生活中的橡膠材料論文

1、生活中的橡膠材料高分子材料自上世紀(jì)問世以來，因具有質(zhì)量輕, 加工方便，產(chǎn)品美觀實用等特點，頗受人們青睞，廣泛應(yīng)用于各行各業(yè)。隨著塑料制品消費量的不斷增長，塑料廢棄物也迅速增加，對環(huán)境的影響日趨突出。廢塑料棄物的處 理也成為全球性的問題。況且，高分子材料的原料是石油和天然氣，都是不可再生的資源。近年來，石油原料的有 效開采儲量迅速下降，能源價格不斷上升，更加速了廢舊高分子材料的資源化進程。70 年代初， 美國就開始研究塑料對環(huán)境的污染問題， 制止亂丟廢棄物，積極處置廢棄物。 他們采取的措施主要 是減少來源、回收利用、焚燒作為能源利用、填埋等。西歐國家對固體廢棄物的管理采取一致行動，目標(biāo)一體化，

2、但也考慮各自的地理環(huán)境、人口、工業(yè)生產(chǎn)能力、國民的生活習(xí)慣等因素。德國焚燒技術(shù)較為完善；英國仍以填埋 為主, 約占其城市固體廢棄物的 8%1 ；但是，現(xiàn)在歐洲最重要的發(fā)展趨勢是塑料原料的回收和再利用。意大利塑料 廢棄物的回收利用工作十分活躍，除了回收利用本國的廢棄聚乙烯制品外，還從其他國家如德國、法國進口大量的 塑料廢棄物進行回收。日本是亞洲塑料廢棄物回收利用工作做得較好的國家之一，日本塑料廢棄物的收集、分類、 處理、利用都已系列化、工業(yè)化。我國有關(guān)部門已將廢舊塑料資源化列入議事日程： 國家科委已將廢舊塑料資源化列入科技攻關(guān)項目； 環(huán)保局將廢棄 塑料列為 21 世紀(jì)在環(huán)保領(lǐng)域要控制的三大重點之

3、一，指出必須強化管理，依靠科技進步搞好回收利用；國家經(jīng)委 等部門也將塑料棄物的綜合利用列入重點課題。高分子廢棄物的特點（ 1）高增長性 2）難處理性（ 3）價值再生性（1）廢棄塑料的逐漸積累造成垃圾堆放點增多，填埋所用耕地面積加大，費用增加，同時耕地的減少，又會引 發(fā)糧食問題 。 .（2）焚燒廢棄塑料 6 雖然可以獲得能量，由此而產(chǎn)生的二氧化碳、氯化氫、二惡英等有害物質(zhì)對環(huán)境造成二次 污染。（ 3）大塊泡沫塑料、 農(nóng)用地膜等進入土壤， 殘留時間長， 特別是聚苯乙烯泡沫塑料， 在土壤中可數(shù)百年不分解， 影響了土地的滲透性，使土質(zhì)變壞，長期影響農(nóng)作物生長。（ 4）江河、湖泊及海洋漂浮物中多半以上是

4、廢棄塑料，水生物誤食或纏結(jié)后，大量死亡。（ 5）廢棄塑料中?；煊懈鞣N污染物和有害物，生活垃圾主要來源于家庭及商業(yè)服務(wù)業(yè)，這類塑料夾雜著大量污 染物并攜帶各種細(xì)菌和病原體，污染環(huán)境。醫(yī)療塑料中含有更多的細(xì)菌，象結(jié)核桿菌、肺炎球菌等。它們在收集、 運輸和儲存的條件下，會發(fā)生細(xì)菌病原體的蔓延與繁殖，以及有機物腐敗會產(chǎn)生惡臭氣味和黑臭垃圾水，這些污染 物進入環(huán)境，會造成直接或潛在的嚴(yán)重危害 7 。（ 6）造成資源的巨大浪費，熱固性塑料的高分子材料基本成分（單體）主要來自石油。一樣，從長遠(yuǎn)看石油 等資源不會“取之不盡，用之不竭” ，因此與其它自然資源，可以通過技術(shù)手段實現(xiàn)再利用的廢棄熱固塑料也是一 種再

5、生資源。如果廢棄熱固塑料直接廢棄，將造成巨大的資源浪費。（7）廢棄熱固塑料對環(huán)境的影響，廢棄熱固塑料填埋處理對環(huán)境的影響一直以來，填埋是處理廢棄熱固塑料的主 要方法。眾所周知，一是填埋侵占有限耕地，嚴(yán)重浪費國土資源 : 二是熱固性塑料性質(zhì)穩(wěn)定，填埋后經(jīng)久不腐，貽 害未來。它們滯留在土壤里就破壞了土壤的透氣性能， 降低了土壤的蓄水能力， 影響了農(nóng)作物對水分、 養(yǎng)分的吸收， 阻礙了禾苗根系的生長，從而造成農(nóng)作物的大幅度減產(chǎn)，使耕地劣化。此外，塑料添加劑中的重金屬離子及有毒物 質(zhì)會在土壤中通過擴散、滲透，直接影響地下水質(zhì)和植物生長。耐腐蝕抗細(xì)菌本是塑料制品的一大優(yōu)點，但它們成 為垃圾后卻成為科學(xué)家們

6、頭痛的難題， 在無空氣無光照的情況下， 微生物難以分解有機物， 塑料垃圾在填埋中需 200 年后方能分解殆盡。三是填埋后塑料垃圾經(jīng)雨水長期沖刷，使大量有害物質(zhì)帶入人類的生活壞境，造成對子孫后代 的危害。由上述所見，采用填埋法處理廢棄熱固塑料對環(huán)境的污染是一種長期累積效應(yīng)，百害而無一利。高分子廢棄物資源化利用存在的問題1 ）全社會對這個行業(yè)缺少理性認(rèn)識和政策扶持。主要表現(xiàn)在，人們環(huán)保意識普遍不強，對廢舊塑料回收利用 認(rèn)識不足；民眾普遍認(rèn)為用再生塑料制成的產(chǎn)品是劣質(zhì)產(chǎn)品；國家缺乏對廢棄塑料回收利用行業(yè)和再加工企業(yè)扶持的具體政策。（2）缺少完善的廢棄塑料回收體系。我國傳統(tǒng)的物資回收系統(tǒng)缺乏規(guī)劃和管理

7、，在管理和專業(yè)技術(shù)方面存在 很大缺陷。（3）借鑒國外技術(shù)、專利，直接從事塑料回收利用應(yīng)用技術(shù)試驗的研究較多，缺少逆著塑料合成路線探索塑 料裂解機理的理論探索。沒有足夠的理論指導(dǎo)，是我國廢舊塑料回收利用技術(shù)缺少根本性進展的一大原因。（4）國內(nèi)各地各單位在廢舊塑料回收利用技術(shù)研究一定程度上存在著重復(fù)性，總體上缺乏系統(tǒng)性。如：從事 單一品種廢塑料回收技術(shù)研究的多，從事混合廢舊塑料研究的少；從事廢舊塑料再生或裂解技術(shù)研究的多，從事混 合廢舊塑料分揀技術(shù)研究的少；從事廢舊塑料焚燒回收能源技術(shù)的少，從事廢舊塑料裂解催化劑研究的少；從事實 驗室技術(shù)試驗的多，進行配套工藝設(shè)備研究開發(fā)的少等。（5）廢舊塑料回收

8、利用技術(shù)工業(yè)化應(yīng)用重視不夠，許多實驗室成果并沒有及時轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)力。（6）對于污染最嚴(yán)重、收集最困難的居民家庭廢棄塑料的回收應(yīng)用技術(shù)，沒有引起足夠的重視，沒能進行技 術(shù)研究，而這類廢棄塑料恰恰是污染最嚴(yán)重的。（7）我國廢舊塑料回收加工業(yè)規(guī)模仍然相對較小，與我國這個塑料生產(chǎn)、消費大國每年產(chǎn)生大量廢舊塑料的 規(guī)模極不相稱，且簡單加工的多，技術(shù)含量低。（8） 我國廢舊塑料引起的環(huán)境污染問題， 沒有引起像歐美國家那樣的全社會的廣泛關(guān)注，國民環(huán)保意識不夠， 國家重視不夠，環(huán)保立法不夠。廢舊橡膠回收利用的方法廢舊橡膠的回收利用主要有兩種方法：通過機械方法將廢舊輪胎粉碎或研磨成微粒， 即所謂的膠粒和膠粉；通過

9、脫硫技術(shù)破壞硫化膠化學(xué)網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)制成所謂的再生橡膠。本文簡單介紹一下膠粉的生產(chǎn)技術(shù)。3.膠粉的應(yīng)用膠粉的應(yīng)用概括起來可分為兩大領(lǐng)域：一是直接成型或與新橡膠并用做成產(chǎn)品， 這屬于橡膠工業(yè)范疇；二是在非橡膠工業(yè)的廣闊領(lǐng)域中應(yīng)用?，F(xiàn)在全球范圍內(nèi)越來越多 的廠商采用膠粉替代原生材料，不僅有益于環(huán)境保護，而且更重要的是因為使用膠粉 能夠有效的降低成本、提高性能，得到其它材料得不到的效果。它可以作為橡膠、填 料及復(fù)合材料被廣泛的用于輪胎、膠管、膠帶、膠鞋、橡膠工業(yè)制品、電線、電纜及 建筑物材料等。膠粉還可以和塑料并用，如聚乙烯、聚氯乙烯、聚丙烯、聚氨脂等， 以提高性能，降低成本。橡膠材料作為高分子材料的重要

10、組成部分，隨著高分子材料在生活中應(yīng)用的增多也發(fā)揮著不可替代的作用。橡膠材料分為天然橡膠與合成橡膠二種。天然橡膠是從橡膠樹、橡膠草等植物中提取膠質(zhì)后加工制成；合成橡膠則由各種 單體經(jīng)聚合反應(yīng)而得。橡膠制品廣泛應(yīng)用于工業(yè)或生活各方面。橡膠的分子鏈可以交聯(lián)，交聯(lián)后的橡膠受外力作用發(fā)生變形時，具有迅速復(fù)原的能力，并具有良好的 物理力學(xué)性能和化學(xué)穩(wěn)定性。橡膠是橡膠工業(yè)的基本原料，廣泛用于制造、膠管、及其他各種橡膠制品。橡膠老化橡膠及其制品在加工，貯存和使用過程中，由于受內(nèi)外因素的綜合作用而引起橡膠性質(zhì)和的逐步變壞，最后喪失使用價值，這種變化叫做橡膠老化。表面上表現(xiàn)為龜裂、發(fā)粘、硬化、軟化、粉化、變色、長

11、霉等。不同特種型橡膠的來源及應(yīng)用特點用型橡膠的綜合性能較好，應(yīng)用廣泛。主要有：天然橡膠。從三葉橡膠樹的乳膠制得，基本化學(xué)成分為順-聚異戊二烯。彈性好，強度高，綜合性能好。異戊橡膠。全名為順 -1 4- 聚異戊二烯橡膠，由異戊二烯制得的高順式合成橡膠，因其結(jié)構(gòu)和性能與天然橡膠近似，故又稱合成天然橡膠。丁苯橡膠。簡稱 SBR由丁二烯和苯乙烯共聚制得。按生產(chǎn)方法分為乳液聚合丁苯橡膠和溶液聚合丁苯橡膠。其綜合性能和化學(xué)穩(wěn)定性好。順丁橡膠。全名為順式-1 4-聚丁二烯橡膠，簡稱 BR由丁二烯聚合制得。與其他通用型橡膠比，硫化后的順丁橡膠的耐寒性、耐磨性和彈性特別優(yōu)異，動負(fù)荷下發(fā)熱少，耐老化性能好，易與天

12、然橡膠、氯丁橡膠、丁腈橡膠等并用特種型橡膠指具有某些特殊性能的橡膠。主要有：。簡稱CR,由氯丁二烯聚合制得。具有良好的綜合性能，耐油、耐燃、耐氧化和耐臭氧。但其密度較大，常溫下易結(jié)晶變硬，貯存性不好，耐寒性差。簡稱NBR,由丁二烯和共聚制得。耐油、耐老化性能好，可在120C的空氣中或在150C的油中長期使用。此外，還具有耐水性、氣密性及優(yōu)良的粘結(jié)性能。硅橡膠。主鏈由硅氧原子交替組成，在硅原子上帶有有機基團。耐高低溫，耐臭氧，電絕緣性好。氟橡膠。分子結(jié)構(gòu)中含有氟原子的合成橡膠。通常以共聚物中含氟單元的氟原子數(shù)目來表示，如，是偏二同三氟氯乙烯的共聚物。氟橡膠耐高溫、耐油、耐化學(xué)腐蝕。由二鹵代烷與或

13、堿土金屬的多硫化物縮聚而成。有優(yōu)異的耐油和耐性，但強度不高，耐老化性、加工性不好，有臭味，多與丁腈橡膠并用。此外，還有、氯醇橡膠、等。橡膠加工本過程包括塑煉、壓延或擠岀、成型和硫化等基本工序，每個工序針對制品有不同的要求，分別配合以若干輔助操作。為了能將各種所需的配合劑加入橡膠中，生膠首先需經(jīng)過塑煉提高其；然后通過混煉將及各種與橡膠均勻混合成膠料；膠料經(jīng)過壓岀制成一定形狀坯料；再使其與經(jīng)過壓延掛膠或涂膠的紡織材料（或與）組合在一起成型為半成品；最后經(jīng)過硫化又將具有塑性的半成品制成高彈性的最終產(chǎn)品。對精度要求比較高的制品，油封、0型圈、密封件等橡膠制品，還需要進行修邊、去毛邊加工，可選用的方式有

14、人工修邊、機械修邊和冷凍修邊。橡膠材質(zhì)的優(yōu)缺點天然橡膠NR由橡膠樹采集膠乳制成，是異戊二烯的聚合物。具有很好的耐磨性、很高的彈性、扯斷強度及伸長率。在空氣中易老化，遇熱變粘，在礦物油或中易膨脹和溶解，耐堿但不耐強酸。優(yōu)點：彈性好，耐酸堿。缺點：不耐候，不耐油（可耐），是制作膠帶、膠管、膠鞋的原料，并適用于制作減震零件、在汽車、等帶氫氧根的液體中使用的制品橡膠行業(yè)發(fā)展情況橡膠行業(yè)是的重要基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)之一。它不僅為人們提供日常生活不可或缺的日用、醫(yī)用等輕工橡膠產(chǎn)品，而 且向采掘、交通、建筑、機械、電子等和新興產(chǎn)業(yè)提供各種橡膠制生產(chǎn)設(shè)備或橡膠部件?？梢姡鹉z行業(yè) 的產(chǎn)品種類繁多，后向產(chǎn)業(yè)十分廣闊。近幾年

15、來，橡膠行業(yè)得到不少發(fā)展，已有細(xì)分行業(yè)穩(wěn)中有升，新生橡膠細(xì)分行業(yè)則飛速發(fā)展，但同時，橡膠行業(yè)也還存在環(huán)境、資源、災(zāi)害、創(chuàng)新等問題。2004年，全國天然橡膠種植總面積萬公頃，開割面積萬公頃，干膠產(chǎn)量萬噸。其中農(nóng)墾橡膠種植面積萬公頃，民營萬公頃，分別占全國橡膠總面積的和%2005年，遭遇50年罕見的干旱和百年不遇的臺風(fēng)災(zāi)害，天然橡膠生產(chǎn)遭受重創(chuàng)。為挖掘國內(nèi)天然橡 膠種植、加工的發(fā)展?jié)摿?，增加自給，橡膠行業(yè)做岀了不懈的努力，認(rèn)真貫徹國家安全、節(jié)能、環(huán)保和清 潔生產(chǎn)方針，并取得重大成果。尤其是橡膠助劑行業(yè)積極調(diào)整產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，綠色環(huán)保型助劑大幅增長，防老 劑優(yōu)良品種產(chǎn)量比例已達80%,促進劑達 50%,有

16、毒、有害、高致癌的NOBS生產(chǎn)量得到有效控制；廢橡膠綜合利用率達 65%以上，及后加工利用領(lǐng)域擴大。2006年，六屆三次理事會討論通過并發(fā)布中國橡膠工業(yè)“十一五”科學(xué)發(fā)展規(guī)劃意見及橡膠行業(yè)“十一五”實施名牌戰(zhàn)略規(guī)劃意見。這是首次由協(xié)會組織制訂的行業(yè)規(guī)劃。規(guī)劃表明，橡膠工業(yè)“十一五”期間要走自主創(chuàng)新之路，全行業(yè)要切實轉(zhuǎn)入科學(xué)發(fā)展的軌道，使中國成為世界橡膠工業(yè)的強國。中國橡膠行業(yè)的發(fā)展前景廣闊。到2010年，中國天然橡膠總消耗量將達到230萬噸，橡膠工業(yè)的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)將有較大變化，新型產(chǎn)品、更新?lián)Q代產(chǎn)品增多、新材料、新工藝應(yīng)用擴大，生產(chǎn)技術(shù)有明顯進步。橡膠行業(yè)的特征決定了當(dāng)一國的橡膠行業(yè)成熟后，該行業(yè)

17、的景氣狀況與整個經(jīng)濟的運行狀況將保持 很強的相關(guān)性：其發(fā)展周期的長度與該國經(jīng)濟周期的長度相當(dāng)，走勢同向；但由于橡膠行業(yè)屬于，它的周 期變化要略提前于經(jīng)濟周期的變化。另外，同樣由于橡膠行業(yè)處于國民經(jīng)濟生產(chǎn)鏈的前端，其周期波動的 波幅要小于產(chǎn)業(yè)鏈末端行業(yè)的波幅，也小于整個經(jīng)濟的波幅。因此，從產(chǎn)業(yè)投資的角度看，成熟的橡膠行 業(yè)比較接近收益型投資行業(yè)。橡膠與其他行業(yè)的關(guān)系一）橡膠與交通運輸橡膠工業(yè)是隨著汽車工業(yè)發(fā)展起來的。六十年代汽車工業(yè)與石油化學(xué)工業(yè)高速發(fā)展，使橡膠工業(yè)生 產(chǎn)水平有了很大的提高；進入七十年代，為適應(yīng)汽車的高速、安全和節(jié)約能源，消除污染，防止公害等方 面的需要，促進了輪胎新品種的不斷岀

18、觀。原料膠消耗在交通運輸方面占有相當(dāng)大的比重。例如：一輛解 放脾4噸載重汽車，需要橡膠制品200多公斤，一節(jié)硬座車廂需裝配橡膠制品總重300多公斤，一艘萬噸巨輪就需橡膠制品近10噸重，一架噴氣式客機需要將近600公斤的橡膠。在海、陸、空交通運輸上，哪一個都離不開撤膠制品。作為運輸工具，輪胎是個主要的配件。近年來除生產(chǎn)普通輪胎外，還大力發(fā)展子 午線輪胎、無內(nèi)胎輪胎地下鐵道有的也采用了橡膠輪胎。鐵路車輛及汽車推廣應(yīng)用橡膠彈簧減展制品，氣 密橡放。大型商店、車站、地鐵也在采用載人運輸帶。此外，還有用橡膠制做的“氣墊船”、“氣墊車”等。（二）橡膠與工業(yè)礦山工業(yè)部門所需要的大大小小的橡膠制品那就更多了，

19、品種多，用途廣，有的還有特殊要求。主要的制品有膠帶、膠管、密封墊圈、膠輥、膠板、橡膠襯里及。在礦山、煤炭、冶金等工業(yè)方面應(yīng)用膠帶來運輸成品，各地都在不斷岀現(xiàn)，為了大型生產(chǎn)的霄要，還生產(chǎn)岀鋼絲繩芯運輸帶和合成纖維運輸帶。近年來，礦用磨機橡膠襯里，以鍛膠代替錳鋼，使用壽命提高了二至四倍，還減小了噪音，這一產(chǎn)品已在世界范圍 內(nèi)推廣。（三）橡膠與農(nóng)林水利農(nóng)林水利事業(yè)的發(fā)展，也雹耍各種各樣的橡膠制品，除拖拉機和農(nóng)業(yè)機械用各種輪胎外，在聯(lián)合收 割機需用的橡膠履帶，灌溉用水池、水跟和水庫采用的橡膠防滲層及橡膠水壩，橡膠船、救生用品等用員都在增長，在農(nóng)副產(chǎn)品加工設(shè)備和林、牧、漁業(yè)技術(shù)裝備等方面，都有橡膠配件。

20、如一臺鐵牛一 40型輪式拖拉機，需要橡膠制品 121件之多。隨著農(nóng)業(yè)機械化、農(nóng)田水利的大發(fā)展，所需橡膠制品格會愈來愈多。（四）橡膠與軍事固防橡膠是重要的戰(zhàn)略物資，在軍事國防上應(yīng)用更是十分廣泛，比如，一輛坦克要用八百多公斤橡膠；一般三萬噸級的軍艦要用六十八噸橡膠，差不多軍事裝備、空軍設(shè)施、國防工程都有橡膠的足跡。使用橡 膠制做的船舶、帳篷、倉庫以及防護用具、浴水服裝等品種也很多。至于圍防尖端技術(shù)需要的耐高溫、耐 低溫、耐油、耐高度真空等特殊性能的橡膠憲0品更是不可缺少。隨著國防現(xiàn)代化的發(fā)展，要求能耐一100一 400 C的溫度范圍，并能抵抗各種酸、城和具有特殊性能的橡膠，正在研制生產(chǎn)。（五）橡膠

21、與土木建筑現(xiàn)代化建筑，橡膠更是大有用武之地。例如，在建筑物上使用的玻璃窗密封橡膠條，隔音地板、捎 青海綿、橡膠地毯、防雨材料以及用乳狀涂料涂劇墻壁。從六十年代中期開始在建筑物安裝大型橡膠彈簧 座墊，以減少地鐵所造成的震動和噪音。國外還在試制減輕地震對建筑物破壞作用的橡膠座墊，這種橡膠 制品的研制具有十分重要的意義。制造混凝土空心構(gòu)件應(yīng)用的充氣橡膠軟橡膠乳水泥和膠洲青在建筑工程中的應(yīng)用日趨廣泛。把膠乳混入水泥，可以提高水泥的彈性和耐磨性。在中加入3%的橡膠或膠乳鋪設(shè)馬路的路面，可防止路面的龜裂，并提高耐沖擊件。在建筑施工中歷使用的機械，運輸設(shè)備、防護用品等都 有橡膠制品的配件。（六）橡膠與電氣通

22、訊橡膠的另一特性是絕緣性能好，不易導(dǎo)電。各種電線、t把纜多采用橡膠則成。硬質(zhì)橡膠也多用來制做膠管、膠棒、膠板、隔板以及電瓶殼。此外，還廣泛用作防護用品絕緣手套、絕緣膠靴鞋等。（七）橡膠與醫(yī)療衛(wèi)生在醫(yī)療衛(wèi)生部門有許多橡膠制品在應(yīng)用，如醫(yī)院里的麻醉科、泌尿科、外科、腦外科、骨科、五、放射科等招的診斷、輸血、導(dǎo)尿、洗腸胃的各種膠色手術(shù)用的手套、冰囊、海綿座墊等多是橡膠制品。作為醫(yī)療設(shè)備和儀器的配件也有橡膠制品。往往對它還有個特殊要求，如無毒、殺菌、生理惰性、耐放射等。橡膠巾的丁基橡膠就具有較高的生物惰性、化學(xué)穩(wěn)定性和較微的透水透氣性，用來加工橡膠瓶塞，能保證 高吸濕抗生意和抗癌制劑的保存。近年來，硅橡膠在制造醫(yī)用制品方面愈來愈廣泛，如采用硅橡膠制造人 造器官及人體組織代用