2022年《橡膠工藝原理》講稿doc-《橡膠工藝原理》講稿

1、橡膠工藝原理講稿緒 論一橡膠材料的特點(diǎn)1. 高彈性 ：彈性模量低,伸長(zhǎng)變形大,有可復(fù)原的變形, 并能在很寬的溫度（-50150 ）范疇內(nèi)保持彈性；2. 粘彈性 ：橡膠材料在產(chǎn)生形變和復(fù)原形變時(shí)受溫度和時(shí)間的影響,表現(xiàn)有明顯的應(yīng)力放松和蠕變 現(xiàn)象,在震驚或交變應(yīng)力作用下,產(chǎn)生滯后缺失；3. 電絕緣性 ：橡膠和塑料一樣是電絕緣材料；4有 老化現(xiàn)象 ：如金屬腐蝕、木材腐朽、巖石風(fēng)化一樣,橡膠也會(huì)由于環(huán)境條件的變化而產(chǎn)生老 化現(xiàn)象,使性能變壞,壽命下降；5. 必需進(jìn)行 硫化 才能使用,熱塑性彈性體除外；6. 必需加入 協(xié)作劑 ；其它如比重小、硬度低、松軟性好、氣密性好等特點(diǎn),都屬于橡膠的珍貴性能；表征

2、橡膠物理機(jī)械性能的指標(biāo)：拉伸強(qiáng)度：又稱扯斷強(qiáng)度、抗張強(qiáng)度,指試片拉伸至斷裂時(shí)單位斷面上所承擔(dān)的負(fù)荷,單位為兆帕（ MPa）,以往為公斤力平方厘米（kgf/cm2）；定伸應(yīng)力 ：舊稱定伸強(qiáng)度,指試樣被拉伸到肯定長(zhǎng)度時(shí)單位面積所承擔(dān)的負(fù)荷；計(jì)量單位同拉伸強(qiáng)度；常用的有 才能的高低；100、 300和 500定伸應(yīng)力；它反映的是橡膠抗擊外力變形撕裂強(qiáng)度：將特殊試片（帶有割口或直角形）撕裂時(shí)單位厚度所承擔(dān)的負(fù)荷,表示材料的抗撕裂性,單位為 k / ；伸長(zhǎng)率： 試片拉斷時(shí),伸長(zhǎng)部分與原長(zhǎng)度之比叫作伸長(zhǎng)率；用百分比表示；永久變形 ：試樣拉伸至斷裂后,標(biāo)距伸長(zhǎng)變形不行復(fù)原部分占原始長(zhǎng)度的百分比；在解除了外力

3、作用并放置肯定時(shí)間 一般為 3 分鐘 ,以 %表示；回彈性： 又稱沖擊彈性,指橡膠受沖擊之后復(fù)原原狀的才能,以 %表示；硬度： 表示橡膠抗擊外力壓入的才能,常用邵爾硬度計(jì)測(cè)定；橡膠的硬度范疇一般在 20100之間,單位為邵氏 A；二關(guān)于橡膠的幾個(gè)概念橡膠 ：世界上通用的橡膠的定義引自美國(guó)的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) and Material；定義如下：ASTM-D1566America Society of Test 橡膠是一種材料,它在大的變形下能快速而有力地復(fù)原其變形,能夠被改性 硫化 ；改性的橡膠實(shí)質(zhì)上不溶于（但能溶脹于）沸騰的苯、甲乙酮、乙醇甲苯混合物等溶劑中；改性的橡膠室溫下（1829）被拉伸到原先長(zhǎng)

4、度的兩倍并保持一分鐘后除掉外力,它能在一分鐘內(nèi)復(fù)原到原先長(zhǎng)度的 1.5 倍以下,具有上述特點(diǎn)的材料稱為橡膠；注： 1）橡膠是一種材料,具有特定的使用性能和加工性能,屬有機(jī)高分子材料；2）橡膠在室溫下具有高彈性；3）橡膠能夠被改性是指它能夠硫化；4）改性的橡膠即硫化膠不溶解但能溶脹； 生膠 ： 沒有加入?yún)f(xié)作劑且尚未交聯(lián)的橡膠；一般由線型大分子或帶有支鏈的線型大分子構(gòu)成,可以溶于有機(jī)溶劑；混煉膠： 生膠與協(xié)作劑經(jīng)加工混合勻稱且未被交聯(lián)的橡膠；常用的協(xié)作劑有硫化劑、促進(jìn)劑、活性劑、補(bǔ)強(qiáng)填充劑、防老劑等；硫化膠： 混煉膠在肯定的溫度、壓力和時(shí)間作用下,經(jīng)交聯(lián)由線型大分子變成三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)而得到的橡膠；一

5、般不溶于溶劑；三橡膠工藝原理的主要內(nèi)容橡膠工藝原理是討論和探討橡膠的性質(zhì)、加工及應(yīng)用的一門科學(xué)技術(shù),是數(shù)學(xué)、物理、化學(xué)、高分子物理、高分子化學(xué)、化學(xué)工程等多學(xué)科得相互滲透及應(yīng)用,是把基礎(chǔ)理論應(yīng)用到橡膠得加工 及使用得橋梁；橡膠工藝原理敘述了由單純的原材料變?yōu)榫哂刑囟ǖ男阅芎屯庑蔚南鹉z制品的過(guò)程；主要內(nèi)容包括：1橡膠的協(xié)作：依據(jù)制品的性能要求,考慮加工工藝性能和成本等因素,把生膠和協(xié)作劑組合在一起的過(guò) 程；一般的協(xié)作體系包括生膠、硫化體系、補(bǔ)強(qiáng)體系、防護(hù)體系、增塑體系等；有時(shí)仍包括其它一些特殊的體系如阻燃、著色、發(fā)泡、抗靜電、導(dǎo)電等體系；1） 生膠 （或與其它高聚物并用）：母體材料或基體材料2）

6、 硫化體系 ：與橡膠大分子起化學(xué)作用,使橡膠由線型大分子變?yōu)槿S網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),提高橡膠 性能、穩(wěn)固外形的體系；3） 補(bǔ)強(qiáng)填充體系：在橡膠中加入炭黑等補(bǔ)強(qiáng)劑或其它填充劑,或者提高其力學(xué)性能,改善工 藝性能,或者降低制品成本；4） 防護(hù)體系： 加入防老劑,延緩橡膠的老化,提高制品的使用壽命；5） 增塑體系 ：降低制品硬度和混煉膠的粘度,改善加工工藝性能；2橡膠的加工工藝過(guò)程：無(wú)論什么橡膠制品,都要經(jīng)過(guò)混煉和硫化這兩個(gè)過(guò)程；對(duì)很多橡膠制品,如膠管、膠帶、輪 胎等,仍需經(jīng)過(guò)壓延、壓出這兩個(gè)過(guò)程,對(duì)門尼粘度比較高的生膠,仍要塑煉；因此,橡膠加工 中最基礎(chǔ)、最重要的加工過(guò)程包括以下幾個(gè)階段：1）塑煉： 降低生

7、膠的分子量,增加塑性,提高可加工性；2）混煉： 使配方中各個(gè)組分混合勻稱,制成混煉膠；3）壓延 ：混煉膠或與紡織物、鋼絲等骨架材料通過(guò)壓片、壓型、貼合、擦膠、貼膠等操作制成 肯定規(guī)格的半成品的過(guò)程；4）壓出： 混煉膠通過(guò)口型壓出各種斷面的半成品的過(guò)程,如內(nèi)胎、胎面、胎側(cè)、膠管等；5）硫化： 橡膠加工的最終一道工序,通過(guò)肯定的溫度、壓力和時(shí)間后,使橡膠大分子發(fā)生化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生交聯(lián)的過(guò)程；四橡膠的進(jìn)展歷史1自然橡膠的進(jìn)展歷史考古發(fā)覺,人類在11 世紀(jì)就開頭使用橡膠在南美制造橡膠球、橡膠鞋及橡膠瓶；1493 年1496年哥侖布發(fā)覺新美洲大陸時(shí),發(fā)覺海地島上土人玩的球能從地上彈起來(lái),此后,歐洲人才知道橡

8、膠的這種性質(zhì)； 1735 年,法國(guó)科學(xué)家Condamine 參與南美洲科考,帶回了最早的橡膠制品；直到1823 年,英國(guó)人馬辛托希創(chuàng)辦了世界上第一個(gè)橡膠廠,生產(chǎn)防水布,這是橡膠工業(yè)的開頭；1839 年, Goodyear 創(chuàng)造了硫化,這兩項(xiàng)創(chuàng)造為橡膠工業(yè)的進(jìn)展奠定了基礎(chǔ)；1862 年, Honcock 創(chuàng)造了雙輥機(jī) 1876 年,英國(guó)開頭在東南亞殖民地國(guó)家種植橡膠樹 1888 年, Dunlop 創(chuàng)造了充氣輪胎 1904 年,發(fā)覺硫化活化劑 ZnO,炭黑可以補(bǔ)強(qiáng) 1906 年,發(fā)覺促進(jìn)劑苯胺 1921 年,發(fā)覺促進(jìn)劑 D,從今橡膠工業(yè)得到快速進(jìn)展；2合成橡膠的進(jìn)展歷史（ 1）對(duì)自然橡膠的剖析和

9、仿制1820 年,法拉第明確了橡膠由 C 和 H 組成； 1860 年,威廉姆斯（Williams ）發(fā)覺橡膠經(jīng)蒸餾可產(chǎn)生異戊二烯化合物,并認(rèn)為它是橡膠的基本化學(xué)組成；1875 年,鮑查達(dá)（Bouchardat ）認(rèn)為異戊二烯能合成出類似橡膠的物質(zhì),這是最早的關(guān)于人工合成橡膠的報(bào)道；（ 2）合成橡膠的產(chǎn)生、建立與進(jìn)展1881 年霍夫曼用1,3- 戊二烯合成橡膠；Du Pont公司生產(chǎn)1900 年,前蘇聯(lián)孔達(dá)科夫用2,3- 二甲基 -1 ,3- 丁二烯合成出橡膠；1929 年,美國(guó)齊柯爾（Thiokol ）公司生產(chǎn)了聚硫系合成橡膠；1931 年,美國(guó)CR； 1932 年前蘇聯(lián)工業(yè)生產(chǎn)了丁鈉橡膠后

10、,相繼生產(chǎn)的合成橡膠有SBR（1935 年德國(guó) Farbon 公司）、NBR（1937 年德國(guó) Farbon 公司）； 50 歲月, ZeiglerNatta 發(fā)覺了定向聚合,導(dǎo)致了橡膠工業(yè)的新飛躍,顯現(xiàn)了 BR（ 1960 年美國(guó) Phillips 公司）、 EPDM（1960 年意大利 Montedison 公司）、 IR 等新膠種,19651973 年間顯現(xiàn)了熱塑性彈性體；3國(guó)內(nèi)橡膠工業(yè)的進(jìn)展概況我國(guó)從 1904 年開頭在雷州半島等地種植NR,50 歲月將橡膠樹北移種植勝利,并在云南、廣西等地大面積種植,現(xiàn)在,我國(guó) NR產(chǎn)量占世界第四位；1915 年,在廣州建立第一個(gè)橡膠加工廠廣州兄弟創(chuàng)

11、制樹膠公司,生產(chǎn)鞋底1919 年,在上海建立清和橡皮工廠1927 年,在上海建立正泰橡膠廠,生產(chǎn)膠鞋1928 年,建立大中華橡膠廠,生產(chǎn)膠鞋1937 年,日本在青島建立現(xiàn)在的青島橡膠二廠我國(guó)從 1958 年開頭合成橡膠,國(guó)產(chǎn)第一塊合成膠是四川長(zhǎng)壽化工廠于 1958 年生產(chǎn)的 CR,1960 年蘭州化工廠生產(chǎn) SBR,1962 年蘭化生產(chǎn) NBR；目前國(guó)內(nèi)幾家大石化如燕山石化、蘭州石化、齊魯石化等均生產(chǎn)合成橡膠,通用的合成橡膠除了 IIR 外,其它均能生產(chǎn)；我國(guó)橡膠工業(yè)從 50 歲月后開頭飛速進(jìn)展,逐步形成了以上海的正泰、大中華,青島的橡膠二廠,黑龍江的樺林橡膠廠為中心的橡膠工業(yè)格局號(hào)稱橡膠界的

12、四大家族；其中正泰、大中華生產(chǎn)膠鞋、膠帶,膠二和樺林生產(chǎn)輪胎；到 1990 年止,全國(guó)縣級(jí)以上的橡膠企業(yè)就有 1000 多家,產(chǎn)值 180 億元,約占全國(guó)工業(yè)總產(chǎn)值的 1.5%, 約占化工工業(yè)總產(chǎn)值的 25%；90 歲月,我國(guó)橡膠工業(yè)得到了蓬勃進(jìn)展,個(gè)體、私營(yíng)橡膠企業(yè)如雨后春筍般進(jìn)展起來(lái),僅山東省大小橡膠企業(yè)就有 1000 多家,青島市有幾百家,96 年以后由于受氣候等因素的影響,世界 NR的產(chǎn)量銳減,致使 NR的價(jià)格飛漲,橡膠工業(yè)的進(jìn)展受到肯定程度的影響,但在國(guó)內(nèi)工業(yè)總產(chǎn)值、化工工業(yè)總產(chǎn)值中仍舊占有相當(dāng)比重；橡膠企業(yè)主要集中在北京、上海、山東、沈陽(yáng)、貴陽(yáng)、重慶、牡丹江等地；我院為我國(guó)橡膠工業(yè)

13、的進(jìn)展作出了突出奉獻(xiàn),為橡膠工業(yè)培育了近萬(wàn)名人才,很多畢業(yè)生已成為各個(gè)橡膠企業(yè)的負(fù)責(zé)人和骨干技術(shù)人員；五橡膠的用途橡膠的用途特別廣泛,在交通運(yùn)輸、建筑、電子、石油化工、農(nóng)業(yè)、機(jī)械、軍事、醫(yī)療等各個(gè)工業(yè)部門以及信息產(chǎn)業(yè)都獲得了廣泛的應(yīng)用；橡膠的最大用途是在于作輪胎,包括各種轎車胎、載重胎、力車胎、工程胎、飛機(jī)輪胎、炮車胎等,一輛汽車約需要240Kg 橡膠,一艘輪船約需要6070 噸橡膠,一架飛機(jī)需要600kg 橡膠,一門高射炮約需要 86Kg橡膠；橡膠的其次大用途是作膠管、膠帶、膠鞋等制品,另外如密封制品、輪船護(hù)弦、攔水壩、減震制品、人造器官、粘合劑等,范疇特別廣泛；有些制品雖然不大,但作用卻特

14、別重要,如美國(guó)“ 挑戰(zhàn)者” 號(hào)航天飛機(jī)因密封圈失靈而導(dǎo)致航天史上的重大凄慘大事；六橡膠工藝原理的學(xué)習(xí)方法及主要參考資料橡膠工藝原理課理論性不是很強(qiáng),體會(huì)總結(jié)比較多,不需要死記硬背,它與實(shí)際的聯(lián)系比較緊密,所以學(xué)習(xí)時(shí)肯定要與實(shí)際相結(jié)合,有條件的話多到工廠生產(chǎn)第一線學(xué)習(xí)參觀；重點(diǎn)把握生膠的性能特點(diǎn)與用途,橡膠的協(xié)作,橡膠的加工,對(duì)常見的專業(yè)術(shù)語(yǔ)要能夠懂得,要學(xué)會(huì)查閱文獻(xiàn)資料；最終目的是要運(yùn)用所學(xué)的理論學(xué)問,借助已有的工具和資料,依據(jù)產(chǎn)品的性能要求,設(shè)計(jì)配方,加工制造出合格的產(chǎn)品；另一方面,能運(yùn)用所學(xué)的學(xué)問,分析解決生產(chǎn)中遇到的實(shí)際問題；主要參考資料：1文摘性（ 1）中國(guó)化工文摘（季刊）；（2）化學(xué)

15、文摘（Chemical Abstract）（ CA）；（ 3） PAPRA Abstract 英國(guó)塑料橡膠協(xié)會(huì)文摘；（4）日本科技文獻(xiàn)速報(bào)；（5）橡膠文摘；2中文刊物（1）橡膠工業(yè)（月刊）（北京橡膠設(shè)計(jì)院）；（2）合成橡膠工業(yè)（雙月刊）（蘭化）；（3）特種橡膠制品；（4）橡膠參考資料；（5）橡膠譯叢；（6）膠帶工業(yè)；（7）乳膠工業(yè)；（8）炭黑工業(yè)；等3主要外文刊物（1）Rubber Chemistry and Technology（2）協(xié)會(huì)志第一章生膠 1.1 前言一本章內(nèi)容及要求通過(guò)本章學(xué)習(xí),要把握各種生膠的制造、結(jié)構(gòu)、性能及應(yīng)用特點(diǎn)；重點(diǎn)是各種生膠的物理性能、化學(xué)性能、使用性能及加工性能,

16、以及這些性能與結(jié)構(gòu)的關(guān)系；要求：1 把握 NR及通用合成橡膠的結(jié)構(gòu)、性能；2 把握特種合成橡膠的結(jié)構(gòu)及主要特性；3 明白新外形橡膠的結(jié)構(gòu)及特性；4 明白再生橡膠的制造過(guò)程；5 把握再生橡膠的使用特點(diǎn)；二橡膠的分類1按來(lái)源和用途分：自然橡膠（ NR）通用合成橡膠合成橡膠丁苯橡膠（SBR）順丁橡膠（BR）丁腈橡膠（NBR ）氯丁橡膠（CR）乙丙橡膠（EPM、 EPDM ）丁基橡膠（IIR ）異戊橡膠（IR）氟橡膠（ FPM ）硅橡膠（ MVQ 或 Q）聚氨酯橡膠（PU）丙烯酸酯橡膠（ACM ）特種合成橡膠 聚硫橡膠（T）氯化聚乙烯（CPE）氯磺化聚乙烯（CSM ）氯醚橡膠或氯醇橡膠（CO、ECO）

17、環(huán)氧化自然橡膠（ENR ）2按主鏈結(jié)構(gòu)及極性分類碳鏈橡膠飽和非極性：IIR 、EPR、EPDM不飽和非極性：NR 、IR、SBR、BR飽和極性：CPE、CSM 、FPM 、ACM不飽和極性 ：NBR 、CR雜鏈橡膠： T、 CO、PU元素有機(jī)橡膠：Q3按外形分：固體橡膠（塊狀橡膠）、液體橡膠、粉末橡膠4按交聯(lián)結(jié)構(gòu)分：化學(xué)交聯(lián)的傳統(tǒng)橡膠、熱塑性彈性體以上各種橡膠,NR 的用量最大,其次是SBR、BR、EPDM、IIR 、CR、NBR,近年來(lái), NR 的用量占全部橡膠用量的30%40%,SBR占合成橡膠的40%50%； 1.2 天 然 橡 膠自然橡膠是從自然植物中采集來(lái)的一種彈性材料,在自然界中含

18、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；一自然橡膠植物與采集含自然橡膠的植物很多,但具有采集價(jià)值的不多,自然橡膠的主要來(lái)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自然橡膠的采集膠乳存在于橡膠樹皮的乳管中,每日早晨在離地50cm 的樹干上按肯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(zhǎng)為樹粗的1/31/2時(shí)隔日割,而全周就須隔三天再割一次；總之應(yīng)本著這樣的原就：不致使樹木受損害,又要保持高的膠乳產(chǎn)量；二自然橡膠的分類與分級(jí) 1分類：一

19、般品種：風(fēng)干膠、縐片膠、煙片膠、顆粒膠NR三葉橡膠特制品種：充油橡膠、輪胎橡膠、膠清橡膠、易操作橡膠、粉末橡膠、純化膠、恒粘橡膠、低粘橡膠改性類：氧化膠、環(huán)氧化膠、鹵化膠、氫鹵化膠、液體膠、熱塑性膠野生橡膠：古塔波膠、馬來(lái)樹膠、杜仲膠、巴拉塔膠2NR的分級(jí) 目前 NR 的分級(jí)有兩種,一種是依據(jù)外觀質(zhì)量分級(jí),如煙片膠、縐片膠；另一種是依據(jù)理化指標(biāo) 分級(jí),如顆粒膠,后者比較科學(xué),也是目前國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的橡膠分級(jí)方法；1 按外觀質(zhì)量分級(jí)：國(guó)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(guó)產(chǎn)縐片膠標(biāo)準(zhǔn)：按 GB809087 國(guó)產(chǎn)縐片膠分為六個(gè)等級(jí),它們是

20、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 依據(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,說(shuō)明生膠抗熱氧老化性能越好；ISO2022 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

21、）,質(zhì)量依此降低；國(guó)產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)膠的規(guī)格按 GB808187 分為 CSR5號(hào)、 CSR10號(hào)、 CSR20號(hào)、 CSR50號(hào)共四個(gè)等級(jí),分別 與 ISO2022 中的 SMR5、SMR10、SMR20、SMR50相對(duì)應(yīng)；三自然橡膠的制造工藝及特點(diǎn)原材料：從橡膠樹上割下來(lái)的新奇膠乳,仍有雜膠,包括膠杯凝膠、自凝膠塊、膠線、皮屑膠、泥、浮渣膠,此外仍有煙片碎膠；1煙片膠35%膠乳過(guò)濾去雜質(zhì)加水稀釋至 1520%消泡澄清濾渣加 1%甲酸凝固（或乙酸）除水壓33.5mm薄片薰煙干燥（70, 78 天,防止霉變）檢查分級(jí)包裝2縐片膠白色縐片35%膠乳過(guò)濾除雜質(zhì)加水稀釋至 1820%消泡加 NaHSO3漂白防

22、腐加酸凝固軋煉水洗去水溶物壓成 12mm片熱空氣干燥（35, 10 天）檢查分級(jí)包裝褐色縐片膠線、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(guò)濾稀釋澄清濾渣加酸凝固脫水壓片壓條機(jī)械造粒干燥壓緊包裝化學(xué)法： 膠乳加絮凝劑（Al2SO43）離心分別干燥壓緊打包四 NR的組成及橡膠烴的結(jié)構(gòu)1自然橡膠的組成：1）NR的組成：橡膠烴： 9295%非橡膠成分： 7%蛋白質(zhì)： 23% 丙酮抽出物： 1.54.5% 少量灰分： 0.20.5%水分： 0.31.0%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

23、酸促進(jìn)橡膠硫化；（c）使橡膠簡(jiǎn)單吸取水分,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(wú)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,如含量高,可能會(huì)使制品產(chǎn)憤怒泡；3）橡膠烴的結(jié)構(gòu)：CH 3一次結(jié)構(gòu) ：結(jié)構(gòu)單元：CH 2C

24、CHCH 2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(wàn)3000 萬(wàn)；分子量分布指數(shù)：2.8 10 ；平均分子量接近 30 萬(wàn)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(wú)定形體,10以下開頭結(jié)晶,無(wú)定形與結(jié)晶共存,25結(jié)晶最快；拉伸條件下結(jié)晶、無(wú)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(guò)程中取向結(jié)晶,晶粒分布于無(wú)定形的橡膠中

25、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%；五自然橡膠的性質(zhì)物理性質(zhì)：）物理常數(shù)密度 d20=0.913g/cm 3； 折光指數(shù)（折射率）20=1.522）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(wú)肯定熔點(diǎn),加熱后漸漸軟化,生膠在 130 140時(shí)開頭軟化,200開頭分解（變色）,270猛烈分解；其長(zhǎng)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）：表示橡膠彈性變形才能的大小,受配

26、方、硫化條件的影響,打算于交聯(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,能夠從變外形態(tài)快速?gòu)?fù)原原狀的才能；受橡膠內(nèi)耗的影響,內(nèi)耗越大,回彈越??；NR有良好回彈性的緣由：NR大分子本身有較高的柔性鍵易旋轉(zhuǎn)；NR分子鏈側(cè)基少且體積小,對(duì)鍵的影響小；NR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,假如強(qiáng)度不夠,簡(jiǎn)單拉斷；NR的格林強(qiáng)度： 1.42.5MPa純膠硫化膠拉伸強(qiáng)度：1728MPa 撕裂強(qiáng)度： 98kN/m炭黑補(bǔ)強(qiáng)硫化膠拉

27、伸出強(qiáng)度：2535MPa 各種橡膠的機(jī)械強(qiáng)度比較：NR IRCRIIR NBRSBRBR耐屈撓疲憊性好：一般在 20 萬(wàn)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 10 1410 15 . cm（絕緣體體積電阻 10 1010 20 . 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

28、；化學(xué)性質(zhì)）鏈烯烴的一般特點(diǎn)：cCH 3NR的結(jié)構(gòu)式：CH 2 bCCHCH 2 aH 的解離能 a 與 b 相NR的分子鏈中雙鍵旁有三個(gè) 位置a、b、c,試驗(yàn)證明,這三個(gè)位置上的 不同,活性也不同,與伯氫c 相比, a、b 是仲氫,脫氫簡(jiǎn)單,所以反應(yīng)活性大；而比,由于脫氫后形成的大分子自由基穩(wěn)固（與側(cè)甲基的超共扼作用）,所以活性更大；反應(yīng)活性 abc；NR中有雙鍵,能夠與自由基、氧、過(guò)氧化物、紫外光及自由基抑制劑反應(yīng)；NR中有甲基（供電基）,使雙鍵的電子云密度增加,-H 的活性大,使NR更易反應(yīng)（易老化、硫化速度快）；）化學(xué)反應(yīng)性：（利用此對(duì)NR進(jìn)行改性）與硫黃反應(yīng)：進(jìn)行硫化交聯(lián)；與 Cl

29、2 反應(yīng),制備氯化自然橡膠；與 HCl 反應(yīng),產(chǎn)物為白色粉末,主要用作粘合劑；NR膠乳與過(guò)氧乙酸反應(yīng),得環(huán)氧化自然橡膠；環(huán)氧化程度可達(dá) 10、25、50、 75%（摩爾）,ENR50 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；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(lái)制作鞋底、堅(jiān)硬的模制品、機(jī)械襯里；與 MMA接枝：目前有MG49 和 MG30 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)疲憊性、粘著性較好；主要用來(lái)制造要求具有良好抗沖擊性能的堅(jiān)硬制品、無(wú)內(nèi)胎輪胎中不透氣的內(nèi)貼

30、層、纖維與橡膠的強(qiáng)力粘合劑等；六 NR的協(xié)作與加工1NR的協(xié)作硫化體系： 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；配方舉例： （以胎面膠為例） NR 100 （生膠） S 2.5 （硫化劑） CZ 0.5 （促進(jìn)劑）NOBS 0.5 （促進(jìn)劑）ZnO 6.0 （活化劑）SA 2.5 （活化劑）HAF 20 （補(bǔ)強(qiáng)劑）ISAF 30 （補(bǔ)強(qiáng)

31、劑）AW 0.5 （防老劑）4010NA 1.5 （防老劑）松焦油： 5.0 （增塑劑）石蠟： 1.0 （增塑劑）2NR的加工塑煉性好： 比合成橡膠易塑煉,易過(guò)煉；分子量高,1#煙片膠的威氏可塑度不到0.1 ,門尼粘度在 95120 之間；混煉性好： 比合成橡膠易混煉,易包熱輥、易吃粉、易分散；壓出性好 ：壓出速度快、質(zhì)量好、表面光滑；壓延型好： 收縮率低,熱塑性大；成型性好： NR的自粘性高,格林強(qiáng)度高；硫化特性好： 硫化速度快,但要防止過(guò)硫；最相宜的溫度143,不能超過(guò)160；所以 NR是綜合加工性能最好的橡膠；3NR的應(yīng)用NR 的應(yīng)用最廣：其中輪胎： 68% ；工業(yè)制品：13.5%；膠鞋

32、： 5.5%；膠乳： 9.5%；粘合劑： 1%；其他： 2.5%4異戊橡膠又稱合成自然橡膠,1954 年實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn),結(jié)構(gòu)單元與自然橡膠一樣,適于作淺色橡膠制品,與 NR有以下不同：1） 順式含量低于NR,結(jié)晶才能比NR差,分子量分布較NR窄,不含非橡膠成分,加工和力學(xué)性能較 NR差；2） 格林強(qiáng)度低,生膠有冷流傾向,硫化速度慢；3） IR 的耐老化性能較 NR差；4） 壓延、壓出性、粘和性能與 NR相當(dāng)；5反式聚異戊二烯橡膠（TPI）自然的 TPI 有杜仲膠、巴拉塔膠、古塔波膠,人工合成高反式 生產(chǎn),但是催化效率抵,價(jià)格昂貴；TPI 也已實(shí)現(xiàn)；國(guó)外已經(jīng)工業(yè)化TPI 與 NR不同,為 反式

33、1,4結(jié)構(gòu), 其性能也與 NR有明顯的不同,表現(xiàn)如下：1 60以下快速結(jié)晶,具有高硬度和高拉伸強(qiáng)度,常溫下象 塑料 那樣硬,結(jié)晶度在 25%45%之間；隨溫度上升,結(jié)晶度下降,硬度和拉伸強(qiáng)度急劇下降；2 溫度高于 60, TPI 能軟化,具有彈性,表現(xiàn)出橡膠的特性,可以硫化；應(yīng)用此特性可以用作外形記憶材料 ；3 TPI 無(wú)生理毒性, 可作為 醫(yī)用夾板 ,可以用酒精直接消毒；4 硫化過(guò)程表現(xiàn)出明顯的三階段特點(diǎn)：未硫化階段：結(jié)晶,屬于典型的熱塑性材料,強(qiáng)度、硬度高,沖擊韌性極好,軟化點(diǎn)低（60）,可在熱水中或熱吹風(fēng)中軟化,可以直接在身體上模型固化,也可以捏塑成型,隨體性好,輕巧、衛(wèi)生,可以重復(fù)使用

34、,可以代替石膏作固定夾板、繃帶、矯形器件、假肢等；低中度交聯(lián)階段：交聯(lián)點(diǎn)間鏈段仍能結(jié)晶,表現(xiàn)為結(jié)晶型網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)高分子,可以作外形記憶功能材料（室溫下具有熱塑性、受熱后具有熱彈性）；交聯(lián)度達(dá)到臨界點(diǎn)：表現(xiàn)為典型的彈性體特性,耐疲憊性能優(yōu)異,滾動(dòng)阻力小,生熱低,是進(jìn)展高速節(jié)能輪胎的一種抱負(fù)材料；5 塑煉和混煉溫度不能低于60,半成品挺性好,易噴霜冷卻固定在變外形TPI硫化 定型記憶材料原理加熱,外力變形熱變外形取消外力加熱,復(fù)原原形變形部位待用合 成 橡 膠在 8 種合成橡膠中全部由我國(guó)自行討論開發(fā)的膠種有 膠種是 EPDM；BR、SSBR、 SBS和 CR；全部引進(jìn)國(guó)外技術(shù)的 1.3 丁 苯 橡

35、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(guó)的 Farben 公司生產(chǎn)）和溶聚（60 歲月投入工業(yè)化生產(chǎn),進(jìn)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：52溶液法： 60 歲月后投入工業(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）乳聚 SBR一般品種高溫乳聚1000系列非炭黑填充 SBR1100系列充炭黑 SBR1200系列充油 SBR低溫乳聚1300系列充油充炭黑 S

36、BR2022系列SBR膠乳1500系列非炭黑填充 SBR1600系列充炭黑 SBR1700系列充油 SBR1800系列充油充炭黑 SBR2100系列 SBR膠乳溶聚 SBR特殊品種：液體SBR、羧基 SBR 、高苯乙烯 SBR、粉末 SBR、熱塑性 SBR等鋰系溶聚 SBR：無(wú)規(guī)共聚、嵌段共聚SBR醇烯溶聚 SBR 高反式 1,4-SBR錫偶聯(lián)溶聚 SBR三 SBR的結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)式CH2CHCHCH 2xCH2CHyCH2CHzCHCH2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

37、1物理常數(shù)密度（ g/cm3）d=0.920.94折光指數(shù) 1.532SBR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 1.43.0MPa ；但炭黑補(bǔ)強(qiáng)后硫化膠的拉伸強(qiáng)度高達(dá) 1728MPa；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；5SBR耐屈撓疲憊性比 NR差,但耐初始龜裂性好,耐裂口增長(zhǎng)性差；6SBR粘著性比 NR差；7SBR的電性能和耐溶劑性 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）協(xié)

38、作與加工協(xié)作： 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 活化劑NR中多 硫化速度慢 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4060 之間）一般不需要塑煉；混煉性 SBR 對(duì)炭黑潮濕性差,混煉生熱高,開煉機(jī)應(yīng)控溫在 4050之間且包冷輥；密煉機(jī)混煉時(shí)間不宜過(guò)長(zhǎng),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 硫化性 硫化速度慢,操作安全性好五 SBR的應(yīng)用NR并用或采納增粘

39、劑改善；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)等特殊情形外的 一般場(chǎng)合均可使用；主要用于輪胎工業(yè),另外仍用于運(yùn)輸帶的掩蓋膠,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 聚丁二烯橡膠（BR）我國(guó)順丁橡膠的生產(chǎn)才能占合成橡膠總生產(chǎn)才能的 45%,目前國(guó)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(yáng)、獨(dú)山子,均采納國(guó)產(chǎn)技術(shù)；一聚丁二烯橡膠的分類按制備方法分類：超高順式聚丁二烯橡膠（順式 98%以上）高順式聚丁二烯橡膠（順式 低順式聚丁二烯橡膠（順式9698%,Ni、Co、稀土催化劑）3540%,Li 催化

40、劑）聚丁二烯橡膠溶聚低乙烯基聚丁二烯橡膠（乙烯基8%,順式 91%）中乙烯基聚丁二烯橡膠（乙烯基3555%）高乙烯基聚丁二烯橡膠（乙烯基70%以上）低反式聚丁二烯橡膠（反式9%,順式 91%）反式聚丁二烯橡膠（反式95%以上,室溫為橡膠態(tài)）乳聚：乳聚聚丁二烯橡膠本體聚合：丁鈉橡膠（已剔除）二聚丁二烯橡膠的結(jié)構(gòu)1結(jié)構(gòu)式：CH2CHCHCH2xCH 2CHyCHCH 2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(wú)規(guī)共聚物；2聚丁二烯橡膠的 玻璃化溫度 Tg 打算于分子中所含的乙烯基的量；順式：Tg=-10

41、5 , 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 上升； Tg=91V-106 ,如 V=35%時(shí),實(shí)測(cè)Tg=70,運(yùn)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)晶才能比 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)變的敏銳性比 NR低,而對(duì)溫度的敏銳性較高；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24,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

42、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 滯后缺失小、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滯后缺失和生熱低 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12MPa,補(bǔ)強(qiáng)硫化膠的拉伸強(qiáng)度可達(dá)1725MPa；5抗?jié)窕圆?、耐刺穿及粘著性?6BR的冷流性大 （生膠或未硫化膠在停放過(guò)程中由于自身重量而產(chǎn)生流淌的現(xiàn)象）7BR的老化性能 NR好,主要以交聯(lián)為主；四協(xié)作與加工1協(xié)作 ：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

43、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)溫度敏銳,速度不宜過(guò)快,壓出時(shí)適應(yīng)溫度范疇較窄；（6）硫化時(shí)充模簡(jiǎn)單,不易過(guò)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?jī)H次于 SBR； 1.5 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(guó)內(nèi)目前仍從日本、荷蘭、美國(guó)等公司進(jìn)口 EPDM；二乙丙膠的分類依據(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）EPD

44、M依據(jù)第三單體的不同,分為：D型 雙環(huán)戊二烯E型亞乙基降冰片烯CH 2CHCHCH 2CHCH3H 型1,4-己二烯CH2CH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)固性和較高的熱穩(wěn)固性；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 3第三單體的含量3040%（mol）時(shí)是較好的彈性體；為使第三單體在乙丙膠中分布勻稱,聚合時(shí)一般實(shí)行分批加入的方法；第三單體用量多時(shí),不

45、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 ,是全部橡膠中比重最小的；2耐老化性能優(yōu)異優(yōu)秀的 耐臭氧 性能：乙丙橡膠被譽(yù)為：“ 無(wú)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；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(zhǎng)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；優(yōu)秀的 耐天候 性：乙丙膠的耐天候（光、熱、風(fēng)、雨、臭氧、氧）性在全部的通用橡膠中是最好 25 年以上；的,作屋面防水卷材使用壽命可以達(dá)到

46、 3優(yōu)異的電絕緣性能乙丙橡膠的耐絕緣性能是特別好的,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,特殊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)固性和非極性,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微小,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杰出的耐水、過(guò)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(guò)熱水、耐蒸汽性能；（五協(xié)作與加工 1協(xié)作：EPM IIR

47、 SBRNR CR）硫化體系：EPDM可以用硫黃硫化體系,硫黃用量 12 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(guó)產(chǎn) EPDM（D）為例： EPDM100 硬脂酸 1 氧化鋅 5 促 M0.5 TMTD1.5 S1.5 HAF50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；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；增粘劑： 乙丙橡膠的自粘性及與其它材料的粘著性均不好,協(xié)作時(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；防護(hù)體系：雖然乙丙橡膠的耐老

48、化性能很好,但在較高溫長(zhǎng)期使用的情形下仍需加入防老劑,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,采納密煉分散成效較好,裝膠容量比正常高 15%；為了提高粘合性能,可以采納提高粘合溫度、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（15）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亮彈性體；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

49、膠的連續(xù)化生產(chǎn)；主要用于輪胎工業(yè)作內(nèi)胎；國(guó)內(nèi)燕化從意大利引進(jìn)技術(shù)年產(chǎn)3 萬(wàn)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(guò)陽(yáng)離子聚合得到；通常依據(jù) 異戊二烯的含量即不飽和度及是否鹵化來(lái)分類：丁基橡膠一般品種不飽和度： 0.61.0%mol1.11.5%mol1.62.0%mol2.12.5%mol mol鹵化品種2.63.3%氯化丁基橡膠溴化丁基橡膠氯化丁基橡膠（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CH3CH2xCH 2CH3CH 2CH 3CH2yCCCHCCH3CH 3結(jié)構(gòu)式： 分

50、子主鏈四周有密集的側(cè)甲基,且有不飽和雙鍵位于主鏈上,對(duì)穩(wěn)固性影響較大；引入的異戊二烯便于交聯(lián),其數(shù)量相當(dāng)于主鏈上每 可以近似地看作飽和橡膠；但因雙鍵的位置與 大；100 個(gè)碳原子才有一個(gè)雙鍵（單個(gè)存在）,EPDM中雙鍵的位置不同,對(duì)性能的影響較集合態(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 三丁基橡膠的性能1421MPa,為了提高耐磨及抗撕裂性能,仍需補(bǔ)強(qiáng)；1與乙丙膠類似的性能：優(yōu)良的化學(xué)穩(wěn)固性、耐水性、高絕緣性、耐酸堿、耐腐蝕；2氣密性特別好：全部橡膠中最好的；（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

51、最低的,室溫沖擊彈性只有811%；它在很寬的溫度和頻率范疇內(nèi)可以保持 tan0.5 ；良好的減震性能特殊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 1421MPa；5耐熱性、耐侯性好 6自粘性和互粘性差 結(jié)構(gòu)中無(wú)極性基團(tuán)或活性基團(tuán)；四丁基橡膠的協(xié)作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、協(xié)作劑溶解度低、包輥性不 好等特點(diǎn)；但它又具有不能用過(guò)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協(xié)作硫化 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,

52、促進(jìn)劑選 用秋蘭姆和二硫代氨基甲酸鹽為主促進(jìn)劑、噻唑類或胍類為其次促進(jìn)劑；樹脂硫化的硫化膠的耐熱 性好；用過(guò)氧化物硫化會(huì)引起斷鏈；補(bǔ)強(qiáng)最常用的是炭黑,但成效不如不飽和橡膠好,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 2加工510 份,或適量環(huán)烷油；煉膠 不易塑煉,可以加入塑解劑使其斷鏈；混煉時(shí)用密煉成效好；密煉容量比 NR、SBR的標(biāo)準(zhǔn)容量 多 1020%；混煉起始溫度 70,排膠溫度高于 125,一般 155160為宜；壓延壓出 比自然橡膠困難得多,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,

53、工藝上留意粘合面防污,可以 采納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(zhǎng)時(shí)間高溫硫化方可達(dá)到正確硫化狀態(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 鍵的 位上；溴化丁基橡膠含溴量約為 2%；1.1%1.3%主要反應(yīng)在異戊二烯鏈節(jié)雙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),特殊適用于作內(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

54、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；目前主要采納低溫乳液聚合；一丁腈橡膠的分類依據(jù) 丙烯腈含量 分：極高 ACN 含量 43%以上 高 ACN 含量 3642%一般品種 中高 ACN 含量 3135% 中 ACN 含量 2530%丁腈橡膠 低 ACN 含量 24%以下氫化丁腈橡膠特殊品種羧基丁腈橡膠 液體丁腈橡膠粉末丁腈橡膠二丁腈橡膠的結(jié)構(gòu)：結(jié)構(gòu)式CH2CHCHCH 2xCH 2CHyCH 2CHzCNCHCH 21丙烯腈含量與丁腈橡膠的極性：丙烯

55、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(lái)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丁腈橡膠的集合態(tài)結(jié)構(gòu)：丁腈橡膠的兩種結(jié)構(gòu)單元是無(wú)規(guī)共聚的,其中丁二烯以反 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1,4- 結(jié)構(gòu)聚合,是非結(jié)晶的無(wú)定形高NBR為非結(jié)晶性橡膠；純膠硫化膠強(qiáng)度為 34.5MPa,炭黑補(bǔ)強(qiáng)后拉伸強(qiáng)度為 2530MPa；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(zhǎng)期使用溫度為 100；

56、4抗靜電性 在通用橡膠中是獨(dú)一無(wú)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；此外仍有粉末丁腈橡膠、液體丁腈橡膠；NBR的特殊品種常用的有氫化丁腈膠（填補(bǔ)了 NBR和 FPM之間的空白；五協(xié)作與加工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,硫化 各種體系都可以,由于與硫黃的溶解性差,所以應(yīng)當(dāng)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(wú)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；仍可以作為 PVC