为什么要对合成橡胶进行化学改性？

Question

如题所述

Answer 1

为什么要对合成橡胶进行化学改性得从两方面说起。一是不论哪种橡胶都有性能上的缺陷。例如：以二烯烃为分子主干的不饱和橡胶普遍存在耐热氧老化和耐热性较差的毛病；大多数通用橡胶不耐溶剂浸泡，黏着性不好；某些饱和橡胶虽然比较耐热、耐老化，但与其他材料的混溶性不好，加工不方便。二是随着科技的进步，轮胎和其他工业对合成橡胶使用性能的要求越来越高，而且要经受得起汽油的侵蚀。如石油及天然气钻探的深度和难度愈来愈大，要求在井下工作的橡胶部件既要耐温，又要耐油和耐酸性介质的腐蚀。
对不饱和橡胶而言，加氢是一种普遍采用的改性方法。例如在20世纪70年代，美国的两家公司就开发了SBS的加氢产品—SEBS，从而把这类材料的使用温度提高了30℃，耐热氧老化性能大大改善，使用寿命也大大延长。另一个加氢改性的典型例子是20世纪80年代初投产的饱和丁腈橡胶，这种橡胶的价格虽然比普通丁腈橡胶要贵上10倍，但它的应用价值高，既能耐160℃的高温，又经得起油类和各种酸性介质的折磨，只有它能胜任油气井钻探设备用的密封等橡胶部件。
卤化（包括氯化、溴化等）也是一种常用的改性方法。卤化的主要目的是提高橡胶的黏着性，改善它与其他材料的相容性和共硫化性能，此外还可提高橡胶的力学性能。卤化丁基橡胶便是这类改性材料的典型代表，使用卤化丁基橡胶可以直接制成轮胎的内衬密封层，由于它保持了丁基橡胶的气密性，又能和其他橡胶很好地黏附在一起，于是就不再需要汽车内胎，成为比较简单省事的无内胎轮胎了。
化学改性的方法很多，例如还有氯磺化、环氧化、羧酸化、离子化、接枝、活性端基改性等等。
化学改性有时会赢得令人惊叹不已的效果。例如天然橡胶的气密性和耐油性本来都不好，但经过环氧化改性后却一反常态，耐油性向丁腈橡胶靠拢，气密性则与丁基橡胶接近。
如今，每种橡胶都有一连串的改性品种问世，从而使合成橡胶的园地更加多姿多彩。