1、第五章 橡 胶,橡胶是以高分子化合物为基础的、具有良好高弹性 的材料。以生胶为原料加入适量配合剂而形成的高分子 弹性体。,第一节 概述,1.橡胶的分类通用橡胶 丁苯橡胶顺丁橡胶氯丁橡胶 合成橡胶 异戊橡胶丁基橡胶特种橡胶 硅橡胶氯橡胶聚胺酯橡胶聚硫橡胶热塑性弹性体合成胶乳粉末橡胶其他橡胶 液体橡胶,橡胶的特征：1）大分子链具有足够柔性，玻璃化温度比室温低得多； 2）在使用条件下不结晶或结晶很小； 3）无冷流现象。橡胶的性能：1）弹性和强度理想的橡胶结构在室温下是非结晶态，具有弹性，拉伸时，由于取向形成微晶，利于强度的提高。,2）耐热性与耐老化性：耐热性主要和分子链上的化学键键能有关3）耐寒性：
2、降低玻璃化温度与避免结晶4）化学反应性：活性与惰性,2. 橡胶的组分,橡胶是以生胶为主要成分，添加各种配合剂和增强 材料制成的。,用来改善橡胶的某些性能。常用配合剂有硫化剂、硫化促进剂、活化剂、填充剂、增塑剂、防老化剂、着色剂等。, 硫化剂: 用来使生胶的结构由线型转变为交联体型结构，从而具有一定强度、韧性、高弹性。 常用硫化剂有硫磺和含硫化合物，有机过氧化物，胺类化合物、树脂类化合物、金属氧化物等。,配合剂, 活化剂：用来提高促进剂的作用。常用活化剂有氧化锌、氧化镁、硬酯酸等。, 硫化促进剂: 缩短硫化时间，降低硫化温度，改善橡胶性能。常用促进剂有二硫化氨基甲酸盐、黄原酸盐类、噻唑类、硫脲类
3、和部分醛类及醛胺类等有机物。, 填充剂： 用来提高橡胶的强度、改善工艺性能和降低成本。用于提高性能的填充剂称为补强剂，如炭黑、二氧化硅、氧化锌、氧化镁等；另外还有用于降低成本的填充剂，如滑石粉、硫酸钡等。, 增塑剂： 用来增加橡胶的塑性和柔韧性。常用增塑剂有石油系列、煤油系列和松焦油系列增塑剂。 防老剂：用来防止或延缓橡胶老化。主要有石蜡、胺类和酚类防老剂,3. 橡胶的制备及成形工序：塑炼、混炼、压延或挤出、成型、硫化1）生胶塑炼是为了将各种配合剂加入橡胶中；2）混炼是使各种助剂与橡胶混合均均匀；3）胶料经过压出或挤出制成一定形状的坯料；4）一些制品还要使其与经过压延挂胶或涂胶的纺织材料或金属
4、材料组合在一起成型为半成品；5）最后经过硫化又将具有塑性的半成品制成高弹性的最终产品（P89）,生胶流动温度高、粘度大，它与各种配合剂的混合， 需要通过塑炼和混炼来实现。,混 合,2） 混 炼：,将塑炼后的生胶和配合剂混合均匀的过程。混炼的加料顺序是：塑炼胶、防老剂、填充剂、增塑 剂、硫化剂及硫化促进剂等。混炼时要注意严格控制温度 和时间。常用的混炼机有密炼机和开炼机，通常联合使用。,开炼后的状态,2）注射法：与热固性塑料注射成形类似。,成 形,大多数橡胶制品都是被加热到硫化温度以上，在模具中成形。,1）模压法：将预压好或经称重的型坯直接放入模腔，合模加 热加压，使产品硫化直至定型。,第二节
5、通用橡胶,天然橡胶（NR）,主要由三叶橡胶树的胶乳制得。具有较高的弹性、较好的力学性能、良好的电绝缘性及耐碱性。主要用于制造轮胎、胶带、胶管等。,由顺式1，3丁二烯聚合而成。其弹性、耐磨性、耐热性、耐寒性均优于天然橡胶，是制造轮胎的优良材料。缺点是强度较低，加工性能差、抗撕性差。用途：主要制造各种轮胎、及胶管运输管、文体用品,顺丁橡胶（BR）,由丁二烯与丙烯睛聚合而成。其耐油性好，耐热、耐 燃烧、耐磨、耐碱、耐有机溶剂。缺点是耐寒性差，其脆 化温度为-10-20。用途：主要制作耐油、耐溶剂的橡胶制品,丁腈橡胶（NBR）,含氟烯烃类聚合或与其他单体聚合而成。以碳原子为主链，含有氟原子的聚合物。其
6、化学稳定性高、耐蚀性能居各类橡胶之首，耐蚀性好，最高使用温度为300。其突出特点是耐热，耐油，耐腐蚀。用途：主要用于国防和高技术中的密封件，长期以来其一直是现代航空、导弹、火箭、宇宙航行等尖端科学技术部门不可缺少的材料。 。,第三节 特种合成橡胶 氟橡胶（FPM）,聚丙烯酸酯橡胶（ACM）是丙烯酸酯的均聚物，或由丙烯酸烷基酯单体与其他不饱和单体共聚而得的一种弹性体。它具有优异的耐热和耐油性.用途： 主要用于汽车的各种密封件。含氟的聚丙烯酸酯橡胶可用于航空军工及火箭上的部件,聚硫橡胶是指分子主链中含有硫原子的一种橡胶。它具有突出的耐油耐烃类溶剂的性能；另外还有具有良好的耐大气、老化、耐水和低温屈
7、饶性、以及对各种材质的良好黏接性。用途：可用于船舶工业上用的零部件覆盖层，耐臭氧制品等。,聚氨酯橡胶（UR）聚胺酯橡胶（UR）是由聚酯或聚醚与异氰酸酯反应而得。最大的优点是耐磨性、弹性好。用途：广泛用于机械、采矿、石油开采、电器仪表、皮革制造、建筑、医疗、体育用品、汽车工业等。,氯醚橡胶（CO）氯醚橡胶（CO）是环氧氯丙烷均聚或环氧氯丙烷与环氧乙烷共聚而制得的弹性体。具有耐热、耐寒、耐油、耐臭氧等优点。用途：主要用于汽车、飞机、和各种机械的配件。,是一类分子结构同时串联或接枝某些化学组分不同的树脂段（硬段）和橡胶段（软段）的高分子化合物，由于具有橡胶和塑料的加工使用性，也称为TPR热塑性橡胶。,第四节 热塑性弹性体（TPE）,共同特点：1) 可以用热塑性塑料的加工设备和工艺加工成型； 2）设备投资少、能耗低，工艺简单，加工周期短； 3）可回收利用边角料、废料； 4）形变温度比硫化橡胶低。SBS苯乙烯和丁二烯的三嵌段共聚物。分子链的两端是柔性较小的聚苯乙烯段，中间是柔性很好的聚丁二烯。兼有硫化橡胶和热塑性橡胶的优点。 强度高，弹性好，可反复回收利用,第五节 粉末橡胶和液体橡胶粉末橡胶生胶经干燥法、粉碎法和共凝沉淀法制成粒径在0.8 nm以下的粉末。加工过程不需塑炼，配方混合方便，设备简单，工艺简化，可连续加工。液体橡胶常温下呈液态，而加工成型时通过交联或其他方法形成固体制品。,
