橡膠的特性和用途(共12頁)

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上目錄橡膠材料的特性與用途橡膠材料的基本特點：1、具有高彈性 橡膠 的彈性模量小，一般在1-9.8Mpa。伸長變形大，伸長率可高達(dá)100，仍表現(xiàn)有可恢復(fù)的特性，并能在很寬的溫度（-50+150）范圍內(nèi)保持有彈性。2、具有粘彈性 橡膠是粘彈性體，由于大分子間作用力的存在，使橡膠受外力作用，產(chǎn)生形變時受時間、溫度等條件的影響，表現(xiàn)有明顯的應(yīng)力松弛和蠕變現(xiàn)象，有振動或交變應(yīng)力等周期作用下，產(chǎn)生滯后損失。3、具有緩沖減震作用 橡膠對聲音及振動的傳播有緩和作用，可利用這一特點來防除噪音和振動。4、具有電絕緣性 橡膠和塑膠一樣是電絕緣材料。例如天然橡膠和丁基橡膠和體積電阻可達(dá)到10

2、5、具有溫度依賴性 高分子材料一般都受溫度影響，橡膠在低溫時處于玻璃態(tài)變硬變脆，在高溫時則發(fā)生軟化、熔融、熱氧化、熱分解以至燃燒等。6、具有老化現(xiàn)象 如同金屬腐蝕、木材腐朽、巖石風(fēng)化一樣，橡膠 也會因環(huán)境條件變化而發(fā)生老化，使性能變壞，使用壽命縮短。7、必須進(jìn)行硫化 橡膠必須加入硫磺或其它能使橡膠硫化（或交聯(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值的橡膠制品，但是熱塑橡膠可不必硫化。橡膠的種類與特性1. 天然橡膠（NR） 以橡膠烴（聚異戊二烯）為主，含少量蛋白質(zhì)、水分、樹脂酸、糖類和無機(jī)鹽等，是一種非極性物質(zhì)，它溶于非極性的溶劑和油中。 彈性大，定伸強度高，抗撕裂性和電絕

3、緣性優(yōu)良，耐磨性和耐旱性良好，加工性佳，易于其它材料粘合，在綜合性能方面優(yōu)于多數(shù)合成橡膠。缺點是耐氧和耐臭氧性差，容易老化變質(zhì)；耐油和耐溶劑性不好，在環(huán)己烷、汽油、笨中，硫化前溶解，硫化后溶脹。抵抗酸堿的腐蝕能力低，抗10%的氫氟酸，20%的鹽酸，30%的硫酸、50%的氫氧化鈉；耐熱性不高。使用溫度范圍：約6080。 制作輪胎、膠鞋、膠管、膠帶、電線電纜的絕緣層和護(hù)套以及其他通用制品。特別適用于制造扭振消除器、發(fā)動機(jī)減震器、機(jī)器支座、橡膠金屬懸掛元件、膜片、模壓制品。 2. 丁苯橡膠（SBR） 丁二烯和苯乙烯的共聚體。 性能接近天然橡膠，是目前產(chǎn)量最大的通用合成橡膠，其特點是耐磨性、耐老化和耐

4、熱性超過天然橡膠，質(zhì)地也較天然橡膠均勻。缺點是：彈性較低，抗屈撓、抗撕裂性能較差，在多次形變下生熱量大，耐油、耐熱、耐特種介質(zhì)的性能差；加工性能差，特別是自粘性差、生膠強度低。使用溫度范圍：約50100。 主要用以代替天然橡膠制作輪胎、膠板、膠管、膠鞋及其他通用制品。3. 順丁橡膠（BR） 是由丁二烯聚合而成的順式結(jié)構(gòu)橡膠，無需塑煉，屬于極性物質(zhì)。 優(yōu)點是：彈性與耐磨性優(yōu)良，耐老化性好，耐低溫性優(yōu)異，在動態(tài)負(fù)荷下發(fā)熱量小，易于金屬粘合，化學(xué)穩(wěn)定型好，能抵抗除強酸外的大部分化學(xué)藥品的腐蝕。缺點是強度較低，抗撕裂性差，加工性能與自粘性差。使用溫度范圍：約60100。 一般多和天然橡膠或丁苯橡膠并用

5、，主要制作輪胎胎面、運輸帶和特殊耐寒制品。4. 異戊橡膠（IR） 是由異戊二烯單體聚合而成的一種順式結(jié)構(gòu)橡膠。 化學(xué)組成、立體結(jié)構(gòu)與天然橡膠相似，性能也非常接近天然橡膠，故有合成天然橡膠之稱。它具有天然橡膠的大部分優(yōu)點，耐老化由于天然橡膠，彈性和強力比天然橡膠稍低，加工性能差，成本較高。使用溫度范圍：約50100 可代替天然橡膠制作輪胎、膠鞋、膠管、膠帶以及其他通用制品。5. 氯丁橡膠（CR） 是由氯丁二烯做單體乳液聚合而成的聚合體。 這種橡膠分子中含有氯原子，所以與其他通用橡膠相比：它具有優(yōu)良的抗氧、抗臭氧性，不易燃，著火后能自熄，耐油、耐溶劑、耐酸堿以及耐老化、氣密性好等優(yōu)點；其物理機(jī)械性

6、能也比天然橡膠好，故可用作通用橡膠，也可用作特種橡膠。主要缺點是耐寒性較差，比重較大、相對成本高，電絕緣性不好，加工時易粘滾、易焦燒及易粘模。此外，生膠穩(wěn)定性差，不易保存。使用溫度范圍：約45100。 主要用于制造要求抗臭氧、耐老化性高的電纜護(hù)套及各種防護(hù)套、保護(hù)罩；耐油、耐化學(xué)腐蝕的膠管、膠帶和化工襯里；耐燃的地下采礦用橡膠制品，以及各種模壓制品、密封圈、墊、粘結(jié)劑，如：建筑防水片、建筑密封條、公路填縫材料、橋梁支座墊片、電線包皮等。6. 丁基橡膠（IIR） 是異丁烯和少量異戊二烯或丁二烯的共聚體。 最大特點是氣密性好，耐臭氧、耐老化性能好，耐熱性較高，耐氣候性好不需家防老劑，長期工作溫度可

7、在130以下；能耐無機(jī)強酸（如硫酸、硝酸等）和一般有機(jī)溶劑，吸振和阻尼特性良好，化學(xué)穩(wěn)定性好，電絕緣性也非常好。缺點是彈性最差，加工性能差，硫化速度慢，粘著性和耐油性差。使用溫度范圍：約40120。 主要用作內(nèi)胎、水胎、氣球、電線電纜絕緣層、化工設(shè)備襯里及防震制品、耐熱運輸帶、耐熱老化的膠布制品。7. 丁腈橡膠（NBR） 丁二烯和丙烯晴的共聚體。 特點是耐汽油和脂肪烴油類的性能特別好，僅次于聚硫橡膠、丙烯酸酯和氟橡膠，而優(yōu)于其他通用橡膠。耐熱性好，氣密性、耐磨及耐水性等均較好，粘結(jié)力強。缺點是耐寒及耐臭氧性較差，強力及彈性較低，耐酸性差，電絕緣性不好，耐極性溶劑性能也較差。使用溫度范圍：約30

8、100。 主要用于制造各種耐油制品，如膠管、密封制品等。8. 氫化丁腈橡膠（HNBR） 丁二烯和丙烯晴的共聚體。 它是通過全部或部分氫化NBR的丁二烯中的雙鍵而得到的。其特點是機(jī)械強度和耐磨性高，用過氧化物交聯(lián)時耐熱性比NBR好，其他性能與丁腈橡膠一樣。缺點是價格較高。使用溫度范圍：約30150。 主要用于耐油、耐高溫的密封制品。9. 乙丙橡膠（EPMEPDM） 乙烯和丙烯的共聚體，一般分為二元乙丙橡膠和三元乙丙橡膠。 特點是抗臭氧、耐紫外線、耐天候性和耐老化性優(yōu)異，居通用橡膠之首。電絕緣性、耐化學(xué)性、沖擊彈性很好，耐酸堿，比重小，可進(jìn)行高填充配合。耐熱可達(dá)150，耐極性溶劑酮、酯等，但不耐脂

9、肪烴和芳香烴，其他物理機(jī)械性能略次于天然橡膠而優(yōu)于丁苯橡膠。缺點是自粘性和互粘性很差，不易粘合。使用溫度范圍：約50150。 主要用作化工設(shè)備襯里、電線電纜包皮、蒸汽膠管、耐熱運輸帶、汽車用橡膠制品及其他工業(yè)制品。10. 硅橡膠（Q） 為主鏈含有硅、氧原子的特種橡膠，其中起主要作用的是硅元素。 其主要特點是既耐高溫（最高300）又耐低溫（最低100），是目前最好的耐寒、耐高溫橡膠；同時電絕緣性優(yōu)良，對熱氧化和臭氧的穩(wěn)定性很高，化學(xué)惰性大。缺點是機(jī)械強度較低，耐油、耐溶劑和耐酸堿性差，較難硫化，價格較貴。使用溫度：60200。 主要用于制作耐高低溫制品（膠管、密封件等）、耐高溫電線電纜絕緣層，由

10、于其無毒無味，還用于食品及醫(yī)療工業(yè)。11. 氟橡膠（FPM） 是由含氟單體共聚而成的有機(jī)彈性體。 其特點耐溫高可達(dá)300，耐酸堿，耐油性是耐油橡膠中最好的，抗輻射、耐高真空性能好；電絕緣性、機(jī)械性能、耐化學(xué)腐蝕性、耐臭氧、耐大氣老化性均優(yōu)良。缺點是加工性差，價格昂貴耐寒性差，彈性透氣性較低。使用溫度范圍：20200。 主要用于國防工業(yè)制造飛機(jī)、火箭上的耐真空、耐高溫、耐化學(xué)腐蝕的密封材料、膠管或其他零件及汽車工業(yè)。12. 聚氨酯橡膠（AUEU） 有聚酯（或聚醚）與二異氰酸酯類化合物聚合而成的彈性體。 其特點是耐磨性好，在各種橡膠中是最好的；強度高、彈性好、耐油性優(yōu)良。耐臭氧、耐老化、氣密性等也

11、優(yōu)異。缺點是耐溫性能較差，耐水和耐堿性差，耐芳香烴、氯化烴及酮、酯、醇類等溶劑性較差。使用溫度范圍：約3080。 制作輪胎緊挨由零件、墊圈、防震制品，以及耐磨、高強度和耐油的橡膠制品。13. 丙烯酸酯橡膠（ACMAEM） 它是丙烯酸乙酯或丙烯酸丁酯的聚合物。 其特點是兼有良好的耐熱、耐油性能，在含有硫、磷、氯添加劑的潤滑油中性能穩(wěn)定。同時耐老化、耐氧和臭氧、耐紫外線、氣密性優(yōu)良。缺點是耐寒性差，不耐水，不耐蒸汽及有機(jī)和無機(jī)酸、堿。在甲醇、乙二醇、酮酯等水溶性溶液內(nèi)膨脹嚴(yán)重。同時彈性和耐磨性差，電絕緣性差，加工性能較差。使用溫度范圍：約25150。 可用于制造耐油、耐熱、耐老化的制品，如密封件、

12、膠管、化工襯里等。14. 氯磺化聚乙烯橡膠（CSM）又稱為海帕龍（Hypalon） 它是聚乙烯經(jīng)氯化和磺化處理后，所得到具有彈性的聚合物。 耐臭氧耐老化優(yōu)良，耐候性優(yōu)于其它橡膠。阻燃、耐熱、耐溶劑性及耐大多數(shù)化學(xué)藥品和耐酸堿性能較好。電絕緣性尚可，耐磨性與丁苯橡膠相似。缺點是抗撕裂性能差，加工性能不好。使用溫度范圍：約20120。 可用作臭氧發(fā)生器上的密封材料，制造耐油密封件、電線電纜包皮以及耐油橡膠制品和化工襯里。15. 氯醚橡膠（COECO） 由環(huán)氧氯丙烷均聚或由環(huán)氧氯丙烷與環(huán)氧乙烷共聚而成的聚合物。 特點是耐脂肪烴及氯化烴溶劑、耐堿、耐水、耐老化性能極好，耐臭氧性、耐油、耐熱、耐寒較好。

13、使用溫度范圍：約-20140。 可用作膠管、密封件、薄膜和容器襯里、油箱、膠輥，制造油封、水封等。16. 氯化聚乙烯橡膠（CM或CPE） 是聚乙烯通過氯取代反應(yīng)制成的具有彈性的聚合物。 性能與氯磺化聚乙烯橡膠接近，其特點是流動性好，容易加工；有優(yōu)良的耐天候性、耐臭氧性和耐電暈性，耐熱、耐酸堿、耐油性良好。缺點是彈性差、壓縮變形較大，電絕緣性較低。使用溫度范圍：約20120。 電線電纜護(hù)套、膠管、膠帶、膠輥化工襯里等。丁腈橡膠的應(yīng)用(一) 簡介與特性 丁腈橡膠（NBR）是由丁二烯和丙烯腈經(jīng)乳液共聚而成的聚合物，丁腈橡膠以其優(yōu)異的耐油性而蓍稱，其耐油性僅次于聚硫橡膠、丙烯酸酯橡膠和氟橡膠，此外丁腈

14、橡膠還具有良好的耐磨性、耐老化性和氣密性，但耐臭氧性、電絕緣性和耐寒性都比較差，而導(dǎo)電性動比較好。因而在橡膠工業(yè)中應(yīng)用得廣泛。丁腈橡膠的用途，主要應(yīng)用于耐油制品，例如各種密封制品。其它還有作為PVC改性劑及與PVC并用做阻燃制品，與酚醛并用做結(jié)構(gòu)膠粘劑，做抗靜電好的橡膠制品等。丁腈橡膠 nitrile butadiene rubber 簡稱 NBR。由丁二烯與丙烯腈共聚而制得的一種合成橡膠。是耐油(尤其是烷烴油)、耐老化性能較好的合成橡膠。丁腈橡膠中丙烯腈含量()有4246、 3641、3135、2530、1824等五種。丙烯腈含量越多，耐油性越好,但耐寒性則相應(yīng)下降。它可以在120的空氣中或

15、在150的油中長期使用。此外，它還具有良好的耐水性、氣密性及優(yōu)良的粘結(jié)性能。廣泛用于制各種耐油橡膠制品、多種耐油墊圈、墊片、套管、軟包裝、軟膠管、印染膠輥、電纜膠材料等，在汽車、航空、石油、復(fù)印等行業(yè)中成為必不可少的彈性材料。丁腈橡膠1935年在德國首先進(jìn)行工業(yè)化生產(chǎn)。80年代以來，丁腈橡膠的世界年產(chǎn)量約為400kt,約占合成橡膠總產(chǎn)量的3，居第七位。丁腈橡膠多采用乳液聚合連續(xù)生產(chǎn)。其工藝過程與丁苯橡膠類似。溫度可采用30或約5,轉(zhuǎn)化率一般維持在7085。生產(chǎn)工藝有以下一些特點：單體丙烯腈極性較強，致使在聚合過程中膠乳不太穩(wěn)定，丙烯腈用量越大，膠乳的穩(wěn)定性就越差。介質(zhì)的堿性或酸性太強或聚合溫度

16、過高都會引起氰基的水解，即：生成的酸會破壞乳化劑，這也是導(dǎo)致乳膠不穩(wěn)定的原因之一。上述水解反應(yīng)的中間產(chǎn)物酰胺基和聚合物鏈中的氰基在較高溫度下，都可能進(jìn)行交聯(lián)反應(yīng)，使產(chǎn)品質(zhì)量變壞。丁二烯與丙烯腈的競聚率相差頗遠(yuǎn)（在40時分別為0.3和0.02）,因此，共聚物中單體的組成及分布，對轉(zhuǎn)化率的依賴性較大。采用分批加入丙烯腈的辦法可以改善氰基分布。 丁腈橡膠由于分子鏈間作用力較強，硬度較大，故加工較困難，其中以聚合溫度為30所制得的硬膠最不易加工，需在冷輥上預(yù)先塑化后才能操作。工業(yè)上常采用更有效地調(diào)節(jié)分子量的方法并把聚合溫度降低至5,以減少副反應(yīng)來改善它的加工性能。另一方面，丁腈橡膠還可通過與多種橡膠如

17、氯丁橡膠、異戊橡膠、順丁橡膠、丁苯橡膠等及合成樹脂如聚氯乙烯、酚醛樹脂等共混（見高分子共混物），使性能得到改進(jìn)。(二) 研發(fā)歷史 丁睛橡膠是目前用量最大的一種特殊合成橡膠，是以丁二烯和丙烯腈為單體經(jīng)乳液共聚而制得的高分子彈性體。在第二次世界大戰(zhàn)爆發(fā)的前幾年里，發(fā)展了多種合成橡膠。德國發(fā)現(xiàn)了丁二烯丙烯腈的共聚橡膠丁腈橡膠，并發(fā)現(xiàn)這種橡膠耐油、耐汽油以及耐高溫老化方面均優(yōu)于天然橡膠。(三) 生產(chǎn)規(guī)模 2000年世界NBR生產(chǎn)能力約為610 kt/a，占合成橡膠總生產(chǎn)能力的4.7。19962000年世界NBR消耗量年均增長2.9。(四) 生產(chǎn)技術(shù) NBR工業(yè)生產(chǎn)采用的乳液聚合工藝早已成熟和定型，我國現(xiàn)有3套生產(chǎn)裝置，其中l(wèi)套生產(chǎn)硬膠，總生產(chǎn)能力為30kt/a。蘭州化學(xué)工業(yè)公司從日本Zeon公司引進(jìn)的15 kt/a軟膠裝置于2000年4月投產(chǎn)。2000年我國合成橡膠需求量約占合成橡膠市場總量的4，即