橡膠相關(guān)知識(shí)講義課件(PPT 63頁(yè)).ppt

1、1,橡膠,2,橡膠,橡膠(Rubber)是一種高彈性的高分子化合物，它在大的形變下能迅速有力地恢復(fù)其形變。它具有其它材料所沒有的高彈性，因而也稱做彈性體,橡膠的主要特征是分子量大，一般都在數(shù)十萬(wàn)，甚至達(dá)到上百萬(wàn)左右；其次是橡膠具有多分散性，也即橡膠的分子是大小不等的，有一個(gè)分布范圍，這是決定橡膠成為工程材料的內(nèi)在原因,3,3.1 橡膠的發(fā)展歷史,人類使用天然橡膠的歷史已經(jīng)有好幾個(gè)世紀(jì)了。哥倫布在發(fā)現(xiàn)新大陸的航行中發(fā)現(xiàn)，南美洲土著人玩的一種球是用硬化了的植物汁液做成的。一些樣品被視為珍品帶回歐洲。后來(lái)人們發(fā)現(xiàn)這種彈性球能夠擦掉鉛筆的痕跡，因此給它起了一個(gè)普通的名字 “擦子(Rubber)”。這種

2、物質(zhì)就是橡膠,但是直到1839年，美國(guó)人古德伊爾(Charles Goodyear)成功地將天然橡膠進(jìn)行了硫化后，橡膠才成為有使用價(jià)值的材料,第一節(jié) 概述,4,在古德伊爾發(fā)明了實(shí)用的硫化橡膠之后的1845年，英國(guó)工程師RW湯姆森在車輪周圍套上一個(gè)合適的充氣橡膠管，并獲得了這項(xiàng)設(shè)備的專利，到了1890年，輪胎被正式用在自行車上，到了1895年，被用在各種老式汽車上。隨著汽車數(shù)量的大量增加，用于制造輪胎的橡膠的需求量也變得供不應(yīng)求,在第一次世界大戰(zhàn)期間，迫于橡膠匱乏，德國(guó)人采用了二甲基丁二烯聚合而成甲基橡膠，這是第一種具有實(shí)用價(jià)值的合成橡膠,5,大約在1930年，德國(guó)和蘇聯(lián)用丁二烯作為單體，金屬鈉

3、作為催化劑，合成了丁鈉橡膠。與其它單體共聚可以改善了鈉橡膠的性能。如與苯乙烯共聚得到丁苯橡膠(Buna-S)，它的性質(zhì)與天然橡膠極其相似,1955年美國(guó)人利用齊格勒納塔催化劑聚合異戊二烯。首次用人工方法合成了結(jié)構(gòu)與天然橡膠基本相同的合成天然橡膠。不久用乙烯、丙烯這兩種最簡(jiǎn)單的單體制造的乙丙橡膠也獲成功。此外還出現(xiàn)了各種具有特殊性能的橡膠?，F(xiàn)在合成橡膠的總產(chǎn)量已經(jīng)超過了天然橡,6,3.2 橡膠的特性,高彈性：橡膠的彈性模量小，一般在19.8MPa。伸長(zhǎng)變形大，伸長(zhǎng)率可高達(dá)1000%，仍表現(xiàn)有可恢復(fù)的特性，并能在很寬的溫度（-50150）范圍內(nèi)保持有彈性,橡膠具有高分子材料的共性：如黏彈性、絕緣性

4、、環(huán)境老化性、密度小等,溫度依賴性：橡膠在低溫時(shí)處于玻璃態(tài)變硬變脆，在高溫時(shí)則發(fā)生軟化、熔融、熱氧化、熱分解以至燃燒,7,3.3 橡膠的分類,8,通用橡膠：凡是性能與天然橡膠相同或接近，物理性能和加工性能較好，能廣泛用于輪胎和其它一般橡膠制品的橡膠稱為通用橡膠,實(shí)際上，通用橡膠和特種橡膠之間并無(wú)嚴(yán)格的界限，如乙丙橡膠兼具上述兩方面的特點(diǎn)。通用橡膠與特種橡膠之間的有：氯丁橡膠（CR）、乙丙橡膠（EPDM）、丁基橡膠（IIR,特種橡膠：凡是具有特殊性能，專供耐熱、耐寒、耐化學(xué)腐蝕、耐油、耐溶劑、耐輻射等特殊性能橡膠制品使用的稱為特種橡膠,9,拉伸強(qiáng)度：試樣在拉伸破壞時(shí)，原橫截面上單位面積上所受的力

5、，單位MPa。雖然橡膠很少在純拉伸條件下使用，但是橡膠的很多其他性能與該性能密切相關(guān)，如耐磨性、彈性、應(yīng)力松弛、蠕變、耐疲勞性等,3.4 橡膠的性能指標(biāo),扯斷伸長(zhǎng)率：試樣在拉伸破壞時(shí)，伸長(zhǎng)部分的長(zhǎng)度與原長(zhǎng)度之比，通常以比例()表示,硬度：硬度是橡膠抵抗變形的能力的指標(biāo)之一。用硬度計(jì)來(lái)測(cè)試，最常用的是邵氏硬度計(jì)，其值的范圍為0100。其值越大，橡膠越硬,10,11,定伸應(yīng)力：試樣在一定伸長(zhǎng)(通常300)時(shí)，原橫截面上單位面積所受的力，單位MPa,阿克隆磨耗：在阿克隆磨耗機(jī)上，使試樣與砂輪成150傾斜角和受到272kg的壓力情況下，橡膠試樣與砂輪磨耗1.61km時(shí)，用被磨損的體積來(lái)表征橡膠的耐磨性

6、，單位cm3/1.61km,撕裂強(qiáng)度：表征橡膠耐撕裂性的好壞，試樣在單位厚度上所承受的負(fù)荷，單位kN/m,其他性能指標(biāo)，如回彈性、生熱、壓縮永久變形、低溫特性、耐老化特性等,12,3.4 橡膠的加工工藝,橡膠制品的制備工藝過程復(fù)雜，一般包括塑煉、混煉、壓延、壓出、成型、硫化等加工工藝,塑煉：塑煉是使生膠由彈性狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榫哂锌伤苄誀顟B(tài)的工藝過程。生膠具有很高的彈性，不便于加工成型。經(jīng)塑煉后，分子質(zhì)量降低，黏度下降，可獲得適宜的可塑性和流動(dòng)性，有利于后面工序的正常進(jìn)行，如混煉時(shí)配合劑易于均勻分散，壓延時(shí)膠料易于滲入纖維織物等。塑煉過程實(shí)質(zhì)上就是依靠機(jī)械力、熱或氧的作用，使橡膠的大分子斷裂，大分子鏈

7、由長(zhǎng)變短的過程。塑煉常用的設(shè)備有開煉機(jī)和密煉機(jī),13,混煉：將各種配合劑混入生膠中制成質(zhì)量均勻的混煉膠的過程稱為混煉,混煉是橡膠加工工藝中最基本和最重要的工序之一，混煉膠的質(zhì)量對(duì)半成品的工藝加工性能和橡膠制品的質(zhì)量具有決定性的作用。在生產(chǎn)中，每次的混煉膠料都要進(jìn)行快速檢驗(yàn)，檢查的目的是為了判斷混煉膠料中配合劑是否分散良好，有無(wú)漏加、錯(cuò)加，以及操作是否符合工藝要求等，以便及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題和采取補(bǔ)救措施。混煉采用的設(shè)備有開煉機(jī)和密煉機(jī)，密煉機(jī)的混煉室是密閉的，混合過程中物料不會(huì)外泄，有效地改善了工作環(huán)境,14,450型開煉機(jī),橡膠密煉機(jī),15,一般混煉過程中加料順序的原則是：如用量少、難分散的配合劑，

8、則先加；如用量大、易分散的配合劑，則后加；為了防止焦燒，硫黃和超速促進(jìn)劑一般最后加入,塑煉膠、再生膠、母煉膠促進(jìn)劑、活性劑、防老劑補(bǔ)強(qiáng)、填充劑液體活化劑硫磺、超速促進(jìn)劑,16,壓延：利用壓延機(jī)輥筒之間的擠壓力作用，使物料發(fā)生塑性流動(dòng)變形，最終制成具有一定斷面尺寸規(guī)格和規(guī)定斷面幾何形狀的片狀材料或薄膜狀材料；或者將聚合物材料覆蓋并附著于紡織物表面，制成具有一定斷面厚度和斷面幾何形狀要求的復(fù)合材料，如膠布。壓延機(jī)是壓延工藝的主要設(shè)備，壓延機(jī)的類型依據(jù)輥筒數(shù)目和排列方式不同而異。最普遍使用的類型為三輥壓延機(jī)和四輥壓延機(jī),17,壓出：膠料在壓出機(jī)(或螺桿擠出機(jī))機(jī)筒和螺桿間的擠壓作用下，連續(xù)地通過一定

9、形狀的口型，制成各種復(fù)雜斷面形狀的半成品的工藝過程。用壓出工藝可以制造輪胎胎面膠條、內(nèi)胎胎筒、膠管、各種形狀的門窗密封膠條等,18,成型：把構(gòu)成制品的各部件，通過粘貼、壓合等方法組合成具有一定形狀的整體的過程,不同類型的橡膠制品，其成型工藝也不同，全膠類制品，如各種模型制品，成型工藝較簡(jiǎn)單，即將壓延或壓出的膠片或膠條切割成一定形狀，放入模型中經(jīng)過硫化即可得到制品。含有紡織物或金屬等骨架材料的制品，如膠管、膠帶、輪胎、膠鞋等，則必須借助一定的模具，通過粘貼或壓合方法將各零件組合而成型。粘貼通常是利用膠料的熱黏性能，或使用溶劑、膠漿、膠乳等黏合劑粘接成型,19,硫化：膠料在一定的壓力和溫度下，橡膠

10、大分子由線形結(jié)構(gòu)變?yōu)榫W(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的交聯(lián)過程,在這個(gè)過程中，橡膠經(jīng)過一系列復(fù)雜的化學(xué)變化，由塑性的混煉膠變?yōu)楦邚椥缘幕蛴操|(zhì)的交聯(lián)橡膠，從而獲得更完善的物理力學(xué)性能和化學(xué)性能，提高和拓寬了橡膠材料的使用價(jià)值和應(yīng)用范圍。硫化是橡膠制品生產(chǎn)中的最后一個(gè)加工工序。硫化方法很多，按其使用的硫化條件不同，可分為冷硫化、室溫硫化和熱硫化三種。硫化采用的設(shè)備有平板硫化機(jī)、硫化罐、鼓式硫化機(jī)和自動(dòng)定型硫化機(jī)等,橡膠必須加入硫黃或其它能使橡膠硫化（或稱交聯(lián)）的物質(zhì)，使橡膠大分子交聯(lián)成空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，才能得到具有使用價(jià)值的橡膠制品，但是，熱塑性橡膠可不必硫化,20,平板硫化機(jī),硫化橡膠中，長(zhǎng)鏈與長(zhǎng)鏈之間又形成鍵，產(chǎn)生網(wǎng)狀結(jié)

11、構(gòu)而交聯(lián)在一起，其柔韌性和彈性都會(huì)增大,21,第二節(jié) 天然橡膠,橡膠工人從橡膠樹上提取橡膠,22,天然橡膠(natural rubber，NR)是指從植物中獲得的橡膠，這些植物包括巴西橡膠 (也稱三葉橡膠)、銀菊、橡膠草、杜仲草等。巴西橡膠樹含膠量多，質(zhì)最好，產(chǎn)量最高， 采集最容易，目前世界天然橡膠總產(chǎn)量的98以上來(lái)自巴西橡膠樹,巴西橡膠樹適于生長(zhǎng)在熱帶和亞熱帶的高溫地。全世界天然橡膠總產(chǎn)量的90以上產(chǎn)自東南亞地區(qū)，主要是馬來(lái)西亞、印度尼西亞、斯里蘭卡和泰國(guó)，其次是印度、中國(guó)南部、新加坡、菲律賓和越南等,由于天然橡膠具有很好的綜合性能，至今天然橡膠的消耗量仍約占橡膠總消耗量的40,23,制備天

12、然橡膠的主要原材料是新鮮膠乳。將從樹上流出的新鮮膠乳經(jīng)過一定的加工和處理可制成濃縮膠乳和干膠,濃縮膠乳中的總固體物含量在60以上，主要用于乳膠制品,干膠按制造方式的不同，又可分為不同的品種。制造煙片膠、縐片膠、風(fēng)干片膠和顆粒膠的原則步驟基本相同，包括稀釋、除雜質(zhì)、凝固、脫水分、干燥、分級(jí)和包裝幾個(gè)步驟，但各步驟的實(shí)施工藝方法略有不同,24,天然橡膠，其化學(xué)組成是聚異戊二烯有順式與反式兩種構(gòu)型，它們的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式分別為,順式,反式,1）分子鏈的柔順性較好,2）分子鏈間僅有較弱的作用力,3）分子鏈中一般含有容易進(jìn)行交聯(lián)的基團(tuán)（如含不飽和雙鍵,順式-1,4-聚異戊二烯適合做橡膠，其分子結(jié)構(gòu)具有三個(gè)特點(diǎn),

13、25,天然橡膠的主要成分是橡膠烴（順式-1,4-聚異戊二烯），另外還含有7左右的非橡膠成分，如蛋白質(zhì)、丙酮抽出物、灰分、水分等，通過對(duì)35種煙膠片和102種皺膠片的組成分析，其結(jié)果如下表所示,26,天然橡膠具有很好的彈性。在通用橡膠中僅次于順丁橡膠。這是由于天然橡膠分子主鏈上與雙鍵相鄰的鍵容易旋轉(zhuǎn)，分子鏈柔性好，在常溫下呈無(wú)定型狀態(tài)；分子鏈上的側(cè)甲基體積小，數(shù)目少，位阻效應(yīng)??；天然橡膠為非極性物質(zhì)，分子間相互作用力小，對(duì)分子鏈內(nèi)旋轉(zhuǎn)約束和阻礙小,天然橡膠的性能和應(yīng)用,例如，天然橡膠的回彈率在0100范圍內(nèi)，可達(dá)5085以上，彈性模量為24MPa，約為鋼鐵的130000；伸長(zhǎng)率可達(dá)1000以上，

14、為鋼鐵的300倍。NR的Tg-72 ，冷卻到-72 以下時(shí)，彈性喪失變?yōu)榇嘈晕镔|(zhì)。受冷凍的生膠加熱到常溫，仍可恢復(fù)原狀,27,天然橡膠具有較高的力學(xué)強(qiáng)度。天然橡膠能在外力作用下拉伸結(jié)晶，是一種結(jié)晶性橡膠，具有自增強(qiáng)性，純天然橡膠硫化膠的拉伸強(qiáng)度可達(dá)1725 MPa，用炭黑增強(qiáng)后可達(dá)2535 MPa。天然橡膠的撕裂強(qiáng)度也很高，可達(dá)98 kN/m,然橡膠具有良好的耐屈撓疲勞性能，滯后損失小，生熱低，并具有良好的氣密性、防水性、電絕緣性和隔熱性,天然橡膠的加工性能好。表現(xiàn)為容易進(jìn)行塑煉、混煉、壓延、壓出等；但應(yīng)防止過煉，降低力學(xué)性能,28,天然橡膠的缺點(diǎn): 耐油性、耐臭氧老化性和耐熱氧老化性差,天然

15、橡膠為非極性橡膠，易溶于汽油、苯等非極性有機(jī)溶劑；天然橡膠分子結(jié)構(gòu)中含有大量的雙鍵，化學(xué)性質(zhì)活潑，容易與硫黃、鹵素、鹵化氫、氧、臭氧等反應(yīng)，在空氣中與氧進(jìn)行自動(dòng)催化的連鎖反應(yīng)，使分子斷鏈或過度交聯(lián)，使橡膠發(fā)生黏化或龜裂，即發(fā)生老化現(xiàn)象，與臭氧接觸幾秒鐘內(nèi)即發(fā)生裂口,29,天然橡膠具有最好的綜合力學(xué)性能和加工工藝性能，可以單用制成各種橡膠制品，也可與其他橡膠并用，以改進(jìn)其他橡膠的性能如成型黏著性、拉伸強(qiáng)度等。它廣泛應(yīng)用于輪胎，膠管、膠帶及各種工業(yè)橡膠制品；所以，天然橡膠是用途最廣的橡膠品種,30,天然牛筋底,玩具：天然耐咬橡膠,31,科學(xué)家們仔細(xì)研究了橡膠的分子結(jié)構(gòu)，發(fā)現(xiàn)它是以異戊二烯為單體的聚

16、合物，于是采用異戊二烯和1，3-丁二烯等有類似結(jié)構(gòu)的化合物，讓它們發(fā)生聚合反應(yīng)，得到了與天然橡膠有相似性質(zhì)的材料，這就是合成橡膠,第三節(jié) 合成橡膠,國(guó)際上重要的合成橡膠品種有：丁苯橡膠、聚丁二烯橡膠、丁基橡膠、丁睛橡膠、聚異戊二烯橡膠、氯丁橡膠以及聚烯烴共聚物類熱塑彈性體和苯乙烯共聚物類熱塑彈性體等。1999年世界合成橡膠的生產(chǎn)量為1400萬(wàn)噸，我國(guó)2000年合成橡膠的生產(chǎn)量為85萬(wàn)噸,32,合成橡膠的性能在某些方面已超過天然橡膠。如氯丁橡膠耐火性能好，丁苯橡膠耐油、耐老化、耐腐蝕都超過了天然橡膠。還有具有特殊用途的硅橡膠、氟橡膠等。現(xiàn)在，合成橡膠的產(chǎn)量已超過天然橡膠,33,3.1 丁苯橡膠,

17、丁苯橡膠(styrene-butadiene rubber，簡(jiǎn)稱SBR)是由1，3-丁二烯（1，3butadiene）與苯乙烯(styrene)共聚而得的高聚物，是最早工業(yè)化的合成橡膠，是一種綜合性能較好的、產(chǎn)量和消耗量最大的通用橡膠，約占合成橡膠總產(chǎn)量的55，橡膠總產(chǎn)量的34,34,乳液聚合SBR：自由基聚合。目前使用較多的為低溫乳液聚合丁苯橡膠,溶液聚合SBR：陰離子聚合,35,不同品種的丁苯橡膠分子的宏觀、微觀結(jié)構(gòu)是不同的。宏觀結(jié)構(gòu)參數(shù)包括：?jiǎn)误w比例、平均分子質(zhì)量、分子質(zhì)量分布、分子結(jié)構(gòu)的線性或非線性、凝膠含量等。微觀結(jié)構(gòu)參數(shù)主要包括：丁二烯鏈段中順式l，4、反式1，4和1，2結(jié)構(gòu)的比例

18、以及苯乙烯、丁二烯單元的分布等。丁苯橡膠的性能是由其宏觀和微觀結(jié)構(gòu)共同決定的,36,單體比例直接影響聚合物的性能,37,性能：耐水，耐老化性能，特別是耐磨性和氣密性好。缺點(diǎn)是不耐油和有機(jī)溶劑，抗撕強(qiáng)度小,用途：SBR為合成橡膠中最大的品種（約占50%），廣泛用于制造汽車輪胎，皮帶等；與天然橡膠共混可作密封材料和電絕緣材料,38,3.2 聚丁二烯橡膠,聚丁二烯橡膠（butadiene rubber, BR）：有乳液聚合和溶液聚合兩種，以溶液聚合為主。丁二烯聚合時(shí)1，4鍵合（順式和反式結(jié)構(gòu)）、1，2-鍵合的含量和分布是通過選擇不同的催化體系加以控制的，聚丁二烯橡膠是由上述幾種結(jié)構(gòu)組成的無(wú)規(guī)共聚物,

19、順式,反式,乙烯基,39,其中順式1，4-聚丁二烯質(zhì)量分?jǐn)?shù)高達(dá)9698，分子結(jié)構(gòu)比較規(guī)整，主鏈上無(wú)取代基，分子鏈非常柔順,順丁橡膠：是以1，3-丁二烯為單體，經(jīng)配位聚合而得到的高順式聚丁二烯高分子彈性體。是世界上僅次于丁苯橡膠的通用合成橡膠,40,順丁橡膠的結(jié)構(gòu)、性能及用途,分子結(jié)構(gòu)：比較規(guī)整，主鏈上無(wú)取代基，分子間作用力小，分子長(zhǎng)而細(xì)，分子中有大量的可發(fā)生內(nèi)旋轉(zhuǎn)的CC單鍵，使分子十分“柔軟”。同時(shí)分子中還存在許多較具反應(yīng)性的CC鍵,高彈性：順丁橡膠是當(dāng)前所有橡膠中彈性最高的一種橡膠，能在很寬的溫度范圍內(nèi)顯示高彈性，甚至在-40時(shí)還能保持。這種低溫下所具有的較高彈性及抗硬化性能，使其與天然橡膠

20、或丁苯橡膠并用時(shí)，能改善它們的低溫性能,41,滯后損失和生熱?。河捎陧樁∠鹉z分子鏈段的運(yùn)動(dòng)所需要克服周圍分子鏈的阻力和作用力小，內(nèi)摩擦小，當(dāng)作用于分子的外力去掉后，分子能較快的回復(fù)至原狀，因此滯后損失小，生熱小。這一性能對(duì)于使用時(shí)反復(fù)變形，且傳熱性差的輪胎的使用壽命是十分有利的,低溫性能好：主要表現(xiàn)在玻璃化溫度低，為-105左右，而天然橡膠為-73，丁苯橡膠為-60左右。所以摻用順丁橡膠的胎面在寒帶地區(qū)仍可保持較好的使用性能,42,耐磨性能優(yōu)異：對(duì)于需耐磨的橡膠制品，如輪胎、鞋底、鞋后跟等，這一膠種特別適用,填充性好：與丁苯橡膠和天然橡膠相比，順丁橡膠可填充更多的操作油和補(bǔ)強(qiáng)填料，有較強(qiáng)的炭黑

21、潤(rùn)濕能力，可使炭黑較好的分散，因而可保持較好的膠料性能。這一性能有利于降低膠料成本,另外還有屈撓性優(yōu)異、混煉時(shí)抗破碎能力強(qiáng)、與其他彈性體相容性好、模內(nèi)流動(dòng)性好、吸水性低等,43,拉伸強(qiáng)度與撕裂強(qiáng)度較低：順丁橡膠的拉伸強(qiáng)度和撕裂強(qiáng)度均低于天然橡膠及丁苯橡膠，摻用該種橡膠的輪胎胎面，表現(xiàn)多不耐刺，較易刮傷,缺點(diǎn)如下,抗?jié)窕圆涣迹喉樁∠鹉z在輪胎胎面中摻用量較高時(shí)，在車速高、路面平滑或濕路面上使用時(shí)，易造成輪胎打滑,此外還有加工性能欠佳、粘性較差、較易冷流等,44,用途：順丁橡膠主要用于制造輪胎中的胎面膠和胎側(cè)膠，約占80%以上；其他有自行車外胎、鞋底、輸送帶覆蓋膠、電線絕緣膠料、膠管、體育用品（高

22、爾夫球）、膠布、膩?zhàn)?、涂漆、漆布?順丁橡膠一般很少單獨(dú)使用。通過與其他橡膠共用，可以改善其在拉伸強(qiáng)度、抗?jié)窕阅?、黏合性能和加工性能等方面的不?45,3.3 氯丁橡膠,氯丁橡膠（chloroprene or neoprene rubber, 簡(jiǎn)稱CR）是由2-氯-1,3-丁二烯（簡(jiǎn)稱氯丁二烯）聚合而成的一種高分子彈性體。是合成橡膠的主要品種之一，發(fā)展較早（1906年1925年研制，1931年工業(yè)化生產(chǎn),從微觀上看，氯丁橡膠的分子大部分是反式-1,4加成結(jié)構(gòu)（8892），順式-1,4加成結(jié)構(gòu)（712），也含有少量1,2-或3,4-加成結(jié)構(gòu),46,氯丁橡膠,通用型,專用型,乳膠型,其中，硫黃調(diào)

23、節(jié)型氯丁橡膠采用硫黃和秋蘭姆作調(diào)節(jié)劑，由乳液聚合制得，結(jié)構(gòu)比較規(guī)整，可供一般橡膠制品使用。非硫黃調(diào)節(jié)型氯丁橡膠采用硫醇（或調(diào)節(jié)劑?。┳髡{(diào)節(jié)劑，由乳液聚合制得。專用型氯丁橡膠是用作粘合劑及其它用途的結(jié)晶性很大的均聚物或共聚物,47,強(qiáng)度：氯丁橡膠的拉伸強(qiáng)度與天然橡膠相似，其生膠具有很高的拉伸強(qiáng)度和伸長(zhǎng)率，具有自動(dòng)補(bǔ)強(qiáng)性質(zhì)。 耐老化性能：由于氯丁橡膠分子鏈的雙鍵上連接有氯原子，使雙鍵和氯原子都變得不活潑，因此其硫化膠的穩(wěn)定性良好，不易受大氣中的熱、氧、光的作用，表現(xiàn)為具有優(yōu)良的耐老化性能。 耐燃燒性：氯丁橡膠的耐燃燒性是橡膠中最好的。它具有不自燃的特點(diǎn)，接觸火焰可以燃燒，但隔斷火焰即行熄滅。 耐油

24、、耐溶劑性能：氯丁橡膠的耐油性僅次于丁腈橡膠而優(yōu)于其它通用橡膠。同時(shí)耐化學(xué)腐蝕很好,氯丁橡膠的物理機(jī)械性能,48,耐水性、透氣性：氯丁橡膠的耐水性比其它合成橡膠好，氣密性僅次于丁基橡膠。 相對(duì)密度：氯丁橡膠的相對(duì)密度比一般橡膠大，所以制造相同體積制品時(shí)的用量也大,耐寒性：由于其結(jié)構(gòu)的原因使氯丁橡膠的耐寒性不好。 結(jié)晶性：氯丁橡膠因以反1,4加成結(jié)構(gòu)為主，所以其結(jié)晶性較大。 電性能：由于氯丁橡膠分子結(jié)構(gòu)中含有極性的氯原子，所以電絕緣性不好。 貯存穩(wěn)定性：在室溫下氯丁橡膠容易從線型結(jié)構(gòu)向支鏈（或交聯(lián)）型轉(zhuǎn)化，因此，不加防老劑時(shí)，貯存穩(wěn)定性不好,49,氯丁橡膠的用途,由于氯丁橡膠具有優(yōu)異的耐熱性、耐

25、候性、耐油性、耐燃性，所以廣泛用于制造膠管、膠帶、電線包皮、電纜護(hù)套、印刷膠輥、膠板、襯墊及各種墊圈、膠粘劑等制品。同時(shí)可以與其它橡膠混合使用,50,3.4 乙丙橡膠,乙丙橡膠是以乙烯、丙烯為主要單體，適量加入第三單體，在齊格勒-納塔引發(fā)劑作用下共聚而得的高分子彈性體。乙烯和丙烯是價(jià)格低廉易得的單體，但由于加入的第三單體價(jià)格比較昂貴，因此乙丙橡膠的價(jià)格高于一般通用橡膠,乙丙橡膠分為：二元乙丙橡膠（ethylene-propylene copolymer, EPM）和三元乙丙橡膠（ ethylene-propylene-diene copolymer, EPDM ）。 目前最廣泛使用的是EPDM

26、,51,雙環(huán)戊二烯三元乙丙橡膠 （DCPD-EPDM,亞乙基降冰片烯三元乙丙橡膠（ENB-EPDM,CH2CH2）（CH2CH）（CH2CH） CH3,x,y,n,z,CH2 CHCHCH3,1,4-已二烯三元乙丙橡膠 （1,4-HD-EPDM,目前EPDM使用的單體主要有三種：雙環(huán)戊二烯（DCPD）、亞乙基降冰片烯（ENB）和1,4-已二烯（HD）。使用量?jī)H為1-2（摩爾數(shù),52,乙丙橡膠是一種無(wú)定型的非結(jié)晶橡膠，其分子主鏈上乙烯與丙烯單體單元呈無(wú)規(guī)排列，失去了聚乙烯或聚丙烯結(jié)構(gòu)的規(guī)整性，成為具有彈性的橡膠。 三元乙丙橡膠雖然引人了二烯烴類作第三單體，但由于二烯烴位于側(cè)鏈上，主鏈與二元乙丙橡

27、膠一樣，是不含雙鍵的完全飽和的直鏈型結(jié)構(gòu)，故三元乙丙橡膠不但保持了二元乙丙橡膠的各種優(yōu)良特性，又實(shí)現(xiàn)了用硫黃硫化的目的,乙丙橡膠中加入的第三單體主要影響乙丙橡膠的硫化速度和硫化膠性能。第三單體的含量一般用碘值表示，高者硫化速度快,53,乙丙橡膠的性能,具有優(yōu)異的熱穩(wěn)定性和耐老化性能是現(xiàn)有通用橡膠中最好的。 可在120的環(huán)境中長(zhǎng)期使用，其最高使用溫度為150。 乙丙橡膠耐候性好，能長(zhǎng)期在陽(yáng)光、潮濕、寒冷的自然環(huán)境中使用。含炭黑乙丙橡膠硫化膠在陽(yáng)光下曝曬三年后未發(fā)生龜裂，物理機(jī)械性能變化亦很小。 乙丙橡膠具有突出的耐臭氧性能，不但大大優(yōu)于天然橡膠、丁 苯橡膠、氯丁橡膠等通用橡膠，而且也優(yōu)于一般被認(rèn)

28、為耐老化性能很好的丁基橡膠,54,低密度和高填充特性：乙丙橡膠的密度是所有橡膠中最低的，約為0.8600.870g/cm3，即同體積的 乙丙橡膠制品的質(zhì)量比其它橡膠制品的質(zhì)量輕，加之乙丙橡膠可以大量填充油和填充劑可高達(dá)200份，因而可以降低乙丙橡膠制品的成本，彌補(bǔ)了乙丙橡膠生膠價(jià)格比一般通用橡膠稍高的不足，選用高門尼粘度的乙丙橡膠，經(jīng)高填充后，降低了成本，且對(duì)物理機(jī)械性能亦影響不大,此外，還有耐化學(xué)腐蝕性能好、具有較好的彈性和低溫性能、電絕緣性能優(yōu)異、具有優(yōu)異的耐水性、耐熱水和水蒸汽性能,55,硫化速度慢：二元乙丙橡膠和低飽和度的雙環(huán)戊二烯三元乙丙橡膠硫化速度最慢，不能與二烯烴橡膠共硫化，因此限制了它的用途。 自粘性與互粘性差：由于乙丙橡膠的自粘性與互粘性差，往往給加工工藝帶來(lái)很大困難，特別是在制造多層結(jié)構(gòu)的復(fù)雜制品時(shí)，若處理不當(dāng)，會(huì)造成制品脫層或呈海綿狀。這也是乙丙橡膠尚不能在輪胎胎體中使用的主要原因，亦是乙丙橡膠