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橡胶制品材料综述
来源:网站管理员 更新时间:2020-11-10

橡胶制品材料综述

作者:宁国市远盛橡胶零部件有限公司

一 橡胶材料的特征

1 什么是橡胶?

   ASTM D1566定义,橡胶是一种材料,它在大的变形下能迅速而有力恢复其形变,能够被改性。

二 橡胶的发展历史

2.1          考古发现人类在11世纪就开始使用橡胶。

2.2          1493-1496,哥伦布第二次航行发现新大陆到美洲时,发现了天然橡胶(NR)。

2.3          1839年Goodyear发明了硫化。

2.4          1862年Honcock发明了双辊炼胶机。

2.5          1888年Dunlop发明了充气轮胎,为此真正启动了橡胶工业的发展里程。

2.6          我国从1904年开始在海南岛种植天然橡胶,并在上世纪50年代初将橡胶树北移试种取得成功,发展到广西、云南等地大面积种植。

在橡胶工业发展的同时,高分子化学家及物理学家经过研究证明了天然橡胶是异戊二稀的聚合物,确定了链状分子结构,从而揭示了橡胶弹性的本质。奠定了高分子科学发展的基础,开拓了高分子材料合成的新方向。

三 橡胶的分类

1 天然橡胶

分子组成:异戊二烯

特点:高强度、高回弹,电绝缘性好。尤其以其综合加工性能最好。

缺点或不足:耐臭氧老化性能差,成分复杂,生胶不稳定。

2 异戊橡胶

结构:同天然橡胶

性能依与天然橡胶相近。

3 丁苯橡胶

                    

分子组成:苯乙烯与二烯

特点:弹性较好,具有较低的滚动阻力、较高的抗湿滑性和较好的综合性能,同时还是产量最大的合成橡胶。除要求耐热、耐油、耐特种介质等特殊要求外的一般场合均可使用。

不足:生胶强度较低,粘着性较差,故必须加入补强剂,增粘剂,改善其加工工艺性能。

4       聚丁二烯橡胶

        

分子组成:丁二烯

特点:具有良好的弹性,Tg=105℃,所以低温性能在通用橡胶中也是最好的,耐磨耗及耐老化性能优于天然橡胶和丁苯胶,同时其动态生热较低,优于天然橡胶,耐动态下裂口生成性好。

不足:生胶或未硫化胶在停放时会因自重发生流动,即冷流。挤出成型时其形状对温度敏感,同时在加工过程中的包辊性较差。

5       三元乙丙橡胶

分子组成:乙烯、丙烯和第三单体(亚乙基降冰片烯E、双环戊二烯D、1,4-己二烯)

特点:1 优秀的耐臭氧性能

      2 较高的热稳定性

      3 好的耐热老化性

      4 优秀的耐天候性

      5 优秀的耐化学药品性

      6卓越的耐水、耐过热水及耐水蒸气性

      7 优异的电绝缘性能

      8 良好的耐极性油,如极性磷酸酯类液压油

      9 填充量大

不足:不耐非极性油类和溶剂,胶料自粘性差,硫化速度慢,产品易喷霜,产品有异味。

6       丁基橡胶

分子组成:异丁烯、异戊二烯

特点:1 与乙丙胶有相似的性能,但稍差一点

      2 低的弹性(最低)和优异的阻尼性

      3 优异的气密性(如按整个聚合物系列其排中等)

不足:难于硫化,难于粘接,低配合剂溶解度——易喷霜,包辊性差,与一般不饱和的二烯类橡胶相容性差。

为提高丁基橡胶的硫化速度、与不饱和橡胶的相容性,改善自粘性和与其他材料的互粘性,对丁基橡胶进行了氯化处理,即形成了氯化丁基橡胶。

7       丁腈橡胶

分子组成:丁二烯、丙烯腈(ACN)

特点:1 优异的耐油性

      2 丁腈胶是极性不饱和橡胶,随CAN含量的增加,内聚能迅速增加,极性增加,耐油性增加,Tg也随之升高。

      3 抗静电性较好

不足:低温柔性不好,ACN单元会使硫磺溶解度下降,同时其耐热性中等,耐臭氧性也很一般,仅比天然橡胶、丁苯橡胶好一点。

为适应石油工业、汽车工业对耐油橡胶的更高要求,人们对丁腈橡胶进行了改性,由此出现了氢化丁腈橡胶(HNBR)、不完全氢化丁腈橡胶(HSNBR)、羧基丁腈橡胶(XNBR)、键合型丁腈橡胶(AONBR)及热塑性丁腈橡胶。此外还有粉末丁腈橡胶、液体丁腈橡胶等。

8       氯丁橡胶

 

分子组成:氯丁二烯

特点:1 结晶能力高于天然橡胶

      2 阻燃性,离火便自熄,氧指数为38-41,一般情况氧指数大于27的聚合物在空气中具有自熄性

      3 拉伸强度与天然橡胶相近

      4 较好的耐疲劳性、弹性、耐油性及气密性

不足:较差的耐温性能、绝缘性,低温下易结晶,混炼胶易焦烧,储存稳定性差

9       特种橡胶

9.1 氟橡胶

特点:氟橡胶属于碳链饱和极性橡胶,耐高温、耐油性能以及耐化学药品和腐蚀性介质在橡胶材料中是最高的,可在250度下长期工作,320度下可短期工作,可耐王水腐蚀,具有阻燃性,还有耐高真空性可达1.33*10-7-1.33*10-8Pa的真空度。

不足:弹性较差,耐低温性及耐水等极性物质性能不够好。

氟橡胶的加工过程中需要二段硫化,以驱赶低分子物质,进一步完善交联、


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