第四組：請(qǐng)為最低-60℃使用橡膠制品的生產(chǎn)選擇合適的高分子材料課件

第四組：請(qǐng)為最低－60℃使用

橡膠制品的生產(chǎn)選擇

合適的高分子材料制作PPT：

項(xiàng)目二第四組：請(qǐng)為最低－60℃使用

橡膠制品的生產(chǎn)1玻璃化溫度（Tg）高聚物由高彈態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)椴ＡB(tài)的溫度，指無(wú)定型聚合物（包括結(jié)晶型聚合物中的非結(jié)晶部分）由玻璃態(tài)向高彈態(tài)或者由后者向前者的轉(zhuǎn)變溫度，是無(wú)定型聚合物大分子鏈段自由運(yùn)動(dòng)的最低溫度，通常用Tg表示。沒(méi)有很固定的數(shù)值，往往隨著測(cè)定的方法和條件而改變。高聚物的一種重要的工藝指標(biāo)。在此溫度以上，高聚物表現(xiàn)出彈性；在此溫度以下，高聚物表現(xiàn)出脆性，在用作塑料、橡膠、合成纖維等時(shí)必須加以考慮。如丁苯橡膠的玻璃化溫度是-60℃。但是，他不是制品工作溫度的上限。比如，橡膠的工作溫度必須在玻璃化溫度以上，否則就失去高彈性。玻璃化溫度（Tg）高聚物由高彈態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)椴ＡB(tài)的溫度，指無(wú)定2影響玻璃化溫度的因素由于玻璃化轉(zhuǎn)變是與分子運(yùn)動(dòng)有關(guān)的現(xiàn)象,而分子運(yùn)動(dòng)又和分子結(jié)構(gòu)有著密切關(guān)系,所以分子鏈的柔順性,分子間作用力以及共聚,共混,增塑等都是影響高聚物Tg的重要內(nèi)因.此外,外界條件如作用力,作用力速率,升(陣)溫速度等也是值得注意的影響因索.1.化學(xué)結(jié)構(gòu)

1)鏈的柔順性

分子鏈的柔順性是決定高聚物Tg的最重要的因素.主鏈柔順性越好,玻璃化溫度越低.主鏈由飽和單鍵構(gòu)成的高聚物,因?yàn)榉肿渔溈梢怨潭▎捂I進(jìn)行內(nèi)旋轉(zhuǎn),所以Tg都不高,特別是沒(méi)有極性側(cè)基取代時(shí),其Tg更低.不同的單鍵中,內(nèi)旋轉(zhuǎn)位壘較小的,Tg較低.例如,主鏈中含有孤立雙鍵的高聚物,雖然雙鍵本身不能內(nèi)旋轉(zhuǎn),但雙鍵旁的α單鍵更易旋轉(zhuǎn),所以Tg都比較低.

2)取代基

旁側(cè)基團(tuán)的極性,對(duì)分子鏈的內(nèi)旋轉(zhuǎn)和分子間的相互作用都會(huì)產(chǎn)生很大的影響.側(cè)基的極性越強(qiáng),Tg越高.烯烴高聚物取代基的極性和Tg的關(guān)系。此外,增加分子鏈上極性基團(tuán)的數(shù)量,也能提高高聚物的Tg.但當(dāng)極性基團(tuán)的數(shù)量超過(guò)一定值后,由于它們之間的靜電斥力超過(guò)吸引力,反而導(dǎo)致分子鏈間距離增大,Tg下降.取代基的位阻增加,分子鏈內(nèi)旋轉(zhuǎn)受阻礙程度增加,Tg升高.應(yīng)當(dāng)強(qiáng)調(diào)指出,側(cè)基的存在并不總是使Tg增大的.取代基在主鏈上的對(duì)稱性對(duì)Tg也有很大影響,聚偏二氯乙烯中極性取代基對(duì)稱雙取代,偶極抵銷一部分,整個(gè)分子極性矩減小,內(nèi)旋轉(zhuǎn)位壘降低,柔性增加,其Tg比聚氯乙烯為低;而聚異丁烯的每個(gè)鏈節(jié)上,有兩個(gè)對(duì)稱的側(cè)甲基,使主鏈間距離增大,鏈間作用力減弱,內(nèi)旋轉(zhuǎn)位壘降低,柔性增加,其Tg比聚丙烯為低.又如,當(dāng)高聚物中存在柔性側(cè)基時(shí),隨著側(cè)基的增大,在一定范圍內(nèi),由于柔性側(cè)基使分子間距離加大,相互作用減弱,即產(chǎn)生"內(nèi)增塑"作用,所以,Tg反而下降.

影響玻璃化溫度的因素由于玻璃化轉(zhuǎn)變是與分子運(yùn)動(dòng)有關(guān)的現(xiàn)象,而3影響玻璃化溫度的因素

3)幾何異構(gòu)

單取代烯類高聚物如聚丙烯酸酯,聚苯乙烯等的玻璃化溫度幾乎與它們的立構(gòu)無(wú)關(guān),而雙取代烯類高聚物的玻璃化溫度都與立構(gòu)類型有關(guān).一般,全同立構(gòu)的Tg較低,間同立構(gòu)的Tg較高.在順?lè)串悩?gòu)中,往往反式分子鏈較硬,Tg較大.

4)離子鍵的引入

分子鏈間有離子鍵可以顯著提高Tg.例如,聚丙烯酸中加入金屬離子,Tg會(huì)大大提高,其效果又隨離子的價(jià)數(shù)而定.用Na+使Tg從l06℃提高到280℃;用Cu2+取代Na+,Tg提高到500℃.2、其他結(jié)構(gòu)因素的影響

1)共聚

無(wú)規(guī)共聚物的Tg介于兩種共聚組分單體的Tg之間,并且隨著共聚組分的變化,其Tg在兩種均聚物的Tg之間線性或非線性變化.非無(wú)規(guī)共聚物中,最簡(jiǎn)單的是交替共聚,他們可以看成是兩種單體組成一個(gè)重復(fù)單元的均聚物,因此只有一個(gè)Tg.而嵌段或接枝共聚物情況就復(fù)雜多了.

2)交聯(lián)

隨著交聯(lián)點(diǎn)的增加,高聚物自由體積減少,分子鏈的運(yùn)動(dòng)受到約束的程度也增加,相鄰交聯(lián)點(diǎn)之間平均鏈長(zhǎng)變小,所以Tg升高.

3)分子量

分子量的增加使Tg增加,特別是在分子量很小時(shí),這種影響明顯,當(dāng)分子量超過(guò)一定的程度后,Tg隨分子量變化就不明顯了.4)增塑劑和稀釋劑

增塑劑對(duì)Tg的影響也是相當(dāng)顯著的,玻璃化溫度較高的聚合物在加入增塑劑后,可以使Tg明顯下降.例如:純的聚氯乙烯Tg=78℃,在室溫下是硬塑料,加入45%的增塑劑后,Tg=-30℃,可以作為橡膠代用品.淀粉的玻璃化溫度在加水前后就有明顯的變化.影響玻璃化溫度的因素3)幾何異構(gòu)

單取代烯類高聚物如聚4項(xiàng)目提出的原則要求

在低溫的環(huán)境下絕對(duì)不會(huì)生成對(duì)人體有害的物質(zhì)與氣體；同時(shí)材料在生產(chǎn)的過(guò)程中應(yīng)該對(duì)環(huán)境與空氣盡可能沒(méi)有污染；還有這些材料的產(chǎn)品應(yīng)該都是可降解或者可循環(huán)利用；同時(shí)滿足人們對(duì)其產(chǎn)品的某些基本要求項(xiàng)目提出的原則要求在低溫的環(huán)境下絕對(duì)不會(huì)生成對(duì)人體有害的物5選擇依據(jù)最重要的：耐低溫性能好使用溫度范圍：在-60以上，接近最佳其他：由于各種材料的用途不同，而不同用途對(duì)材料的要求也有所區(qū)別，所以這次項(xiàng)目的選擇依據(jù)為上面兩個(gè)。選擇依據(jù)最重要的：耐低溫性能好6初步選擇

玻璃化溫度/℃

使用溫度范圍/℃丁苯橡膠-60-45~100乙丙橡膠-60-50~150異戊橡膠-70-55~100丁基橡膠-79-50~125聚硫橡膠無(wú)-50~95初步選擇玻璃7SBR的結(jié)構(gòu)及應(yīng)用聚合反應(yīng)：CH2=CH-CH=CH2+C6H5-CH=CH2——→-[CH2-CH=CH-CH2-CH(C6H5)-CH2]n單體單元無(wú)規(guī)排列，不能結(jié)晶。并且橡膠主鏈上的丁二烯結(jié)構(gòu)大部分是反式1,4-結(jié)構(gòu)，加之又有苯環(huán)，因而體積效應(yīng)大，分子鏈性低。丁苯橡膠是產(chǎn)量最大的通用合成橡膠，有乳聚丁苯橡膠、溶聚丁苯橡膠。丁苯橡膠是淺黃褐色彈性固體，密度隨苯乙烯含量的增加而變大，耐油性差，但介電性能較好；橡膠抗拉強(qiáng)度只有20-35千克力/平方厘米，加入炭黑補(bǔ)強(qiáng)后，抗拉強(qiáng)度可達(dá)250-280千克力/平方厘米；其黏合性﹑彈性和形變發(fā)熱量均不如天然橡膠，但耐磨性﹑耐自然老化性﹑耐水性﹑氣密性等卻優(yōu)于天然橡膠，因此是一種綜合性能較好的橡膠。丁苯橡膠是橡膠工業(yè)的骨干產(chǎn)品，它是合成橡膠第一大品種，綜合性能良好，價(jià)格低，在多數(shù)場(chǎng)合可代替天然橡膠使用，主要用于輪胎工業(yè)，汽車部件、膠管、膠帶、膠鞋、電線電纜以及其它橡膠制品。SBR的結(jié)構(gòu)及應(yīng)用聚合反應(yīng)：CH2=CH-CH=CH2+C68SBR的性能特點(diǎn)及用途常溫下為白色固體或透明無(wú)懸浮物液體，有微芳香味，是一種性能上更優(yōu)于工業(yè)直鏈烷基苯的洗滌劑產(chǎn)品原料。以其為原料衍生的表面活性劑產(chǎn)品，性能優(yōu)良，生物降解性能好，耐硬水，皮膚感覺(jué)柔和，脫脂力小，更適合低溫洗滌，在低溫仍有卓越的去污能力。SBR－1500是通用污染型軟丁苯橡膠的最典型品種，生膠的粘著性和加工性能均優(yōu)，硫化膠的耐磨性能、拉伸強(qiáng)度、撕裂強(qiáng)度和耐老化性能較好。SBR－1502是通用非污染型軟丁苯橡膠的最典型品種，其性能與SBR－1500相當(dāng)，有良好的拉伸強(qiáng)度、耐磨耗和屈撓性能。SBR－1712是一種填充高芳香烴油的軟丁苯橡膠的污染性品種，它具有優(yōu)良的粘著性、耐磨性和可加工性以及價(jià)格便宜等優(yōu)點(diǎn)。SBR-1500廣泛用于以炭黑為補(bǔ)強(qiáng)劑和對(duì)顏色要求不高的產(chǎn)品，如輪胎胎面、翻胎胎面、輸送帶、膠管、模制品和壓出制品等。SBR-1502廣泛用于顏色鮮艷和淺色的橡膠制品，如輪胎胎側(cè)、透明膠鞋、膠布、醫(yī)療制品和其他一般彩色制品等。SBR-1712廣泛用于乘用車輪胎胎面膠，輪胎胎面膠、輸送帶、膠管和一般黑色橡膠制品等。

SBR的性能特點(diǎn)及用途常溫下為白色固體或透明無(wú)懸浮物液體，有9EPR的結(jié)構(gòu)EPR是一種無(wú)定型的非結(jié)晶橡膠，其分子主鏈上乙烯與丙烯單體單元呈無(wú)規(guī)排列，失去了聚乙烯或聚丙烯結(jié)構(gòu)的規(guī)整性，成為具有彈性的橡膠。EPR的結(jié)構(gòu)EPR是一種無(wú)定型的非結(jié)晶橡膠，其分子主鏈上乙烯10EPR的性能特點(diǎn)1.低密度高填充性乙丙橡膠是密度較低的一種橡膠，其密度為0.87。加之可大量充油和加入填充劑，因而可降低橡膠制品的成本，彌補(bǔ)了乙丙橡膠生膠價(jià)格高的缺點(diǎn)，并且對(duì)高門(mén)尼值的乙丙橡膠來(lái)說(shuō)，高填充后物理機(jī)械性能降低幅度不大。2.耐老化性乙丙橡膠有優(yōu)異的耐天候、耐臭氧、耐熱、耐酸堿、耐水蒸汽、顏色穩(wěn)定性、電性能、充油性及常溫流動(dòng)性。乙丙橡膠制品在120℃下可長(zhǎng)期使用，在150-200℃下可短暫或間歇使用。加入適宜防老劑可提高其使用溫度。以過(guò)氧化物交聯(lián)的三元乙丙橡膠可在更苛刻的條件下使用。三元乙丙橡膠在臭氧濃度50pphm、拉伸30%的條件下，可達(dá)150h以上不龜裂。3.耐腐蝕性由于乙丙橡膠缺乏極性，不飽和度低，因而對(duì)各種極性化學(xué)品如醇、酸、堿、氧化劑、制冷劑、洗滌劑、動(dòng)植物油、酮和脂等均有較好的抗耐性；但在脂屬和芳屬溶劑(如汽油、苯等)及礦物油中穩(wěn)定性較差。在濃酸長(zhǎng)期作用下性能也要下降。EPR的性能特點(diǎn)1.低密度高填充性11EPR的性能特點(diǎn)4.耐水蒸汽性能乙丙橡膠有優(yōu)異的耐水蒸汽性能并優(yōu)于其耐熱性。在230℃過(guò)熱蒸汽中，近100h后外觀無(wú)變化。而氟橡膠、硅橡膠、氟硅橡膠、丁基橡膠、丁腈橡膠、天然橡膠在同樣條件下，經(jīng)歷較短時(shí)間外觀發(fā)生明顯劣化現(xiàn)象。5.耐過(guò)熱水性能乙丙橡膠耐過(guò)熱水性能亦較好，但與所用硫化系統(tǒng)密切相關(guān)。以二硫代二嗎啡啉、TMTD為硫化系統(tǒng)的乙丙橡膠，在125℃過(guò)熱水中浸泡15個(gè)月后，力學(xué)性能變化甚小，體積膨脹率僅0.3%。6.電性能乙丙橡膠具有優(yōu)異的電絕緣性能和耐電暈性，電性能優(yōu)于或接近丁苯橡膠、氯磺化聚乙烯、聚乙烯和交聯(lián)聚乙烯。7.彈性由于乙丙橡膠分子結(jié)構(gòu)中無(wú)極性取代基，分子內(nèi)聚能低，分子鏈可在較寬范圍內(nèi)保持柔順性，僅次于天然橡膠和順丁橡膠，并在低溫下仍能保持。8.粘接性乙丙橡膠由于分子結(jié)構(gòu)中缺少活性基團(tuán)，內(nèi)聚能低，加上膠料易于噴霜，自粘性和互粘性很差。EPR的性能特點(diǎn)4.耐水蒸汽性能12EPR的用途1.汽車工業(yè)乙丙橡膠在汽車制造行業(yè)中應(yīng)用量最大，主要應(yīng)用于汽車密封條、散熱器軟管、火花塞護(hù)套、空調(diào)軟管、膠墊、膠管等。在汽車密封條行業(yè)中，主要利用EPR的彈性、耐臭氧、耐候性等特性，已成為汽車密封條的主體材料，國(guó)內(nèi)生膠年消耗量已超過(guò)1萬(wàn)噸，但由于品種關(guān)系，其一半還依靠進(jìn)口。由于熱塑性三元乙丙橡膠EPR/PP強(qiáng)度高、柔性好、涂裝光澤度高、易回收利用的特點(diǎn)，在國(guó)內(nèi)外汽車保險(xiǎn)杠和汽車儀表板生產(chǎn)中已作為主導(dǎo)材料。其中還有船舶、列車和集裝箱密封條的乙丙橡膠。因乙丙橡膠的粘接性能不好，只在內(nèi)胎、白胎側(cè)、胎條等部位少量使用乙丙橡膠。2.建筑行業(yè)由于乙丙橡膠具有優(yōu)良的耐水性、耐熱耐寒性和耐候性，又有施工簡(jiǎn)便等特點(diǎn)，因此乙丙橡膠在建筑行業(yè)中主要用于塑膠運(yùn)動(dòng)場(chǎng)、防水卷材、房屋門(mén)窗密封條、玻璃幕墻密封、衛(wèi)生設(shè)備和管道密封件等。用EPR生產(chǎn)的防水卷材已逐漸代替其他材料(如CMS)制作的防水卷材3.電氣和電子行業(yè)在電氣和電子行業(yè)中主要利用乙丙橡膠的優(yōu)良電絕緣性、耐候性和耐腐蝕性，在許多電氣部件中采用了此類橡膠。例如用乙丙橡膠生產(chǎn)電纜，尤其是海底電纜用EPR或EPR/PP代替了PVC/NBR制作電纜的絕緣層，電纜的絕緣性能和使用壽命有了大幅度提高。在變壓器絕緣墊、電子絕緣護(hù)套方面也大量采用了乙丙橡膠制作。4.工業(yè)用品、家庭用品、塑料制品（改性劑）、其他（橡皮船、游泳用氣墊、潛水衣、潛水用通氣管和帳篷）EPR的用途1.汽車工業(yè)13異戊橡膠（IR）結(jié)構(gòu)由異戊二烯合成的一種橡膠,全名為順-1，4-聚異戊二烯橡膠。具有與天然橡膠相似的化學(xué)組成、立體結(jié)構(gòu)和物理力學(xué)性能，因此它是一種綜合性能很好的通用合成橡膠，又稱合成天然橡膠。兩者的區(qū)別在于異戊橡膠的順式1，4-結(jié)構(gòu)含量（92％～97％）、結(jié)晶性能、相對(duì)分子質(zhì)量低于天然橡膠，并且?guī)Р糠种ф満湍z。因此兩者的物理性能不能完全一樣。性能與天然橡膠相比還具有質(zhì)量均一，純度高；塑煉時(shí)間短，混煉加工簡(jiǎn)便；顏色淺；膨脹和收縮??；流動(dòng)性好的優(yōu)點(diǎn)。但也有純膠料的強(qiáng)拉伸性能低，在含炭黑量相等時(shí)，拉伸強(qiáng)度、定伸應(yīng)力、撕裂強(qiáng)度較低、硬度較小等缺點(diǎn)。而耐水性,電絕緣性超過(guò)天然橡膠，耐疲勞性稍低于天然橡膠。用途可單獨(dú)使用，也可以與天然橡膠、順丁橡膠等配合使用。主要用于輪胎面膠、胎體膠和胎側(cè)膠的生產(chǎn)，以及膠鞋、膠帶、膠黏劑、工藝橡膠制品、浸漬橡膠制品及醫(yī)療、食品用橡膠制品等。除航空和重型輪胎外，均可代替天然橡膠。異戊橡膠（IR）結(jié)構(gòu)14丁基橡膠（IIR）結(jié)構(gòu)丁基橡膠是合成橡膠的一種，由異丁烯和少量異戊二烯在催化劑作用下進(jìn)行陽(yáng)離子聚合反應(yīng)的產(chǎn)物，外觀為白色或淡黃色晶體，無(wú)臭無(wú)味，玻璃化溫度很低，不溶于乙醇和丙酮。性能具有良好的耐熱、耐老化、耐酸堿、耐臭氧、耐溶劑、電絕緣、減震及低吸水等性能，最突出的是氣密性和水密性。丁基橡膠中含有少量的異戊二烯，故其不飽和度較低，其硫化膠耐老化性能非常優(yōu)良，這說(shuō)明其很耐氧化，經(jīng)試驗(yàn)也證明，廢硫化丁基橡膠再生時(shí)，氧起的作用很小，所以再生脫硫比天然橡膠困難。用途因此主要用于制作各種輪胎的內(nèi)胎、無(wú)內(nèi)胎輪胎的氣密層、各種密封墊圈，在化學(xué)工業(yè)中作盛放腐蝕性液體容器的襯里、管道和輸送帶，農(nóng)業(yè)上用作防水材料。以及電線電纜、減震材料、藥用瓶塞、防毒用具、粘合劑等方面。丁基橡膠（IIR）結(jié)構(gòu)15聚硫橡膠（TR）結(jié)構(gòu)

一種合成橡膠，屬特種橡膠。含有硫原子的特種合成橡膠的總稱。由二鹵代烷與堿金屬或堿土金屬的多硫化物縮聚而得的合成橡膠。可分為：①A型聚硫橡膠，是二氯乙烷與堿金屬四硫化物的縮聚物。②FA型聚硫橡膠，是二氯乙烷、雙-2-氯乙基縮甲醛與堿金屬二硫化物的縮聚物。③ST型聚硫橡膠，是雙二氯乙烯基縮甲醛、三氯丙烷與堿金屬多硫化物的縮聚物。因含有巰端基和2％的交聯(lián)度，壓縮變形比前兩種聚硫橡膠有所改善，但耐油性能和貯存穩(wěn)定性比FA型聚硫橡膠差。④分子量較低(1200～3000)的液態(tài)聚硫橡膠，帶有巰基、羥基、鹵素、多胺、酰胺等端基，其中帶巰端基的液態(tài)聚硫橡膠占聚硫橡膠產(chǎn)品的絕大部分。性能有優(yōu)異的耐油和耐溶劑性。其主要缺點(diǎn)是強(qiáng)度不高，耐老化性能不佳、耐寒性、耐熱性、粘著性較差。加工性能不好，有臭味。用途主要用于制造各種耐油橡膠制品。多與丁腈橡膠并用。工業(yè)產(chǎn)品有固體聚硫橡膠、液態(tài)聚硫橡膠和聚硫膠乳聚硫橡膠（TR）結(jié)構(gòu)16價(jià)格及產(chǎn)地

價(jià)格（元/噸）

產(chǎn)地丁苯橡膠

15200

上海、青島、廣州、廈門(mén)、東莞乙丙橡膠

21800衡水市、天津、邢臺(tái)市

異戊橡膠

24500臺(tái)州市、廣州、茂名、無(wú)錫、重慶丁基橡膠

38000上海、廣州、佛山、東莞、深圳、增城

聚硫橡膠

23000上海、武漢。江都、濟(jì)南、松江價(jià)格及產(chǎn)地價(jià)17存儲(chǔ)與運(yùn)輸

應(yīng)存放在干燥、通風(fēng)、清潔和溫度不高于室溫的倉(cāng)庫(kù)中。貯存時(shí)應(yīng)避免污染、雨淋、水浸和太陽(yáng)光直射。在運(yùn)輸過(guò)程中，不得曝曬在陽(yáng)光下，不能混入雜物；不得與易燃品、油污品等堆放在一起。運(yùn)輸車廂應(yīng)保持清潔，避免包裝破損和雜物混入，敞車運(yùn)輸要蓋防雨布。產(chǎn)品為塊狀膠的橡膠，膠塊先用高壓聚乙烯薄膜熱合封裝后放入木箱進(jìn)行貯存和運(yùn)輸。存儲(chǔ)與運(yùn)輸應(yīng)存放在干燥、通風(fēng)、清潔和溫度不高于室溫的倉(cāng)庫(kù)中18丁苯橡膠乙丙橡膠異戊橡膠丁基橡膠聚硫橡膠丁苯橡膠乙丙橡膠異戊橡膠丁基橡膠聚硫橡膠19最終選擇由于以上介紹的塑料使用溫度范圍都比較適合作為最低－60℃使用橡膠制品的生產(chǎn)的合適高分子材料，它們各有千秋，在不同的應(yīng)用領(lǐng)域中的作用各有所長(zhǎng)，所以最終選擇了以下材料：丁苯橡膠（SBR)、乙丙橡膠(EPR)、異戊橡膠(IR)、丁基橡膠(IIR)、聚硫橡膠(TR)最終選擇由于以上介紹的塑料使用溫度范圍都比較適合作為最低－620爭(zhēng)議最大的問(wèn)題阿里巴巴網(wǎng)上有很多種價(jià)格，如何抉擇才能更全面的體現(xiàn)出材料到底是便宜還是太貴？有些材料含有硫或苯對(duì)人體和環(huán)境的影響是否嚴(yán)重？是否應(yīng)該選擇那些材料？爭(zhēng)議最大的問(wèn)題阿里巴巴網(wǎng)上有很多種價(jià)格，如何抉擇才能更全面的21體會(huì)最大的問(wèn)題其實(shí)無(wú)論是在生活上還是學(xué)習(xí)上選擇都是一件艱難的事情；很多事只有親手認(rèn)認(rèn)真真地去做了之后其中的體會(huì)以及記憶才會(huì)更加的深刻。體會(huì)最大的問(wèn)題其實(shí)無(wú)論是在生活上還是學(xué)習(xí)上選擇都是一件艱難的22資料借鑒郭彥峰、許文才·包裝測(cè)試技術(shù)·化學(xué)工業(yè)出版社，2006傅政《橡膠材料性能與設(shè)計(jì)應(yīng)用》，化學(xué)工業(yè)出版社，2003劉印文、劉振華、劉涌《橡膠密封制品實(shí)用加工技術(shù)》，化學(xué)工業(yè)出版社，2002聶恒凱《橡膠材料與配方》，化學(xué)工業(yè)出版社，2009/view/647925.htm/thread-539642-1-1.html/view/479980.htm/selloffer/k-%B6%A1%B1%BD%CF%F0%BD%BA%BC%DB%B8%F1_n-y.html資料借鑒郭彥峰、許文才·包裝測(cè)試技術(shù)·化學(xué)工業(yè)出版社，20023O(∩_∩)O謝謝您的觀賞O(∩_∩)O謝謝您的觀賞24第四組：請(qǐng)為最低－60℃使用

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合適的高分子材料制作PPT：

項(xiàng)目二第四組：請(qǐng)為最低－60℃使用

橡膠制品的生產(chǎn)25玻璃化溫度（Tg）高聚物由高彈態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)椴ＡB(tài)的溫度，指無(wú)定型聚合物（包括結(jié)晶型聚合物中的非結(jié)晶部分）由玻璃態(tài)向高彈態(tài)或者由后者向前者的轉(zhuǎn)變溫度，是無(wú)定型聚合物大分子鏈段自由運(yùn)動(dòng)的最低溫度，通常用Tg表示。沒(méi)有很固定的數(shù)值，往往隨著測(cè)定的方法和條件而改變。高聚物的一種重要的工藝指標(biāo)。在此溫度以上，高聚物表現(xiàn)出彈性；在此溫度以下，高聚物表現(xiàn)出脆性，在用作塑料、橡膠、合成纖維等時(shí)必須加以考慮。如丁苯橡膠的玻璃化溫度是-60℃。但是，他不是制品工作溫度的上限。比如，橡膠的工作溫度必須在玻璃化溫度以上，否則就失去高彈性。玻璃化溫度（Tg）高聚物由高彈態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)椴ＡB(tài)的溫度，指無(wú)定26影響玻璃化溫度的因素由于玻璃化轉(zhuǎn)變是與分子運(yùn)動(dòng)有關(guān)的現(xiàn)象,而分子運(yùn)動(dòng)又和分子結(jié)構(gòu)有著密切關(guān)系,所以分子鏈的柔順性,分子間作用力以及共聚,共混,增塑等都是影響高聚物Tg的重要內(nèi)因.此外,外界條件如作用力,作用力速率,升(陣)溫速度等也是值得注意的影響因索.1.化學(xué)結(jié)構(gòu)

1)鏈的柔順性

分子鏈的柔順性是決定高聚物Tg的最重要的因素.主鏈柔順性越好,玻璃化溫度越低.主鏈由飽和單鍵構(gòu)成的高聚物,因?yàn)榉肿渔溈梢怨潭▎捂I進(jìn)行內(nèi)旋轉(zhuǎn),所以Tg都不高,特別是沒(méi)有極性側(cè)基取代時(shí),其Tg更低.不同的單鍵中,內(nèi)旋轉(zhuǎn)位壘較小的,Tg較低.例如,主鏈中含有孤立雙鍵的高聚物,雖然雙鍵本身不能內(nèi)旋轉(zhuǎn),但雙鍵旁的α單鍵更易旋轉(zhuǎn),所以Tg都比較低.

2)取代基

旁側(cè)基團(tuán)的極性,對(duì)分子鏈的內(nèi)旋轉(zhuǎn)和分子間的相互作用都會(huì)產(chǎn)生很大的影響.側(cè)基的極性越強(qiáng),Tg越高.烯烴高聚物取代基的極性和Tg的關(guān)系。此外,增加分子鏈上極性基團(tuán)的數(shù)量,也能提高高聚物的Tg.但當(dāng)極性基團(tuán)的數(shù)量超過(guò)一定值后,由于它們之間的靜電斥力超過(guò)吸引力,反而導(dǎo)致分子鏈間距離增大,Tg下降.取代基的位阻增加,分子鏈內(nèi)旋轉(zhuǎn)受阻礙程度增加,Tg升高.應(yīng)當(dāng)強(qiáng)調(diào)指出,側(cè)基的存在并不總是使Tg增大的.取代基在主鏈上的對(duì)稱性對(duì)Tg也有很大影響,聚偏二氯乙烯中極性取代基對(duì)稱雙取代,偶極抵銷一部分,整個(gè)分子極性矩減小,內(nèi)旋轉(zhuǎn)位壘降低,柔性增加,其Tg比聚氯乙烯為低;而聚異丁烯的每個(gè)鏈節(jié)上,有兩個(gè)對(duì)稱的側(cè)甲基,使主鏈間距離增大,鏈間作用力減弱,內(nèi)旋轉(zhuǎn)位壘降低,柔性增加,其Tg比聚丙烯為低.又如,當(dāng)高聚物中存在柔性側(cè)基時(shí),隨著側(cè)基的增大,在一定范圍內(nèi),由于柔性側(cè)基使分子間距離加大,相互作用減弱,即產(chǎn)生"內(nèi)增塑"作用,所以,Tg反而下降.

影響玻璃化溫度的因素由于玻璃化轉(zhuǎn)變是與分子運(yùn)動(dòng)有關(guān)的現(xiàn)象,而27影響玻璃化溫度的因素

3)幾何異構(gòu)

單取代烯類高聚物如聚丙烯酸酯,聚苯乙烯等的玻璃化溫度幾乎與它們的立構(gòu)無(wú)關(guān),而雙取代烯類高聚物的玻璃化溫度都與立構(gòu)類型有關(guān).一般,全同立構(gòu)的Tg較低,間同立構(gòu)的Tg較高.在順?lè)串悩?gòu)中,往往反式分子鏈較硬,Tg較大.

4)離子鍵的引入

分子鏈間有離子鍵可以顯著提高Tg.例如,聚丙烯酸中加入金屬離子,Tg會(huì)大大提高,其效果又隨離子的價(jià)數(shù)而定.用Na+使Tg從l06℃提高到280℃;用Cu2+取代Na+,Tg提高到500℃.2、其他結(jié)構(gòu)因素的影響

1)共聚

無(wú)規(guī)共聚物的Tg介于兩種共聚組分單體的Tg之間,并且隨著共聚組分的變化,其Tg在兩種均聚物的Tg之間線性或非線性變化.非無(wú)規(guī)共聚物中,最簡(jiǎn)單的是交替共聚,他們可以看成是兩種單體組成一個(gè)重復(fù)單元的均聚物,因此只有一個(gè)Tg.而嵌段或接枝共聚物情況就復(fù)雜多了.

2)交聯(lián)

隨著交聯(lián)點(diǎn)的增加,高聚物自由體積減少,分子鏈的運(yùn)動(dòng)受到約束的程度也增加,相鄰交聯(lián)點(diǎn)之間平均鏈長(zhǎng)變小,所以Tg升高.

3)分子量

分子量的增加使Tg增加,特別是在分子量很小時(shí),這種影響明顯,當(dāng)分子量超過(guò)一定的程度后,Tg隨分子量變化就不明顯了.4)增塑劑和稀釋劑

增塑劑對(duì)Tg的影響也是相當(dāng)顯著的,玻璃化溫度較高的聚合物在加入增塑劑后,可以使Tg明顯下降.例如:純的聚氯乙烯Tg=78℃,在室溫下是硬塑料,加入45%的增塑劑后,Tg=-30℃,可以作為橡膠代用品.淀粉的玻璃化溫度在加水前后就有明顯的變化.影響玻璃化溫度的因素3)幾何異構(gòu)

單取代烯類高聚物如聚28項(xiàng)目提出的原則要求

在低溫的環(huán)境下絕對(duì)不會(huì)生成對(duì)人體有害的物質(zhì)與氣體；同時(shí)材料在生產(chǎn)的過(guò)程中應(yīng)該對(duì)環(huán)境與空氣盡可能沒(méi)有污染；還有這些材料的產(chǎn)品應(yīng)該都是可降解或者可循環(huán)利用；同時(shí)滿足人們對(duì)其產(chǎn)品的某些基本要求項(xiàng)目提出的原則要求在低溫的環(huán)境下絕對(duì)不會(huì)生成對(duì)人體有害的物29選擇依據(jù)最重要的：耐低溫性能好使用溫度范圍：在-60以上，接近最佳其他：由于各種材料的用途不同，而不同用途對(duì)材料的要求也有所區(qū)別，所以這次項(xiàng)目的選擇依據(jù)為上面兩個(gè)。選擇依據(jù)最重要的：耐低溫性能好30初步選擇

玻璃化溫度/℃

使用溫度范圍/℃丁苯橡膠-60-45~100乙丙橡膠-60-50~150異戊橡膠-70-55~100丁基橡膠-79-50~125聚硫橡膠無(wú)-50~95初步選擇玻璃31SBR的結(jié)構(gòu)及應(yīng)用聚合反應(yīng)：CH2=CH-CH=CH2+C6H5-CH=CH2——→-[CH2-CH=CH-CH2-CH(C6H5)-CH2]n單體單元無(wú)規(guī)排列，不能結(jié)晶。并且橡膠主鏈上的丁二烯結(jié)構(gòu)大部分是反式1,4-結(jié)構(gòu)，加之又有苯環(huán)，因而體積效應(yīng)大，分子鏈性低。丁苯橡膠是產(chǎn)量最大的通用合成橡膠，有乳聚丁苯橡膠、溶聚丁苯橡膠。丁苯橡膠是淺黃褐色彈性固體，密度隨苯乙烯含量的增加而變大，耐油性差，但介電性能較好；橡膠抗拉強(qiáng)度只有20-35千克力/平方厘米，加入炭黑補(bǔ)強(qiáng)后，抗拉強(qiáng)度可達(dá)250-280千克力/平方厘米；其黏合性﹑彈性和形變發(fā)熱量均不如天然橡膠，但耐磨性﹑耐自然老化性﹑耐水性﹑氣密性等卻優(yōu)于天然橡膠，因此是一種綜合性能較好的橡膠。丁苯橡膠是橡膠工業(yè)的骨干產(chǎn)品，它是合成橡膠第一大品種，綜合性能良好，價(jià)格低，在多數(shù)場(chǎng)合可代替天然橡膠使用，主要用于輪胎工業(yè)，汽車部件、膠管、膠帶、膠鞋、電線電纜以及其它橡膠制品。SBR的結(jié)構(gòu)及應(yīng)用聚合反應(yīng)：CH2=CH-CH=CH2+C632SBR的性能特點(diǎn)及用途常溫下為白色固體或透明無(wú)懸浮物液體，有微芳香味，是一種性能上更優(yōu)于工業(yè)直鏈烷基苯的洗滌劑產(chǎn)品原料。以其為原料衍生的表面活性劑產(chǎn)品，性能優(yōu)良，生物降解性能好，耐硬水，皮膚感覺(jué)柔和，脫脂力小，更適合低溫洗滌，在低溫仍有卓越的去污能力。SBR－1500是通用污染型軟丁苯橡膠的最典型品種，生膠的粘著性和加工性能均優(yōu)，硫化膠的耐磨性能、拉伸強(qiáng)度、撕裂強(qiáng)度和耐老化性能較好。SBR－1502是通用非污染型軟丁苯橡膠的最典型品種，其性能與SBR－1500相當(dāng)，有良好的拉伸強(qiáng)度、耐磨耗和屈撓性能。SBR－1712是一種填充高芳香烴油的軟丁苯橡膠的污染性品種，它具有優(yōu)良的粘著性、耐磨性和可加工性以及價(jià)格便宜等優(yōu)點(diǎn)。SBR-1500廣泛用于以炭黑為補(bǔ)強(qiáng)劑和對(duì)顏色要求不高的產(chǎn)品，如輪胎胎面、翻胎胎面、輸送帶、膠管、模制品和壓出制品等。SBR-1502廣泛用于顏色鮮艷和淺色的橡膠制品，如輪胎胎側(cè)、透明膠鞋、膠布、醫(yī)療制品和其他一般彩色制品等。SBR-1712廣泛用于乘用車輪胎胎面膠，輪胎胎面膠、輸送帶、膠管和一般黑色橡膠制品等。

SBR的性能特點(diǎn)及用途常溫下為白色固體或透明無(wú)懸浮物液體，有33EPR的結(jié)構(gòu)EPR是一種無(wú)定型的非結(jié)晶橡膠，其分子主鏈上乙烯與丙烯單體單元呈無(wú)規(guī)排列，失去了聚乙烯或聚丙烯結(jié)構(gòu)的規(guī)整性，成為具有彈性的橡膠。EPR的結(jié)構(gòu)EPR是一種無(wú)定型的非結(jié)晶橡膠，其分子主鏈上乙烯34EPR的性能特點(diǎn)1.低密度高填充性乙丙橡膠是密度較低的一種橡膠，其密度為0.87。加之可大量充油和加入填充劑，因而可降低橡膠制品的成本，彌補(bǔ)了乙丙橡膠生膠價(jià)格高的缺點(diǎn)，并且對(duì)高門(mén)尼值的乙丙橡膠來(lái)說(shuō)，高填充后物理機(jī)械性能降低幅度不大。2.耐老化性乙丙橡膠有優(yōu)異的耐天候、耐臭氧、耐熱、耐酸堿、耐水蒸汽、顏色穩(wěn)定性、電性能、充油性及常溫流動(dòng)性。乙丙橡膠制品在120℃下可長(zhǎng)期使用，在150-200℃下可短暫或間歇使用。加入適宜防老劑可提高其使用溫度。以過(guò)氧化物交聯(lián)的三元乙丙橡膠可在更苛刻的條件下使用。三元乙丙橡膠在臭氧濃度50pphm、拉伸30%的條件下，可達(dá)150h以上不龜裂。3.耐腐蝕性由于乙丙橡膠缺乏極性，不飽和度低，因而對(duì)各種極性化學(xué)品如醇、酸、堿、氧化劑、制冷劑、洗滌劑、動(dòng)植物油、酮和脂等均有較好的抗耐性；但在脂屬和芳屬溶劑(如汽油、苯等)及礦物油中穩(wěn)定性較差。在濃酸長(zhǎng)期作用下性能也要下降。EPR的性能特點(diǎn)1.低密度高填充性35EPR的性能特點(diǎn)4.耐水蒸汽性能乙丙橡膠有優(yōu)異的耐水蒸汽性能并優(yōu)于其耐熱性。在230℃過(guò)熱蒸汽中，近100h后外觀無(wú)變化。而氟橡膠、硅橡膠、氟硅橡膠、丁基橡膠、丁腈橡膠、天然橡膠在同樣條件下，經(jīng)歷較短時(shí)間外觀發(fā)生明顯劣化現(xiàn)象。5.耐過(guò)熱水性能乙丙橡膠耐過(guò)熱水性能亦較好，但與所用硫化系統(tǒng)密切相關(guān)。以二硫代二嗎啡啉、TMTD為硫化系統(tǒng)的乙丙橡膠，在125℃過(guò)熱水中浸泡15個(gè)月后，力學(xué)性能變化甚小，體積膨脹率僅0.3%。6.電性能乙丙橡膠具有優(yōu)異的電絕緣性能和耐電暈性，電性能優(yōu)于或接近丁苯橡膠、氯磺化聚乙烯、聚乙烯和交聯(lián)聚乙烯。7.彈性由于乙丙橡膠分子結(jié)構(gòu)中無(wú)極性取代基，分子內(nèi)聚能低，分子鏈可在較寬范圍內(nèi)保持柔順性，僅次于天然橡膠和順丁橡膠，并在低溫下仍能保持。8.粘接性乙丙橡膠由于分子結(jié)構(gòu)中缺少活性基團(tuán)，內(nèi)聚能低，加上膠料易于噴霜，自粘性和互粘性很差。EPR的性能特點(diǎn)4.耐水蒸汽性能36EPR的用途1.汽車工業(yè)乙丙橡膠在汽車制造行業(yè)中應(yīng)用量最大，主要應(yīng)用于汽車密封條、散熱器軟管、火花塞護(hù)套、空調(diào)軟管、膠墊、膠管等。在汽車密封條行業(yè)中，主要利用EPR的彈性、耐臭氧、耐候性等特性，已成為汽車密封條的主體材料，國(guó)內(nèi)生膠年消耗量已超過(guò)1萬(wàn)噸，但由于品種關(guān)系，其一半還依靠進(jìn)口。由于熱塑性三元乙丙橡膠EPR/PP強(qiáng)度高、柔性好、涂裝光澤度高、易回收利用的特點(diǎn)，在國(guó)內(nèi)外汽車保險(xiǎn)杠和汽車儀表板生產(chǎn)中已作為主導(dǎo)材料。其中還有船舶、列車和集裝箱密封條的乙丙橡膠。因乙丙橡膠的粘接性能不好，只在內(nèi)胎、白胎側(cè)、胎條等部位少量使用乙丙橡膠。2.建筑行業(yè)由于乙丙橡膠具有優(yōu)良的耐水性、耐熱耐寒性和耐候性，又有施工簡(jiǎn)便等特點(diǎn)，因此乙丙橡膠在建筑行業(yè)中主要用于塑膠運(yùn)動(dòng)場(chǎng)、防水卷材、房屋門(mén)窗密封條、玻璃幕墻密封、衛(wèi)生設(shè)備和管道密封件等。用EPR生產(chǎn)的防水卷材已逐漸代替其他材料(如CMS)制作的防水卷材3.電氣和電子行業(yè)在電氣和電子行業(yè)中主要利用乙丙橡膠的優(yōu)良電絕緣性、耐候性和耐腐蝕性，在許多電氣部件中采用了此類橡膠。例如用乙丙橡膠生產(chǎn)電纜，尤其是海底電纜用EPR或EPR/PP代替了PVC/NBR制作電纜的絕緣層，電纜的絕緣性能和使用壽命有了大幅度提高。在變壓器絕緣墊、電子絕緣護(hù)套方面也大量采用了乙丙橡膠制作。4.工業(yè)用品、家庭用品、塑料制品（改性劑）、其他（橡皮船、游泳用氣墊、潛水衣、潛水用通氣管和帳篷）EPR的用途1.汽車工業(yè)37異戊橡膠（IR）結(jié)構(gòu)由異戊二烯合成的一種橡膠,全名為順-1，4-聚異戊二烯橡膠。具有與天然橡膠相似的化學(xué)組成、立體結(jié)構(gòu)和物理力學(xué)性能，因此它是一種綜合性能很好的通用合成橡膠，又稱合成天然橡膠。兩者的區(qū)別在于異戊橡膠的順式1，4-結(jié)構(gòu)含量（92％～97％）、結(jié)晶性能、相對(duì)分子質(zhì)量低于天然橡膠，并且?guī)Р糠种ф満湍z。因此兩者的物理性能不能完全一樣。性能與天然橡膠相比還具有質(zhì)量均一，純度高；塑煉時(shí)間短，混煉加工簡(jiǎn)便；顏色淺；膨脹和收縮??；流動(dòng)性好的優(yōu)點(diǎn)。但也有純膠料的強(qiáng)拉伸性能低，在含炭黑量相等時(shí)，拉伸強(qiáng)度、定伸應(yīng)力、撕裂強(qiáng)度較低、硬度較小等缺點(diǎn)。而耐水性,電絕緣性超過(guò)天然橡膠，耐疲勞性稍低于天然橡膠。用途可單獨(dú)使用，也可以與天然橡膠、順丁橡膠等配合使用。主要用于輪胎面膠、胎體膠和胎側(cè)膠的生產(chǎn)，以及膠鞋、膠帶、膠黏劑、工藝橡膠制品、浸漬橡膠制品及醫(yī)療、食品用橡膠制品等。除航空和重型輪胎外，均可代替天然橡膠。異戊橡膠（IR）結(jié)構(gòu)38丁基橡膠（IIR）結(jié)構(gòu)丁基橡膠是合成橡膠的一種，由異丁烯和少量異戊二烯在催化劑作用下進(jìn)行陽(yáng)離子聚合反應(yīng)的產(chǎn)物，外觀為白色或淡黃色晶體，無(wú)臭無(wú)味，玻璃化溫度很低，不溶于乙醇和丙酮。性能具有良好的耐熱、耐老化、耐酸堿、耐臭氧、耐溶劑、電絕緣、減震及低吸水等性能，最突出的是氣密性和水密性。丁基橡膠中含有少量的異戊二烯，故其不飽和度較低，其硫化膠耐老化性能非常優(yōu)良，這說(shuō)明其很耐氧化，經(jīng)試驗(yàn)也證明，廢硫化丁基橡膠再生時(shí)，氧起的作用很小，所以再生脫硫比天然橡膠困難。用途因此主要用于制作各種輪胎的內(nèi)胎、無(wú)內(nèi)胎輪胎的氣密層、各種密封墊圈，在化學(xué)工業(yè)中作盛放腐蝕性液體容器的襯里、管道和輸送帶，農(nóng)業(yè)上用作防水材料。以及電線電纜、減震材料、藥用瓶塞、防毒用具、粘合劑等方面。丁基橡膠（IIR）結(jié)構(gòu)39聚硫橡膠（TR）結(jié)構(gòu)

一種合成橡膠，屬特種橡膠。含有硫原子的特種合成橡膠的總稱。由二鹵代烷與堿金屬或堿土金屬的多硫化物縮聚而得的合成橡膠?？煞譃椋孩貯型聚硫橡膠，是二氯乙烷與堿金屬四硫化物的縮聚物。②FA型聚硫橡膠，是二氯乙烷、雙-2-氯乙基縮甲醛與堿金屬二硫化物的縮聚物。③ST型聚硫橡膠，是雙二氯乙烯基縮甲醛、三氯丙烷與堿金屬多硫化物的縮