第一章 合成橡胶new
合成橡胶发展历史
合成橡胶发展历史说起合成橡胶，这家伙可是咱们现代生活中不可或缺的好帮手，它的故事就像一部精彩的电影，充满了创新、挑战与突破。
早在很久以前，人们依赖的都是天然橡胶，那会儿它可是个稀罕物，得从热带雨林里的大树上采集。
你想啊，这天然橡胶虽然好用，但一来数量有限，二来遇到冷天硬邦邦，热天又黏糊糊，使用起来多少有点不方便。
于是，聪明的科学家们就开始琢磨：能不能人工造出橡胶来，让它既耐用又听话呢？这事儿说来容易，做起来可难上加难。
不过，人类嘛，天生就是爱挑战的主儿，越是难啃的骨头，越能激发他们的斗志。
经过无数次的试验和失败，终于，在20世纪初，合成橡胶诞生了！这就像是在科学界放了个大鞭炮，一下子就把大家都给震醒了。
合成橡胶这玩意儿，真是了不得。
它不像天然橡胶那么娇气，冷热都不怕，还能根据需要调整性能。
你想让它硬点，它就硬点；想让它软点，它就软点。
简直就是橡胶界的“变形金刚”！而且，生产起来也方便快捷，再也不用担心原材料短缺的问题了。
自从有了合成橡胶，咱们的生活就发生了翻天覆地的变化。
汽车轮胎、运动鞋底、胶皮手套、防水雨衣……这些日常生活中离不开的小物件，哪个不是合成橡胶的功劳？它们不仅让我们的生活更加便捷舒适，还推动了整个工业的发展，让科技的车轮滚滚向前。
当然啦，合成橡胶也不是一帆风顺的。
刚开始的时候，它的质量可没现在这么好，用久了容易老化、开裂。
但科学家们可没闲着，他们就像一群永不停歇的探险家，不断寻找新的配方和工艺，让合成橡胶的性能越来越好，越来越耐用。
现在，咱们用的合成橡胶，那可是经过无数次的改良和优化，简直是“杠杠的”！说起来，合成橡胶的发展史，就是一部人类智慧的赞歌。
它告诉我们：只要有梦想，有坚持，就没有什么是不可能的。
就像那句老话说的：“世上无难事，只怕有心人。
”科学家们正是凭借着这份执着和热爱，才创造出了这个伟大的发明，让咱们的生活变得更加美好。
所以，下次当你看到那些用合成橡胶做成的小物件时，不妨想一想它们背后的故事。
合成橡胶
特点
优点：1.工业合成橡胶材料主要目的是节约成本、提高橡胶制品的特 性，因为一般天然的橡胶产品的价格比较的昂贵，为了降低企业的成 本就大量投入成本低廉的合成橡胶材料。
2.合成橡胶材料也具有优良的耐热性、耐寒性、防腐蚀性且受环境因
素影响小，合成橡胶材料和适用于零下60度到250度之间正常使用。
第一次世界大战期间诞生了合成橡胶，并且有少量生产以应战争急需
。20世纪30年代初期建立了合成橡胶工业。第二次世界大战促进了多 品种、多性能合成橡胶工业的飞跃发展。50年代初，发明了齐格勒-纳 塔催化剂，单体制造技术也比较成熟，使合成橡胶工业进入合成立构 规整橡胶的崭新阶段。60年代以后，合成橡胶的产量开始超过了天然 橡胶。
化学性质：合成橡胶是由不同单体在引发剂作用下，经聚合而成的品
种多样的高分子化合物，单体有丁二烯、苯乙烯、丙烯腈、异丁烯、氯 丁二烯等多种。聚合工艺有乳液聚合、溶液聚合、悬浮聚合、本体聚合 四种。
生产工艺
合成橡胶的生产工艺大致可分为单体的生产和精制、聚合过 程以及橡胶后处理三部分
单体的生产和精制：合成橡胶的基本原料是单体，精制常用的方法有
段热塑性丁苯橡胶）、硫化型橡胶（需经硫化才能制得成品，大多数合成橡 胶属此类）。 木质素母胶。
按生胶充填的其他非橡胶成分：可分为充油母胶、充炭黑母胶和充 实际应用中又按使用特性：分为通用型橡胶和特种橡胶两大类。1.通
用型橡胶指可以部分或全部代替天然橡胶使用的橡胶，如丁苯橡胶、异戊橡 胶、顺丁橡胶等，主要用于制造各种轮胎及一般工业橡胶制品。通用橡胶的 需求量大，是合成橡胶的主要品种。
缺点：主要缺点存在于它的拉伸效果比较差，抗撕裂强度以及机械性 能也比较差，但是由于合成橡胶材料相比天然橡胶的成本低廉，也是很 多企业生产中低档型的产品的首选。
橡胶改性技术 第1章
1.1 简介
改性NR （1）难结晶橡胶——由于在胶乳中加人了硫代苯甲酸，使NR大分 子产生少部分反式结构，使橡胶结晶度下降，从而改善了NR的低温 性能，更适于在寒冷地区使用。 （2）炭黒共沉胶——它是由新鲜胶乳与定量的炭黑的水分散体充分 混合，再经过凝固、干燥而制成的。该胶除定伸应力稍低之外，其 他各项物理性能均较好， 混炼时无炭黑飞扬，但这种胶表观密度小， 包装体积较大，运输费用较髙。 （3）粘土共沉胶——它是由粘土的水分散体与胶乳共沉制得的。该 胶的压缩温升与滞后损失明显比炭黑胶料低，其他性能则与炭黑胶 料大体相问。 （4）接枝天然橡胶——它是甲基丙烯酸甲酯在NR大分子链上的接 枝产物。目前有两种接枝天然橡胶，一种是甲基丙烯酸甲酯含量为 49%，称为MG49；另一种是甲基丙烯酸甲酯含量为30%的，称为 MG30。该胶定伸应力及拉伸强度均很高，耐冲击性、耐屈挠龟裂性、 动态疲劳性和粘接性能均较好。主要用来制造要求具有良好耐冲击 性能的坚硬制品、无内胎轮胎的气密层以及纤维与橡胶的强力胶粘 剂等。
橡胶的发展历史
1.1 简介
1.1.1 天然橡胶的基本结构 天然橡胶是橡胶树上流出的胶乳。经过凝固，干燥等工序加工而 成的弹性固状物；橡胶烃含量达90%以上，还有少量的蛋白质、 脂肪酸、糖分及灰分等，是一种以异戊二烯为主要成分的不饱和 状态的天然高分子化合物，其化学结构为：
n约为10000左右，相对分子质量分布在10万到180万之间，平均相对 分子质量约为70万左右，实际上天然橡胶为多种不同相对分子质量的 聚异戊二烯的混合体。异戊二烯的链节，基本上有两种排列方式：
门尼粘度（Mooney viscosity）又称转动（门尼）粘度，是用门尼粘度计测定 的数值，基本上可以反映合成橡胶的聚合度与分子量。门尼粘度计是一个标准的 转子，以恒定的转速（一般2转/分），在密闭室的试样中转动。转子转动所受到 的剪切阻力大小与试样在硫化过程中的粘度变化有关，可通过测力装置显示在以 门尼为单位的刻度盘上，以相同时间间隔读取数值可绘制门尼硫化曲线，当门尼 数先降后升，从最低点起上升5个单位时的时间称门尼焦烧时间，从门尼焦烧点再 上升30个单位的时间称门尼硫化时间。 门尼粘度反映橡胶加工性能的好坏和分子量高低及分布范围宽窄。门尼粘度 高胶料不易混炼均匀及挤出加工，其分子量高、分布范围宽。门尼粘度低胶料易 粘辊，其分子量低、分布范围窄。门尼粘度过低则硫化后制品抗拉强度低。门尼 粘度-时间曲线还能看出胶料硫化工艺性能。
高分子材料之合成橡胶
高分子材料之合成橡胶引言合成橡胶是一种重要的高分子材料，在各个领域都得到广泛应用。
它的独特性能使其在橡胶制品、塑料、汽车工业、建筑工程等方面发挥着重要作用。
本文将介绍合成橡胶的合成方法、常见的合成橡胶种类以及其应用领域。
合成方法合成橡胶的主要方法是聚合反应。
通常使用乙烯、丙烯、苯乙烯等有机物作为原料，经过聚合反应生成高聚物。
下面介绍两种常见的合成橡胶方法：1.乳液聚合法：该方法是将乳化剂和水溶性单体混合，通过乳液聚合反应生成橡胶。
乳液聚合法主要用于合成丁苯橡胶等弹性较好的橡胶材料。
2.悬浮聚合法：该方法是将溶剂、乳化剂和不溶性单体混合，通过悬浮聚合反应生成橡胶。
悬浮聚合法适用于制备乙烯丙烯橡胶等耐热性较好的橡胶材料。
合成橡胶的种类合成橡胶种类繁多，常见的种类包括丁苯橡胶、乙烯丙烯橡胶、丁基橡胶等。
下面介绍两种常见的合成橡胶：1.丁苯橡胶：丁苯橡胶是一种常见的合成橡胶，具有优异的物理性能和化学稳定性。
它主要由丁二烯和苯乙烯共聚而成，适用于制备轮胎、密封件、输送带等橡胶制品。
2.乙烯丙烯橡胶：乙烯丙烯橡胶是一种合成橡胶，具有良好的耐热性和耐候性。
它由乙烯和丙烯共聚而成，适用于制备汽车密封件、橡胶管道等耐高温环境下使用的橡胶制品。
应用领域合成橡胶在各个领域都有广泛的应用。
以下是一些常见的应用领域：1.汽车工业：合成橡胶广泛应用于汽车轮胎、密封件、橡胶管道等方面，提供优良的耐磨、耐热和耐候性能。
2.建筑工程：合成橡胶在建筑工程中用于制备防水材料、密封材料等，提高建筑结构的防水性能。
3.医疗领域：合成橡胶在医疗领域中被广泛应用于制备手套、输液管等医用橡胶制品，确保医疗过程的安全性。
4.电子产品：合成橡胶用于电子产品中的密封件、防震垫等，提供良好的绝缘性能和抗震性能。
合成橡胶作为一种重要的高分子材料，在各个领域都有着广泛的应用。
通过乳液聚合法和悬浮聚合法等方法，可以合成出丁苯橡胶、乙烯丙烯橡胶等种类的合成橡胶。
合成橡胶介绍
合成橡胶介绍
合成橡胶（合成纤维橡胶），是指由人工合成或经天然高分子聚合而成的橡胶。
它们是天然橡胶的替代品。
合成橡胶是现代工业发展的重要原料，它具有比天然橡胶更高的耐磨性、耐化学药品性、电绝缘性、耐腐蚀性及抗老化性。
合成橡胶广泛应用于工业、农业、建筑、国防等各个领域。
合成橡胶按聚合方法不同，可分为化学合成和物理合成两大类，其中以物理合成为主。
天然橡胶主要由碳氢两种元素组成，分子间以氢键相连，因而具有很大的分子量（百万分率）和较高的弹性（弹性模量），但其化学组成却很不稳定。
而化学合成法是将各种不同物质按一定的配比、加成聚合而制得的橡胶。
一般都是先将各种单体通过缩聚反应合成出高分子量的聚合物，再通过加成聚合反应合成出高分子量的聚合物。
合成橡胶按化学结构不同可分为：顺丁橡胶（NBR）、丁苯橡胶（SBR）、乙丙橡胶（EPDM）、丁基橡胶（SBR）和丁基/乙基混炼胶等，它们具有与天然橡胶类似的性质，但力学性能和耐老化性比天然胶更好。
—— 1 —1 —。
合成橡胶及其发展
合成橡胶及其发展合成橡胶是一种由化学方法合成的人造橡胶，它在工业生产中起着重要的作用。
与天然橡胶相比，合成橡胶具有更高的强度、耐磨、耐油和抗老化等特性，因此被广泛应用于汽车轮胎、橡胶制品和工业管道等领域。
以下将详细介绍合成橡胶的发展过程和相关技术。
合成橡胶的发展可以追溯到二战期间。
在当时，日本和德国等国家封锁了天然橡胶的供应，迫使其他国家寻求一种替代品。
为了应对这一挑战，科学家们开始研究如何通过化学方法合成橡胶。
经过多年的努力，终于在20世纪30年代末取得了成功，首批合成橡胶成品得以生产。
最早合成橡胶的方法是通过聚合丁二烯来实现的。
聚合丁二烯是利用碱金属作为催化剂，将丁二烯单体的分子进行化学反应，将其连接成聚合物链的过程。
这种方法成功地产生了一种合成橡胶，但其强度和耐磨性较低。
为了改善这些性能，科学家们开始研究改变聚合反应条件和添加不同的助剂，例如硫化剂和增塑剂等。
这些改进使得合成橡胶的性能得到了显著提升。
随着合成橡胶的发展，科学家们开始研究更多类型的合成橡胶。
世界上最常见的合成橡胶有丁苯橡胶（BR）、聚异戊二烯橡胶（IR）、聚丙烯橡胶（EPDM）等。
每种合成橡胶都具有不同的特性和用途。
例如，丁苯橡胶具有很高的耐磨性和抗老化性能，适用于制造高性能轮胎；聚异戊二烯橡胶具有极好的撕裂强度和拉伸强度，适用于制造橡胶制品；聚丙烯橡胶具有较低的密度和耐化学腐蚀性能，适用于工业管道等。
为了进一步提高合成橡胶的性能，科学家们还研究了一系列的技术和工艺。
例如，改变聚合反应条件，可以控制合成橡胶的分子结构和化学结构，从而影响其性能。
此外，利用填充剂和添加剂等，可以改善合成橡胶的加工性能和特定应用的性能。
填充剂通常是一种细粒度的无机物质，如炭黑和二氧化硅等，可以增加合成橡胶的强度和耐磨性。
添加剂是一种化学剂，用于调整合成橡胶的硬度、柔韧性和化学性质。
合成橡胶的发展对现代工业产生了重大影响。
它不仅提高了汽车轮胎的性能和寿命，还推动了橡胶制品和工业管道等行业的发展。
合成橡胶的主要成分
合成橡胶的主要成分
合成橡胶的主要成分包括：有机硫化物，芳香族聚酯，聚氨酯，树脂和稀释剂。
1. 有机硫化物：有机硫化物是橡胶合成过程中必不可少的一种原料，它能够增强橡胶的硬度和抗老化性能，常用的有机硫化物有二亚油硫醚、硅烷硫醚、硫醇硫醚等。
2. 芳香族聚酯：芳香族聚酯可以改善橡胶的拉伸性能，增加橡胶的冲击强度，并且具有良好的耐油性能和耐磨性能，流动性也比较好，常用的芳香族聚酯有聚氯乙烯（PVC）、聚丙烯酸乙烯酯（AEP）等。
3. 聚氨酯：聚氨酯可以提高橡胶的拉伸性能、弹性和耐磨性，常用的聚氨酯有氯化聚氨酯、醛固聚氨酯等。
4. 树脂：树脂可以保护橡胶免受光、氧、紫外线等环境因素的侵蚀，同时还可以增加橡胶的硬度和粘度，常用的树脂有聚氯乙烯树脂、聚乙烯醇树脂等。
5. 稀释剂：稀释剂是合成橡胶的重要材料，它可以将橡胶的粘度降低，使橡胶的流动性更好，更易于混合，常用的稀释剂有石蜡、天然橡胶、硫化橡胶等。
高中化学合成橡胶教案
高中化学合成橡胶教案一、教学目标：1. 掌握合成橡胶的基本原理和方法。
2. 理解橡胶的结构和性质。
3. 认识橡胶在工业生产中的重要性。
4. 培养学生的实验操作能力和实验设计能力。
二、教学重点难点：1. 橡胶的合成原理和方法。
2. 橡胶的结构和性质。
三、教学内容：1. 橡胶的概念和种类。
2. 橡胶的合成原理和方法。
3. 橡胶的结构和性质。
4. 橡胶在工业生产中的应用。
四、教学步骤：1. 导入：介绍橡胶的概念和种类，引出橡胶的合成方法和重要性。
2. 分组讨论：让学生分组讨论橡胶的合成原理和方法。
3. 实验操作：指导学生进行橡胶的合成实验，观察、记录实验现象。
4. 实验分析：学生进行实验数据分析，总结合成橡胶的方法和条件。
5. 总结讨论：引导学生总结橡胶的结构和性质，探讨橡胶在工业生产中的应用。
6. 练习与检测：布置相关练习题，检测学生对橡胶合成知识的掌握情况。
7. 实践活动：组织学生进行橡胶的工业应用实践活动，加深对橡胶的理解和认识。
五、教学手段：1. 录像教学；2. 实验教学；3. 图片展示；4. 练习题；5. 实践活动。
六、教学评估：1. 实验报告评分；2. 练习题成绩；3. 实践活动表现。
七、教学反思：通过本节课的教学，学生将掌握橡胶的合成原理和方法，了解橡胶的结构和性质，认识到橡胶在工业生产中的重要性，培养实验操作能力和实验设计能力。
同时，教师要及时总结教学效果，做好教学反思，不断优化教学方案，提高教学质量。
第一章 橡胶工程学 讲义
第一章橡胶结构与性能的关系1.1 前言弹性体是在室温下受到外力作用时，在外形和尺寸两个方面都会产生较大变化，而当外力去除后，能明显恢复原样的高分子材料。
橡胶的优异特性往往需要通过交联（硫化）后才能充分发挥，而某些弹性体可以不经过配合、炼胶、硫化等传统橡胶工艺而直接用塑料加工手段来制造产品，所以，弹性体的涵盖面比橡胶更广。
橡胶定义（《高分子词典》）：在环境温度下显示高弹性的高分子化合物。
橡胶通常为无定形态，分子量很高（几十万到数百万），分子链呈卷曲状，分子间作用力小，玻璃化温度低，可以在较低应力下发生很大（100 %－1000 %）可逆变形。
由于历史原因，“橡胶”术语在应用中名称内涵不同，可以表示天然橡胶、合成橡胶、生胶、混炼胶、硫化胶、胶料，故ASTM D833推荐使用“弹性体”代替。
橡胶定义（ASTM D1566）：橡胶是一种材料，它在大的变形下能迅速而有力恢复其变形，能够被改性。
橡胶定义（日本）：在无定形高分子液体状态下表现熵弹性的高分子；其非常柔软，变形大，具有可伸长百分之几百以上长度的力学性能，应力消除后瞬时完全恢复原长度。
塑料：主要是由高分子量的聚合物组成，其成品状态为非弹性体的柔韧性或刚性固体，在制造或加工过程中有一阶段能够流动成型、或由原地聚合或固化定形而成的聚合物。
高弹性特点：可逆弹性形变大（可达1000%或以上，金属1%以下）；弹性模量小（约为105N/m2，金属1010～1011N/m2）；T↑→弹性模量↑（与金属相反）；形变时有明显的热效应，回缩时吸热；高弹性为熵弹性。
1.2 橡胶分子的组成和分子链结构橡胶的分子组成由一种单体组成的聚合物称为均聚体，由二种以上单体组成的聚合物称为共聚物。
共聚物根据其单体排列顺序可进一步分为无规共聚物、交替共聚物、嵌段共聚物和接枝共聚物。
1.2.1 主链结构橡胶分子在未硫化时主要呈线型，其长度大约相当于其直径的5万倍。
橡胶的分子量很大，是高分子化合物。
合成橡胶的生产过程
橡胶、氯丁橡胶等的生产技术、性能及应用
能根据需要正确选择生产方法，并指导具 体生产过程，合理确定工艺条件
含义
橡胶是一种高 分子弹性体，在外 力作用下能发生较 大的形变，当外力 解除后，又能迅速 恢复其原来形状。
第一节 概述
流程说明
二、生产原理与工艺
聚合系统：8～12台聚合釜串 联
反应终点：根据门尼粘度和单体转化率来控制
搅拌形式：框式 传热：在聚合釜内安装垂直管式氨蒸发器 干燥：双层履带式
管 道
聚合釜
蓄 集 器
TRCA
氨气 液氨
第二节 丁苯橡胶
二、生产原理与工艺 单体回收注意问题
产生泡沫
产生凝集物
产生爆聚物
加入硅油 或聚乙二醇 等消泡剂
定期清洗 粘附在器壁 上聚合物； 设置两个脱 苯乙烯塔切 换使用
采用药剂 处理或加入 亚硝酸钠、 碘、硝酸等 抑制剂
第二节 丁苯橡胶
三、丁苯橡胶的结构、性能及用途
丁苯橡胶的结构
典型丁苯橡胶的结构特征
是一种不饱和烯烃高聚物，其玻璃化温度取决于苯 乙烯均聚物的含量。
第二节 丁苯橡胶
三、丁苯橡胶的结构、性能及用途
按来源分类
天然橡胶
天然橡胶树、 虫胶、 琥珀等
合成橡胶
由单体合成 或天然高聚 物改性获得
第一节 概述
天
是从天然植物中采集出来的一种高弹性材料，
然
经采集、凝聚、洗涤、干燥等过程即得。
橡
制造各种轮胎以及工业橡胶制品，如胶管、胶带和工
胶
业用橡胶杂品；日常生活用品如胶鞋、雨衣以及医疗卫生 用品等。