丁苯橡膠（SBR) ，又稱聚苯乙烯丁二烯共聚物。其物理機(jī)構(gòu)性能，加工性能及制品的使用性能接近于天然橡膠，有些性能如耐磨、耐熱、耐老化及硫化速度較天然橡膠更為優(yōu)良，可與天然橡膠及多種合成橡膠并用，廣泛用于輪胎、膠帶、膠管、電線電纜、醫(yī)療器具及各種橡膠制品的生產(chǎn)等領(lǐng)域，是的通用合成橡膠品種，也是最早實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)的橡膠品種之一。
按聚合工藝，丁苯橡膠可分為乳聚丁苯橡膠（ESBR）和溶聚丁苯橡膠（SSBR）。
乳聚丁苯橡膠，由丁二烯、苯乙烯為主要單體，配以其他輔助化工原料，在一定工藝條件下，經(jīng)乳液法聚合首先生成丁苯膠漿，脫除膠漿中未轉(zhuǎn)化的單體后，再經(jīng)凝聚、干燥等工序而生產(chǎn)出產(chǎn)品膠。
溶聚丁苯橡膠，由丁二烯、苯乙烯為主要單體，在烴類溶劑中，采用有機(jī)鋰化合物作為引發(fā)劑，引發(fā)陰離子聚合制得的聚合物膠液，加入抗氧劑等助劑后，經(jīng)凝聚、干燥等工序而生產(chǎn)出產(chǎn)品膠。
溶聚丁苯橡膠和乳聚丁苯橡膠兩種生產(chǎn)方法的原料和配置基本相同, 主要原料都是丁二烯和苯乙烯, 但是乳液聚合過程中需要幾十種助劑,而溶聚丁苯橡膠只需烷基鋰作催化劑, 和少量幾樣助劑, 溶液配置簡(jiǎn)單操作方便。而且溶聚無(wú)規(guī)丁苯橡膠的分子量小, 可以填充大量的炭黑和油墨。同時(shí)不需要塑煉, 低溫性能良好, 永久變形小, 不需要使用, 增塑劑, 比較容易包錕, 在添加原料以后, 很容易形成帶狀, 膠片十分光滑, 收縮度小, 加工過程也比較安全, 比起乳聚丁苯橡膠的混煉容量大多了。
丁苯橡膠性能的改進(jìn)——炭黑填充
煤的有機(jī)主體結(jié)構(gòu)單元包括芳香核中心、側(cè)鏈官能團(tuán)和橋鍵。在較溫和的條件下，通過傅-克烷基化反應(yīng)可以打開芳香核間強(qiáng)烈的氫鍵以削弱分子間力，并對(duì)其結(jié)構(gòu)破壞性小。超細(xì)煤粉作為剛性粒子與聚合物共混，可明顯改善線性高分子材料的機(jī)械強(qiáng)度和熱變形溫度，降低制品的收縮率、翹曲變形和復(fù)合材料的成本，這是橡膠生產(chǎn)加工技術(shù)中一個(gè)非常重要的方面。由于丁苯橡膠硫化后的強(qiáng)度仍然很低，若用炭黑作為填充劑可大大改善丁苯橡膠的強(qiáng)度。
烷基化改性煤樣復(fù)合材料拉伸斷面上煤顆粒分散較均勻，丁苯橡膠復(fù)合材料達(dá)到了良好的改性效果。高含量的炭黑填充復(fù)合材料時(shí)，其拉伸斷裂為脆性斷裂。與炭黑相比，超細(xì)煤粉粒度比炭黑粒子大，且更易在聚合物中分散均勻，不易形成架橋現(xiàn)象；少量炭黑粒子以亞微米級(jí)聚集體的形式存在。在受到外力作用時(shí)，會(huì)產(chǎn)生大量剪切帶，會(huì)吸收大量能量，從而使復(fù)合材料的韌性大幅度提高。
丁苯橡膠應(yīng)用展望
近年來(lái), 世界經(jīng)濟(jì)疲軟, 橡膠需求緩慢增長(zhǎng)。一方面, 天然橡膠新增資源快速增長(zhǎng), 天膠庫(kù)存增加, 價(jià)格下跌, 對(duì)合成橡膠價(jià)格形成持續(xù)壓制。另一方面, 今后兩年, 我國(guó)合成橡膠新增產(chǎn)能持續(xù)釋放, 過剩進(jìn)一步加重。未來(lái), 我國(guó)要控制合成橡膠裝置投資, 避免產(chǎn)能進(jìn)一步過剩惡化, 特別是過剩明顯的丁苯橡膠。同時(shí), 要加強(qiáng)產(chǎn)品牌號(hào)研究, 重視生產(chǎn)技術(shù)研究, 發(fā)展高性能合成橡膠, 如SSBR、稀土順丁橡膠、溴化丁基橡膠、氫化丁腈橡膠等。要發(fā)展兼具橡膠和塑料特性的熱塑性橡膠產(chǎn)品, 通過引入第三單體, 改善橡膠性能，降低生產(chǎn)成本。
參考文獻(xiàn)
【1】盧建軍,趙彥生,鮑衛(wèi)仁,等.超細(xì)煤粉填充高分子絕緣材料[J].煤炭學(xué)報(bào),2005(2):229-232.
【2】高悅凱.丁苯橡膠的結(jié)構(gòu)性能分析及物理特性分子模擬研究[D].北京:北京化工大學(xué),2013.
【3】 白樹林,陳建康,王建祥.共混/填充高分子復(fù)合材料界面力學(xué)行為實(shí)驗(yàn)研究進(jìn)展[J].力學(xué)進(jìn)展,2006(4):507-516.
【4】中國(guó)合成橡膠工業(yè)總覽[M]. 中國(guó)計(jì)量出版社 , 中國(guó)合成橡膠工業(yè)協(xié)會(huì)編, 2005