第五章 合成橡膠

1、橡橡 膠膠 學(xué)習(xí)掌握橡膠的分類、性能及應(yīng)用學(xué)習(xí)掌握橡膠的分類、性能及應(yīng)用橡膠、氯丁橡膠等的生產(chǎn)技術(shù)、性能及應(yīng)用橡膠、氯丁橡膠等的生產(chǎn)技術(shù)、性能及應(yīng)用掌握丁苯橡膠、順丁橡膠、異戊橡膠、乙丙掌握丁苯橡膠、順丁橡膠、異戊橡膠、乙丙能根據(jù)需要正確選擇生產(chǎn)方法，并指導(dǎo)具能根據(jù)需要正確選擇生產(chǎn)方法，并指導(dǎo)具體生產(chǎn)過(guò)程，合理確定工藝條件體生產(chǎn)過(guò)程，合理確定工藝條件 （1）天然橡膠的發(fā)現(xiàn)和利用）天然橡膠的發(fā)現(xiàn)和利用橡膠的發(fā)展歷史橡膠的發(fā)展歷史v 早在早在11世紀(jì)，南美洲人即已開始利用野生天然橡膠。世紀(jì)，南美洲人即已開始利用野生天然橡膠。 v 1496，哥倫布第二次到美洲，發(fā)現(xiàn)橡膠樹；，哥倫布第二次到美洲，發(fā)現(xiàn)

2、橡膠樹；v 1736年法國(guó)人孔達(dá)米納參加法國(guó)科學(xué)院赴南美考察隊(duì)，觀察到三葉橡膠年法國(guó)人孔達(dá)米納參加法國(guó)科學(xué)院赴南美考察隊(duì)，觀察到三葉橡膠樹流出的膠乳可固化為具有彈性的物質(zhì)。樹流出的膠乳可固化為具有彈性的物質(zhì)。 v 1823，英國(guó)人麥金托什創(chuàng)辦第一個(gè)橡膠防水布廠，英國(guó)人麥金托什創(chuàng)辦第一個(gè)橡膠防水布廠 橡膠工業(yè)的開始；橡膠工業(yè)的開始；v 同期，英國(guó)人同期，英國(guó)人Hancock發(fā)現(xiàn)橡膠通過(guò)兩個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)滾筒的縫隙反復(fù)加工，可發(fā)現(xiàn)橡膠通過(guò)兩個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)滾筒的縫隙反復(fù)加工，可以降低彈性，提高塑性。這一發(fā)現(xiàn)奠定了橡膠加工的基礎(chǔ)，他被公認(rèn)為世以降低彈性，提高塑性。這一發(fā)現(xiàn)奠定了橡膠加工的基礎(chǔ)，他被公認(rèn)為世界橡膠工業(yè)的先

3、驅(qū)。界橡膠工業(yè)的先驅(qū)。 v 1839，Goodyear發(fā)現(xiàn)硫磺可使橡膠硫化發(fā)現(xiàn)硫磺可使橡膠硫化奠定橡膠加工業(yè)的基礎(chǔ)；奠定橡膠加工業(yè)的基礎(chǔ)；v 1888，Dunlop發(fā)明充氣輪胎發(fā)明充氣輪胎橡膠工業(yè)真正起飛；橡膠工業(yè)真正起飛；v 1904，Mote采用碳黑對(duì)橡膠進(jìn)行增強(qiáng)。采用碳黑對(duì)橡膠進(jìn)行增強(qiáng)。 （2）合成橡膠的發(fā)現(xiàn)和應(yīng)用）合成橡膠的發(fā)現(xiàn)和應(yīng)用v 1900，確定了天然橡膠的結(jié)構(gòu)，確定了天然橡膠的結(jié)構(gòu)合成橡膠成為可能；合成橡膠成為可能；v 1932，前蘇聯(lián)使丁鈉橡膠工業(yè)化，之后相繼出現(xiàn)了氯丁、，前蘇聯(lián)使丁鈉橡膠工業(yè)化，之后相繼出現(xiàn)了氯丁、丁腈、丁苯橡膠；丁腈、丁苯橡膠；v 19世紀(jì)世紀(jì)50年代，年

4、代，Zeigler-Natta催化劑的發(fā)現(xiàn)，導(dǎo)致合成催化劑的發(fā)現(xiàn)，導(dǎo)致合成橡膠的新飛躍，出現(xiàn)了順丁、乙丙、異戊橡膠；橡膠的新飛躍，出現(xiàn)了順丁、乙丙、異戊橡膠；v1965-1973，出現(xiàn)了熱塑性彈性體，即第三代橡膠；，出現(xiàn)了熱塑性彈性體，即第三代橡膠；v 茂金屬催化劑給橡膠工業(yè)帶來(lái)新的革命，現(xiàn)在已合成了茂金屬催化劑給橡膠工業(yè)帶來(lái)新的革命，現(xiàn)在已合成了茂金屬乙丙橡膠等新型橡膠品種；茂金屬乙丙橡膠等新型橡膠品種；v 環(huán)氧化、接枝、共混、動(dòng)態(tài)硫化等技術(shù)的采用，橡膠向環(huán)氧化、接枝、共混、動(dòng)態(tài)硫化等技術(shù)的采用，橡膠向著高性能化、功能化特種化方向發(fā)展。著高性能化、功能化特種化方向發(fā)展。橡膠的發(fā)展歷史橡膠的發(fā)

5、展歷史 國(guó)內(nèi)發(fā)展現(xiàn)狀國(guó)內(nèi)發(fā)展現(xiàn)狀從從2003年起，中國(guó)即成為世界第一橡膠消費(fèi)大國(guó)；年起，中國(guó)即成為世界第一橡膠消費(fèi)大國(guó)；但我們又是一個(gè)橡膠資源匱乏的國(guó)家，但我們又是一個(gè)橡膠資源匱乏的國(guó)家，“十五十五”以來(lái)，以來(lái)，國(guó)內(nèi)消費(fèi)的天然橡膠國(guó)內(nèi)消費(fèi)的天然橡膠65%以上、合成橡膠以上、合成橡膠40%以上靠進(jìn)以上靠進(jìn)口?？?。 5.1 5.1 概述概述 按按來(lái)源來(lái)源分類分類天然橡膠天然橡膠天然橡膠樹、天然橡膠樹、蟲膠、蟲膠、琥珀等琥珀等合成橡膠合成橡膠由單體合成由單體合成或天然高聚或天然高聚物改性獲得物改性獲得 是從天然植物中采集出來(lái)的一種高彈性材料，是從天然植物中采集出來(lái)的一種高彈性材料，經(jīng)采集、凝聚、洗滌

6、、干燥等過(guò)程即得。經(jīng)采集、凝聚、洗滌、干燥等過(guò)程即得。 制造各種輪胎以及工業(yè)橡膠制品，如膠管、膠帶和工制造各種輪胎以及工業(yè)橡膠制品，如膠管、膠帶和工業(yè)用橡膠雜品；日常生活用品如膠鞋、雨衣以及醫(yī)療衛(wèi)生業(yè)用橡膠雜品；日常生活用品如膠鞋、雨衣以及醫(yī)療衛(wèi)生用品等。用品等。 天然橡膠牛筋底，網(wǎng)天然橡膠牛筋底，網(wǎng)狀填充給鞋幫提供最大限狀填充給鞋幫提供最大限度的透氣性度的透氣性 天然橡膠手套天然橡膠手套( (棉棉/ /腈內(nèi)襯腈內(nèi)襯) ) 按按用途用途分類分類日常用品日常用品輪胎、膠帶、輪胎、膠帶、膠管、膠鞋等膠管、膠鞋等工業(yè)制品工業(yè)制品如膠輥、膠如膠輥、膠布、膠板、布、膠板、油封等油封等 合成橡膠分類合成橡

7、膠分類通用合成橡膠通用合成橡膠丁苯橡膠、丁苯橡膠、順丁橡膠、順丁橡膠、丁基橡膠等丁基橡膠等特種合成橡膠特種合成橡膠丁腈橡膠、丁腈橡膠、硅橡膠、硅橡膠、氟橡膠等氟橡膠等 人們常用的合成橡膠有丁苯橡膠，順丁橡膠和氯丁橡膠等。合成橡膠與天然人們常用的合成橡膠有丁苯橡膠，順丁橡膠和氯丁橡膠等。合成橡膠與天然橡膠相比，具有高彈性，絕緣性、耐油和耐高溫等性能，因而廣泛應(yīng)用于工農(nóng)業(yè)、橡膠相比，具有高彈性，絕緣性、耐油和耐高溫等性能，因而廣泛應(yīng)用于工農(nóng)業(yè)、國(guó)防、交通及日常生活中。國(guó)防、交通及日常生活中。 幾種主要橡膠的玻璃化溫度及使用溫度范圍幾種主要橡膠的玻璃化溫度及使用溫度范圍 橡膠的配合與加工工藝橡膠的配

8、合與加工工藝（1）橡膠的配合）橡膠的配合根據(jù)制品性能要求，進(jìn)行配方設(shè)計(jì)根據(jù)制品性能要求，進(jìn)行配方設(shè)計(jì)生膠體系：生膠體系： 天然橡膠、合成橡膠、生膠的替代材料（再生膠及熱塑性樹脂等）天然橡膠、合成橡膠、生膠的替代材料（再生膠及熱塑性樹脂等）硫化體系：硫化體系： 硫化劑：硫黃、含硫化合物、過(guò)氧化物、醌類化合物、胺類化合硫化劑：硫黃、含硫化合物、過(guò)氧化物、醌類化合物、胺類化合物等；物等； 硫化促進(jìn)劑；硫化促進(jìn)劑； 硫化活性劑（提高促進(jìn)劑的活性）硫化活性劑（提高促進(jìn)劑的活性）增強(qiáng)體系：增強(qiáng)體系： 炭黑、白炭黑等（輪胎里含量達(dá)到炭黑、白炭黑等（輪胎里含量達(dá)到50%，增強(qiáng)、耐磨），增強(qiáng)、耐磨）另：增塑劑、

9、防老劑、可賦予橡膠特有功能的配合劑等。另：增塑劑、防老劑、可賦予橡膠特有功能的配合劑等。 q 橡膠的組分橡膠的組分以生膠為主要成分，添加各種配合劑和增強(qiáng)材料以生膠為主要成分，添加各種配合劑和增強(qiáng)材料制成的。制成的。 生生 膠膠 指無(wú)配合劑、未經(jīng)硫化的橡膠。按原料來(lái)源指無(wú)配合劑、未經(jīng)硫化的橡膠。按原料來(lái)源有天然橡膠和合成橡膠。有天然橡膠和合成橡膠。 用來(lái)改善橡膠的某些性能。常用配合劑有硫用來(lái)改善橡膠的某些性能。常用配合劑有硫化劑、硫化促進(jìn)劑、活化劑、填充劑、增塑劑、化劑、硫化促進(jìn)劑、活化劑、填充劑、增塑劑、防老化劑、著色劑等。防老化劑、著色劑等。 硫化劑硫化劑: : 使生膠結(jié)構(gòu)由線型轉(zhuǎn)變?yōu)榻宦?lián)體

10、型結(jié)構(gòu)使生膠結(jié)構(gòu)由線型轉(zhuǎn)變?yōu)榻宦?lián)體型結(jié)構(gòu) 常用硫化劑有硫磺和含硫化合物，有機(jī)過(guò)氧化常用硫化劑有硫磺和含硫化合物，有機(jī)過(guò)氧化物，胺類化合物、樹脂類化合物、金屬氧化物等。物，胺類化合物、樹脂類化合物、金屬氧化物等。 配合劑配合劑 活化劑：活化劑：用來(lái)提高促進(jìn)劑的活性。用來(lái)提高促進(jìn)劑的活性。 常用活化劑有氧化鋅、氧化鎂、硬酯酸等。常用活化劑有氧化鋅、氧化鎂、硬酯酸等。硫化促進(jìn)劑硫化促進(jìn)劑: :縮短硫化時(shí)間，降低硫化溫度，改善橡膠性能。縮短硫化時(shí)間，降低硫化溫度，改善橡膠性能。 常用促進(jìn)劑有二硫化氨基甲酸鹽、黃原酸鹽類、常用促進(jìn)劑有二硫化氨基甲酸鹽、黃原酸鹽類、噻唑類等有機(jī)物。噻唑類等有機(jī)物。 填充劑

11、：填充劑： 提高橡膠強(qiáng)度、改善工藝性能和降低成本。提高橡膠強(qiáng)度、改善工藝性能和降低成本。 補(bǔ)強(qiáng)劑如炭黑、白炭黑、氧化鋅、氧化鎂等；補(bǔ)強(qiáng)劑如炭黑、白炭黑、氧化鋅、氧化鎂等； 用于降低成本的填充劑，如滑石粉、硫酸鋇等。用于降低成本的填充劑，如滑石粉、硫酸鋇等。 增塑劑：增塑劑： 增加橡膠的塑性和柔韌性。增加橡膠的塑性和柔韌性。 常用增塑劑有石油系列、煤油系列和松焦油常用增塑劑有石油系列、煤油系列和松焦油系列增塑劑。系列增塑劑。 防老劑：防老劑：防止或延緩橡膠老化。防止或延緩橡膠老化。 硫硫 化化胺類胺類酚類酚類作用機(jī)理作用機(jī)理化學(xué)防老化學(xué)防老物理防老如石蠟物理防老如石蠟 （2）橡膠加工工藝）橡膠加

12、工工藝包括塑煉、混煉、壓延、壓出、成型、包括塑煉、混煉、壓延、壓出、成型、硫化等工藝硫化等工藝a. 塑煉：塑煉： 使生膠由彈性狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榫哂锌伤苄誀顟B(tài)的工藝過(guò)程，使生膠由彈性狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榫哂锌伤苄誀顟B(tài)的工藝過(guò)程，依靠機(jī)械力、熱和氧的作用，使橡膠大分子斷裂，以降低依靠機(jī)械力、熱和氧的作用，使橡膠大分子斷裂，以降低分子量、粘度、彈性，獲得可塑性、流動(dòng)性和可加工性；分子量、粘度、彈性，獲得可塑性、流動(dòng)性和可加工性； 設(shè)備：開煉機(jī)、密煉機(jī)設(shè)備：開煉機(jī)、密煉機(jī)橡膠的配合與加工工藝橡膠的配合與加工工藝 b. 混煉：混煉： 將各種配合劑混入生膠中制成均勻的混煉膠將各種配合劑混入生膠中制成均勻的混煉膠 設(shè)備：開

13、煉機(jī)、密煉機(jī)設(shè)備：開煉機(jī)、密煉機(jī)橡膠的配合與加工工藝橡膠的配合與加工工藝塑塑煉煉膠膠促促進(jìn)進(jìn)劑劑、活活性性劑劑、防防老老劑劑增增塑塑劑劑硫硫化化劑劑增增強(qiáng)強(qiáng)劑劑、填填充充劑劑 利用壓延機(jī)輥筒之間的擠利用壓延機(jī)輥筒之間的擠壓力作用，使物料發(fā)生塑性壓力作用，使物料發(fā)生塑性流動(dòng)變形，制成具有一定斷流動(dòng)變形，制成具有一定斷面尺寸規(guī)格和規(guī)定斷面幾何面尺寸規(guī)格和規(guī)定斷面幾何形狀的片狀或薄膜狀材料；形狀的片狀或薄膜狀材料；或者將聚合物覆蓋并附著于或者將聚合物覆蓋并附著于紡織物表面，如膠布。紡織物表面，如膠布。c. 壓延壓延橡膠的配合與加工工藝橡膠的配合與加工工藝 壓延完成的作業(yè)：膠料的壓片、壓型、貼合、紡織

14、物的貼壓延完成的作業(yè)：膠料的壓片、壓型、貼合、紡織物的貼膠、擦膠膠、擦膠 設(shè)備：壓延機(jī)，最普遍為三輥或四輥設(shè)備：壓延機(jī)，最普遍為三輥或四輥5.1 5.1 概述概述 壓片：把混煉膠制成具有規(guī)定厚度、寬度和光滑表面的壓片：把混煉膠制成具有規(guī)定厚度、寬度和光滑表面的膠片。膠片。 壓型：將膠料制成表面有花紋并具有一定斷面形狀的帶壓型：將膠料制成表面有花紋并具有一定斷面形狀的帶狀膠片，主要制造膠鞋大底、輪胎胎面。狀膠片，主要制造膠鞋大底、輪胎胎面。 貼合：通過(guò)壓延使兩層薄膠片合成一層膠片。貼合：通過(guò)壓延使兩層薄膠片合成一層膠片。 紡織物的貼膠：使膠料和織物掛膠織物的作業(yè)。紡織物的貼膠：使膠料和織物掛膠織

15、物的作業(yè)。 紡織物的擦膠：利用壓延機(jī)輥筒轉(zhuǎn)速不同，把膠料擦入紡織物的擦膠：利用壓延機(jī)輥筒轉(zhuǎn)速不同，把膠料擦入織物線縫中?？椢锞€縫中。 d.壓出：壓出：膠料通過(guò)膠料通過(guò)壓出機(jī)或螺桿擠出機(jī)壓出機(jī)或螺桿擠出機(jī)制成各種復(fù)雜斷面形狀的半成制成各種復(fù)雜斷面形狀的半成品的工藝過(guò)程品的工藝過(guò)程制品：膠條、膠管、門窗密封制品：膠條、膠管、門窗密封條條e. 成型：成型：把構(gòu)成制品的各部件，通過(guò)粘貼、壓合等方法組成具有一把構(gòu)成制品的各部件，通過(guò)粘貼、壓合等方法組成具有一定形狀的整體的制品。定形狀的整體的制品。 f. 硫化：硫化：膠料在一定壓力和溫度下，橡膠大分子由線性結(jié)構(gòu)變?yōu)槟z料在一定壓力和溫度下，橡膠大分子由線性

16、結(jié)構(gòu)變?yōu)榫W(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的交聯(lián)過(guò)程。網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的交聯(lián)過(guò)程。5.1 5.1 概述概述 橡膠的使用溫度范圍橡膠的使用溫度范圍T Tg gT Tf f提高耐熱性提高耐熱性改性耐寒性改性耐寒性高溫下易臭氧龜裂氧高溫下易臭氧龜裂氧化裂解，交聯(lián)，其他化裂解，交聯(lián)，其他物理因素的破壞物理因素的破壞低溫下玻璃化轉(zhuǎn)變或結(jié)晶低溫下玻璃化轉(zhuǎn)變或結(jié)晶變硬變脆和喪失彈性變硬變脆和喪失彈性高彈性的特點(diǎn)高彈性的特點(diǎn) 提高橡膠耐熱性的手段提高橡膠耐熱性的手段1 1、改變橡膠的主鏈結(jié)構(gòu)、改變橡膠的主鏈結(jié)構(gòu)CHCH2 2C=CC=C臭氧破壞裂解臭氧破壞裂解易被氧化降解或交聯(lián)易被氧化降解或交聯(lián)無(wú)雙鍵：如乙丙橡膠無(wú)雙鍵：如乙丙橡膠 、丙烯腈丙

17、烯酸酯橡膠、丙烯腈丙烯酸酯橡膠減少雙鍵：如丁基橡膠減少雙鍵：如丁基橡膠主鏈為非碳原子組成：主鏈為非碳原子組成：如二甲基硅橡膠、乙基硅橡膠、甲基苯基硅橡膠如二甲基硅橡膠、乙基硅橡膠、甲基苯基硅橡膠高彈性的特點(diǎn)高彈性的特點(diǎn) 2 2、改變交聯(lián)鍵的結(jié)構(gòu)、改變交聯(lián)鍵的結(jié)構(gòu)橡膠中常見交聯(lián)鍵鍵能橡膠中常見交聯(lián)鍵鍵能交聯(lián)鍵交聯(lián)鍵鍵能（鍵能（KJ/mol)KJ/mol)C-OC-O103.9103.9C-CC-C93.093.0C-SC-S80.980.9C-S-S-CC-S-S-C59.459.4S-S-S-SS-S-S-S47.547.5耐熱性提高耐熱性提高 幾種主要橡膠的使用溫度幾種主要橡膠的使用溫度橡膠

18、橡膠Tg / Tg / 使用溫度范圍使用溫度范圍/ / 順順1 1，4 4聚異戊二烯聚異戊二烯70705012050120順順1 1，4 4聚異丁烯聚異丁烯1051055014050140丁苯共聚物（丁苯共聚物（75/25)75/25)60605014050140聚異丁烯聚異丁烯70705015050150聚聚2 2氯丁二烯（含氯丁二烯（含1 1，4 4反式反式8585）45453518035180丁腈共聚物（丁腈共聚物（70/30)70/30)41413517535175乙烯丙烯共聚物（乙烯丙烯共聚物（50/50)50/50)60604015040150聚二甲基硅氧烷聚二甲基硅氧烷12012

19、07027570275偏氟乙烯全氟丙烯共聚物偏氟乙烯全氟丙烯共聚物55555030050300天然橡膠：天然橡膠：Tg=-73Tg=-73，結(jié)晶溫度：，結(jié)晶溫度：-10-10-40-40橡膠耐寒性不足原因？橡膠耐寒性不足原因？Tg過(guò)高過(guò)高結(jié)晶結(jié)晶 提高鏈段活動(dòng)的能力提高鏈段活動(dòng)的能力- -降低降低Tg氯丁橡膠氯丁橡膠Tg Tg 4545Tg Tg 6262癸二酸二丁酯癸二酸二丁酯Tg Tg 8080磷酸三甲酚酯磷酸三甲酚酯Tg Tg 6464Tg Tg 57571 1）添加增塑劑）添加增塑劑增塑效應(yīng)不僅取決于增塑劑化學(xué)結(jié)構(gòu)和濃度，還與增塑效應(yīng)不僅取決于增塑劑化學(xué)結(jié)構(gòu)和濃度，還與增塑劑本身的增塑

20、劑本身的TgTg有關(guān)有關(guān)提高橡膠耐寒性的手段提高橡膠耐寒性的手段 2）共聚）共聚CH2CHnTg 100 CH2CHnCNTg 104 Tg -53 Tg -53 丁苯丁苯3030膠膠Tg -42Tg -42丁腈丁腈2626膠膠Tg -32Tg -32丁腈丁腈4040膠膠為什么不能為什么不能作橡膠？作橡膠？ 天然橡膠（天然橡膠（NRNR） 98%NR來(lái)自巴西橡膠樹（三葉橡膠樹）；來(lái)自巴西橡膠樹（三葉橡膠樹）； 全世界全世界NR的的90%以上產(chǎn)自東南亞地區(qū)，主要是馬來(lái)西以上產(chǎn)自東南亞地區(qū)，主要是馬來(lái)西亞、印尼、斯里蘭卡、泰國(guó)；亞、印尼、斯里蘭卡、泰國(guó)； 至今至今NR的消耗量仍約占橡膠總消耗量的的

21、消耗量仍約占橡膠總消耗量的40%5.2 5.2 天然橡膠天然橡膠 人類大約從11世紀(jì)就開始利用天然橡膠。20世紀(jì)30年代有了合成橡膠，現(xiàn)已開發(fā)出幾十種各具特色的合成橡膠。但卻很難有一種合成橡膠具有天然橡膠那樣好的綜合性能。因此，至今天然橡膠的消耗量仍約占橡膠總消耗量的40%。 l目前世界天然橡膠總產(chǎn)量的98%以上來(lái)自巴西橡膠樹l 巴西橡膠樹適于生長(zhǎng)在熱帶和亞熱帶的高溫高濕地區(qū)。l全世界天然橡膠總產(chǎn)量的90%以上產(chǎn)自東南亞地區(qū)，主要是馬來(lái)西來(lái)，印度尼西亞，斯里蘭卡和泰國(guó)；l其次是印度，中國(guó)南部，新加坡，菲律賓和越南等。 天然橡膠的制備與分類天然橡膠的制備與分類新新鮮鮮膠膠乳乳稀稀釋釋除除雜雜濃濃

22、縮縮凝凝固固脫脫水水干干燥燥分分級(jí)級(jí)包包裝裝濃濃縮縮膠膠乳乳干干膠膠 固體天然橡膠分為通用天然橡膠、特制天然橡膠和固體天然橡膠分為通用天然橡膠、特制天然橡膠和改性天然橡膠。改性天然橡膠。 將從樹上流出的新鮮膠乳經(jīng)過(guò)一定的加工和處理可制成濃縮膠乳和干膠。濃縮膠乳中的總固體物含量在60%以上，主要用于乳膠制品。干膠按制造方式的不同，可分為不同的品種。固體天然橡膠可分為：通用天然橡膠特制天然橡膠改性天然橡膠天然橡膠的分類天然橡膠的分類( 8個(gè)品種、35個(gè)級(jí)別） 通用固體天然氣橡膠傳統(tǒng)的品種是：煙膠片（煙片膠）煙膠片（煙片膠）皺片膠皺片膠顆粒膠（標(biāo)準(zhǔn)膠）顆粒膠（標(biāo)準(zhǔn)膠）1.通用固體天然橡膠 煙片膠：煙

23、片膠：經(jīng)凝固、壓片、煙熏等工藝制成經(jīng)凝固、壓片、煙熏等工藝制成的表面帶菱形花紋的棕色膠片。的表面帶菱形花紋的棕色膠片。煙片膠綜合性能好，保存時(shí)間長(zhǎng)，煙片膠綜合性能好，保存時(shí)間長(zhǎng)，物理力學(xué)性能是物理力學(xué)性能是NR中最好的，可中最好的，可用于輪胎和一般橡膠制品。用于輪胎和一般橡膠制品。 海南民營(yíng)瓊島牌優(yōu)級(jí)煙片膠海南民營(yíng)瓊島牌優(yōu)級(jí)煙片膠 型號(hào)型號(hào)RSS3#RSS3# 煙片膠是以新鮮膠乳為原料經(jīng)加酸凝固、壓片、熏煙等工序制成的表面帶菱形花紋的棕色膠片。國(guó)產(chǎn)煙片膠按外觀質(zhì)量、化學(xué)成分及物理力學(xué)性能分為1#、2# 5#級(jí)和等外級(jí)，共六個(gè)等級(jí)，其質(zhì)量依次降低；在國(guó)際上按外觀質(zhì)量共分為特級(jí)（No.1XRSS）

24、、一級(jí)（No.1RSS）五級(jí)（No.5RSS）和等外級(jí)，共七個(gè)等級(jí)，其質(zhì)量按序降低。熏煙干燥的煙氣中含有雜酚油，對(duì)橡膠有防老化和防腐作用。因此煙膠片綜合性能好，保存期長(zhǎng)，是天然橡膠中物理力學(xué)性能最好的品種，可用于輪胎。（1）煙片膠）煙片膠 皺片膠：皺片膠：制備方法與煙片膠相似，只是干燥時(shí)用熱空氣而制備方法與煙片膠相似，只是干燥時(shí)用熱空氣而不是煙熏。不是煙熏。其中白皺片優(yōu)于褐皺片，褐皺片只適合制作一般橡膠制品。其中白皺片優(yōu)于褐皺片，褐皺片只適合制作一般橡膠制品。顆粒膠（標(biāo)準(zhǔn)膠）：顆粒膠（標(biāo)準(zhǔn)膠）：將壓皺的膠片經(jīng)造粒機(jī)制成小顆粒，經(jīng)空氣干燥而成。將壓皺的膠片經(jīng)造粒機(jī)制成小顆粒，經(jīng)空氣干燥而成。60

25、年代在馬來(lái)西亞發(fā)展起來(lái)的一個(gè)新膠種，現(xiàn)成為天然橡年代在馬來(lái)西亞發(fā)展起來(lái)的一個(gè)新膠種，現(xiàn)成為天然橡膠的大宗產(chǎn)品，其產(chǎn)量已超過(guò)煙膠片、皺片膠產(chǎn)量的總和。膠的大宗產(chǎn)品，其產(chǎn)量已超過(guò)煙膠片、皺片膠產(chǎn)量的總和。我國(guó)標(biāo)準(zhǔn)膠產(chǎn)量約占天然橡膠總產(chǎn)量的我國(guó)標(biāo)準(zhǔn)膠產(chǎn)量約占天然橡膠總產(chǎn)量的70以上。以上。 （2）皺片膠 l皺片膠制造方法與煙片膠基本相同，只是干燥時(shí)用熱空氣而不用熏煙。l有白皺片和褐皺片兩種。l白皺片在膠乳凝固前加入亞硫酸鈉漂白，因而顏色潔白，其質(zhì)量比煙片膠稍差，優(yōu)于褐皺片。l適于淺色和彩色制品。褐皺片只宜作一般橡膠制品。 國(guó)內(nèi)按外觀質(zhì)量、化學(xué)成分和物理力學(xué)性能將白皺征分為特一級(jí)、一級(jí)、二級(jí)、三級(jí)共四

26、個(gè)等級(jí)；將褐皺征分為一級(jí)、二級(jí)、三級(jí)、共三個(gè)等級(jí)。 國(guó)際上按外觀質(zhì)量將白皺片分為厚、薄兩個(gè)品種各四個(gè)等級(jí)，即特級(jí)（No.1X）、一級(jí)（No.1）、二級(jí)（No.2）、三級(jí)（No.3）；將褐皺片也按厚、薄兩上品種各分為三個(gè)等級(jí)（No.1X、No.2X、No.3X）。 （3）顆粒膠 標(biāo)準(zhǔn)天然橡膠的分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)：機(jī)械雜質(zhì)含量橡膠經(jīng)140熱處理以后的塑性保持率（PRI）作為重要的技術(shù)指標(biāo)。PRI值大，則橡膠的抗氧老化性能好，塑煉時(shí)可塑度增加速度較慢，反之亦然。 u顆粒膠是20世紀(jì)60年代發(fā)展的天然橡膠新品種，由馬來(lái)西亞首先生產(chǎn)。u它是把壓皺的膠片先通過(guò)造粒機(jī)制成小顆粒橡膠，經(jīng)空氣干燥而制成。u其顆粒大小為1

27、-5mm，易于干燥，生產(chǎn)周期大幅度縮短，產(chǎn)品質(zhì)量易于控制。u顆粒膠按生膠的理化性能標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行分級(jí)，更能合理區(qū)分和判別生膠的內(nèi)在質(zhì)量，故又叫標(biāo)準(zhǔn)橡膠。u各個(gè)產(chǎn)膠國(guó)家都有自己的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，如按馬來(lái)西亞標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)的稱為馬來(lái)西亞標(biāo)準(zhǔn)膠（SMR）。 顆粒膠顆粒膠煙片膠標(biāo)準(zhǔn)膠 天然橡膠分類天然橡膠分類（2）特制天然橡膠）特制天然橡膠低粘度橡膠低粘度橡膠采用某些特殊的方法將普通的天然橡膠制成具有特殊操作性能或物采用某些特殊的方法將普通的天然橡膠制成具有特殊操作性能或物理化學(xué)性能的生膠。理化學(xué)性能的生膠。恒粘度橡膠恒粘度橡膠制膠時(shí)加入制膠時(shí)加入0.4% 鹽酸羥胺等羥胺類化學(xué)藥劑，與橡鹽酸羥胺等羥胺類化學(xué)藥劑，與橡膠

28、鏈上醛基作用，使醛基鈍化而抑制生膠儲(chǔ)存硬化，膠鏈上醛基作用，使醛基鈍化而抑制生膠儲(chǔ)存硬化，保持生膠粘度在一個(gè)穩(wěn)定的范圍。保持生膠粘度在一個(gè)穩(wěn)定的范圍。在制備恒粘度橡膠時(shí)，再加入在制備恒粘度橡膠時(shí)，再加入4份非污染型環(huán)烷油。份非污染型環(huán)烷油。在制膠過(guò)程中加入部分硫化膠乳，壓出速度快、制在制膠過(guò)程中加入部分硫化膠乳，壓出速度快、制品表面光滑，特別適合形狀復(fù)雜和尺寸要求精確的品表面光滑，特別適合形狀復(fù)雜和尺寸要求精確的制品。制品。易操作橡膠易操作橡膠在制膠時(shí)盡量除去膠中的蛋白質(zhì)和其他非橡膠組分，在制膠時(shí)盡量除去膠中的蛋白質(zhì)和其他非橡膠組分，純度高，適于制造電絕緣產(chǎn)品和高級(jí)醫(yī)療制品。純度高，適于制造電

29、絕緣產(chǎn)品和高級(jí)醫(yī)療制品。純化天然橡膠純化天然橡膠 l散粒天然橡膠稱自由流動(dòng)橡膠，l有兩種產(chǎn)品：一種是粉末橡膠，粒子直徑在0.5-2mm范圍；l另一種是細(xì)粒橡膠，粒子直徑在1-10mm范圍。散粒天然橡膠散粒天然橡膠 使用散粒橡膠，可以取消切包工序，由于是散粒，混煉時(shí)可以自動(dòng)進(jìn)料，混煉周期可以縮短一半時(shí)間，節(jié)省能量達(dá)35%-50%；由于配合劑混合特別均勻，可以獲得較好的成品性能.這種橡膠多用于制造粘合用的膠漿，其工藝簡(jiǎn)單、粘著性能良好。由于制膠過(guò)程比普通橡膠的設(shè)備復(fù)雜，成本較高，而且密度較小，包裝運(yùn)輸費(fèi)用成倍增加，這是散粒橡膠存在的缺點(diǎn)。 輪胎橡膠是馬來(lái)西亞橡膠研究院研制的產(chǎn)品，使用三種橡膠原料，

30、即膠乳、未熏煙膠片和膠園雜膠各占30%，加入10%（質(zhì)量份）芳烴油或環(huán)烷油作為增塑劑，共同摻混而成的生膠。但由于輪胎工廠的條件要求不同，所取得的經(jīng)濟(jì)效益有很大差異。因此，這種橡膠從1970年問(wèn)世以來(lái)，在生產(chǎn)上未見有多大發(fā)展。輪胎橡膠輪胎橡膠 充油天橡膠由于充油消弱了橡膠分子鏈間的作用力，增加了分子的熱運(yùn)動(dòng)和分子間的相對(duì)移動(dòng)性，使橡膠的硬度降低，柔軟性提高，對(duì)各種配合劑有較好的浸潤(rùn)能力，容易使混煉膠的質(zhì)量均勻。充油天然橡膠充油天然橡膠 最初在制膠時(shí)將炭黑分散體與膠乳混合，經(jīng)絮凝、干燥而成。但由于用這類炭黑共沉膠制成的輪胎比干混加入炭黑而制得的輪胎行駛里程要少5%-10%，因而產(chǎn)品沒有出路.炭黑共

31、沉膠炭黑共沉膠 直到20世紀(jì)50年代開始使用高速攪拌法代替分散劑分散炭黑所制得的共沉膠，制出的輪胎比干混法的輪胎多行駛15%之后，炭黑共沉膠才有了新的進(jìn)展。應(yīng)用炭黑共沉膠時(shí)，由于炭黑在橡膠中已經(jīng)分散均勻，所以在混煉時(shí)可節(jié)省一半時(shí)間，可以提高煉膠設(shè)備的利用率，節(jié)省勞動(dòng)力。在混煉時(shí)沒有炭黑飛揚(yáng)，改善了混煉車間的工作條件和環(huán)境衛(wèi)生。炭黑共沉膠的表現(xiàn)密度較小，包裝體積的相對(duì)增大而增加運(yùn)輸費(fèi)用。 由于炭黑的來(lái)源和價(jià)格問(wèn)題，橡膠用炭黑補(bǔ)強(qiáng)始終是人們普遍關(guān)注的，并希望使用來(lái)源充足、價(jià)格比較便宜、有一定補(bǔ)強(qiáng)作用的材料代替。多年來(lái)法國(guó)橡膠研究院研制用紅粘土與天然膠乳共沉制成粘土共沉膠，并在天然橡膠產(chǎn)地有紅粘土的

32、膠園中生產(chǎn)含橡膠100份和紅粘土100份、165份的紅粘土共沉膠，前者的商品名為100TL，后者稱為165TL。據(jù)稱紅粘土具有特別的補(bǔ)強(qiáng)能力。紅粘土共沉膠只有用濕法將紅粘土懸浮液加入膠乳中才能制得性能較好的粘土共沉膠。粘土共沉膠粘土共沉膠 它是用制造離心法濃縮膠乳時(shí)分離出的膠清，經(jīng)凝固、壓片或造粒和干燥而制成的。膠清含橡膠約為3%-7%，其中以細(xì)小的橡膠粒子為主非橡膠物質(zhì)含量很高，其中許多是蛋白質(zhì)，銅和錳的含量也很多。直接用膠清凝固制成的膠清橡膠，僅含80%的橡膠烴，而普通乳制成橡膠含94%的橡膠烴，因此膠清橡膠的硫化速率快、易焦燒、抗老化性能差。它是一種質(zhì)量較低的橡膠。 膠清橡膠膠清橡膠 3

33、.改性天然橡膠和衍生物制備主要有兩種方法：一是使橡膠產(chǎn)生異構(gòu)化，因而使結(jié)晶速率大大減慢；二是使用增塑劑法，即在橡膠中加入長(zhǎng)鏈的脂肪酸酯類的增塑劑，如癸二酸二異辛酯，使橡膠分子鏈之間距離增大，降低分子鏈之間的相互作用力。難結(jié)晶天然橡膠專門用于制造低溫條件下使用的橡膠制品，如在南北極地區(qū)或高空飛行的飛機(jī)使用的橡膠器材等。難結(jié)晶天然橡膠難結(jié)晶天然橡膠（3）改性天然橡膠）改性天然橡膠采用化學(xué)處理方法改變?cè)瓉?lái)的化學(xué)結(jié)構(gòu)和物理狀態(tài)。采用化學(xué)處理方法改變?cè)瓉?lái)的化學(xué)結(jié)構(gòu)和物理狀態(tài)。 它是天然橡膠與烯烴類單體聚合接枝的產(chǎn)物。目前唯一的商品是天然橡膠與MMA接枝共聚物，簡(jiǎn)稱為天甲橡膠。接枝天然橡膠具有很高的定伸應(yīng)

34、力和拉抻強(qiáng)度，主要用途是用來(lái)制造要求具有良好沖擊性能的堅(jiān)硬制品，無(wú)內(nèi)輪胎中氣密層，合成纖維與橡膠粘合的強(qiáng)力膠粘劑等。接枝天然橡膠接枝天然橡膠 它是在天然橡膠中加入剛性高聚物如等規(guī)聚丙烯，在超過(guò)等規(guī)聚丙烯熔點(diǎn)的溫度和少量的交聯(lián)劑存在下，以高剪切力使之摻混而成。受熱時(shí)具有熱塑性塑料的特性，但在常溫下，則具有正常硫化膠的物理性能。熱塑性天然橡膠具有高剛性和高沖擊強(qiáng)度以及低密度的特點(diǎn)。可用作汽車的安全板、車體嵌板和儀表板等。熱塑性天然橡膠熱塑性天然橡膠 NR膠乳經(jīng)過(guò)穩(wěn)定劑處理之后，加入濃度為70%以上的硫酸，在100下保持2h即可環(huán)化。環(huán)化使不飽和度下降，密度增大，軟化點(diǎn)提高，折射率增大。環(huán)化天然橡膠

35、一般用于制造鞋底、堅(jiān)硬的模制品和機(jī)械襯里等，與金屬、木材、PE和PP有較同的粘合強(qiáng)度。液體天然橡膠液體天然橡膠 n它是NR膠乳在一定條件下與過(guò)氧乙酸反應(yīng)得到的產(chǎn)物。這類橡膠的特點(diǎn)是抓著力強(qiáng)，特別是混凝土路面上的防滑性能好，可作為胎面膠使用，以增加在高速公路上的防滑性能；n氣密性能好，當(dāng)環(huán)氧化程度達(dá)到 75%時(shí)，氣密性能與丁基橡膠相同，可用于內(nèi)胎或無(wú)內(nèi)胎輪胎；n耐油性能好，在非極性溶劑中的溶脹度顯著降低，可用于耐油橡膠制品。環(huán)氧化化天然橡膠（環(huán)氧化化天然橡膠（ENR） l液體天液橡膠亦稱解聚橡膠。l它是天然橡膠的降解產(chǎn)物，相對(duì)分子質(zhì)量在1萬(wàn)-2萬(wàn)之間，系粘稠液體，可澆注成型，現(xiàn)場(chǎng)硫化。l已廣泛用

36、于火箭固體燃料、航空器的密封、建筑物的粘結(jié)、防護(hù)涂層，還逐步發(fā)展用于其它橡膠制品，包括試制汽車輪胎。液體天然橡膠液體天然橡膠 p它是將塑煉過(guò)的天然橡膠溶于與氯氣不起反應(yīng)的溶濟(jì)中（如四氯化碳或二氯乙烷），加熱至溶劑沸點(diǎn)的溫度下，通入氯氣進(jìn)行氯化，制得乳化液，然后用水加熱脫去溶劑而得到半成品，經(jīng)洗滌、干燥即得成品。p氯化橡膠與大量的增塑劑和樹脂并用。p用氯化橡膠制成的膠粘劑，可用作橡膠與鑄鐵、鋼、鋁合金、鎂、鋅以及其它金屬粘合；p可與服裝、織物、木材、各種塑性物質(zhì)、硬紙板以及其它物質(zhì)粘合；p還可用于制作耐老化、酸堿和海水等的制品。氯化橡膠氯化橡膠 它是用天然橡膠與氯化氫作用，進(jìn)行加成反應(yīng)得到飽和的

37、化合物。u當(dāng)含氯量達(dá)到33.3%時(shí)，性質(zhì)變脆，不能應(yīng)用，因此工業(yè)生產(chǎn)必須控制含氯量在29%-30.5%的范圍，以保證制品具有良好的屈撓性。u氫氯化橡膠有耐燃性能，能與氯化橡膠和樹脂混合，但不能與天然橡膠混合。u用氫氯化膠配制的膠粘劑可用來(lái)使橡膠與鋼、紫銅、黃銅、鋁以及其它材料粘合，并具有較大的附著力。氫氯化橡膠氫氯化橡膠 （1）天然橡膠的組成）天然橡膠的組成主要成分：橡膠烴主要成分：橡膠烴非橡膠成分非橡膠成分: 58%，如蛋白質(zhì)、丙酮抽出物、灰分、水分等，如蛋白質(zhì)、丙酮抽出物、灰分、水分等天然橡膠的組成與結(jié)構(gòu)天然橡膠的組成與結(jié)構(gòu)（2）天然橡膠的結(jié)構(gòu)）天然橡膠的結(jié)構(gòu)主要成分橡膠烴是順式主要成分橡

38、膠烴是順式-1,4-聚異戊二烯的線性高聚物聚異戊二烯的線性高聚物CH2CH3CCH2CHnn為為500010000，相對(duì)分子量在，相對(duì)分子量在3萬(wàn)萬(wàn)3000萬(wàn)之間，常溫下是無(wú)定形萬(wàn)之間，常溫下是無(wú)定形高彈性物質(zhì)。高彈性物質(zhì)。CH2CH3CCH2CHn()反式反式反式反式-1,4-聚異戊二烯也稱杜仲膠，聚異戊二烯也稱杜仲膠，分子鏈有序，易結(jié)晶，通常溫度下分子鏈有序，易結(jié)晶，通常溫度下為硬質(zhì)固體。為硬質(zhì)固體。 天然橡膠的主要成分橡膠烴是順式-1，4-聚異戊二烯的線型高分子化合物，其結(jié)構(gòu)式為： CH3HCH2CCCH2n n值平均為1000左右，相對(duì)分子質(zhì)量在3萬(wàn)-3000萬(wàn)之間，相對(duì)分子質(zhì)量分布指

39、數(shù)寬（MWD在2.8-10之間），呈雙峰分布。因此，天然橡膠具有良好的物理力學(xué)性能和加工性能。 蛋白質(zhì)具有吸水性，會(huì)影響天然橡膠的電絕緣性和耐水性，丙酮抽出物主要是一些類酯物及其分解物。類酯物主要由脂肪、蠟類、甾醇、甾醇酯和磷酯組成，甾醇在橡膠中有防老化作用。類酯物分解會(huì)產(chǎn)生脂肪酸，脂肪酸蠟在混煉時(shí)起分散劑的作用，脂肪酸在硫化時(shí)還起活性劑作用。灰分主要是無(wú)機(jī)鹽類及很少量的銅、錳、鐵等金屬的化合物。其中金屬離子會(huì)加速天然橡膠的老化，必須嚴(yán)格控制其含量。水分過(guò)多易使生膠發(fā)霉，硫化時(shí)產(chǎn)生氣泡，并降低電絕緣性能。1%以下的少量水分在加工的過(guò)程中可以揮發(fā)掉。非橡膠成分對(duì)NB加工和使用性能的影響 彈性佳，

40、在通用橡膠里僅次于順丁橡膠；彈性佳，在通用橡膠里僅次于順丁橡膠；天然橡膠的性能和應(yīng)用天然橡膠的性能和應(yīng)用原因：原因：NR分子主鏈上與雙鍵相鄰的分子主鏈上與雙鍵相鄰的 鍵容易旋轉(zhuǎn)，分鍵容易旋轉(zhuǎn)，分子柔性好，在常溫處于無(wú)定形狀態(tài)；子柔性好，在常溫處于無(wú)定形狀態(tài)；分子鏈上側(cè)甲基體積小，數(shù)目少，位阻效應(yīng)?。环肿渔溕蟼?cè)甲基體積小，數(shù)目少，位阻效應(yīng)??；非極性分子，分子間相互作用小，對(duì)分子鏈內(nèi)旋非極性分子，分子間相互作用小，對(duì)分子鏈內(nèi)旋轉(zhuǎn)約束和阻礙小。轉(zhuǎn)約束和阻礙小。強(qiáng)度較高強(qiáng)度較高在外力作用下拉伸結(jié)晶；在外力作用下拉伸結(jié)晶；純純 NR 硫化膠拉伸強(qiáng)度可達(dá)硫化膠拉伸強(qiáng)度可達(dá)1725 MPa，用炭黑增強(qiáng)，用炭

41、黑增強(qiáng)可達(dá)可達(dá)2535 MPa；原因：原因： 天然橡膠的性能和應(yīng)用天然橡膠的性能和應(yīng)用加工性能好，容易進(jìn)行塑煉、混煉、壓延、壓出等；加工性能好，容易進(jìn)行塑煉、混煉、壓延、壓出等； 良好的耐屈撓疲勞性能，滯后損失小，良好的氣密性、良好的耐屈撓疲勞性能，滯后損失小，良好的氣密性、防水性、電絕緣性和隔熱性；防水性、電絕緣性和隔熱性； 缺點(diǎn)：耐油性、耐老化性（臭氧、熱氧）差缺點(diǎn)：耐油性、耐老化性（臭氧、熱氧）差 具有最好的綜合力學(xué)性能和加工性能，廣泛應(yīng)用于輪具有最好的綜合力學(xué)性能和加工性能，廣泛應(yīng)用于輪胎、膠管、膠帶等各種工業(yè)橡膠制品，是用途最廣的橡胎、膠管、膠帶等各種工業(yè)橡膠制品，是用途最廣的橡膠品

42、種。膠品種。 加入惰性填加入惰性填料、增強(qiáng)填料、增強(qiáng)填料等。料等。 使線型橡膠使線型橡膠分子交聯(lián)形分子交聯(lián)形成立體網(wǎng)狀成立體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。結(jié)構(gòu)。 制品強(qiáng)度很制品強(qiáng)度很低、彈性小、遇低、彈性小、遇冷變硬、遇熱變冷變硬、遇熱變軟、遇溶劑溶解軟、遇溶劑溶解等，無(wú)使用價(jià)值。等，無(wú)使用價(jià)值。 n天然橡膠具有很好的彈性，這是由于天然橡膠分子天然橡膠分子鏈在常溫下呈無(wú)定型狀態(tài)、分子鏈柔性好的鏈在常溫下呈無(wú)定型狀態(tài)、分子鏈柔性好的緣故。n彈性模量為2-4MPa，約為鋼鐵的1/30000；n伸長(zhǎng)率可達(dá)1000%以上，為鋼鐵的300倍；n其回彈率在0-100范圍內(nèi)，可達(dá)50%-85%以上。n隨著溫度的升高，生膠會(huì)慢慢

43、軟化，到130-140時(shí)完全軟化，200開始分解；n溫度降低則逐漸變硬，0時(shí)彈性大幅度下降，Tg=-72。n冷卻到-70-72以下時(shí)，彈性喪失變?yōu)榇嘈晕镔|(zhì)。受冷凍的生膠加熱到常溫，仍可恢復(fù)原狀。天然橡膠的性能和用途天然橡膠的性能和用途 天然橡膠具有較高的力學(xué)強(qiáng)度。天然橡膠能在外力作用下拉伸結(jié)晶，是一種結(jié)晶性橡膠，具有自補(bǔ)強(qiáng)性，純硫化膠的拉伸強(qiáng)度可達(dá)17-25MPa。天然橡膠具有良好的耐屈撓與疲勞性能，滯后損失小，生熱低，并具有良好的氣密性、防水性、電絕緣性和隔熱性。 天然橡膠的加工性能好。天然橡膠良好的工藝加工性能，表現(xiàn)在容易進(jìn)行塑煉、混煉、壓延、壓出等。但應(yīng)防止過(guò)煉。 u天然橡膠的缺點(diǎn)是耐油

44、性、耐臭氧老化和耐熱氧老化耐油性、耐臭氧老化和耐熱氧老化性差性差。u天然橡膠為非極性橡膠，易溶于汽油、苯等非極性有機(jī)溶劑；u天然橡膠分了結(jié)構(gòu)中含有大量的雙鍵，化學(xué)性質(zhì)活潑，在空氣中易與氧進(jìn)行自動(dòng)催化的連鎖反應(yīng)，使分子斷鏈或過(guò)度交聯(lián)、使橡膠發(fā)生粘化和龜裂，即發(fā)生老化現(xiàn)象，與臭氧接觸幾秒鐘內(nèi)即發(fā)生裂口。 n天然橡膠具有最好的綜合力學(xué)性能和加工工藝性能。n可以單用制成各種橡膠制品，也可與其它橡膠并用。以改進(jìn)其它橡膠的性能如成型粘著性、拉伸強(qiáng)度等。n天然橡膠是用途最廣的通用橡膠品種。 天然橡膠是應(yīng)用最廣的通用橡膠。世界上部分或天然橡膠是應(yīng)用最廣的通用橡膠。世界上部分或完全用天然橡膠制成的物品已達(dá)完全用

45、天然橡膠制成的物品已達(dá)7 7萬(wàn)種以上。萬(wàn)種以上。 WPS OfficeMake Presentation much more fun天然橡膠的應(yīng)用天然橡膠的應(yīng)用 5.3 通用合成橡膠1 1 丁苯橡膠丁苯橡膠2 2 順丁橡膠順丁橡膠3 3 集成橡膠集成橡膠4 4 乙丙橡膠乙丙橡膠5 5 丁基橡膠丁基橡膠6 6 氯丁橡膠氯丁橡膠 膠炭黑母橡膠膠炭黑母橡膠低溫充油丁苯橡低溫充油丁苯橡低溫丁苯橡膠低溫丁苯橡膠低溫充油丁苯橡膠低溫充油丁苯橡膠高溫丁苯橡膠高溫丁苯橡膠黑母橡膠黑母橡膠低溫丁苯橡膠炭低溫丁苯橡膠炭高苯乙烯丁苯橡膠高苯乙烯丁苯橡膠液體丁苯橡膠液體丁苯橡膠羧基丁苯橡膠羧基丁苯橡膠醇烯溶液聚丁苯橡

46、醇烯溶液聚丁苯橡膠膠丁苯橡膠丁苯橡膠烷基鋰溶液聚烷基鋰溶液聚丁苯橡膠丁苯橡膠高反式聚高反式聚1 1，4-4-丁苯橡膠丁苯橡膠錫偶聯(lián)溶液聚錫偶聯(lián)溶液聚 1,3-1,3-丁二烯丁二烯CH2CHCHCH21苯乙烯苯乙烯 CH2CH2 生產(chǎn)工藝生產(chǎn)工藝-聚合條件聚合條件單體純度：?jiǎn)误w純度：99% 99% 引發(fā)劑：氧化引發(fā)劑：氧化- -還原引發(fā)體系還原引發(fā)體系乳化劑：脂肪酸皂或歧化松香酸皂乳化劑：脂肪酸皂或歧化松香酸皂分子量調(diào)節(jié)劑：分子量調(diào)節(jié)劑： 十二烷基硫醇十二烷基硫醇防老劑：對(duì)苯二酚防老劑：對(duì)苯二酚防老劑防老劑 ：胺類防老劑：胺類防老劑轉(zhuǎn)化率：轉(zhuǎn)化率：60%60%70%70%，聚合時(shí)間：控制在聚合時(shí)

47、間：控制在7 712h12h 丁苯橡膠類型丁苯橡膠類型宏觀結(jié)構(gòu)宏觀結(jié)構(gòu)微觀結(jié)構(gòu)微觀結(jié)構(gòu)支化支化凝膠凝膠MnMnHIHIPSPS，% %順式順式反式反式乙烯基乙烯基低溫乳液聚合丁苯橡膠低溫乳液聚合丁苯橡膠高溫乳液聚合丁苯橡膠高溫乳液聚合丁苯橡膠中等中等大量大量少量少量多多1000001000001000001000004-64-67.57.523.523.523.423.49.59.516.616.6555546.346.3121213.713.7 是一種不飽和烯烴高聚物，其玻璃化溫度取決于苯是一種不飽和烯烴高聚物，其玻璃化溫度取決于苯乙烯均聚物的含量。乙烯均聚物的含量。 性性 能能優(yōu)點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)膠料

48、不易焦燒和過(guò)硫膠料不易焦燒和過(guò)硫加工過(guò)程中不易過(guò)煉，可塑加工過(guò)程中不易過(guò)煉，可塑度均勻，硫化橡膠硬度變化度均勻，硫化橡膠硬度變化??；小；加工過(guò)程中分子鏈不易斷裂加工過(guò)程中分子鏈不易斷裂，的加工性能好；容易與其，的加工性能好；容易與其他橡膠并用。他橡膠并用。耐熱性、耐老化性、耐磨性均優(yōu)于天然橡膠適用于車用胎適用于車用胎強(qiáng)度低，需加高活性增強(qiáng)強(qiáng)度低，需加高活性增強(qiáng)劑；加配合劑難度大；滯劑；加配合劑難度大；滯后損失大，生熱高，彈性后損失大，生熱高，彈性低，耐寒性也稍差，但充低，耐寒性也稍差，但充油后可以降低生熱；熱撕油后可以降低生熱；熱撕裂性能差。加工性能不如裂性能差。加工性能不如天然橡膠。不容易塑

49、練，天然橡膠。不容易塑練，對(duì)炭黑的潤(rùn)濕性差，混煉對(duì)炭黑的潤(rùn)濕性差，混煉生熱高，壓延收縮率大。生熱高，壓延收縮率大。 110001000系列（高溫乳聚丁苯膠）系列（高溫乳聚丁苯膠）11001100系列（高溫乳聚丁苯膠炭黑母煉膠）系列（高溫乳聚丁苯膠炭黑母煉膠）2315001500系列（低溫乳聚丁苯膠）系列（低溫乳聚丁苯膠）16001600系列（低溫乳聚丁苯膠炭黑母煉膠）系列（低溫乳聚丁苯膠炭黑母煉膠）4517001700系列（低溫乳聚充油丁苯膠）系列（低溫乳聚充油丁苯膠）1800系列（低溫乳聚丁苯膠炭黑母煉膠）6 汽車零件汽車零件電線和電纜外皮電線和電纜外皮膠管和膠鞋、膠管膠管和膠鞋、膠管 順丁

50、橡膠工業(yè)生產(chǎn)新技順丁橡膠工業(yè)生產(chǎn)新技術(shù)是中國(guó)科學(xué)院蘭州化學(xué)物術(shù)是中國(guó)科學(xué)院蘭州化學(xué)物理所、長(zhǎng)春應(yīng)化所、山西煤理所、長(zhǎng)春應(yīng)化所、山西煤化所與常州煉油廠和有關(guān)設(shè)化所與常州煉油廠和有關(guān)設(shè)計(jì)單位共同開發(fā)的，于計(jì)單位共同開發(fā)的，于19721972年初在北京燕山石化公司建年初在北京燕山石化公司建立了第一套萬(wàn)噸級(jí)生產(chǎn)裝置立了第一套萬(wàn)噸級(jí)生產(chǎn)裝置。 1,3-1,3-丁二烯丁二烯CH2CHCHCH2 組成簡(jiǎn)單，活性高、用量少，聚合易組成簡(jiǎn)單，活性高、用量少，聚合易控制，聚合后需除掉，加工性能差?？刂?，聚合后需除掉，加工性能差。產(chǎn)物為線型結(jié)構(gòu)，聚合速度快，可大量充產(chǎn)物為線型結(jié)構(gòu)，聚合速度快，可大量充油和充炭黑；相

51、對(duì)分子質(zhì)量分布窄，加工油和充炭黑；相對(duì)分子質(zhì)量分布窄，加工性能不好，有碘較貴。性能不好，有碘較貴。順式含量高，質(zhì)量均勻，相對(duì)分子質(zhì)量分布較寬，易順式含量高，質(zhì)量均勻，相對(duì)分子質(zhì)量分布較寬，易于加工；可以提高單體濃度和聚合溫度。于加工；可以提高單體濃度和聚合溫度。順式含量高，質(zhì)量均勻，相對(duì)分子質(zhì)量分布較順式含量高，質(zhì)量均勻，相對(duì)分子質(zhì)量分布較寬，易于加工；支化度高。寬，易于加工；支化度高。 環(huán)烷酸鎳環(huán)烷酸鎳 常用純度常用純度95%95%乙醇乙醇常用常用2 2，6-6-二二叔丁基叔丁基-4-4-甲甲基苯酚基苯酚（簡(jiǎn)稱（簡(jiǎn)稱264264）常用有苯、常用有苯、甲苯、甲苯甲苯、甲苯- -庚烷、溶庚烷、溶

52、劑油（簡(jiǎn)稱劑油（簡(jiǎn)稱C C6 6油或油或抽余油）等抽余油）等 生產(chǎn)工藝生產(chǎn)工藝-聚合條件聚合條件原料精原料精制制單體和溶劑中的雜質(zhì)，需除去。單體和溶劑中的雜質(zhì)，需除去。躍升反應(yīng)躍升反應(yīng)獲得高分子量得產(chǎn)品。獲得高分子量得產(chǎn)品。粘度問(wèn)題粘度問(wèn)題如何降低反應(yīng)體系的粘度？如何降低反應(yīng)體系的粘度？ 聚合速聚合速 率率引發(fā)劑的組分、用量、反應(yīng)溫度引發(fā)劑的組分、用量、反應(yīng)溫度。 生產(chǎn)工藝生產(chǎn)工藝-聚合條件聚合條件生產(chǎn)控制生產(chǎn)控制門尼粘度控制在（門尼粘度控制在（45455050）5 5左右左右溶劑選擇溶劑選擇甲苯的溶解能力最好，但攪拌不利；而甲苯的溶解能力最好，但攪拌不利；而溶劑油溶劑油成本低，來(lái)源豐富，易回

53、收；但易產(chǎn)生掛膠。成本低，來(lái)源豐富，易回收；但易產(chǎn)生掛膠。聚合溫度聚合溫度生產(chǎn)中常采用在釜頂充冷油來(lái)帶走反應(yīng)熱生產(chǎn)中常采用在釜頂充冷油來(lái)帶走反應(yīng)熱. 引發(fā)劑引發(fā)劑陳化方式陳化方式對(duì)引發(fā)劑的活性有很大影響。主要有三對(duì)引發(fā)劑的活性有很大影響。主要有三元陳化、雙二元陳化、元陳化、雙二元陳化、稀硼單加稀硼單加三種。三種。 高順式高順式(96(9698%)98%)丁二烯橡膠，丁二烯橡膠，分子結(jié)構(gòu)比較規(guī)整，十分分子結(jié)構(gòu)比較規(guī)整，十分“柔柔軟軟”. . 二、二、 性性 能能 順丁橡膠的優(yōu)點(diǎn)順丁橡膠的優(yōu)點(diǎn)高彈性高彈性彈性最高彈性最高滯后損失和生熱小滯后損失和生熱小使用壽命長(zhǎng)使用壽命長(zhǎng)低溫性能好低溫性能好玻璃化

54、溫度（玻璃化溫度（-105-105）低，寒帶地區(qū)使用。）低，寒帶地區(qū)使用。耐磨性能優(yōu)異耐磨性能優(yōu)異適用需耐磨的輪胎、鞋底、鞋后跟等。適用需耐磨的輪胎、鞋底、鞋后跟等。耐屈撓性優(yōu)異耐屈撓性優(yōu)異耐動(dòng)態(tài)裂口生成性能良好。耐動(dòng)態(tài)裂口生成性能良好。填充性好填充性好有利于降低膠料成本。有利于降低膠料成本?；鞜挄r(shí)抗破碎能力強(qiáng)混煉時(shí)抗破碎能力強(qiáng)可延長(zhǎng)混煉時(shí)間可延長(zhǎng)混煉時(shí)間與其他彈性體的相容性好與其他彈性體的相容性好與天然橡膠、丁苯橡膠及氯丁橡膠都與天然橡膠、丁苯橡膠及氯丁橡膠都 能互溶能互溶模內(nèi)流動(dòng)性好模內(nèi)流動(dòng)性好制品缺膠情況少。制品缺膠情況少。吸水性低吸水性低小于天然橡膠和丁苯橡膠。小于天然橡膠和丁苯橡膠。

55、 二、二、 性性 能能 順丁橡膠的缺點(diǎn)順丁橡膠的缺點(diǎn) 拉伸強(qiáng)度與撕裂強(qiáng)度較低拉伸強(qiáng)度與撕裂強(qiáng)度較低表面多不耐刺，較易刮傷。表面多不耐刺，較易刮傷?？?jié)窕圆涣伎節(jié)窕圆涣架囁俑?、路面平滑或濕路面上使用時(shí)易造成車速高、路面平滑或濕路面上使用時(shí)易造成 輪胎打滑。輪胎打滑。加工性能欠佳加工性能欠佳在輥筒上的加工性能對(duì)溫度較敏感，溫度高在輥筒上的加工性能對(duì)溫度較敏感，溫度高 時(shí)易產(chǎn)生脫輥現(xiàn)象。時(shí)易產(chǎn)生脫輥現(xiàn)象。粘性較差粘性較差在輪胎胎面膠中，用量太高時(shí)，胎面接頭稍有困在輪胎胎面膠中，用量太高時(shí)，胎面接頭稍有困 難。難。較易冷流較易冷流生膠或未硫化的膠料在存放時(shí)較易流動(dòng)。生膠或未硫化的膠料在存放時(shí)較易流

56、動(dòng)。 三、三、 用用 途途 主要用于制造輪胎中的胎面膠和胎側(cè)膠，約主要用于制造輪胎中的胎面膠和胎側(cè)膠，約占占80%80%以上；其他有自行車外胎、鞋底、輸送帶覆以上；其他有自行車外胎、鞋底、輸送帶覆蓋膠、電線絕緣膠料、膠管、體育用品（高爾夫蓋膠、電線絕緣膠料、膠管、體育用品（高爾夫球）、膠布、膩?zhàn)印⑼科?、漆布等。球）、膠布、膩?zhàn)?、涂漆、漆布等?1984年，德國(guó)年，德國(guó)Nordsiek提出集成橡膠概念；提出集成橡膠概念；同年，德國(guó)同年，德國(guó)Nls公司采用公司采用苯乙烯苯乙烯(St)(St)、異戊、異戊二烯二烯(Ip)(Ip)、丁二烯、丁二烯(Bd)(Bd)為單體合成得到集成橡為單體合成得到集成橡

57、膠。膠。19901990年，年，GoodyearGoodyear橡膠輪胎公司開始研究，確橡膠輪胎公司開始研究，確定為新型輪胎橡膠。定為新型輪胎橡膠。19911991年，投入生產(chǎn)。年，投入生產(chǎn)。 集成橡膠的結(jié)構(gòu)、性能及用途集成橡膠的結(jié)構(gòu)、性能及用途 q 一般組成：一般組成：St含量含量040%，異戊二烯，異戊二烯Ip含量含量1545%，Bd含量含量4070%；q 序列結(jié)構(gòu)：完全無(wú)規(guī)型（一步投料）序列結(jié)構(gòu)：完全無(wú)規(guī)型（一步投料） 嵌段嵌段-無(wú)規(guī)型無(wú)規(guī)型（多步投料，（多步投料，PB-（IB均聚）、均聚）、PI-（SB無(wú)規(guī)共聚）無(wú)規(guī)共聚）q 分子鏈結(jié)構(gòu)：線性結(jié)構(gòu)（偶聯(lián)劑用量較少）分子鏈結(jié)構(gòu)：線性結(jié)構(gòu)（

58、偶聯(lián)劑用量較少） 星形結(jié)構(gòu)（偶聯(lián)劑用量較大）星形結(jié)構(gòu)（偶聯(lián)劑用量較大）q 微觀相態(tài)：集成橡膠的鏈段結(jié)構(gòu)不同，各鏈段間彼此相微觀相態(tài)：集成橡膠的鏈段結(jié)構(gòu)不同，各鏈段間彼此相容性不好，出現(xiàn)球狀、柱狀、層狀等微觀相分離。容性不好，出現(xiàn)球狀、柱狀、層狀等微觀相分離。 三、集成橡膠的結(jié)構(gòu)、性能及用途三、集成橡膠的結(jié)構(gòu)、性能及用途 是一種綜合性能好的通用合成橡膠。是一種綜合性能好的通用合成橡膠。p 優(yōu)異低溫性能（優(yōu)異低溫性能（Tg為為-100），嚴(yán)寒地帶的冬季仍可正常），嚴(yán)寒地帶的冬季仍可正常使用使用丁二烯或異戊二烯均聚段；丁二烯或異戊二烯均聚段；p 優(yōu)異耐濕滑性能，可以在濕滑的路面上安全行駛優(yōu)異耐濕滑性

59、能，可以在濕滑的路面上安全行駛S-I-B或或S-B共聚段，乙烯基、烯丙基、苯側(cè)基有利于提高聚合物的共聚段，乙烯基、烯丙基、苯側(cè)基有利于提高聚合物的抓著能力；抓著能力；p 低滾動(dòng)阻力，能量損耗少低滾動(dòng)阻力，能量損耗少分子鏈的偶聯(lián)，偶聯(lián)反應(yīng)分子鏈的偶聯(lián)，偶聯(lián)反應(yīng)減少了分子鏈的末端數(shù)目；減少了分子鏈的末端數(shù)目； 三、集成橡膠的結(jié)構(gòu)、性能及用途三、集成橡膠的結(jié)構(gòu)、性能及用途 用用 途途 主要用于作輪胎的胎面膠、主要用于作輪胎的胎面膠、胎體膠和胎側(cè)膠，以及膠鞋、膠胎體膠和胎側(cè)膠，以及膠鞋、膠帶、膠粘劑、工藝橡膠制品、浸帶、膠粘劑、工藝橡膠制品、浸漬橡膠制品及醫(yī)療、食品用橡膠漬橡膠制品及醫(yī)療、食品用橡膠制

60、品等。制品等。 異丁烯和少量異戊二烯（異丁烯和少量異戊二烯（0.53%）的共聚物；）的共聚物；1943年，實(shí)現(xiàn)通用丁基橡膠的工業(yè)化（陽(yáng)離子聚年，實(shí)現(xiàn)通用丁基橡膠的工業(yè)化（陽(yáng)離子聚合）；合）；1960、1971年先后實(shí)現(xiàn)氯化年先后實(shí)現(xiàn)氯化IIR和溴化和溴化IIR的工業(yè)的工業(yè)化化丁基橡膠丁基橡膠（isobutylene and isoprene rubber, IIR）（1）制備和品種）制備和品種 丁基橡膠丁基橡膠（IIRIIR） 丁基橡膠亦稱異丁橡膠，是異丁烯與少量異戊二烯低溫（-90-103）時(shí)的陽(yáng)離子共聚產(chǎn)物。 由于在分子結(jié)構(gòu)中引入少量的鹵素，從而提高了雙鍵的反應(yīng)性，加快硫化速度，使它具有更