聚硫化橡胶
[CAS# 63148-67-4]

基本信息

• 产品分类: 催化剂及助剂 >> 聚合物
• 英文名: Polysulfide rubber
• 别名: 1-[2-(2-hydroxy-3-piperidin-1-ylpropoxy)phenyl]-3-phenylpropan-1-one
• 产品名称: 聚硫化橡胶
• 分子式: C₂₃H₂₉NO₃
• 分子量: 367.48
• CAS 登录号: 63148-67-4
• 分子行输入简码SMILES: C1CCN(CC1)CC(COC2=CC=CC=C2C(=O)CCC3=CC=CC=C3)O

物理化学性质

• 密度: 1.1±0.1 g/cm³ 计算值^*
• 沸点: 549.6±50.0 ºc 760 mmHg (计算值)^*
• 闪点: 286.2±30.1 ºc (计算值)^*
• 折射率: 1.572 (计算值)^*

^* 使用计算软件 Advanced Chemistry Development (ACD/Labs).

发现和应用

聚硫橡胶是一类合成弹性体，其特征在于聚合物主链中存在多个硫原子。这些聚合物通常由有机二卤化物与多硫化钠缩合而成，生成具有重复的-Sx-键的长链。所得材料以其耐化学性、柔韧性和阻隔性能而闻名，使其适用于各种工业和商业应用。

聚硫橡胶的发现和发展可以追溯到20世纪初，当时研究人员正在寻找能够抵抗会使天然橡胶降解的溶剂和燃料的材料。研究发现，在聚合物链中引入硫键可以提高化学稳定性，特别是对烃类、油类和极性溶剂的耐受性。这一特性使聚硫橡胶区别于其他弹性体，例如聚丁二烯或天然橡胶，后者在腐蚀性化学环境中容易发生溶胀和降解。

聚硫橡胶通常通过卤代有机化合物（例如烷基或芳基二卤化物）与多硫化物盐反应合成。多硫化物盐含有硫原子链，并通过亲核取代机制与二卤化物反应形成聚合物主链。通过控制多硫化物链的长度和反应物的比例，制造商可以调节柔韧性、拉伸强度和固化时间等性能。此外，还可以使用硫醇基团对聚合物链进行封端，以提高稳定性和控制加工过程中的交联。

聚硫橡胶的化学结构赋予其多种重要特性。主链中的硫键使其具有优异的耐烃类溶剂、汽油和润滑油的性能，因此这些橡胶非常适合用于燃油软管、垫圈和密封材料等应用。此外，聚合物的柔韧性使其能够在较宽的温度范围内保持弹性，而硫的存在增强了其与金属和其他基材的粘合性。耐化学性、弹性和耐用性的结合使聚硫橡胶在合成弹性体中占据独特的地位。

聚硫橡胶通常以液态预聚物或糊状物的形式进行加工，然后用额外的硫或其他交联剂进行固化。固化通常涉及氧化交联，即将聚硫链连接在一起形成三维网络。交联程度直接影响机械性能，包括拉伸强度、断裂伸长率和硬度。可控的固化条件使制造商能够根据特定要求调整最终材料的性能，无论是用于柔性密封剂还是更坚硬的垫片。

在实际应用中，聚硫橡胶广泛应用于建筑、航空航天和汽车行业的密封剂。其耐水、耐燃料和耐候性使其成为建筑物接缝填缝、飞机燃料箱密封以及发动机耐用垫片的理想材料。该材料对气体和液体的低渗透性也使其能够用作化学品储存容器和管道的保护屏障。此外，其粘合性能使其能够与混凝土、金属和玻璃牢固粘合，从而扩展了其在结构应用中的用途。

聚硫橡胶的另一个显著特点是其热稳定性。虽然它在高温下会软化，但在很宽的温度范围内仍能保持弹性，并且固化后收缩率低。这种热性能与耐化学性相结合，确保了其在严苛环境下的长期耐用性。此外，该聚合物可以与填料、增塑剂和稳定剂混合，以增强特定的性能，例如阻燃性、耐磨性或低温下的柔韧性。

总而言之，聚硫橡胶是一类高性能弹性体，其耐化学性、弹性和粘合性能的结合使其在工业和商业应用中具有不可估量的价值。它的发展标志着合成弹性体技术的重要进步，提供了能够承受恶劣化学环境同时保持机械完整性的材料。聚硫橡胶的多功能性使其仍然是垫片、密封剂、软管和其他对耐用性和化学稳定性至关重要的应用的理想选择。

参考文献

2023. Synergistic Effect and Electrical Properties of Microporous Liquid Metal/Carbon Nanotube Polymer Sponge. Macromolecular Rapid Communications, 44(21).
DOI: 10.1002/marc.202300307