橡胶原材料知识.ppt
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1、橡胶的定义通俗定义:橡胶是一种高弹性的高分子化合物(分子量一般在10万 以上),因而具有其它材料所没有的高弹性.因而也称为弹性体.1可编辑版橡胶的基本特性其基本特性如下:1.有橡胶状弹性。2.具有粘弹性。3.有减震缓冲的作用。4.对温度依赖大 5.具有电绝缘性。6.有老化现象。7.必须进行硫化。8.必须加入配合剂 9 比重小,硬度低,柔软性好,透气性差。2可编辑版橡胶的起源 在哥伦布发现美洲以前(1492年),中美洲和南美洲的当地居民就已经开始了应用:他们从某些树木的树皮割取胶乳,制成实心胶球、鞋子、瓶子或其他用品,这种树当地称为:ulli或cau-uchu意思是“流泪的树”,学名为巴西橡胶树
2、.3可编辑版巴西橡胶树4可编辑版1.1.野生橡胶:由野生树木植物采制的橡胶。银色橡胶野生橡胶:由野生树木植物采制的橡胶。银色橡胶 菊,野藤橡胶等也属此类。菊,野藤橡胶等也属此类。2.2.栽培橡胶:主要是三叶橡胶树。栽培橡胶:主要是三叶橡胶树。3.3.橡胶草橡胶:一公顷可收橡胶草橡胶:一公顷可收150-200KG150-200KG。4.4.杜仲胶:由杜仲树的枝叶根茎中提取。常温下无弹杜仲胶:由杜仲树的枝叶根茎中提取。常温下无弹 性,软化点高,比重大,耐水性好性,软化点高,比重大,耐水性好 生胶天然橡胶来源5可编辑版 但是所有这些产品凡是遇到气温高和经太阳暴晒后就但是所有这些产品凡是遇到气温高和经
3、太阳暴晒后就变软发粘,在气温低时就变硬和脆裂变软发粘,在气温低时就变硬和脆裂.制品不能经久耐用制品不能经久耐用.直到美国人直到美国人C.GoodyearC.Goodyear(固特异)在一个偶然的机(固特异)在一个偶然的机会发现硫磺粉洒在晾晒的胶块上可以避免胶块发粘,使会发现硫磺粉洒在晾晒的胶块上可以避免胶块发粘,使胶块表明光滑有弹性,后经一年多的实验,证明在橡胶胶块表明光滑有弹性,后经一年多的实验,证明在橡胶中加入硫磺粉和碱式碳酸铅,经共同加热熔化后所制出中加入硫磺粉和碱式碳酸铅,经共同加热熔化后所制出的橡胶制品可以长久的保持良好的弹性的橡胶制品可以长久的保持良好的弹性.固特异于固特异于183
4、91839年发现了橡胶的硫化,从此天然橡胶才年发现了橡胶的硫化,从此天然橡胶才真正被确定具有特殊的使用价值,成为一种极其重要的真正被确定具有特殊的使用价值,成为一种极其重要的工业原料工业原料橡胶为什么要硫化6可编辑版7可编辑版8可编辑版 1900 1900年年.孔达科夫用孔达科夫用2,3-2,3-二甲基二甲基-1-1,3-3-丁二烯丁二烯聚合成革状弹性体。第一次世界大战期间,德国的聚合成革状弹性体。第一次世界大战期间,德国的海上运输被封锁海上运输被封锁,切断了天然橡胶的输入切断了天然橡胶的输入,他们于他们于19171917年首次用年首次用2 2,3-3-二甲基二甲基-1,3-1,3-丁二烯生产
5、了合成丁二烯生产了合成橡胶,取名为甲基橡胶橡胶,取名为甲基橡胶WW和甲基橡胶和甲基橡胶H H。甲基橡胶甲基橡胶WW是是2,3-2,3-二甲基二甲基-1,3-1,3-丁二烯在丁二烯在7070热热聚合历经聚合历经 5 5个月后制得的,而甲基橡胶个月后制得的,而甲基橡胶 H H是上述单是上述单体在体在30303535聚合历经聚合历经3 34 4个月后制成的硬橡胶。个月后制成的硬橡胶。在战争期间,甲基橡胶共生产了在战争期间,甲基橡胶共生产了 2350T2350T。这种橡胶。这种橡胶的性能比天然橡胶差得多,而且当时单体的合成和的性能比天然橡胶差得多,而且当时单体的合成和聚合技术都很落后,故战后停止生产聚
6、合技术都很落后,故战后停止生产合成橡胶的诞生9可编辑版合成橡胶工业的建立和发展合成橡胶工业的建立和发展 1927192719281928年,美国的年,美国的J.C.J.C.帕特里克首先合成了帕特里克首先合成了“聚硫橡胶聚硫橡胶”W.H.W.H.卡罗瑟斯纽兰德利用卡罗瑟斯纽兰德利用J.A.J.A.纽兰德的方法合成了纽兰德的方法合成了 2-2-氯氯-1,3-1,3-丁二烯,制得了丁二烯,制得了“氯丁橡胶氯丁橡胶”杜邦公司进行了杜邦公司进行了小量试产小量试产.到到19441944年相继生产出了:丁钠橡胶、丁苯橡胶、丁年相继生产出了:丁钠橡胶、丁苯橡胶、丁腈橡胶、丁基橡胶、硅橡胶、聚氨酯橡胶腈橡胶、丁
7、基橡胶、硅橡胶、聚氨酯橡胶.第二次世界大战期间,由于日本占领了马来西亚等第二次世界大战期间,由于日本占领了马来西亚等天然橡胶产地,更加促使北美和苏联等加速合成橡胶的天然橡胶产地,更加促使北美和苏联等加速合成橡胶的研制和生产研制和生产 使得合成橡胶的产量在使得合成橡胶的产量在1939194419391944年间年间2312023120吨剧增吨剧增到到885500885500吨吨10可编辑版发展新阶段发展新阶段 5050年代中期年代中期,由于发明了齐格勒由于发明了齐格勒-纳塔和锂系等新型催纳塔和锂系等新型催化剂;石油工业为合成橡胶提供了大量高品级的单体;化剂;石油工业为合成橡胶提供了大量高品级的单
8、体;人们也逐渐认识了橡胶分子的微观结构对橡胶性能的重人们也逐渐认识了橡胶分子的微观结构对橡胶性能的重要性;加上配合新型催化剂而开发的溶液聚合技术,使要性;加上配合新型催化剂而开发的溶液聚合技术,使有效地控制橡胶分子的立构规整性成为可能。这些因素有效地控制橡胶分子的立构规整性成为可能。这些因素使合成橡胶工业进入生产立构规整橡胶的崭新阶段代表使合成橡胶工业进入生产立构规整橡胶的崭新阶段代表性的产品有:异戊橡胶、顺丁橡胶、氟橡胶、丙烯酸酯性的产品有:异戊橡胶、顺丁橡胶、氟橡胶、丙烯酸酯橡胶橡胶.合成橡胶的产量合成橡胶的产量,1950,1950年约达年约达600kt,50600kt,50年代以后年代以
9、后,由于由于石油化工高速度发展,相应的合成橡胶产量也几乎是每石油化工高速度发展,相应的合成橡胶产量也几乎是每5 5年增加年增加 1000kt1000kt左右。左右。11可编辑版橡胶配方的组成橡胶配方的组成配方结构配方结构:配方组成的五大体系:配方组成的五大体系:主体材料、主体材料、软化增塑体系、软化增塑体系、硫化体系、硫化体系、补强填充体系、补强填充体系、防护体系;防护体系;12可编辑版(一)主体材料生胶、再生胶:为橡胶配合料中的主生胶、再生胶:为橡胶配合料中的主成分,是主体材料,决定橡胶的使用成分,是主体材料,决定橡胶的使用性能、工艺性能和产品成本、寿命的性能、工艺性能和产品成本、寿命的主要
10、因素主要因素.13可编辑版14可编辑版(一)主体材料合成橡胶合成橡胶将石油进行高温分解将石油进行高温分解,再化学合成再化学合成合成橡胶的分类合成橡胶的分类:1.丁苯橡胶丁苯橡胶:(SBR)聚合单体:丁二烯聚合单体:丁二烯苯乙烯苯乙烯.性能:弹性比性能:弹性比NR稍差稍差,耐磨和耐老化比耐磨和耐老化比NR好好应用:轿车、轻卡车轮胎等、胶鞋、胶布、文体用品、应用:轿车、轻卡车轮胎等、胶鞋、胶布、文体用品、胶板、蓄电池壳、胶带等胶板、蓄电池壳、胶带等ASTMAA规范规范15可编辑版(一)主体材料2.异戊胶异戊胶(IR )聚合单体:异戊二烯聚合单体:异戊二烯.因为结构与因为结构与NR一样一样,所以也称
11、为人造天然胶所以也称为人造天然胶.性能:性质与性能:性质与NR类似类似.但纯净度要比但纯净度要比NR高高应用:轮胎、胶鞋、胶带、胶管、工艺橡胶应用:轮胎、胶鞋、胶带、胶管、工艺橡胶制品、医疗、食品用橡胶制品等制品、医疗、食品用橡胶制品等.ASTMAA规范规范16可编辑版(一)主体材料3.顺丁胶顺丁胶(BR)聚合单体:丁二烯聚合单体:丁二烯.性能:其弹性、耐磨性和耐低温性是通用胶性能:其弹性、耐磨性和耐低温性是通用胶中最好的中最好的,用途:轮胎胎面及胎侧等,多为并用。鞋、用途:轮胎胎面及胎侧等,多为并用。鞋、减震品、胶辊、胶带、胶管、跳跳球减震品、胶辊、胶带、胶管、跳跳球ASTMAABA规范规范
12、17可编辑版(一)主体材料4.三元乙丙胶三元乙丙胶(EPDM)聚合单体聚合单体:乙烯乙烯丙烯丙烯第三单体第三单体.性能:耐老化耐臭氧性、耐极性液体、耐水性能:耐老化耐臭氧性、耐极性液体、耐水及过热水、水蒸气好、耐电性能好及过热水、水蒸气好、耐电性能好用途:电线电缆绝缘层、汽车玻璃除水条、用途:电线电缆绝缘层、汽车玻璃除水条、窗户密封条、窗户密封条、蒸汽胶管、输送带等蒸汽胶管、输送带等ASTM规范:规范:BACADA18可编辑版(一)主体材料5.氯丁橡胶(氯丁橡胶(CR)聚合单体:氯丁二烯聚合单体:氯丁二烯特性:耐候性、耐臭氧性、阻燃、耐热性及特性:耐候性、耐臭氧性、阻燃、耐热性及耐化学药品性均
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