫醇 ,(-sH)的聚硫橡胶是一种低分子量聚合物,它具有低温柔顺性、耐 溶剂 性、 应力 松弛等优异性能。当聚硫橡胶与环氧树脂混合后,末端的硫醇基与环氧树脂发生化学反应,从而进入固化后的环氧树脂结构中-,赋予了交联后_的环氧树脂很好的柔韧性、高的剪切强度和剥离强度。为克服聚硫橡胶的硫醇基与 环氧 树脂在无催化剂作用下反应 速率 慢的缺点,可用 丙烯酸酯 和环氧基对聚硫橡胶封端改性后再与环氧混合。