丁苯橡膠簡稱SBR。由丁二烯和苯乙烯共聚制得的一種合成橡膠。按照生產橡膠的聚合方法,可分為乳液聚合丁苯橡膠和溶液聚合丁苯橡膠兩類。
乳液聚合丁苯橡膠 產量最大的通用型合成橡膠。早期是用過硫酸鉀作引發劑,在50℃下使丁二烯與苯乙烯進行自由基乳液聚合制得,俗稱熱膠,目前仍有少量生產。20世紀50年代開始,工業生產中普遍將聚合溫度降低到5℃,基本產品是SBR1500,俗稱冷膠。冷膠的生產是把丁二烯單體分散在松香皂或脂肪酸皂作乳化劑的水乳液中,用硫醇作分子量調節劑,加入由有機過氧化物、亞鐵鹽和活化劑組成的氧化-還原引發體系進行自由基聚合。乳液聚合是在多個串聯的釜中連續進行,轉化率控制在65%左右。未反應的丁二烯和苯乙烯相繼用臥式閃蒸槽和蒸餾塔脫除后,經精制再重新使用。脫除了未反應單體的共聚物乳液用氯化鈉、氯化鈣和酸等凝聚,生成的橡膠經振動篩與乳清分離,再經脫水、干燥,即得成品。與熱膠相比,冷膠的支化和交聯程度低,凝膠及低分子量的含量大大減少,性能顯著改善,所以基本上取代了熱膠。1937年,德國法本公司首先開始生產乳液法丁苯橡膠。目前,所有生產合成橡膠的國家都生產乳液丁苯橡膠。80年代初,世界乳液丁苯橡膠年產量為2.8~3Mt,約占合成橡膠總產量的1/3。普通乳液丁苯橡膠的苯乙烯含量通常為23%。如提高苯乙烯含量可增加強度,但使伸長率降低,粘著性變差。苯乙烯含量為50%~70%的丁苯共聚物雖呈樹脂狀,但一般泛稱高苯乙烯橡膠,主要用于和普通丁苯橡膠摻混,制淺色鞋底。苯乙烯含量為10%左右的丁苯橡膠用于耐寒制品。
乳液丁苯橡膠的成品分丁苯干膠和丁苯膠乳。
丁苯干膠 其加工性能與天然橡膠相似,只是硫化時硫磺用量和硫化速度均比天然橡膠低。硫化后的丁苯干膠的耐磨性、抗撕裂性、耐老化性和擠出光滑性均勝過天然橡膠,但強度比天然橡膠低。用于高負荷輪胎時,變形生熱高。丁苯干膠主要用于制造輪胎、膠管、膠鞋和膠粘劑等。
丁苯膠乳 把丁苯乳液濃縮成高固體物含量(40%~70%)的膠乳,可直接使用。最初只是作天然膠乳的代用品,如制造海綿橡膠等,后來用途擴展至非橡膠制品,如用以浸漬纖維和織物,可改善其抗水、防皺、耐磨和手感等性能;用以處理紙張,可賦予耐磨、耐撓曲、防水等性能,并可增強對油墨的吸附力等;水泥砂漿中加入少量丁苯膠乳,可改善水泥的防水性和彈性;丁苯膠乳還可直接用作膠粘劑、涂料等。80年代初丁苯膠乳的世界年產量約占乳液丁苯橡膠的 1/7。在合成膠乳中丁苯膠乳的總耗量約占80%。