什么是顺丁橡胶(BR)?

顺丁橡胶(Butadiene Rubber,简称 BR),又称聚丁二烯橡胶,是以 1,3-丁二烯为单体经定向聚合制得的通用合成橡胶。按微观结构的不同,BR 主要分为高顺式 BR(顺式含量 ≥96%)和低顺式 BR(顺式含量 35%~55%),其中高顺式 BR 是当前工业应用的主流品种。

BR 在所有通用橡胶中弹性最高、耐低温性能最优、耐磨性极为突出,常与天然橡胶(NR)或丁苯橡胶(SBR)并用,以改善制品的动态性能和耐久性。BR 与 SBR、NR 并称"三大通用橡胶",广泛用于轮胎、改性塑料、抗冲改性剂及全天候密封制品等高端场景。

BR 与 SBR 的主要区别

BR 和 SBR 虽然同属通用合成橡胶,但在结构和性能上存在显著差异:

对比维度顺丁橡胶(BR)丁苯橡胶(SBR)
弹性极高(回弹率≥75%)中等(回弹率约 50%~60%)
耐磨性极为突出良好
耐低温优异(Tg 约 -100℃)一般(Tg 约 -55℃)
抗湿滑性较差较好
加工性包辊性差、易脱辊加工性好
并用性能常与 NR/SBR 并用可单独使用或并用

(以上为典型值,具体以产品 TDS 为准)

简言之:追求弹性和耐磨选 BR,追求加工性和抗湿滑选 SBR,两者并用往往是轮胎胎面配方的理想方案。

BR 的主要性能特点

弹性极佳:高顺式 BR 的回弹率可达 75%~85%(此为典型值,具体以产品 TDS 为准),居所有通用橡胶之首。这一特性使 BR 在动态受力制品中能有效降低滞后生热,延长使用寿命。

耐低温性能突出:玻璃化转变温度 Tg 低至约 -100℃(此为典型值,具体以产品 TDS 为准),在严寒环境下仍能保持良好的柔韧性和弹性。BR 制品在 -50℃ 以上的低温环境中均可正常使用。

耐磨性优异:BR 的耐磨性能优于 NR 和 SBR,尤其在高速、高负荷动态条件下,其耐磨优势更为明显。阿克隆磨耗量可达 0.03~0.08 cm³/1.61km(此为典型值,具体以产品 TDS 为准)。

滞后生热低:动态生热(压缩疲劳温升)明显低于 NR 和 SBR,适用于高速行驶轮胎胎面和重型减振制品。

加工性能需注意:BR 的包辊性较差,容易出现脱辊现象,混炼时与填料的分散比 SBR 略慢。因此 BR 通常不以单一胶种使用,而是与 NR 或 SBR 并用(典型并用比 BR:NR/SBR = 30:70~50:50),以兼顾加工性和制品性能。

常见 BR 牌号与应用

BR 9000 —— 高顺式通用型

BR 9000 是国内产量最大、应用最广的高顺式顺丁橡胶牌号(顺式-1,4 含量 ≥96%),协调性好、批次稳定性高,是大多数应用场景的首选牌号。

参数典型值
顺式-1,4 含量≥96%
门尼粘度 ML(1+4)100℃40~50
挥发分≤0.75%
灰分≤0.30%
防老剂含量(有污染型)≥0.50%
300% 定伸应力(145℃×25min)8.0~12.0 MPa

(以上为典型值,具体以产品 TDS 为准)

主要用途

  • 与 NR 并用:乘用车轮胎胎面、胎侧,改善耐磨性和耐寒性
  • 与 SBR 并用:高性能轮胎配方,平衡抗湿滑与耐磨
  • 改性高抗冲聚苯乙烯(HIPS):作为增韧改性剂
  • 输送带、传动带覆盖胶
  • 篮球、高尔夫球等体育用品

低顺式 BR(LCBR)

低顺式 BR(顺式含量 35%~55%,典型如 BR 35AM、BR 45AM)主要用于塑料改性领域:

  • HIPS 改性:改善聚苯乙烯的抗冲击性能
  • ABS 树脂:作为增韧组分
  • 沥青改性:提高道路沥青的低温抗裂性能

BR 与 SBR、NR 对比总览

性能顺丁橡胶(BR)丁苯橡胶(SBR)天然橡胶(NR)
密度 (g/cm³)0.91~0.920.93~0.940.92~0.93
拉伸强度 (MPa)10~2015~2520~30
回弹率 (%)75~8550~6065~75
耐磨性★★★★★★★★★★★★
耐低温性★★★★★★★★★★★★
抗湿滑性★★★★★★★★★★
加工性★★★★★★★★★★
耐臭氧性★★★★★★★★
相对成本中等较低中等

(以上为典型值,具体以产品 TDS 为准)

选型建议

  1. 轮胎胎面配方(乘用车):推荐 BR 9000 与 SBR 并用(BR:SBR = 30:70~40:60),兼顾抗湿滑、耐磨和滚阻。
  2. 轮胎胎侧:推荐 BR 9000 与 NR 并用(BR:NR = 40:60~50:50),利用 BR 的耐屈挠龟裂和耐低温性能。
  3. 高性能抗冲改性:如需 HIPS 或 ABS 改性,选择低顺式 LCBR 牌号。
  4. 全天候密封制品:BR 9000 与 NR 并用,满足宽温域弹性要求。
  5. 体育制品:高尔夫球芯、篮球内胆等,BR 9000 单独或与 NR 并用均可。

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数据说明:本文涉及的技术参数均为行业公开典型值,具体以产品官方 TDS(技术数据表)为准。

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