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[交流]
請(qǐng)問有沒有做合成橡膠的同學(xué)？
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| 我剛做合成橡膠不久，想請(qǐng)教有經(jīng)驗(yàn)的同學(xué)/老師一下，合成橡膠領(lǐng)域哪些方面屬于研究領(lǐng)域的熱點(diǎn)？有沒有比較經(jīng)典的文獻(xiàn)或者書籍可以較好地了解該領(lǐng)域的研究概況和最新進(jìn)展情況。謝謝大家~ |
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gexin84007(金幣+7): 非常感謝！剛轉(zhuǎn)行沒什么經(jīng)驗(yàn)，多謝幫助！ 2011-09-16 22:12:37
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合 成 橡 膠 在8種合成橡膠中全部由我國自行研究開發(fā)的膠種有BR、SSBR、SBS和CR；全部引進(jìn)國外技術(shù)的膠種是EPDM。 §1.3" n" ~% m! F# }. ^% E: n 0 ^# c, E# c. I% Y3 c 丁 苯 橡 膠（SBR） SBR是產(chǎn)量最大的合成橡膠，占合成橡膠總量的55%，70%用于輪胎。按合成方法分為乳聚（1933年由德國的Farben公司生產(chǎn)）和溶聚（60年代投入工業(yè)化生產(chǎn)，發(fā)展較快）SBR兩大類。 一．合成方法 聚合單體：丁二烯（占2/3以上）、苯乙烯（少于1/3） 1．乳液法：高溫乳液聚合：50℃ 低溫乳液聚合：5℃ 2．溶液法：60年代后投入工業(yè)化生產(chǎn)，該膠具有滾動(dòng)阻力低，抗?jié)窕院�、綜合性能高等特點(diǎn)，在輪胎行業(yè)中獲得廣泛應(yīng)用。 二．分類（按制法分） 三．SBR的結(jié)構(gòu) 乳聚SBR：順1，4—結(jié)構(gòu)含10%，反1，4—結(jié)構(gòu)70%，1，2—結(jié)構(gòu)20% 溶聚SBR：順1，4—結(jié)構(gòu)比乳聚高，其它比乳聚低 四．SBR的性能 （一）性能 1．物理常數(shù) 密度（g/cm3）d=0.92~0.94 折光指數(shù) 1.53 2．SBR強(qiáng)度比NR差 生膠格林強(qiáng)度約為0.5MPa；純膠硫化膠的強(qiáng)度為1.4~3.0MPa；但炭黑補(bǔ)強(qiáng)后硫化膠的拉伸強(qiáng)度高達(dá)17~28MPa。撕裂強(qiáng)度比NR低，大約為NR的一半。 3．彈性、耐寒性比NR差。 4．耐熱、耐老化、耐磨性比NR好（苯環(huán)弱吸電、體積大—分子內(nèi)摩擦大、雙鍵濃度低），硫化反應(yīng)速度慢。 5．SBR耐屈撓疲勞性比NR差，但耐初始龜裂性好，耐裂口增長性差。 6．SBR粘著性比NR差。 7．SBR的電性能和耐溶劑性 6 e7 d4 Y' x" |& j0 p5 k SBR電絕緣性能良好，耐溶劑性比NR好，但仍不耐非極性油類。 8．抗?jié)窕詢?yōu)于NR、BR。 （二）配合與加工 配合：必要成分—硫化劑：硫黃用量比NR中少(雙鍵量少) 促進(jìn)劑：促進(jìn)劑用量比NR中多(硫化速度慢) 活化劑 補(bǔ)強(qiáng)劑：主要是炭黑(非自補(bǔ)強(qiáng)性) 增粘劑：本身粘性差，用烷基酚醛樹脂，古馬隆樹脂增粘 一般成分—防老劑，軟化劑 加工：塑煉性—一軟丁苯（門尼粘度在40~60之間）一般不需要塑煉； / U# ^5 W; b2 L+ x! ^" R 混煉性——SBR對(duì)炭黑濕潤性差，混煉生熱高，開煉機(jī)應(yīng)控溫在40~50℃之間且包冷輥。 密煉機(jī)混煉時(shí)間不宜過長，溫度不能太高，排膠溫度應(yīng)低于130℃。 壓延、壓出性—壓延、壓出收縮率高，表面不光滑，并用部分NR可以改善。 成型性——格林強(qiáng)度低，自粘性差，可與NR并用或采用增粘劑改善。 硫化性——硫化速度慢，操作安全性好 五．SBR的應(yīng)用 SBR是一種耗量最大的通用橡膠，應(yīng)用廣泛，除要求耐油、耐熱、耐特種介質(zhì)等特殊情況外的一般場合均可使用。主要用于輪胎工業(yè)，另外還用于運(yùn)輸帶的覆蓋膠，輸水膠管，膠鞋大底，膠輥，防水橡膠制品，膠布制品、微孔海綿制品、防震制品等。 §1.4# d7 S8 z8 H& K5 \. m# L 聚丁二烯橡膠 （BR） 我國順丁橡膠的生產(chǎn)能力占合成橡膠總生產(chǎn)能力的45%，目前國內(nèi)有生產(chǎn)企業(yè)7家，分別是燕化、齊魯石化、高橋、錦州、大慶、岳陽、獨(dú)山子，均采用國產(chǎn)技術(shù)。 一．聚丁二烯橡膠的分類 按制備方法分類： 二．聚丁二烯橡膠的結(jié)構(gòu) 1．結(jié)構(gòu)式： 有順式1,4-結(jié)構(gòu)（97%），反式1,4-結(jié)構(gòu)（1%）和1,2-結(jié)構(gòu)（2%）。工業(yè)常用的聚丁二烯彈性體是上述幾種結(jié)構(gòu)的無規(guī)共聚物。 2．聚丁二烯橡膠的玻璃化溫度Tg決定于分子中所含的乙烯基的量。順式：Tg=-105℃，1，2結(jié)構(gòu)的Tg= -15℃，隨1,2-結(jié)構(gòu)含量的增大，分子鏈柔性下降，Tg升高。Tg=91V-106，如V=35%時(shí)，實(shí)測Tg=70℃，計(jì)算值為74℃。 3．聚丁二烯橡膠中順、反1,4-結(jié)構(gòu)，全同、間同1,2-結(jié)構(gòu)都能結(jié)晶，結(jié)晶溫度低，如順式的結(jié)晶溫度為3℃，結(jié)晶最快的溫度為-40℃；結(jié)晶能力比NR差，自補(bǔ)強(qiáng)性比NR低很多。順式含量越高，補(bǔ)強(qiáng)性越好；結(jié)晶對(duì)應(yīng)變的敏感性比NR低，而對(duì)溫度的敏感性較高。所以BR需要用炭黑進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)。 4．溶聚BR分子量分布窄，一般分布系數(shù)為2～4，支化和凝膠少，加工性能差。 乳聚BR分子量分布寬，支化和凝膠也較多，加工性能好。 三．聚丁二烯橡膠的性能 1．彈性好，耐寒性好 彈性和耐磨性在通用膠中是最好的，(Tg= -105℃) 滯后損失小、動(dòng)態(tài)生熱低，在通用膠中是最好的，大部分用于輪胎行業(yè)。 2．滯后損失和生熱低 3．耐磨性和耐屈撓性優(yōu)異 4．拉伸強(qiáng)度和撕裂強(qiáng)度低 純膠硫化膠的拉伸強(qiáng)度低，只有1~2MPa，補(bǔ)強(qiáng)硫化膠的拉伸強(qiáng)度可達(dá)17~25MPa。 5．抗?jié)窕圆�、耐刺穿及粘著性�?br /> 6．BR的冷流性大（生膠或未硫化膠在停放過程中因?yàn)樽陨碇亓慷a(chǎn)生流動(dòng)的現(xiàn)象） 7．BR的老化性能NR好，主要以交聯(lián)為主。 四．配合與加工 1．配合：與NR、SBR大體相同，硫化速度介于SBR和NR之間，用硫黃硫化體系，用炭黑補(bǔ)強(qiáng)，加入10份白炭黑可以提高硫化膠的耐磨性和耐刺扎性。 2．加工： （1）具有冷流性：分子量分布窄，凝膠少。對(duì)儲(chǔ)存和半成品存放不利。 （2）包輥性差：玻璃化溫度低，包輥性差。 （3）難塑煉，混煉時(shí)易打滑。 （4）粘著性差。 （5）壓延壓出時(shí)對(duì)溫度敏感，速度不宜過快，壓出時(shí)適應(yīng)溫度范圍較窄。 （6）硫化時(shí)充模容易，不易過硫。 五．應(yīng)用 輪胎、耐磨制品如膠鞋、膠帶、膠輥、耐寒制品。在合成橡膠中產(chǎn)量及耗量僅次于SBR。 §1.5) |' X' _7 }4 E/ {+ K6 g7 B8 Y+ B; O 乙 丙 橡 膠 （EPDM） 一．乙丙橡膠的制造 目前，世界上已有近20個(gè)公司生產(chǎn)的100多個(gè)牌號(hào)。國內(nèi)目前仍從日本、荷蘭、美國等公司進(jìn)口EPDM。 二．乙丙膠的分類 根據(jù)是否加入第三單體分為：二元乙丙橡膠（EPM）和三元乙丙橡膠（EPDM） EPDM根據(jù)第三單體的不同，分為： 三．乙丙膠的結(jié)構(gòu) 1．飽和性及非極性 EPM是完全飽和的橡膠，EPDM主鏈完全飽和，側(cè)基僅有1%~2%（mol）的不飽和第三單體， EPM具有極高的化學(xué)穩(wěn)定性和較高的熱穩(wěn)定性。另外，乙丙橡膠不易被極化，不產(chǎn)生氫鍵，是非極性橡膠，耐極性介質(zhì)作用，而且電絕緣性能極佳。 2．乙烯與丙烯組成比 乙烯、丙烯的組成比影響共聚物的性能，一般丙烯的含量在30~40%（mol）時(shí)是較好的彈性體。 3．第三單體的含量 為使第三單體在乙丙膠中分布均勻，聚合時(shí)一般采取分批加入的方法。第三單體用量多時(shí)，不飽和度高，硫化速度快，與不飽和橡膠相容性好，可與不飽和橡膠并用，但是耐熱性和老化性下降。 四．乙丙膠的性能 1．比重小 比重為0.86，是所有橡膠中比重最小的。 2．耐老化性能優(yōu)異 9 g0 ~) h" s" d# j ①優(yōu)秀的耐臭氧性能：乙丙橡膠被譽(yù)為：“無龜裂橡膠”，在通用橡膠中它的耐臭氧性能是最好的，其次為IIR、再其次是CR。 ②優(yōu)秀的耐熱老化性能：乙丙橡膠的耐老化性能在通用橡膠中是最好的，在130℃下可以長期使用，在150℃或再高的溫度下可以間斷或短期使用。且EPM優(yōu)于EPDM。 + G# W( j. P- L7 [. T. X6 g6 l) r ③優(yōu)秀的耐天候性：乙丙膠的耐天候（光、熱、風(fēng)、雨、臭氧、氧）性在所有的通用橡膠中是最好的，作屋面防水卷材使用壽命可以達(dá)到25年以上。 3．優(yōu)異的電絕緣性能 乙丙橡膠的耐絕緣性能是非常好的，與IIR相當(dāng)，且EPM優(yōu)于EPDM，可以作為電纜材料，特別是浸水之后電性能變化很小，特別適用于作電絕緣制品及水中作業(yè)的絕緣制品。 4．優(yōu)秀的耐化學(xué)藥品性能 由于乙丙橡膠本身的化學(xué)穩(wěn)定性和非極性，它與多數(shù)化學(xué)藥品不發(fā)生反應(yīng)，與極性物質(zhì)之間或者不相溶或者相溶性極小，如醇、酮、酸（乙酸、甲酸）、強(qiáng)堿、氧化劑（H2O2、HClO）、洗滌劑、磷酸酯類等。 5．卓越的耐水、過熱水、水蒸汽性能 水是強(qiáng)極性物質(zhì)，乙丙橡膠是一種高分子烷烴，具有疏水性，兩者之間不易產(chǎn)生物理、化學(xué)作用，所以具有杰出的耐水、耐過熱水、耐蒸汽性能。（EPM ＞IIR＞SBR＞NR＞CR） 五．配合與加工 1．配合： ①硫化體系：EPDM可以用硫黃硫化體系，硫黃用量1~2份，促進(jìn)劑宜選用活性較大的品種或不同的促進(jìn)劑并用，這樣既能保證硫化速度，又能防止噴霜現(xiàn)象。以國產(chǎn)EPDM（D）為例： EPDM1003 Q+ [5 q6 e- u" M; N 硬脂酸16 q3 c9 e% Z {3 j 氧化鋅5 促M(fèi)0.5 TMTD1.5 : w6 y$ [4 s) k. | S1.5 0 ?& i/ P& P S HAF50 ②補(bǔ)強(qiáng)體系：由于乙丙橡膠是非結(jié)晶橡膠，所以要加入補(bǔ)強(qiáng)劑。 ③增塑體系：乙丙橡膠最常用的增塑劑是石油系增塑劑，包括環(huán)烷油、石蠟油及芳香油，其中環(huán)烷油與乙丙膠的相容性較好。 ④增粘劑：乙丙橡膠的自粘性及與其它材料的粘著性均不好，配合時(shí)可以在其中加入增粘劑如烷基酚醛樹脂、石油樹脂、萜烯樹脂、松香等。 ⑤防護(hù)體系：雖然乙丙橡膠的耐老化性能很好，但在較高溫長期使用的情況下仍需加入防老劑，常用的是胺類。 2．加工： 乙丙橡膠的加工具有如下特點(diǎn)：乙丙橡膠不易包輥，不易吃炭黑，采用密煉分散效果較好，裝膠容量比正常高15%。為了提高粘合性能，可以采用提高粘合溫度、增加粘合壓力的方法 六．應(yīng)用 耐熱、耐老化、耐水制品——耐熱輸送帶、蒸汽膠管、防水卷材 耐化學(xué)品腐蝕的密封制品、防腐襯里 絕緣的電線、電纜包皮 淺色的輪胎胎側(cè) §1.6 丁 基 橡 膠（IIR） IIR為異丁烯與少量異戊二烯（1～5％）的低溫共聚物（-95~ -100℃），1943年實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)，為白色或暗灰色的透明彈性體。1960年實(shí)現(xiàn)連續(xù)化生產(chǎn)鹵化丁基橡膠，1971年開發(fā)了溴化丁基橡膠的連續(xù)化生產(chǎn)。主要用于輪胎工業(yè)作內(nèi)胎。 國內(nèi)燕化從意大利引進(jìn)技術(shù)年產(chǎn)3萬噸IIR，于1999年投產(chǎn)。 一．丁基橡膠的制造與分類 丁基橡膠以異丁烯與異戊二烯為單體，以一鹵甲烷為溶劑，通過陽離子聚合得到。通常按照異戊二烯的含量即不飽和度及是否鹵化來分類： 氯化丁基橡膠（提高硫化速度及與不飽和橡膠的相容性，改善自粘性和互粘性） 二．丁基橡膠的結(jié)構(gòu) 結(jié)構(gòu)式：分子主鏈周圍有密集的側(cè)甲基，且有不飽和雙鍵位于主鏈上，對(duì)穩(wěn)定性影響較大。引入的異戊二烯便于交聯(lián)，其數(shù)量相當(dāng)于主鏈上每100個(gè)碳原子才有一個(gè)雙鍵（單個(gè)存在），可以近似地看作飽和橡膠。但因雙鍵的位置與EPDM中雙鍵的位置不同，對(duì)性能的影響較大。 聚集態(tài)：丁基橡膠是能結(jié)晶的自補(bǔ)強(qiáng)橡膠，低溫下不結(jié)晶，高拉伸下才結(jié)晶，Tm=45℃，Tg=-65℃。未補(bǔ)強(qiáng)橡膠的強(qiáng)度可以達(dá)到14~21MPa，為了提高耐磨及抗撕裂性能，仍需補(bǔ)強(qiáng)。 三．丁基橡膠的性能 1．與乙丙膠類似的性能：優(yōu)良的化學(xué)穩(wěn)定性、耐水性、高絕緣性、耐酸堿、耐腐蝕。 2．氣密性非常好：所有橡膠中最好的。（用作內(nèi)胎） 3．彈性低、阻尼性能優(yōu)越： 彈性在通用橡膠中是最低的，室溫沖擊彈性只有8~11%。它在很寬的溫度和頻率范圍內(nèi)可以保持tand≥0.5。良好的減震性能特別適用于緩沖性能要求高的發(fā)動(dòng)機(jī)座和減震器。 4．拉伸強(qiáng)度較高 為結(jié)晶自補(bǔ)強(qiáng)橡膠，未填充硫化膠的拉伸強(qiáng)度為14~21MPa。 5．耐熱性、耐侯性好 6．自粘性和互粘性差 結(jié)構(gòu)中無極性基團(tuán)或活性基團(tuán)。 四．丁基橡膠的配合與加工 丁基橡膠與乙丙橡膠一樣，具有比不飽和橡膠難以硫化、難以粘接、配合劑溶解度低、包輥性不好等特點(diǎn)。但它又具有不能用過氧化物硫化、一般炭黑對(duì)它的補(bǔ)強(qiáng)性差、與一般二烯類橡膠的相容性差、對(duì)設(shè)備的清潔度要求高等特點(diǎn)。 1．配合 硫化—可以用較強(qiáng)的硫黃促進(jìn)劑體系、樹脂、醌肟在較高的溫度下進(jìn)行，硫黃用量要少，促進(jìn)劑選用秋蘭姆和二硫代氨基甲酸鹽為主促進(jìn)劑、噻唑類或胍類為第二促進(jìn)劑。樹脂硫化的硫化膠的耐熱性好。用過氧化物硫化會(huì)引起斷鏈。 補(bǔ)強(qiáng)—最常用的是炭黑，但效果不如不飽和橡膠好，結(jié)合橡膠只有5%~8%。一般使用槽黑。 增塑—不宜用高芳烴油，而宜用石蠟或石蠟油5~10份，或適量環(huán)烷油。 2．加工 煉膠—不易塑煉，可以加入塑解劑使其斷鏈�；鞜挄r(shí)用密煉效果好。密煉容量比NR、SBR的標(biāo)準(zhǔn)容量多10~20%。混煉起始溫度70℃，排膠溫度高于125℃，一般155~160℃為宜。 壓延壓出—比天然橡膠困難得多，做內(nèi)胎時(shí)壓出前要濾膠后再加硫黃，防止引起焦燒。 成型硫化—自粘性及與其它橡膠的互粘性差，要在配方中加入增粘劑，工藝上注意粘合面防污，可以采用鹵化丁基橡膠作增粘層，提高粘合部位的壓力及溫度。丁基橡膠需長時(shí)間高溫硫化方可達(dá)到最佳硫化狀態(tài)。 五．鹵化丁基橡膠 為了提高丁基橡膠的硫化速度，提高與不飽和橡膠的相容性，改善自粘性和與其他材料的互粘性，對(duì)丁基橡膠進(jìn)行了鹵化，包括氯化和溴化。一般氯化的含氯量為1.1%~1.3%主要反應(yīng)在異戊二烯鏈節(jié)雙鍵的α位上。溴化丁基橡膠含溴量約為2%。 鹵化丁基橡膠主要利用烯丙基氯及雙鍵活性點(diǎn)進(jìn)行硫化，鹵化丁基橡膠的硫化速度較快。 六．丁基橡膠的應(yīng)用 丁基橡膠主要用于輪胎工業(yè)，特別適用于作內(nèi)胎、膠囊、氣密層及膠管、防水卷材、耐腐蝕制品、電氣制品、耐熱輸送帶（高不飽和度）等。 §1.7 丁 腈 橡 膠 （NBR） NBR為淺黃色略帶香味的橡膠，是丁二烯與丙烯腈的共聚物。1937年工業(yè)化生產(chǎn)。聚合方法類似于乳液聚合的丁苯橡膠，有低溫乳液聚合（5℃）和高溫乳液聚合（50℃）兩種。目前主要采用低溫乳液聚合。 一．丁腈橡膠的分類 根據(jù)丙烯腈含量分： 二．丁腈橡膠的結(jié)構(gòu)： 1．丙烯腈含量與丁腈橡膠的極性： 丙烯腈的典型含量為34%。隨著ACN含量的增加，大分子極性增加，帶來一系列性能的變化：內(nèi)聚能密度增加、溶解度參數(shù)增加、極性增加，耐低溫性差，耐油性增加。。 2．丁腈橡膠的聚集態(tài)結(jié)構(gòu)： 丁腈橡膠的兩種結(jié)構(gòu)單元是無規(guī)共聚的，其中丁二烯以反1,4-結(jié)構(gòu)聚合，是非結(jié)晶的無定形高聚物，玻璃化轉(zhuǎn)變溫度隨ACN的增加而線性提高。 三．丁腈橡膠的性能（與極性和不飽和性有關(guān)） 1．強(qiáng)度低 NBR為非結(jié)晶性橡膠。純膠硫化膠強(qiáng)度為3~4.5MPa，炭黑補(bǔ)強(qiáng)后拉伸強(qiáng)度為25~30MPa。 2．優(yōu)秀的耐油、耐非極性溶劑性能。（與ACN含量有關(guān)） 3．耐熱性、耐臭氧性比NR、SBR好，但比EPM、IIR、CR差。長期使用溫度為100℃。 4．抗靜電性在通用橡膠中是獨(dú)一無二的，可以作導(dǎo)電橡膠，如紡織皮輥。 5．氣密性好，僅次于IIR。 6．彈性、耐寒性差。 7．與極性物質(zhì)如PVC、酚醛樹脂、尼龍的相容性好。 四．特殊品種丁腈橡膠 目前已商品化的特殊品種的丁腈橡膠有：氫化丁腈橡膠（HNBR）、羧基丁腈橡膠（XNBR）、鍵合型丁腈橡膠（AONBR）及熱塑性丁腈橡膠。此外還有粉末丁腈橡膠、液體丁腈橡膠。 NBR的特殊品種常用的有氫化丁腈膠（HNBR），它更適應(yīng)汽車工業(yè)對(duì)橡膠耐油性和耐熱性的要求，填補(bǔ)了NBR和FPM之間的空白。 五．配合與加工 硫化——各種體系都可以，因?yàn)榕c硫黃的溶解性差，所以應(yīng)該先加。 補(bǔ)強(qiáng)——爐法CB 塑煉——困難，低溫薄通，不能用密煉機(jī) 混煉——生熱大，加增塑劑DBP 硫化——可高溫硫化，無返原現(xiàn)象 六．丁腈橡膠的應(yīng)用 丁腈橡膠主要用作耐油制品，如耐油膠管、膠輥、各種密封件、大型油囊等。還可以作為PVC的改性劑及與PVC并用作阻燃制品，作抗靜電好的橡膠制品。 §1.8. _! E* w. p/ f: }$ W/ D 氯 丁 橡 膠 （CR） CR為淺黃色或暗褐色彈性體，于1931年由美國杜邦公司實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)，現(xiàn)在已有10多個(gè)國家生產(chǎn)CR，全世界的年產(chǎn)量約為70萬噸。 CR是我國最早工業(yè)化的合成橡膠（58年），國內(nèi)有三個(gè)生產(chǎn)廠家：四川長壽化工廠、山西大同化工廠、青島化工廠（海晶），但因技術(shù)問題，每年仍大量進(jìn)口。 一．CR的制造 由2-氯-1,3-丁二烯采用乳液聚合得到，硫調(diào)型聚合溫度為40℃，非硫調(diào)型為10℃以下。 二．CR的分類 CR主要根據(jù)制法和用途分類： 根據(jù)用途不同可以通過調(diào)整聚合條件合成出不同結(jié)晶能力的橡膠 國產(chǎn)CR結(jié)晶能力分為四個(gè)等級(jí)：微、低、中、高。 三．CR的結(jié)構(gòu) 1．微觀結(jié)構(gòu)： CR的微觀結(jié)構(gòu)主要決定于聚合溫度，結(jié)構(gòu)單元中以反1，4—結(jié)構(gòu)居多（85%），分子規(guī)整度高，結(jié)晶度高，分子量大的部分含量高，分子量低的部分含量低。 2．聚集態(tài)結(jié)構(gòu)： CR屬于自補(bǔ)強(qiáng)橡膠，在拉伸或降溫的情況下均可結(jié)晶，結(jié)晶能力高于NR。 3．CR的化學(xué)結(jié)構(gòu)與反應(yīng)特性： 由于CR主要是1,4-聚合，所以大分子鏈上有97.5%的Cl原子直接連在有雙鍵的碳原子上，Cl的吸電性使得雙鍵及Cl原子變得極為不活潑，不易發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，所以它不能用硫黃硫化體系進(jìn)行硫化、耐老化性、耐臭氧老化性能比一般的不飽和橡膠要好得多。幸運(yùn)的是CR中有1.5%的1,2-聚合，形成了叔碳烯丙基氯結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)中的Cl原子很活潑，易于發(fā)生反應(yīng)，為CR提供了交聯(lián)點(diǎn)，使其可以用金屬氧化物（氧化鋅ZnO、氧化鎂MgO）進(jìn)行硫化。 四．CR的性能 CR雖然屬于不飽和橡膠，但它的性能介于飽和和不飽和橡膠的性能之間，由于極性高且為結(jié)晶橡膠，所以物理機(jī)械性能較好，又具備極性橡膠的特點(diǎn)。 1．一般性能： # q: r7 a7 I4 A! w4 o ①CR的力學(xué)性能較高：自補(bǔ)強(qiáng)＋極性橡膠 ②良好的耐油性能：CR屬于耐油橡膠，但耐油性不如NBR。 ③良好的耐疲勞性能：用于同步帶、齒形帶 ④較差的低溫性能：CR的最低使用溫度為－30℃，在油中的耐低溫性能優(yōu)于ACM、CPE、高ACN含量的NBR和FPM，因?yàn)樗诘蜏叵陆Y(jié)晶。 ⑤良好的耐老化性能：CR的耐老化和耐臭氧性能優(yōu)于NR、SBR、BR、NBR，僅次于EPM和IIR，這與Cl的吸電性有關(guān)。 ⑥電絕緣性能差 ⑦氣密性比一般合成橡膠高 ⑧良好的粘合性能：具有較好的自粘性和互粘性 2．耐燃性能好：CR的氧指數(shù)為38~41，離火自熄（氧指數(shù)＞27）。 氧指數(shù)（OI）：>27％ 為高難燃材料如：PTFE、CR；介于22～27％為難燃材料如CPE、PC、PA；<22%為易燃材料如NR、PE、EPDM 五．CR的配合與加工 1．配合： ①硫化體系：CR要用金屬氧化物硫化，如用ZnO 5份，MgO 4份，對(duì)于非硫調(diào)型的還要用促進(jìn)劑NA-22，否則硫化速度太慢。國家標(biāo)準(zhǔn)配方如下： & h4 M8 V/ ]% F' _ CR100$ N" O' W- G* p8 E0 @ q 硬脂酸0.5 氧化鋅5# i8 G! i9 \7 o( _( q, n 氧化鎂4 NA-22 0.5 SRF30 防D 2 1 g1 b0 l3 g6 Y- L ②補(bǔ)強(qiáng)體系：CB對(duì)CR的補(bǔ)強(qiáng)作用不是很明顯，對(duì)非硫調(diào)型的相對(duì)要好一些。為了提高撕裂強(qiáng)度、定伸應(yīng)力，仍需加入補(bǔ)強(qiáng)劑。 / s; `5 {% H/ o1 E$ L; } ③防護(hù)體系：雖然CR的耐老化性能比NR好，但仍需使用防護(hù)劑。 ④增塑體系：一般使用石油系的增塑劑，石蠟油一般用5份以下，環(huán)烷油一般用20～25份，芳香油可以達(dá)到50份，要求耐寒性好則用酯類增塑，要求阻燃則用磷酸酯類。 : G0 D. T0 @; c1 }$ V ⑤增粘體系：一般選用古馬隆、酚醛樹脂、松焦油。對(duì)結(jié)晶性的非硫調(diào)型更需要。 2．加工： CR的加工性能主要取決于未硫化膠的粘彈行為，其粘彈行為隨溫度的變化如表： 表1－1 CR的加工性能 狀 態(tài) 硫 調(diào) 型 非 硫 調(diào) 型天 然 橡 膠 彈 性 態(tài)室溫～71℃ 室溫～79 室溫～100℃ 粒 狀 態(tài) 71℃～93℃ 79℃～93℃! k" F7 j8 j) f" c: i' t+ D6 K 100～120℃ 塑 性 態(tài) 93℃以上 93℃以上 約130℃$ P/ y5 k+ s( @- |, m. Y' {$ q' B 由此可見，CR對(duì)溫度的敏感性較大，加氧化鎂時(shí)50℃左右，否則易結(jié)塊。最適合的硫化溫度為150℃，因?yàn)樗蚧环翟�，所以可以采�?70~230℃的高溫硫化。 3．儲(chǔ)存穩(wěn)定性： CR的儲(chǔ)存穩(wěn)定性是個(gè)獨(dú)特的問題，30℃下硫調(diào)型的可以存放10個(gè)月，非硫調(diào)型的可以存放40個(gè)月，存放時(shí)間長，容易出現(xiàn)變硬、塑性下降、焦燒時(shí)間短、流動(dòng)性下降、壓出表面不光滑等現(xiàn)象。 六．CR的應(yīng)用 耐熱、耐油、耐燃燒、耐腐蝕的輸送帶、膠管、膠輥、電線電纜、防腐襯里等。 粘合劑占合成橡膠粘合劑的80%。 §1.9 ) c9 R" B, a0 U% m! S' `. } 特種 橡 膠 特種橡膠是指用途特殊、用量較少的橡膠，其用量大約為橡膠總用量的1%。多數(shù)屬于飽和橡膠，主鏈有碳鏈的，也有雜鏈的，除硅橡膠之外都是極性的。這些橡膠在結(jié)構(gòu)具有多樣性，性能上也各有特色。特種橡膠包括氟橡膠、硅橡膠、聚氨基甲酸酯橡膠等近10種。 一．氟橡膠 （一）結(jié)構(gòu) 指分子鏈側(cè)基含有氟的彈性體，有10種，其中普遍使用的是偏氟乙烯與全氟丙烯或再加上四氟乙烯的共聚物，我國稱這類橡膠為26型橡膠，杜邦公司稱為Viton型氟橡膠，結(jié)構(gòu)如下： （二）性能 氟橡膠屬于飽和碳鏈極性橡膠，性能如下： 1．一般物理機(jī)械性能 氟橡膠一般具有較高的拉伸強(qiáng)度和硬度，但彈性較差。 2．耐高溫性能優(yōu)異 氟橡膠的耐高溫性能在橡膠中是最好的，250℃下可以長期工作，320℃下可以短期工作。 3．耐油性能優(yōu)異 其耐油性能在橡膠材料中也是最好的。 4．耐化學(xué)藥品及腐蝕介質(zhì)性能優(yōu)異 氟橡膠耐化學(xué)藥品及腐蝕介質(zhì)性能在橡膠中也是最好的，可耐王水的腐蝕。 5．具有阻燃性，屬于離火自熄性橡膠。 6．耐侯性、耐臭氧性好。 7．其耐低溫性能差，彈性差，耐水等極性物質(zhì)性能差，加工性差、價(jià)格昂貴。 （三）應(yīng)用 由于氟橡膠具有耐高溫、耐油、耐高真空及耐酸堿、耐多種化學(xué)藥品的特點(diǎn)，使它在現(xiàn)代航空、導(dǎo)彈、火箭、宇宙航行、艦艇、原子能等尖端技術(shù)及汽車、造船、化學(xué)、石油、電訊、儀表、機(jī)械等工業(yè)部門中獲得了應(yīng)用。 常用于模壓制品：密封圈、皮碗、O形圈；海綿制品：密封件、減震件；壓出制品：膠管、電線、電纜等。 二．硅橡膠 硅橡膠為分子主鏈中為—Si—O—無機(jī)結(jié)構(gòu)，側(cè)基為有機(jī)基團(tuán)的一類彈性體，屬于半無機(jī)的飽和的、雜鏈、非極性彈性體，典型的代表是甲基乙烯基硅橡膠，其中的乙烯基提供交聯(lián)點(diǎn)。 這類彈性體按硫化機(jī)理可分為有機(jī)過氧化物引發(fā)自由基交聯(lián)劑（熱硫化型）、縮聚反應(yīng)型（室溫硫化型）及加成反應(yīng)型。 （一）結(jié)構(gòu) 甲基乙烯基硅橡膠的結(jié)構(gòu)式為： （二）分類 室溫硫化型硅橡膠如：α,ω-端羥基聚二甲基硅氧烷 （三）性能 硅橡膠的性能特點(diǎn)是： 1．耐高溫、低溫性能好 使用溫度范圍—100℃~300℃，高溫性能與氟橡膠相當(dāng)，工作范圍廣，耐低溫性能在所有橡膠材料中是最好的。 2．優(yōu)異的耐臭氧老化、熱氧老化和天候老化。 3．優(yōu)良的電絕緣性能 4．具有優(yōu)良的生物醫(yī)學(xué)性能，可植入人體內(nèi)。有高的透氣性，可以作保鮮材料。 缺點(diǎn)是拉伸強(qiáng)度和撕裂強(qiáng)度低（在所有的橡膠材料中是最低的，純膠拉伸強(qiáng)度只有0.3MPa）、價(jià)格昂貴。 （四）配合 硅橡膠一般用過氧化物硫化，必須用補(bǔ)強(qiáng)劑，最有效的補(bǔ)強(qiáng)劑是氣相法白炭黑，同時(shí)要配合結(jié)構(gòu)控制劑和耐熱配合劑。常用的耐熱配合劑是金屬氧化物，一般用Fe2O3 3~5份。常用的結(jié)構(gòu)控制劑是二苯基硅二醇。典型配方如下： 硅橡膠100； 氣相法白炭黑45； 二苯基硅二醇3； Fe2O3：55 G ?5 K" N2 }" j* E BPO（50%）：1 （五）應(yīng)用 硅橡膠具有獨(dú)特的綜合性能，與其它橡膠一樣可加工成各種制品，應(yīng)用廣泛。廣泛應(yīng)用于汽車工業(yè)、電子、電器工業(yè)、宇航工業(yè)、建筑工業(yè)（粘接密封劑）、醫(yī)療衛(wèi)生及其它方面。 三．聚氨基甲酸酯橡膠（聚氨酯橡膠） 聚氨酯是在催化劑存在下由二元醇、二異氰酸酯和擴(kuò)鏈劑的反應(yīng)產(chǎn)物。 其反應(yīng)式如下： （一）分類 1．根據(jù)原料不同可分為： 聚酯型聚氨酯橡膠（AU）和聚醚型聚氨酯橡膠（EU） 2．根據(jù)物理狀態(tài)及加工特點(diǎn)可分為： 澆注型、混煉型、熱塑性 （二）性能 1．機(jī)械強(qiáng)度高（拉伸和撕裂強(qiáng)度高） 拉伸強(qiáng)度可達(dá)28~42MPa；撕裂強(qiáng)度達(dá)63kN/m，伸長率可達(dá)1000%，硬度范圍寬，邵爾A硬度為10~95。 2．耐磨性最好，比NR高9倍。 3．耐油性好。 4．氣密性與IIR相當(dāng)。 5．具有較好的粘合性能。 6．具有較好的生物醫(yī)學(xué)性能，可作為植入人體的材料。 7．耐水性及耐高溫性能不好。 （三）應(yīng)用 用于耐磨制品、高強(qiáng)度耐油制品，如實(shí)心輪胎、膠輥、膠帶、各種模型制品、鞋底等。也可用于發(fā)泡制造泡沫橡膠。 四．以乙烯為基礎(chǔ)的彈性體 聚乙烯有良好的絕緣性能、優(yōu)良的耐化學(xué)藥品性能、耐老化性能，而且成本很低。作為橡膠，它具有分子鏈柔順、分子間作用力低這兩個(gè)條件，但由于其分子鏈規(guī)整度高，室溫下呈半結(jié)晶。將其分子鏈規(guī)整度打亂，在加上適度交聯(lián)，就能得到性能優(yōu)良的彈性體。 1．氯化聚乙烯（CPE） - }/ W' k W4 O2 v: i2 ^4 ` - q) M4 D9 K7 v) t! | 采用水相懸浮法、溶液法或固相法將聚乙烯氯化得到的，根據(jù)含氯量不同（從15%~73%），門尼粘度變化很大，從34到150，其物理狀態(tài)也從塑料、彈性體變成半彈性皮革狀硬質(zhì)高聚物。 一般氯含量25%~48%的CPE為橡膠狀彈性體。熱塑性彈性體的氯含量在16~24%之間。 應(yīng)用： （1）可作為塑料制品的改性劑； 提高塑料制品的耐低溫沖擊性能、提高韌性、阻燃性、耐油耐老化性能、耐腐蝕性、絕緣性等。CPE是PVC的重要改性填加劑，用于制造PVC板材、管材、塑鋼門窗、屋面防水卷材、家電外殼、防腐襯里等。 （2）作為特種橡膠使用； 加工的橡膠制品具有強(qiáng)度高、耐磨耗、耐熱、耐化學(xué)藥品，具有優(yōu)良的難燃自熄性、耐低溫性能等。 2．氯磺化聚乙烯（CSM） 將聚乙烯氯化及磺化得到的，一般氯含量為27%~45%，最適宜的含量為37%，這時(shí)彈性體的剛性最低，硫含量為1%~5%，一般在1.5%以下。以磺酰氯的形式存在于分子中，提供交聯(lián)點(diǎn)。 典型的結(jié)構(gòu)式如下： 3．乙烯與醋酸乙烯酯的共聚體 （EVA） EVA中VA含量的變化范圍較寬，當(dāng)VA含量為40~70%之間為彈性體。EVA彈性體已由Bayer公司生產(chǎn)多年。 聚合物結(jié)構(gòu)為： 五．丙烯酸酯橡膠 丙烯酸酯橡膠由丙烯酸丁酯與丙烯腈或少量第三單體共聚而成，屬于飽和碳鏈橡膠。 結(jié)構(gòu)式為： 丙烯酸酯橡膠的主要特點(diǎn)是： 1． 耐油，特別是耐含氯、硫、磷化合物為主的極壓型潤滑油類； 2．* [- a, a( y. G 耐熱性僅次于硅橡膠和氟橡膠，可耐175~200℃； 3． 耐寒、耐水、耐化學(xué)藥品性差。 4．" f. {* Q5 j: v 優(yōu)良的耐天候老化、耐屈撓性能。 5． 可用胺類、有機(jī)過氧化物硫化。 廣泛應(yīng)用于耐高溫、耐熱油的制品中。是制造高溫下使用的橡膠油封、O形圈、墊片和膠管的適用材料。 六．氯醚橡膠 氯醚橡膠是指側(cè)基上含有氯的主鏈上有醚鍵的橡膠，它是由環(huán)氧氯丙烷均聚的彈性體（常用CHR表示，我國代號(hào)為CO），或環(huán)氧氯丙烷與環(huán)氧乙烷共聚的彈性體（常用CHO表示，我國代號(hào)為ECO），為飽和雜鏈極性彈性體。 氯醚橡膠的特點(diǎn)是具有較好的綜合性能。 1．% Q0 j/ g6 r( Y- l) ^! ^ 耐熱性能與CSM相當(dāng)，介于丙烯酸酯與中高丙烯腈含量的NBR之間； 2．* X6 V. P) N% t- S- s" Z0 k: _ 耐油、耐寒性的良好平衡。 3． 特別耐制冷劑氟利昂。 4． 耐臭氧老化性能介于二烯類橡膠與烯烴橡膠之間。 應(yīng)用： 可用作汽車、飛機(jī)及各種機(jī)械的配件如：墊圈、密封圈、O 形圈等，也可用作耐油膠管、印刷膠輥等。 七．聚硫橡膠 聚硫橡膠是指分子鏈上有硫原子的彈性體，屬雜鏈極性橡膠。聚硫橡膠分液態(tài)、固態(tài)及膠乳三種。其中液態(tài)橡膠應(yīng)用最廣，大約占總量的80%。 液態(tài)聚硫橡膠的典型結(jié)構(gòu)式： 聚硫橡膠的性能特點(diǎn)是： 優(yōu)秀的耐溶劑性能，耐許多化學(xué)藥品。當(dāng)采用特殊配合，在有適當(dāng)?shù)淄織l件下，它對(duì)金屬、水泥及玻璃的粘合性能較好。該橡膠也較耐氧化和臭氧化。 應(yīng)用：主要用作密封材料、填縫材料、膩?zhàn)�、涂料等�?br /> 希望對(duì)你會(huì)有所幫助，我也是摘抄滴  |
10樓2011-09-16 10:21:55
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郭繼波
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zznjut
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硅膠強(qiáng)度夠嗎 |
8樓2011-09-15 11:58:14
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氯丁橡膠適用于海水、弱酸、弱堿、鹽溶液，耐氧和臭氧老化性能優(yōu)異，耐油性次于丁腈橡膠而優(yōu)于其他通用橡膠，長期使用溫度低于90℃，最高使用溫度不超過130℃，低溫為-30~-50℃。 從70年代起，國外出現(xiàn)了一種GORE-TEX聚四氟乙烯接口密封帶，它是將聚四氟乙烯擴(kuò)張成一種強(qiáng)韌、多孔的材料，及GORE-TEX膨體聚四氟乙烯。該材料保持了聚四氟乙烯原有的各種性能，截面為扁平狀，比聚四氟乙烯塑料更為柔軟，壓縮性能好。在一些法蘭表面質(zhì)量不高或玻搪類設(shè)備上使用，比一般的密封材料更為合適。此外，該密封帶以各種寬度的盤形包裝供貨，可根據(jù)設(shè)備的具體情況，現(xiàn)場截取所需長度。安裝時(shí)，接口交叉安放并留出一定長度，便可壓緊。據(jù)介紹，GORE-TEX接口密封帶使用范圍如下：壓力至20MPa，溫度-260~315℃。 §1.2 天然 橡 膠 天然橡膠是從天然植物中采集來的一種彈性材料，在自然界中含橡膠成分的植物不下兩千種，如高大的喬木、灌木、草本植物和爬藤植物等，我們常見的橡膠樹、橡膠草、蒲公英等都含有橡膠成分。 一．天然橡膠植物與采集 含天然橡膠的植物很多，但具有采集價(jià)值的不多，天然橡膠的主要來源有以下幾種： 1．橡膠植物 （1）巴西橡膠樹 （2）橡膠草 （3）銀色橡膠菊 （4）杜仲樹 2．天然橡膠的采集 膠乳存在于橡膠樹皮的乳管中，每日清晨在離地50cm的樹干上按一定的傾斜角度割破樹皮斷其乳管，乳白色的膠乳就會(huì)流到割口下盛膠乳的杯子中。割膠制度為當(dāng)割線長為樹粗的1/3~1/2時(shí)隔日割，而全周則須隔三天再割一次�？傊畱�(yīng)本著這樣的原則：不致使樹木受損害，又要保持高的膠乳產(chǎn)量。 二．天然橡膠的分類與分級(jí) 1．分類： 2．NR的分級(jí) 目前NR的分級(jí)有兩種，一種是按照外觀質(zhì)量分級(jí)，如煙片膠、縐片膠。另一種是按照理化指標(biāo)分級(jí)，如顆粒膠，后者比較科學(xué)，也是目前國際標(biāo)準(zhǔn)的橡膠分級(jí)方法。 1)按外觀質(zhì)量分級(jí)： 國產(chǎn)煙片膠標(biāo)準(zhǔn)：將煙片膠分為一級(jí)煙片、二級(jí)煙片、三級(jí)煙片、四級(jí)煙片和五級(jí)煙片五個(gè)等級(jí)，質(zhì)量依此遞減。 國產(chǎn)縐片膠標(biāo)準(zhǔn)： 按GB8090—87國產(chǎn)縐片膠分為六個(gè)等級(jí)，它們是特一級(jí)白縐片膠、一級(jí)白縐片膠、特一級(jí)淺色縐片膠、一級(jí)淺色縐片、二級(jí)淺色縐片、三級(jí)淺色縐片等。 2)根據(jù)理化指標(biāo)分級(jí)： 這是標(biāo)準(zhǔn)膠的分級(jí)方法，是指按機(jī)械雜質(zhì)、塑性保持率、塑性初值、氮含量、揮發(fā)分含量、灰分含量、顏色指數(shù)等理化性能指標(biāo)進(jìn)行分級(jí)的橡膠。一般用聚乙烯薄膜包裝。其中： 塑性保持率又稱抗氧指數(shù)（PRI），是指生膠在140℃×30min加熱前后，華萊氏可塑度的比值。 PRI =P/P0×100%，PRI值越高，表明生膠抗熱氧老化性能越好。 ISO2000將標(biāo)準(zhǔn)膠分為五個(gè)等級(jí)，并有鮮明的標(biāo)識(shí)：SMR5L（綠帶）、SMR5（綠帶）、SMR10（褐帶）、SMR20（紅帶）、SMR50（黃帶），質(zhì)量依此降低。 國產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)膠的規(guī)格按GB8081—87分為CSR5號(hào)、CSR10號(hào)、CSR20號(hào)、CSR50號(hào)共四個(gè)等級(jí)，分別與ISO2000中的SMR5、SMR10、SMR20、SMR50相對(duì)應(yīng)。 三．天然橡膠的制造工藝及特點(diǎn) 原材料：從橡膠樹上割下來的新鮮膠乳，還有雜膠，包括膠杯凝膠、自凝膠塊、膠線、皮屑膠、泥、浮渣膠，此外還有煙片碎膠。 1．煙片膠 35%膠乳→過濾去雜質(zhì)→加水稀釋至15~20%→消泡澄清濾渣→加1%甲酸凝固（或乙酸）→除水→壓3~3.5mm薄片→薰煙干燥（70℃，7~8天，防止霉變）→檢查分級(jí)包裝 2．縐片膠 ①白色縐片 35%膠乳→過濾除雜質(zhì)→加水稀釋至18~20%→消泡→加NaHSO3漂白防腐→加酸凝固→軋煉水洗去水溶物→壓成1~2mm片→熱空氣干燥（35℃，10天）→檢查分級(jí)包裝 ②褐色縐片 膠線、膠團(tuán)、膠泥→浸泡洗滌→壓縐→熱空氣干燥→檢查分級(jí)包裝 3．顆粒橡膠 機(jī)械法：膠乳→過濾→稀釋→澄清濾渣→加酸凝固→脫水→壓片→壓條→機(jī)械造�！稍铩鷫壕o包裝 化學(xué)法：膠乳→加絮凝劑（Al2(SO4)3）→離心分離→干燥→壓緊打包 四．NR的組成及橡膠烴的結(jié)構(gòu) 1．天然橡膠的組成： 1）NR的組成： 2)非橡膠成分對(duì)橡膠性能的影響： 蛋白質(zhì)：NR中的含氮化合物都屬于蛋白質(zhì)。（a）蛋白質(zhì)有防止老化作用；（b）分解放出氨基酸促進(jìn)橡膠硫化；（c）使橡膠容易吸收水分，易發(fā)霉；（d）蛋白質(zhì)的吸水性使制品的絕緣性降低。 丙酮抽出物：指橡膠中能溶于丙酮的物質(zhì)，主要是一些高級(jí)脂肪酸和固醇類物質(zhì)。 高級(jí)脂肪酸：軟化劑、硫化活化劑（促進(jìn)硫化） 甾醇：防老劑 磷脂：分解放出游離的膽堿，促進(jìn)硫化 少量的胡蘿卜素：物理防老劑（紫外線屏蔽劑） 灰分：是一些無機(jī)鹽類物質(zhì)，主要成分是Ca、Mg、K、Na、Cu、Mn等。其中K、Na、Ca、Mg影響橡膠的電性能；Cu、Mn等變價(jià)金屬含量多加速橡膠的老化（限度＜3ppm）。 水分：對(duì)橡膠的性能影響不大，若含量高，可能會(huì)使制品產(chǎn)生氣泡。 3）橡膠烴的結(jié)構(gòu)： 一次結(jié)構(gòu)：結(jié)構(gòu)單元： 順式含量＞97% NR順式（1，4）結(jié)構(gòu)97%以上，3，4結(jié)構(gòu)約2%，100%頭尾連接。 杜仲膠為反式1，4結(jié)構(gòu)，與NR相比，雖化學(xué)組成相同，但性能各異。 二次結(jié)構(gòu)：分子量：3萬~3000萬； 分子量分布指數(shù)：2.8 ~10；平均分子量接近30萬 隨著分子量增大，支化程度增加，分布變寬。低分子量部分對(duì)加工有利，高分子量部分對(duì)性能有利。 三次結(jié)構(gòu)（結(jié)晶性）：在室溫下為無定形體，10℃以下開始結(jié)晶，無定形與結(jié)晶共存，—25℃結(jié)晶最快。拉伸條件下結(jié)晶、無定形與取向結(jié)構(gòu)共存，屬于自補(bǔ)強(qiáng)橡膠。 自補(bǔ)強(qiáng)性：在不加補(bǔ)強(qiáng)劑的條件下，橡膠能結(jié)晶或在拉伸過程中取向結(jié)晶，晶粒分布于無定形的橡膠中起物理交聯(lián)點(diǎn)的作用，使本身的強(qiáng)度提高的性質(zhì)。如拉伸650%時(shí)，結(jié)晶度可以達(dá)到35%。 五．天然橡膠的性質(zhì) １．物理性質(zhì)： １）物理常數(shù) 密度d20℃=0.913g/cm3； 折光指數(shù)（折射率）20℃=1.52 2）NR的耐寒性好，耐熱性不是很好： NR的Tg= -73℃，在-50℃仍具有很好的彈性。 NR無一定熔點(diǎn)，加熱后慢慢軟化，生膠在130℃～140℃時(shí)開始軟化，200℃開始分解（變色），270℃劇烈分解。其長期使用溫度為90℃，短期最高使用溫度為110℃。粘流溫度Tf =130℃。 3）NR有良好的彈性： NR的彈性和回彈性在通用橡膠中僅次于BR。 彈性（elasticity）：表示橡膠彈性變形能力的大小，受配方、硫化條件的影響，決定于交聯(lián)密度。 橡膠的彈性一般用回彈性（resilience）表示，指橡膠受到?jīng)_擊后，能夠從變形狀態(tài)迅速恢復(fù)原狀的能力。受橡膠內(nèi)耗的影響，內(nèi)耗越大，回彈越小。 NR有良好回彈性的原因：①NR大分子本身有較高的柔性—σ鍵易旋轉(zhuǎn)。 ②NR分子鏈側(cè)基少且體積小，對(duì)σ鍵的影響小。 % J4 j: p X* ^! l! D2 a; \# t! Z) s ③NR為非極性物質(zhì)，大分子間作用力小。 4）機(jī)械性能 機(jī)械強(qiáng)度高，屬于自補(bǔ)強(qiáng)橡膠： 格林強(qiáng)度：未硫化橡膠的拉伸強(qiáng)度。 格林強(qiáng)度對(duì)于橡膠的成型加工是必要的。如輪胎胎面膠在成型時(shí)要受到較大的沖擊，如果強(qiáng)度不夠，容易拉斷。 NR的格林強(qiáng)度： 1.4～2.5MPa 純膠硫化膠拉伸強(qiáng)度：17～28MPa 撕裂強(qiáng)度：98kN/m 炭黑補(bǔ)強(qiáng)硫化膠拉伸出強(qiáng)度：25～35MPa 各種橡膠的機(jī)械強(qiáng)度比較：NR＞IR＞CR＞IIR＞NBR＞SBR＞BR 耐屈撓疲勞性好：一般在20萬次以上。 5）耐磨性好： 耐磨性與橡膠的強(qiáng)度有關(guān)。由于橡膠的強(qiáng)度高，所以耐磨性好。 6）絕緣性好： NR是一種絕緣性很好的材料，如電線接頭外包的絕緣膠布就是紗布浸NR膠糊或壓延而成的。 NR體積電阻為1014~1015Ω•cm（絕緣體體積電阻1010~1020Ω•cm） 7）氣密性 氣密性中下等。 8）自粘性和互粘性好。 9）耐化學(xué)介質(zhì)性 NR具有良好的耐化學(xué)藥品性及一般溶劑作用，耐稀酸酸、稀堿、不耐濃酸、油、耐水性差。 NR作為非極性聚合物，溶于苯、汽油、石油系油類，不溶于極性油類。 ２．化學(xué)性質(zhì) １）鏈烯烴的一般特點(diǎn)： NR的結(jié)構(gòu)式： NR的分子鏈中雙鍵旁有三個(gè)α位置a、b、c，實(shí)驗(yàn)證明，這三個(gè)位置上的α—H的解離能不同，活性也不同，與伯氫c相比，a、b是仲氫，脫氫容易，所以反應(yīng)活性大。而a與b相比，由于脫氫后形成的大分子自由基穩(wěn)定（與側(cè)甲基的超共扼作用），所以活性更大。反應(yīng)活性a>b>c。 ①NR中有雙鍵，能夠與自由基、氧、過氧化物、紫外光及自由基抑制劑反應(yīng)。 ②NR中有甲基（供電基），使雙鍵的電子云密度增加，α-H的活性大，使NR更易反應(yīng)（易老化、硫化速度快）。 ２）化學(xué)反應(yīng)性：（利用此對(duì)NR進(jìn)行改性） ①與硫黃反應(yīng)：進(jìn)行硫化交聯(lián)。 ②與Cl2反應(yīng)，制備氯化天然橡膠。 ③與HCl反應(yīng)，產(chǎn)物為白色粉末，主要用作粘合劑。 ④NR膠乳與過氧乙酸反應(yīng)，得環(huán)氧化天然橡膠。環(huán)氧化程度可達(dá)10、25、50、75%（摩爾），ENR—50的氣密性接近IIR，耐油性接近中等丙烯腈含量的NBR，強(qiáng)度與NR相當(dāng)，粘著性也較好。 ⑤環(huán)化：NR膠乳用硫酸環(huán)化后，可以使不飽和度下降，密度增加，軟化點(diǎn)提高，用來制作鞋底、堅(jiān)硬的模制品、機(jī)械襯里。 ⑥與MMA接枝：目前有MG—49和MG—30兩種，接枝MMA的NR定伸應(yīng)力和拉伸強(qiáng)度都很高，抗沖擊性和耐曲撓龜裂、動(dòng)態(tài)疲勞性、粘著性較好。主要用來制造要求具有良好抗沖擊性能的堅(jiān)硬制品、無內(nèi)胎輪胎中不透氣的內(nèi)貼層、纖維與橡膠的強(qiáng)力粘合劑等。 六．NR的配合與加工 1．NR的配合 硫化體系：NR一般用硫黃硫化體系，促進(jìn)劑用噻唑類、次磺酰胺類、秋蘭姆類等，活化劑有氧化鋅、硬脂酸。 補(bǔ)強(qiáng)填充體系：最常用的是炭黑，其次是白炭黑及非補(bǔ)強(qiáng)性填充劑碳酸鈣、陶土、滑石粉。 防護(hù)體系：對(duì)苯二胺類最好，如4010、4020、4010NA等。 增塑體系：以松焦油、三線油最為常用。其次是松香、古馬隆及石蠟。 |
9樓2011-09-16 10:20:47
12樓2012-07-17 22:25:33
13樓2012-07-18 03:50:11
14樓2012-09-23 10:13:56
謝謝！ 15樓2013-05-26 14:18:02
16樓2013-05-26 15:35:10
簡單回復(fù)
宋其亮11樓
2012-02-14 11:11
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