[科普中国]-液体橡胶

液体橡胶是一种相对分子质量大约在2000-10000之间，在室温下为黏稠状流动性液体，经过适当化学反应可形成三维网状结构，从而获得和普通硫化胶具有类似的物理机械性能的低聚物。液体橡胶的特点有：一是分子量应适当地小，以保持呈流动状态；二是要能产生交联，而且交联物的物理机械性能要达到普通硫化胶的水平。1

概述固体橡胶要成为产品，必须经过与各种配合剂的混炼、成型、硫化等多道工序，需要耗费很多能量；而液体橡胶只要将各种配合剂掺合进来，通过加热进行交联反应，即可制得产品。液体橡胶加工容易，且具有耗能少的优点。液体橡胶和配合剂掺合后仍处于液体状态，用它制作小型零部件时，向小缝隙内注入液体橡胶后就可以固化，在加工操作方面十分方便。液体橡胶生产企业和加工企业充分利用这一优点，经过多年持续不断的开发研究，已将液体橡胶广泛用于多种领域。2

分类液体橡胶根据其主链 的种类大致可分为如下几类 ：

(1)二烯类液体橡胶；

(2)链烯烃类液体橡胶 ；

(3)聚氨酯类液体橡胶 (聚醚型多元醇，聚酯型多元醇)；

(4)液体硅橡胶 ；

(5)液体聚硫橡胶 ；

(6)液体氟橡胶。

各种液体橡胶可根据其分子结构、分子量、 不同的官能团又可分成多种等级。

特点液体橡胶与固体橡胶相比具有以下优点：

（1）液体橡胶是浇铸型弹性体，加工工艺易于实现机械化、连续化和自动化，可减轻劳动强度和改善作业环境。

（2）加工设备和模型的投资减少。

（3）节约辅助费用（节能、节省资源）

（4）不用溶剂、水等分散介质，在液体状态下加工（无溶剂、无污染）

（5）借助主链扩展和交联方法，可在广泛的范围内调节物性和硫化速度。

缺点：

（1）比相应的固体橡胶贵；

（2）在强度和耐屈挠性方面还存在问题；

（3）在补强填充剂的混炼、成型加工方面必须建立独自的工艺系统（难以使用现有的橡胶加工设备）；

（4）加工工艺若不实现机械化、自动化和连续化，反而成本很高。

生产方法现将用途较广的液体聚丁二烯橡胶和液体丁腈橡胶的工业生产方法简介如下。

液体聚丁二烯的生产多采用阴离子溶液聚合法。将按聚合配方配制好的丁二烯、溶剂(甲苯或环己烷或加氢汽油)、引发剂(金属钠或烷基锂)等依次计量加入到预先用惰性气体净化好的聚合釜内，在搅拌下升温到40-50t，反应4-8小时直至反应终了，将胶液压至终止剂釜，加入终止剂、稳定剂并洗去杂质。然后将物料送人干燥釜，再加入一定量稳定剂，在60-80℃下用真空子燥法脱除溶剂，即可制得外观呈透明、金黄色的液体聚丁二烯。如制备无规羧基液体聚丁二烯则采用乳液聚合法。

液体丁腈橡胶的制备，是以松香皂为乳化剂、乙二胺四乙酸二钠盐—硫酸亚铁—雕白块—过氧化氢二异丙苯为氧化还原引发体系，叔十二碳硫醇为调节剂，在水介质中进行乳液聚合。聚合温度20℃±1℃，反应时间4小时。为使反应平稳进行，引发剂过氧化氢二异丙苯分两次加人，开始时先加入2/3量，反应2小时后再加入余量。因配方中硫醇用量大，聚合物平均分子量低，一般不会产生交联反应和生成凝胶。所得胶乳再经真空脱气、洗涤、干燥后即得到液体丁腈橡胶。

用途液体聚丁二烯的品种多，用途广。无官能团的主要用作涂料、热固性树脂、其他橡胶与树脂的添加改性剂。无规羧基液体聚丁二烯可与环氧树脂、酸酐和锌、镁氧化物起交联固化，用作火箭固体推进剂的黏接剂用。端羧基聚丁二烯主要用作密封材料、涂料和胶粘剂，并具有良好的耐寒性、介电性和耐水性。端卤基聚丁二烯主要可制得对木材、金属、混凝土和玻璃等具有优良黏接性能的胶粘剂、密封材料和防水材料。端羟基聚丁二烯应用很广，除作为胶粘剂、橡胶与塑料改性剂外，还可制成耐低温、防腐、电绝缘及水溶性的特种涂料；用作封装电气电子元件的密封材料，并可防潮防震；还可浇注成橡胶制品，用作绝缘套管，皮带、防震材料及形状复杂的异型制品等。

液体丁苯橡胶与丁腈橡胶、氯丁橡胶的相容性好，可掺混使用，作橡胶与塑料共混时的增塑剂。也可作为胶粘剂和密封材料用。

液体丁腈橡胶具有很好的耐油性及黏着性，可与环氧树脂、酚醛树脂等配合剂制成黏接力强、回弹性和耐油性好的胶粘剂。还可配制各种导电胶，具有电阻率低、黏接强度高、在室温及高温下都有良好黏接性和导电性。适于制作无线电和电讯工业中的电器制件；可作为金属片黏接用的导热胶；用作水轮机叶片的涂层料，可防止夹带泥沙的水流对叶片的气蚀和磨损，延长使用寿命。端羧基液体丁腈橡胶除作为火箭固体推进剂的黏接剂外，也可作黏接、密封、灌封、喷涂材料；用作环氧树脂增韧剂时效果更好。3

本词条内容贡献者为:

张静 - 副教授 - 西南大学