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スチレン・ブタジエンゴム(SBR)

SBRとは...

もっとも生産量が多く、広範囲に使用されている合成ゴム。製造方法から大別して、乳化重合SBRと溶液重合SBRがある。乳化重合SBRは、低温重合したコールドラバーと高温重合したホットラバーに分けられるが、最近ではコールドラバーが主流である。結合スチレン含有量23.5%のコールドタイプのSBRがもっとも標準的なゴムであり、混練り、成型加工特性と加硫ゴム物性のバランスのとれた代表的な合成ゴムである。

化学構造

機械特性

ゴムの比重 0.93~0.94
可能なJISの硬さ範囲 30~100
引張強さ(kg/cm2 50~200
伸び(%) 100~800
反発弾性
引裂き強さ
圧縮永久歪
耐摩耗性
耐屈曲亀裂性

物理的特性

耐熱性 120
耐寒性 -30~-60
耐老化性
耐オゾン性
耐候性
耐炎性
ガス透過性(cc.cm/cm2.sec.atm) 12
耐放射線性

電気特性

体積対抗(Ω/㎝、25℃) 1010~1015
破壊電圧(V/mil,短時間) 750
誘電率 60∝ 2.9~3.0

耐油・耐薬品特性

ガソリン・軽油
ペンゼン・トルエン
トリクレン
アルコール
エーテル
ケトン(MEK) △~◯
酢酸エチル X~△
有機酸
高濃度無機酸
低濃度無機酸
高濃度アルカリ
低濃度アルカリ

製造・種類

乳化重合SBR

  • 代表的汎用ゴムの一種である。合成ゴム全体の80%(溶液重合SBRを含む)生産、消費されている。
  • スチレン(普通23.5%)とブダジエンを乳化重合させて作る。重合温度によってコールド(5~10℃)及びホット(40~50℃)タイプがあるものの、諸性質にすぐれるコールドタイプが主流である。
  • スチレン量の多いものはハイスチレンSBRという。
  • 世界的に共通するグレード#1500(汚染性)、#1502(非汚染性)、#1712(油展、汚染性)、#1778(油展、非汚染性)などが代表的な品種である。

溶液重合SBR

  • 溶液重合により合成されるSBR。
  • モノマーの配列によって、ランダムSBRとブロックSBR(熱可塑性エラストマー)がある。

特徴

乳化重合SBR

  • 品質が一定で異物の混入が少ない。
  • 加硫速度のばらつきが小さく、安定な加硫ができる。
  • 耐老化性、耐熱性、耐摩擦性がNRよりもすぐれる。
  • 加工性、物性、コストの総合バランスがすぐれる。
  • 価格変動が少ない。

乳化重合とは→水等の媒体と、媒体に難溶なモノマーと乳化剤(界面活性剤)を混合し、そこに媒体に溶解可能な重合開始剤(通常ラジカル発生剤)を加えて行う重合法である。

溶液重合SBR

  • ロール収縮が少なく、練り生地の表面平滑性にすぐれる。
  • 動的特性が良好。
  • 屈曲き裂に強い。
  • 低温特性がよい。

溶液重合とは→溶媒中で重合反応を行う方法である。溶液重合で使う溶媒はモノマーとも触媒(重合開始剤)とも反応しにくいものが使われる。

用途

  • 各種タイヤ。
  • 工業用品(コンベアベルト、ホース、ゴムカバーロール)。耐水、耐電気(絶縁)には溶液重合SBR。
  • カーペットバッギング材(カルボキシSBR)
  • 各種紙加工用。