丙烯酸酯橡胶acrylate rubber
沿革 1912年,德国人O.勒姆首次研究了聚丙烯酸酯的硫化。1944年,美国的C.H.费希尔等开发了丙烯酸乙酯同2-氯乙基乙烯基醚共聚橡胶,1948年,固特里奇化学公司将该产品工业化。1952年,美国单体公司开始生产丙烯酸丁酯与丙烯腈共聚的丙烯酸酯橡胶。1955年,日本东亚合成化学工业公司也生产了丙烯酸丁酯-丙烯腈共聚橡胶。为克服这种橡胶的低强度和低温性能差等缺点,1975年美国杜邦公司开发成功丙烯酸酯- α- 烯烃共聚橡胶,其典型代表是丙烯酸乙酯-乙烯无规共聚物和其后的丙烯酸乙酯-乙烯交替共聚橡胶。据悉,它们可在-40~175℃的燃料油环境中长期使用。
随着汽车工业的迅速发展,丙烯酸酯橡胶产量迅速增长。1963年世界产量为1300~1500t,1984年产量已增至7~8kt。
分类 可按合成路线分两类。一类是乳液聚合橡胶,其主要品种有丙烯酸丁酯-丙烯腈共聚物,丙烯酸乙酯-丙烯酸丁酯-第三单体(如氯代醋酸乙烯酯等)三元共聚物,如高温胶和低温胶等,有良好的耐热、耐油性,但强度低(抗张强度约 15MPa)、低温性能差(玻璃化温度Tg为-15~-28℃);另一类是丙烯酸酯与 α-烯烃的溶液聚合橡胶,产品强度高、低温性能好(Tg为38℃)。
生产方法 有两种方法:①乳液法。采用阴离子型和非离子型混合乳化剂(如十二烷基硫酸钠和烷氧基聚环氧乙烷),在水介质中将丙烯酸酯(包括乙酯和丁酯)或丙烯腈等乳化,并用水溶性引发剂引发聚合。胶乳经凝聚、 洗涤、 干燥等工序即得干胶。生胶的特性粘数[η]为 4~6。②溶液法。以卤代烃(如二氯甲烷)作溶剂,偶氮化合物作引发剂,以路易斯酸作络合剂,在约1MPa下使丙烯酸酯与α-烯烃(如乙烯)进行交替共聚,胶液经凝聚、回收溶剂后,即得交替共聚橡胶。若采用过氧化物如过氧化三甲基醋酸叔丁酯作引发剂,于约180MPa下使丙烯酸乙酯与乙烯共聚,则所得橡胶为无规共聚物。交替共聚橡胶和无规共聚橡胶均有批量生产。溶液法的生产成本较高,工艺也较复杂,故大部分丙烯酸酯橡胶采用乳液法生产。
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