橡胶基本知识概要
橡胶知识简介(1)

压片工艺是指将混炼好的胶料在压延机上制造成 具有规定厚度和宽度的胶片口开炼机也可以压片 ,但其厚薄精度低,不能和压延机相比,而且在 胶片中常存有气泡。因此,对要求较高的胶片都 采用压延机制造,不仅可保证质量,面且效率也 较高。压片可以在三辊,也可以在四辊。
所以现在认为硫化胶塑性的恢复,需要破坏空 间交联的结构,其能量的来源是热、机械作用和化 学助剂的塑解作用。
橡胶知识简介(1)
(二)、配合剂 橡胶制品是由多种物质组成的,除了生胶作为
它的主要组成部分外,为便于加工,改善产品的 使用性能和降低制品成本,还要加入各种不同的 辅助化学原料,.这些原料就称为配合剂。
橡胶知识简介(1)
(3)速度与速比: 两个辊筒的速比愈大则剪切作用愈强,塑炼效果愈
好。但另一方面,随着速比的增加温度升得也快,电 力消耗增大,所以速比通常为1:1.15~1:1.27.
(4)时间: 塑炼初期,即12 ~15min内可塑性显著提高,随后 则变化很小,这种现象正是胶温升高而软化。分子链 易产生粘性滑动和机械降解效果降低所致。正是由于 这种原因,才采用分段塑炼以提高塑炼效果。
开炼机塑炼属于低温塑炼,与温度和机械力有 关的设备特性和工艺条件都是影响塑炼的因素。
橡胶知识简介(1)
(1)温度: 当温度提高时,增加了橡胶的粘性流动,机
械力引起的分子链断裂作用减小,塑炼效果降 低。各种橡胶用开炼机塑炼时所要求的辊温有 所不同,大多为35~55℃。
(2)辊距: 辊距越小,生胶通过辊距时所受的剪切力及 挤压力越大。因此薄通塑炼是提高塑炼效果的 有效方法。通常采用的辊距为0.5~1mm。
橡胶知识简介(1)
橡胶知识简介(1)
橡胶知识简介(1)
橡胶基础知识

橡胶基础知识橡胶基础知识1.天然橡胶(NR)以橡胶烃(聚异戊二烯)为主,含少量蛋白质、水分、树脂酸、糖类和无机盐等。
弹性大,定伸强度高,抗撕裂性和电绝缘性优良,耐磨性和耐旱性良好,加工性佳,易于其它材料粘合,在综合性能方面优于多数合成橡胶。
缺点是耐氧和耐臭氧性差,容易老化变质;耐油和耐溶剂性不好,抵抗酸碱的腐蚀能力低;耐热性不高。
使用温度范围:约-60℃~+80℃。
制作轮胎、胶鞋、胶管、胶带、电线电缆的绝缘层和护套以及其他通用制品。
特别适用于制造扭振消除器、发动机减震器、机器支座、橡胶-金属悬挂元件、膜片、模压制品。
2.丁苯橡胶(SBR)丁二烯和苯乙烯的共聚体。
性能接近天然橡胶,是目前产量最大的通用合成橡胶,其特点是耐磨性、耐老化和耐热性超过天然橡胶,质地也较天然橡胶均匀。
缺点是:弹性较低,抗屈挠、抗撕裂性能较差;加工性能差,特别是自粘性差、生胶强度低。
使用温度范围:约-50℃~+100℃。
主要用以代替天然橡胶制作轮胎、胶板、胶管、胶鞋及其他通用制品。
3.顺丁橡胶(BR)是由丁二烯聚合而成的顺式结构橡胶。
优点是:弹性与耐磨性优良,耐老化性好,耐低温性优异,在动态负荷下发热量小,易于金属粘合。
缺点是强度较低,抗撕裂性差,加工性能与自粘性差。
使用温度范围:约-60℃~+100℃。
一般多和天然橡胶或丁苯橡胶并用,主要制作轮胎胎面、运输带和特殊耐寒制品。
4.异戊橡胶(IR)是由异戊二烯单体聚合而成的一种顺式结构橡胶。
化学组成、立体结构与天然橡胶相似,性能也非常接近天然橡胶,故有合成天然橡胶之称。
它具有天然橡胶的大部分优点,耐老化优于天然橡胶,弹性和强力比天然橡胶稍低,加工性能差,成本较高。
使用温度范围:约-50℃~+100℃可代替天然橡胶制作轮胎、胶鞋、胶管、胶带以及其他通用制品。
5.氯丁橡胶(CR)是由氯丁二烯做单体乳液聚合而成的聚合体。
这种橡胶分子中含有氯原子,所以与其他通用橡胶相比:它具有优良的抗氧、抗臭氧性,不易燃,着火后能自熄,耐油、耐溶剂、耐酸碱以及耐老化、气密性好等优点;其物理机械性能也比天然橡胶好,故可用作通用橡胶,也可用作特种橡胶。
橡胶基本知识培训讲解分解

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通用合成橡胶
氯丁橡胶(chloroprene rubber,CR) 性能用途:
所有合成橡胶中密度最大的(1.23~1.25); 氯原子存在——极性橡胶; 良好结晶能力——良好的力学性能,自增强橡胶; 优异耐燃性能和粘结性能; 耐氧化性能仅次于乙丙和丁基橡胶,耐油性仅次于丁腈 橡胶;
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天然橡胶
天然橡胶(NR)
98%NR来自巴西橡胶树(三叶橡胶树); 全世界NR的90%以上产自东南亚地区,主要是马来西
亚、印尼、斯里兰卡、泰国; 至今NR的消耗量仍约占橡胶总消耗量的40%
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天然橡胶 天然橡胶的性能和应用 弹性佳,在通用橡胶里仅次于顺丁橡胶; 原因:NR分子主链上与双键相邻的 σ 键容易旋转,分 子柔性好,在常温处于无定形状态;
CH CH2 CH CH2 C CH CH3
二元乙丙橡胶不能用硫化; 三元乙丙橡胶主链为饱和结构,
侧链带不饱和基团(1~2mol%), 三元体系保持二元乙丙橡胶的各
CH2
CH3 CH2 x CH CH2 y CH CH CH2 CH
CH
种优良特性,且可硫黄硫化;
CH CH2 CH CH CH
常用乙丙橡胶为无定形橡胶,
合); 1960、1971年先后实现氯化IIR和溴化IIR的工业 化
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通用合成橡胶
丁基橡胶的性能与应用
气密性非常好,透气性是SBR的1/8,NR的1/20,BR的
1/30,适合制作气密性产品,如内胎、球胆、瓶塞等;
与乙丙橡胶同属非极性饱和橡胶,具有很好的耐热性、耐
老化性、化学稳定性和绝缘性;
般在15~50%范围内。
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橡胶基础知识 橡胶行业基本学习材料资料知识

橡胶基础知识1 概述高分子材料主要分为塑料,橡胶,纤维三部分。
橡胶是一种有机高分子弹性化合物。
分子量一般在几十万以上,有的甚至达到一百万左右,它的特性就是高弹性,在外力作用下橡胶很容易发生变形,除去外力后又很快恢复到原来的形状,这一特性是其他材料所不具备的,也是橡胶区别于其他材料的主要标志。
除此之外,橡胶还具有一定的机械强度,有减震、吸震的能力,以及极高的可挠性、耐磨性、不透水和不透气等优良性能。
某些特种合成橡胶还具有耐油、耐化学品腐蚀、耐热、耐寒、耐燃、耐老化、耐辐射等特点。
由于这些优异的性能,使橡胶广泛应用于日常生活中,如软管,橡胶珠,密封条,橡胶垫等。
汽车工业上,在底盘、发动机、车身、燃油供给、冷却以及制动变速等系统中都有广泛的应用。
其主要应用在汽车轮胎、胶管、胶带、密封制品(包括O型圈、油封和各类衬垫)、密封条、减震器、皮碗、皮膜、防尘罩等。
由于其特有的高弹性能,橡胶在汽车上的应用往往是其它材料无法替代的。
据统计,汽车用橡胶零部件有100多个,约占整车重量的4%~6%,这些橡胶制品都担负着重要的作用,对整车的质量和性能及汽车的安全行驶具有至关重要的影响。
2.橡胶的分类橡胶按原材料分为天然橡胶和合成橡胶,根据性能和用途分为通用橡胶和特种橡胶,根据橡胶的物理状态分为硬胶和软胶,生胶和熟胶等。
2.1天然橡胶天然橡胶是由人工栽培的三叶橡胶树分泌的乳汁,经凝固、加工而制得,其主要成分为聚异戊二烯:天然橡胶中聚异戊二烯含量在90%以上,此外还含有少量的蛋白质、脂及酸、糖分及灰分。
天然橡胶按制造工艺和外形的不同,分为烟片胶(以新鲜胶乳为原料,经过凝固、压片、熏烟等一系列工艺加工制成表面带有菱形花纹的棕黄色胶片)、绉片胶(与烟片胶制做工艺相似,但干燥时不熏烟直接热空气干燥)、颗粒胶和乳胶等。
但市场上以烟片胶和颗粒胶为主。
全世界天然橡胶的产地主要集中在泰国、印尼、马来西亚、中国、印度、斯里兰卡等少数亚洲国家和尼日利亚等少数非洲国家,我国产地则主要分布在海南、云南、广东、广西和福建等地区。
橡胶原料基本知识

一、橡胶原料简称及基本构成成分1. 天然橡胶:NR2.通用合成橡胶:SR丁苯橡胶:SBR。
丁苯橡胶是丁二烯和苯乙烯经共聚合制得的橡胶。
顺丁橡胶:BR。
顺式1,4-聚丁二烯橡胶的简称。
异戊橡胶: IR.异戊橡胶是聚异戊二烯橡胶的简称,采用溶液聚合法生产。
乙丙橡胶:EPR.乙丙橡胶以乙烯和丙烯为主要原料合成。
三元已丙橡胶: EPDM 由丙烯、乙烯、ENB(乙叉降冰片烯)或者是VNB(乙烯基降冰片烯)第三单体构成。
氯丁橡胶:CR .氯丁橡胶是以氯丁二烯为主要原料,通过均聚或少量其它单体共聚而成的。
3. 特种橡胶丁基橡胶:IIR.由异丁烯和少量异戊二烯共聚而成的。
丁腈橡胶:NBR.是由丁二烯和丙烯腈经乳液聚合法制得的。
氟橡胶:氟橡胶是含有氟原子的合成橡胶。
硅橡胶:由硅、氧原子形成主链,侧链为含碳基团,用量最大的是侧链为乙烯基的硅橡胶。
聚氨酯橡胶:是由聚酯(或聚醚)与二异睛酸酯类化合物聚合而成的。
二、橡胶的基本性能及应用。
(一)天然橡胶1. 天然橡胶的基本属性天然橡胶是由人工栽培的三叶橡胶树分泌的乳汁,经凝固、加工而制得,其主要成分为聚异戊二烯,含量在90%以上,此外还含有少量的蛋白质、脂及酸、糖分及灰分。
天然橡胶按制造工艺和外形的不同,2.天然橡胶的基本分类分为烟片胶、颗粒胶、绉片胶和乳胶等。
但市场上以烟片胶和颗粒胶为主。
烟片、绉片是旧品种,颗粒胶是新品种。
烟片胶:烟片胶是经凝固、干燥、烟熏等工艺而制得,我国进口的天然橡胶多为烟片胶。
烟片胶一般按外形来分级,分为特级、一级、二级、三级、四级、五级等共六级,即国际上分为6个等级No.1XRSS No.1RSS No.2RSS No.3RSS No.4RSS No.5RSS,质量按顺序降低,达不到五级的则列为等外胶。
绉胶片:分为白绉片,褐绉片两大类,其中白绉片质量最好。
颗粒胶:或标准马来西亚橡胶(SMR),颗粒胶则是经凝固、造粒、干燥等工艺而制得,我国国产的天然橡胶基本上为颗粒胶,也称标准胶。
橡胶基础知识

逐渐形成网络结构, 使橡胶弹性和拉伸 强度急剧上升。
硫化历程图
第42页,共44页。
3.平坦硫化阶段 交联反应基本完成,继而发生交联键的重排、
裂解等反应
4.过硫化阶段 硫化反应中网络结构形成的后期,存在着交联
重排,但主要是交联键及链段的裂解反应。
第43页,共44页。
较为理想的橡胶硫 化曲线满足下列条 件
第2页,共44页。
4.混炼胶:配合剂混合于块状、粒状 和粉末状生胶中的未交联状态,且具有
流动性的胶料。
5.硫化胶:使混炼胶在一定的时间、 温度、压力下发生交联反应后的橡胶。
第3页,共44页。
橡胶分子链硫化前后网络结构示意图
A.生胶
第4页,共44页。
B.硫化胶
二、橡胶的分类
1.按来源结构和用途分类
看不见混炼状态(变化) ; ②密炼机混炼是在密闭状态下进行的,所以可防
止橡胶的氧化老化;
第31页,共44页。
密炼机转子
混炼示意图
第32页,共44页。
③并用胶料在开炼机里混炼花费的时间很 长, 而用密炼机则可在短时间内完成; ④密炼机混炼因混炼时间短, 而橡胶温度 上升幅度大, 所以多半采用两段混炼, 即: (a) 在生胶中加入除硫化剂、促进剂等硫化
第38页,共44页。
5.硫化 硫化是橡胶加工的最后一道工序,在一定的
温度压力和时间的作用下,橡胶大分子发生 化学反应形成交联的工艺过程。
第39页,共44页。
硫化三要素:时间、温度、压力. (1)硫化温度和时间 温度是硫化反应的最基本条件,对于某一种胶料,当硫
化温度被选定后,就存在一可使硫化胶具有最佳性能的 时间,称为工程正硫化时间。硫化温度高,硫化速度快, 生产效率高;反之生产效率低。硫化温度的高低,决定 于胶料的配方,主要决定于胶种和硫化体系。高温,易 引起橡胶分子链的裂解,最终导致橡胶性能下降。
实用橡胶手册
实用橡胶手册橡胶是一种广泛应用于各个行业的材料,从汽车工业到建筑业,从医疗保健到家居用品。
对于任何使用橡胶的人来说,了解橡胶的基本知识和相关技术是非常重要的。
因此,编写本实用橡胶手册,旨在为读者提供有关橡胶的基本信息、特性、应用以及橡胶制品的维护和保养等方面的知识。
一、橡胶的基本知识1.橡胶的定义和分类:橡胶是一种高分子化合物,主要由天然橡胶和合成橡胶组成。
根据其来源和性质,橡胶分为天然橡胶和合成橡胶两大类。
2.橡胶的结构:橡胶的分子结构决定了其特殊的物理和化学性质。
橡胶的主要成分是聚异戊二烯,具有高弹性和抗拉伸性能。
3.橡胶的加工方法:橡胶材料通常通过硫化、挤压、压缩成型和注塑等方法进行加工。
二、橡胶的特性1.弹性:橡胶具有良好的弹性,能够在受力的情况下恢复到原来的形状。
2.耐磨性:橡胶具有较好的耐磨性能,可以在重负荷和高摩擦情况下长期使用。
3.耐油性:橡胶能够抵抗一定程度的油类、溶剂和化学药品的侵蚀。
4.耐热性:橡胶能够在一定的温度范围内保持稳定性能,但过高或过低的温度可能会影响其特性。
三、橡胶的应用1.汽车工业:橡胶制品在汽车工业中的应用非常广泛,如橡胶密封件、胶囊、轮胎、橡胶管等。
2.建筑业:橡胶制品在建筑业中的应用主要包括隔音垫、防水胶、防震胶垫等。
3.医疗保健:橡胶制品在医疗保健领域的应用包括医用手套、输液管、止血带等。
4.家居用品:橡胶制品在家居用品中的应用主要包括防滑垫、橡胶管、橡胶垫等。
四、橡胶制品的维护和保养1.定期清洁:橡胶制品应定期清洁,以防止污垢和灰尘积聚,影响其性能和使用寿命。
2.避免暴晒:橡胶制品应避免长时间暴露在阳光下,以免引起老化和变形。
3.注意温度:橡胶制品在高温环境下易变形,而在低温环境下易变硬,因此应适当控制环境温度。
4.防止化学腐蚀:橡胶制品应避免与酸、碱等化学物质接触,以免发生化学反应而导致损坏。
总结:本实用橡胶手册介绍了橡胶的基本知识、特性、应用以及橡胶制品的维护和保养等方面的知识。
橡胶基础知识
第一章概论一、橡胶的作用橡胶是一种高分子弹性体,是重要的战略物资和经济物质。
橡胶与国民经济与人民生活密切相关,对我国农业、工业、国防、科学技术、交通运输、人民生活都起着极为重要的作用。
二、橡胶工业开展史人类使用橡胶已有二百多年历史。
1770年,人们开始用橡胶树上自然凝固的橡胶来制造文具橡皮等。
1823年在英国建立了世界上第一个橡胶工厂,它将橡胶溶于有机溶剂中,然后涂在布上,生产发防水胶布。
1826年汉考克〔Hancock〕发现橡胶反复通过两个转动圆筒的缝隙后,弹性下降,易于加工,从而诞生了专用橡胶设备,为现代橡胶加工方法奠定了根底。
直到1839年美国科学家固特异〔Goodyear〕发现了橡胶可用硫黄硫化方法改善其强度、弹性与耐温性后,橡胶才真正进入工业化生产阶段,开辟了橡胶制品广泛应用的前景。
1880年邓录普〔Dunlop〕发明了充气轮胎,利用橡胶制造轮胎,使橡胶制品从雨衣、雨鞋等日常用品转入以轮胎、胶带等工业用品为主,使橡胶工业突飞猛进地开展起来。
我国橡胶工业仅有几十年的历史,1917年萌芽于##,建立起第一个小型橡胶厂,以后相继在##、##、##等地建立起小型橡胶工厂。
经过几十年的开展,到今天橡胶工业已成为我国化学工业的重要组成局部,橡胶消耗量居世界首位,产品品种已达到四万种以上,是世界上橡胶制品的生产大国。
三、橡胶制品的分类橡胶制品通常分五大类,即轮胎、管带、工业用品、胶鞋与其他〔文化、医疗卫生、日常用品等〕。
四、橡胶制品生产根本工艺高弹性是橡胶特有的性质,这种高弹性增加了产品制造的困难,生胶需要经过加工,才能制成各种各样的制品。
同时,单纯的橡胶,其性能是不十分完善的,为了提高制品的使用性能,改善加工性能,节约生胶,降低本钱,必须在生胶中参加各种配合剂。
其胶料的组成,可概括五个体系。
主体材料:生胶、橡胶代用品硫化体系:硫化剂、促进剂、活性剂、防焦剂补强与填充体系:补强剂、填充剂增塑与软化体系:增塑剂、塑解剂、软化剂防护体系;化学防老剂、物理防老剂其他性能体系:着色剂、发泡剂、芳香剂、其他专用配合剂橡胶制品生产的根本工艺过程包括塑炼、混炼、压延、压出、成型、硫化六个根本工序,如下图。
常用橡胶知识汇总
常用橡胶知识汇总一.硅橡胶1)简介硅橡胶(英文名称:Silicone rubber),分热硫化型(高温硫化硅胶HTV)、室温硫化型(RTV),其中室温硫化型又分缩聚反应型和加成反应型。
高温硅橡胶主要用于制造各种硅橡胶制品,而室温硅橡胶则主要是作为粘接剂、灌封材料或模具使用。
热硫化型用量最大,热硫化型又分甲基硅橡胶(MQ)、甲基乙烯基硅橡胶(VMQ,用量及产品牌号最多)、甲基乙烯基苯基硅橡胶PVMQ(耐低温、耐辐射),其他还有睛硅橡胶、氟硅橡胶等。
2)性能硅橡胶具有优异的耐热性、耐寒性、介电性、耐臭氧和耐大气老化等性能,硅橡胶突出的性能是使用温度宽广,能在-60℃(或更低的温度)至+250℃(或更高的温度)下长期使用。
但硅橡胶的抗张强度和抗撕裂强度等机械性能较差,在常温下其物理机械性能不及大多数合成橡胶,且除腈硅、氟硅橡胶外,一般的硅橡胶耐油、耐溶剂性能欠佳,故硅橡胶不宜用于普通条件的场合,但非常适用于许多特定的场合。
3)用途在生物医学工程中,高分子材料具有十分重要的作用,而硅橡胶则是医用高分子材料中特别重要的一类,它具有优异的生理惰性,无毒、无味、无腐蚀、抗凝血、与机体的相容性好,能经受苛刻的消毒条件。
根据需要可加工成管材、片材、薄膜及异形构件,可用做医疗器械、人工脏器等。
现今国内外都有专门的医用级硅橡胶。
硅橡胶在下面的领域表现卓越:耐高低温稳定性、惰性(无味无臭)、透明,易于上色硬度范围宽,10-80邵尔硬度、耐化学品、良好的密封性能、耐压缩变形除了上述卓越性能,和常规有机弹性体相比,硅橡胶还特别容易加工制造。
硅橡胶容易流动,因而可以在能耗较低的情况下模压、压延、挤出。
4)配方设计注意点:1.硅橡胶是饱和度高的生胶,通常不用硫磺硫化,采用热硫化,热硫化采用有机过氧化物做硫化剂,因此,生胶中不得含有能与过氧化物分解产物发生作用的活性物质(如槽法炭黑、某些有机促进剂和防老剂等),否则会影响硫化。
2.硅胶制品一般在高温下使用,其配合剂应在高温下保持稳定,为此通常选用无机氧化物做补强剂。
橡胶知识介绍
按化学组成,填充剂可分为无机填充剂和有机填充剂。 无机填充剂有含硅化合物类、盐酸盐类、硫酸盐类、金 属氧化物等; 有机填充剂有再生胶、硫化胶粉、树脂、短纤维等。
胶乳专用配合剂
胶乳专用配合剂是胶乳在保存,加工,应用过程中使用 的专用物质,有分散剂、乳化剂、稳定剂、湿润剂、凝胶剂 、膏化剂、热敏剂、发泡剂、增稠剂、防腐剂和保存剂等。
↓
进行聚合反应生成聚合物)
橡胶后处理 (经脱除未反应单体、凝聚、
脱水、干燥和包装等步骤,
最后制得成品橡胶的过程)
常用合成橡胶介绍
丁苯胶(SRB): 丁二烯和苯乙烯的聚合物,最早合成出的橡胶,弹性比
NR稍差,耐磨和耐老化比NR好,主要用于鞋底及轮胎等。 异戊胶(IR):
异戊二烯的聚合物,因为结构与NR一样,所以也称为人 造天然胶,性质与NR类似。 顺丁胶(BR):
塑炼
塑炼是降低橡胶分子量、增加塑性、提高加工性能的工 艺过程。
塑炼的原因:生胶富有弹性,缺乏加工时的必需性能( 可塑性),不便于加工。
塑炼的作用:一是在混炼时,配合剂容易均匀分散在生 胶中;二则在压延、成型过程中也有助于提高胶料的渗透性 (渗入纤维织品内)和成型流动性。
塑炼的方法:机械塑炼和热塑炼 机械塑炼是在不太高的温度下,通过塑炼机的机械挤压 和摩擦力的作用,使长链橡胶分子降解变短,由高弹性状态 转变为可塑状态。 热塑炼是向生胶中通入灼热的压缩空气,在热和氧的作 用下,使长链分子降解变短,从而获得可塑性。
成型的方法: 压延成型适用于制造简单的片状、板状制品。它是将混 炼胶通过压延机压制成一定形状、一定尺寸的胶片。有些橡 胶制品(如轮胎、胶布、胶管等)所用纺织纤维材料,必须 涂上一层薄胶(在纤维上涂胶也叫贴胶或擦胶),涂胶工序 一般也在压延机上完成。 纤维材料在压延前需要进行烘干和浸胶: 烘干的目的是为了减少纤维材料的含水量(以免水分蒸 发起泡)和提高纤维材料的温度,以保证压延工艺的质量。 浸胶是挂胶前的必要工序,目的是为了提高纤维材料与 胶料的结合性能。
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橡 胶 基 本 知 识 橡胶,同塑料、纤维并称为三大合成材料,是唯一具有高度伸缩性与极好弹性的高分子材料。橡胶的最大特征首先是弹性模量非常小,而伸长率很高。其次是它具有相当好的耐透气性以及耐各种化学介质和电绝缘的性能。某些特种合成橡胶更具备良好的耐油性及耐温性,能抵抗脂肪油、润滑油、液压油、燃料油以及溶剂油的溶胀;耐寒可低到-60℃至-80℃,耐热可高到+180℃至+350℃。橡胶还耐各种曲挠、弯曲变形,因为滞后损失小。橡胶的第三个特征在于它能与多种材料进行并用、共混、复合,由此进行改性,以得到良好的综合性能。 橡胶的这些基本性能,是它成为工业上极好的减震、密封、屈挠、耐磨、防腐、绝缘以及粘接等材料。 第一章 橡胶的种类、特性和用途 在全世界,橡胶(包括塑料改性的弹性体)的种类已超过100种。如果按牌号估算,实际上已超过1000种。 一:橡胶的分类 1. 按原材料来源与方法 橡胶可分为天然橡胶和合成橡胶两大类。其中天然橡胶的消耗量占1/3,合成橡胶的消耗量占2/3。 2. 按橡胶的外观形态 橡胶可分为固态橡胶(又称干胶)、乳状橡胶(简称乳胶)、液体橡胶和粉末橡胶四大类。 3. 根据橡胶的性能和用途 除天然橡胶外,合成橡胶可分为通用合成橡胶、半通用合成橡胶、专用合成橡胶和特种合成橡胶。 4. 根据橡胶的物理形态 橡胶可分为硬胶和软胶,生胶和混炼胶等。 根据橡胶种类及交联形式,在工业使用上,橡胶又可按如下分类。 一类按耐热及耐油等功能分为:普通橡胶、耐热橡胶、耐油橡胶以及耐天候老化橡胶、耐特种化学介质橡胶等。 另一类按橡胶的软硬程度划分为:一般橡胶、硬橡胶、半硬质胶、硬质胶、微孔胶、海绵胶、泡沫橡胶等。具体分类方法见表一 表一 橡胶的分类 分类 方法 分类名称 分 类 说 明
1按橡胶的来源分类
1天然 橡胶
它是采集橡胶树或橡胶草等含胶植物中的胶汁,经过区
杂质、凝聚、液压、干燥等加工步骤而制成的,其主要化学组成成分是不饱和的橡胶烃。
2合成 橡胶
它是从石油、天然气或煤和石灰石以及农副产品中(现在主要是从石油化工产品中)提炼某些低分子的不饱和烃做原料,制成“单体”物质,然后经过复杂的化学反应而获得的人工合成的高分子聚合物,故有人造橡胶之称。合成橡胶的种类很多,现在已经工业化生产的有:丁苯橡胶、顺丁橡胶、异戊橡胶、氯丁橡胶、丁基橡胶、丁晴橡胶、丁丙橡胶、氯磺化聚乙烯橡胶、丙烯酸酯橡胶、聚氨酯橡胶、硅橡胶、氟橡胶、氯醚橡胶、以及聚硫橡胶等。 2根据橡胶的性能和 1通用橡胶 它是指产量大、应用广、在使用上一般无特殊性能要求的通用橡胶而言。主要有:天然橡胶、丁苯橡胶、丁晴橡胶、顺丁橡胶、异戊橡胶、氯丁橡胶、丁基橡胶等7大品种。 用途分类 2特种橡胶 它是指用于特殊用途中,如:耐油、耐酸碱、耐高温、耐低温、耐辐射等橡胶而言。主要有:乙丙橡胶、氯磺化聚乙烯橡胶、氯化聚乙烯橡胶、丙烯酸酯橡胶、聚氨酯橡胶、硅橡胶、氟橡胶、氯醚橡胶、聚硫橡胶等
3根据橡胶的物理形态分类 1生橡胶 简称生胶,是指由天然采集、提炼或人工合成、未加配合剂而制成的原始胶料,为较硬的大块。生胶是一种不饱和的橡胶烃,未经配合的生胶性能较差,不能直接使用。 2软橡胶 是指在生胶中加入各种配合剂,经过塑炼、混炼、硫化等加工过程而制成为具有高弹性、高强度和其他实用性能的橡胶产品。一般所谓的橡胶就是这种软橡胶。根据各种工业制品的需要,软橡胶可用不同性能的天然或合成生橡胶,加入各种不同比率的配合剂,就可以制成不同硬度和具有特殊性能的橡胶制品。 3硬橡胶 又称硬质橡胶,它与软橡胶的不同之处是含有大量硫磺(25%~50%)的生胶经过硫化而制成的硬质制品。这种橡胶具有较高的硬度和强度,优良的电气绝缘性以及对某些酸、碱和溶剂的高度稳定性。广泛用于制作电绝缘制品和耐化学腐蚀制品。 4混炼胶 它是指在生胶中加入各种配合剂,经过炼胶机的混合作用后,使其具有所需要物理机械性能的半成品,俗称胶料。通常均作为商品出售,购买者可直接用它加工、硫化压制成所需要的橡胶制品,不需要再配制胶料,混炼胶有不同的品种和牌号。
5再生胶 再生胶是以废轮胎和其他废旧橡胶制品为原料,经过一定的加工过程而制成的具有一定塑性的循环可利用橡胶。它是橡胶工业中的主要原料之一,可以部分地代替生胶,节约生胶。
二:常用橡胶的品种、特性和用途 常用橡胶的品种、特性和用途见表二
表二 常用橡胶的品种、特性和用途 橡胶品种 (简写符号) 化学组成 性能特点 主要用途
1.天然橡胶 (NR) 以橡胶烃(聚异戊二烯)为主,含少量蛋白质、水分、树脂酸、糖类和无机盐等。 弹性大,定伸强度高,抗撕裂性和电绝缘性优良,耐磨性和耐旱性良好,加工性佳,易于其它材料粘合,在综合性能方面优于多数合成橡胶。缺点是耐氧和耐臭氧性差,容易老化变质;耐油和耐溶剂性不好,第抗酸碱的腐蚀能力低;耐热性不高。使用温度范围:约-60℃~+80℃。 制作轮胎、胶鞋、胶管、胶带、电线电缆的绝缘层和护套以及其他通用制品。特别适用于制造扭振消除器、发动机减震器、机器支座、橡胶-金属悬挂元件、膜片、模压制品。
2.丁苯橡胶 (SBR) 丁二烯和苯乙烯的共聚体。 性能接近天然橡胶,是目前产量最大的通用合成橡胶,其特点是耐磨性、耐老化和耐热性超过天然橡胶,质地也较天然橡胶均匀。缺点是:弹性较低,抗屈挠、抗撕裂性能较差;加工性能差,特别是自粘性差、生胶强度低。使用温度范围:约-50℃~+100℃。 主要用以代替天然橡胶制作轮胎、胶板、胶管、胶鞋及其他通用制品。
3.顺丁橡胶 (BR) 是由丁二烯聚合而成的顺式结构橡胶。 优点是:弹性与耐磨性优良,耐老化性好,耐低温性优异,在动态负荷下发热量小,易于金属粘合。缺点是强度较低,抗撕裂性差,加工性能与自粘性差。使用温度范围:约-60℃~+100℃。
一般多和天然橡胶或丁苯橡胶并用,主要制作轮胎胎面、运输带和特殊耐寒制品。
4.异戊橡胶 (IR) 是由异戊二烯单体聚合而成的一种顺式结构橡胶。 化学组成、立体结构与天然橡胶相似,性能也非常接近天然橡胶,故有合成天然橡胶之称。它具有天然橡胶的大部分优点,耐老化由于天然橡胶,弹性和强力比天然橡胶稍低,加工性能差,成本较高。使用温度范围:约-50℃~+100℃ 可代替天然橡胶制作轮胎、胶鞋、胶管、胶带以及其他通用制品。 5.氯丁橡胶 (CR) 是由氯丁二烯做单体乳液聚合而成的聚合体。 这种橡胶分子中含有氯原子,所以与其他通用橡胶相比:它具有优良的抗氧、抗臭氧性,不易燃,着火后能自熄,耐油、耐溶剂、耐酸碱以及耐老化、气密性好等优点;其物理机械性能也比天然橡胶好,故可用作通用橡胶,也可用作特种橡胶。主要缺点是耐寒性较差,比重较大、相对成本高,电绝缘性不好,加工时易粘滚、易焦烧及易粘模。此外,生胶稳定性差,不易保存。使用温度范围:约-45℃~+100℃。 主要用于制造要求抗臭氧、耐老化性高的电缆护套及各种防护套、保护罩;耐油、耐化学腐蚀的胶管、胶带和化工衬里;耐燃的地下采矿用橡胶制品,以及各种模压制品、密封圈、垫、粘结剂等。
6.丁基橡胶 (IIR) 是异丁烯和少量异戊二烯或丁二烯的共聚体。
最大特点是气密性好,耐臭氧、耐老化性能好,耐热性较高,长期工作温度可在130℃以下;能耐无机强酸(如硫酸、硝酸等)和一般有机溶剂,吸振和阻尼特性良好,电绝缘性也非常好。缺点是弹性差,加工性能差,硫化速度慢,粘着性和耐油性差。使用温度范围:约-40℃~+120℃。 主要用作内胎、水胎、气球、电线电缆绝缘层、化工设备衬里及防震制品、耐热运输带、耐热老化的胶布制品。
7.丁晴橡胶 (NBR) 丁二烯和丙烯晴的共聚体。 特点是耐汽油和脂肪烃油类的性能特别好,仅次于聚硫橡胶、丙烯酸酯和氟橡胶,而优于其他通用橡胶。耐热性好,气密性、耐磨及耐水性等均较好,粘结力强。缺点是耐寒及耐臭氧性较差,强力及弹性较低,耐酸性差,电绝缘性不好,耐极性溶剂性能也较差。使用温度范围:约-30℃~+100℃。 主要用于制造各种耐油制品,如胶管、密封制品等。
8.氢化丁晴橡胶 (HNBR) 丁二烯和丙烯晴的共聚体。 它是通过全部或部分氢化NBR的丁二烯中的双键而得到的。其特点是机械强度和耐磨性高,用主要用于耐油、耐高温的密封制品。 13. 丙烯酸酯橡胶 (ACM\AE它是丙烯酸乙酯或丙烯酸丁酯的聚其特点是兼有良好的耐热、耐油性能,在含有硫、磷、氯添加剂的润滑油中性能稳定。同可用于制造耐油、耐热、耐老化的制
过氧化物交联时耐热性比NBR好,其他性能与丁晴橡胶一样。缺点是价格较高。使用温度范围:约-30℃~+150℃。
9.乙丙橡胶 (EPM\EPDM) 乙烯和丙烯的共聚体,一般分为二元乙丙橡胶和三元乙丙橡胶。
特点是抗臭氧、耐紫外线、耐天候性和耐老化性优异,居通用橡胶之首。电绝缘性、耐化学性、冲击弹性很好,耐酸碱,比重小,可进行高填充配合。耐热可达150℃,耐极性溶剂-酮、酯等,但不耐脂肪烃和芳香烃,其他物理机械性能略次于天然橡胶而优于丁苯橡胶。缺点是自粘性和互粘性很差,不易粘合。使用温度范围:约-50℃~+150℃。 主要用作化工设备衬里、电线电缆包皮、蒸汽胶管、耐热运输带、汽车用橡胶制品及其他工业制品。
10. 硅橡胶 (Q) 为主链含有硅、氧原子的特种橡胶,其中起主要作用的是硅元素。
其主要特点是既耐高温(最高300℃)又耐低温(最低-100℃),是目前最好扥艾寒、耐高温橡胶;同时电绝缘性优良,对热氧化和臭氧的稳定性很高,化学惰性大。缺点是机械强度较低,耐油、耐溶剂和耐酸碱性差,较难硫化,价格较贵。使用温度:-60℃~+200℃。 主要用于制作耐高低温制品(胶管、密封件等)、耐高温电线电缆绝缘层,由于其无毒无味,还用于食品及医疗工业。
11. 氟橡胶 (FPM) 是由含氟单体共聚而成的有机弹性体。
其特点耐温高可达300℃,耐酸碱,耐油性是耐油橡胶中最好的,抗辐射、耐高真空性能好;电绝缘性、机械性能、耐化学腐蚀性、耐臭氧、耐大气老化性均优良。缺点是加工性差,价格昂贵耐寒性差,弹性透气性较低。使用温度范围:-20℃~+200℃。 主要用于国防工业制造飞机、火箭上的耐真空、耐高温、耐化学腐蚀的密封材料、胶管或其他零件及汽车工业。
12. 聚氨酯橡胶 (AU\EU) 有聚酯(或聚醚)与二异氰酸酯类化合物聚合而成的弹性体。
其特点是耐磨性好,在各种橡胶中是最好的;强度高、弹性好、耐油性优良。耐臭氧、耐老化、气密性等也优异。缺点是耐温性能较差,耐水和耐碱性差,耐芳香烃、氯化烃及酮、酯、醇类等溶剂性较差。使用温度范围:约-30℃~+80℃。 制作轮胎紧挨由零件、垫圈、防震制品,以及耐磨、高强度和耐油的橡胶制品。