楊達(上海和氏璧化工有限公司,上海20023)
LIR(液体异戊二烯橡膠)是一种應用到橡膠里的“反應性增塑劑”。它能与硫磺,過
氧化物一起使用,使NR,SBR,BR和EPDM等固体橡膠進行共交聯。該產品是由LIR全球產能最大日本株式會社可樂麗公司制造。
1 LIR聚合物分子构成
LIR是由异戊二烯与陰离子活性聚合构成。玻璃化轉變溫度(Tg)為-63℃。LIR的牌號見表1:

2 LIR的特性
LIR具有以下聚合物特征:(1)低分子量→反應性增塑劑(可硫化),加入LIR有利于炭黑在橡膠中的分散,這也是使NR/BR体系綜合性能得以提高的主要原因之一;(2)低玻璃化溫度→低溫,具有与橡膠一樣的性質;(3)無色,透明,無味,無殘留的鹵素。
以LIR 30、LIR 50為例,作為天然橡膠混合物的添加劑,LIR可降低天然橡膠的門尼黏度、減少混合的次數、縮短混合的時間、提高擠出的效率。
与其他液体橡膠和加工油相比,添加LIR,橡膠硫化后:拉伸強度提高(圖略);伸長率提高(圖略);硬度提高(圖略);被苯的抽取率降低(圖略)。
LIR對于加工和節約成本還具有以下优點:
(1)LIR是澆鑄型彈性体,加工工藝易于實現机械化、連續化和自動化,可減輕勞動強度和改善作業環境(省力化);(2)加工設備和模型的投資減少(減少設備投資);(3)節約輔助費用(例如在壓出成型時,動力費用僅相當于軟質
聚氯乙烯壓出時的1/6)(節能、節省資源)。
3 液体橡膠應用領域
(1)橡膠工業(輪胎,輥子,膠帶,膠管,鞋) 添加LIR可改善固体橡膠的加工性,在物理机械性能方面可提高撕裂強度和伸長率,可改進伸強度和壓縮永久變形,但伸長率降低,硫化膠一般較硬。有研究表明在全鋼子午線輪胎胎面基部膠中使用LIR 50,膠料的工藝性能明顯改善,加工安全性好。硫化膠的回彈值增大,IRHD硬度和定伸應力減小,耐疲勞性能、耐熱氧老化性能和動態性能明顯提高,LIR 50可以等量替代
酚醛類增粘樹脂用于提高粘合強度,且不影響其它性能。LIR 50對天然橡膠(NR)/順丁橡膠(BR)混煉膠的混煉特性和硫化膠常規力學性能的研究表明,LIR 50能有效地降低混煉時的 能!耗"、#最$大%功&率'和(平)衡*功+率,,-并.能/提0高1N2R3/4B5R6硫7化8膠9的:定;伸<模=量>、?硬@度A,B斷C裂D伸E長F率G有H所I降J低K,L而M對N其O它P力Q學R性S能T影U響V不W大X。
(2)粘合劑 用作膠粘劑是LIR應用最早,也是其最适宜的用途。其特點是不使用溶劑,可在常溫常壓下使用。可用于异种橡膠間的粘合及橡膠制品的修補。
(3)密封材料 用作密封材料和嵌縫材料是LIR的獨特應用領域之一。常用于汽車和建筑方面,大多是在室外使用,二烯類液体橡膠具有良好的粘著、耐水和耐熱性。
(4)電絕緣材料 電絕緣材料特別是封裝和反浸材料,過去廣泛使用環氧樹脂,但在耐冷熱周期性變化、耐沖擊性方面存在問題,美國正在轉用二烯類液体橡膠,日本也有向這方面轉化的趨勢。
(5)用作樹脂改性材料 LIR用作樹脂的改性材料已經實用化,常用于改進
聚氯乙烯樹脂、環氧樹脂、不飽和聚酯樹脂以及聚氨酯樹脂的性能。可使用丁 型、羧端基系、馬來酸衍生物以及羥端基系液体橡膠。聚氨
酯樹脂中摻用羥端基二烯類液体橡膠后,可改進其低溫脆性、永久伸長及水解性等。
(6)用作汽車保險杠為提高汽車的安全性,一部分歐美汽車上裝設了吸收沖擊的橡膠制保險杠,分別用三元乙丙橡膠、聚氨
酯進行注射成型,但由于在包括模型在內的設備投資以及低溫下吸收沖擊性能方面有問題,還有待研究解決。二烯類液体橡膠在寒冷地區(-30℃)仍有吸收沖擊的效果。