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橡膠制品材料綜述
來源:網站管理員 更新時間:2020-11-10

橡膠制品材料綜述

作者:寧國市遠盛橡膠零部件有限公司

一 橡膠材料的特征

1 什么是橡膠?

   ASTM D1566定義,橡膠是一種材料,它在大的變形下能迅速而有力恢復其形變,能夠被改性。

二 橡膠的發展歷史

2.1          考古發現人類在11世紀就開始使用橡膠。

2.2          1493-1496,哥倫布第二次航行發現新大陸到美洲時,發現了天然橡膠(NR)。

2.3          1839年Goodyear發明了硫化。

2.4          1862年Honcock發明了雙輥煉膠機。

2.5          1888年Dunlop發明了充氣輪胎,為此真正啟動了橡膠工業的發展里程。

2.6          我國從1904年開始在海南島種植天然橡膠,并在上世紀50年代初將橡膠樹北移試種取得成功,發展到廣西、云南等地大面積種植。

在橡膠工業發展的同時,高分子化學家及物理學家經過研究證明了天然橡膠是異戊二稀的聚合物,確定了鏈狀分子結構,從而揭示了橡膠彈性的本質。奠定了高分子科學發展的基礎,開拓了高分子材料合成的新方向。

三 橡膠的分類

1 天然橡膠

分子組成:異戊二烯

特點:高強度、高回彈,電絕緣性好。尤其以其綜合加工性能最好。

缺點或不足:耐臭氧老化性能差,成分復雜,生膠不穩定。

2 異戊橡膠

結構:同天然橡膠

性能依與天然橡膠相近。

3 丁苯橡膠

                    

分子組成:苯乙烯與二烯

特點:彈性較好,具有較低的滾動阻力、較高的抗濕滑性和較好的綜合性能,同時還是產量最大的合成橡膠。除要求耐熱、耐油、耐特種介質等特殊要求外的一般場合均可使用。

不足:生膠強度較低,粘著性較差,故必須加入補強劑,增粘劑,改善其加工工藝性能。

4       聚丁二烯橡膠

        

分子組成:丁二烯

特點:具有良好的彈性,Tg=105℃,所以低溫性能在通用橡膠中也是最好的,耐磨耗及耐老化性能優于天然橡膠和丁苯膠,同時其動態生熱較低,優于天然橡膠,耐動態下裂口生成性好。

不足:生膠或未硫化膠在停放時會因自重發生流動,即冷流。擠出成型時其形狀對溫度敏感,同時在加工過程中的包輥性較差。

5       三元乙丙橡膠

分子組成:乙烯、丙烯和第三單體(亞乙基降冰片烯E、雙環戊二烯D、1,4-己二烯)

特點:1 優秀的耐臭氧性能

      2 較高的熱穩定性

      3 好的耐熱老化性

      4 優秀的耐天候性

      5 優秀的耐化學藥品性

      6卓越的耐水、耐過熱水及耐水蒸氣性

      7 優異的電絕緣性能

      8 良好的耐極性油,如極性磷酸酯類液壓油

      9 填充量大

不足:不耐非極性油類和溶劑,膠料自粘性差,硫化速度慢,產品易噴霜,產品有異味。

6       丁基橡膠

分子組成:異丁烯、異戊二烯

特點:1 與乙丙膠有相似的性能,但稍差一點

      2 低的彈性(最低)和優異的阻尼性

      3 優異的氣密性(如按整個聚合物系列其排中等)

不足:難于硫化,難于粘接,低配合劑溶解度——易噴霜,包輥性差,與一般不飽和的二烯類橡膠相容性差。

為提高丁基橡膠的硫化速度、與不飽和橡膠的相容性,改善自粘性和與其他材料的互粘性,對丁基橡膠進行了氯化處理,即形成了氯化丁基橡膠。

7       丁腈橡膠

分子組成:丁二烯、丙烯腈(ACN)

特點:1 優異的耐油性

      2 丁腈膠是極性不飽和橡膠,隨CAN含量的增加,內聚能迅速增加,極性增加,耐油性增加,Tg也隨之升高。

      3 抗靜電性較好

不足:低溫柔性不好,ACN單元會使硫磺溶解度下降,同時其耐熱性中等,耐臭氧性也很一般,僅比天然橡膠、丁苯橡膠好一點。

為適應石油工業、汽車工業對耐油橡膠的更高要求,人們對丁腈橡膠進行了改性,由此出現了氫化丁腈橡膠(HNBR)、不完全氫化丁腈橡膠(HSNBR)、羧基丁腈橡膠(XNBR)、鍵合型丁腈橡膠(AONBR)及熱塑性丁腈橡膠。此外還有粉末丁腈橡膠、液體丁腈橡膠等。

8       氯丁橡膠

 

分子組成:氯丁二烯

特點:1 結晶能力高于天然橡膠

      2 阻燃性,離火便自熄,氧指數為38-41,一般情況氧指數大于27的聚合物在空氣中具有自熄性

      3 拉伸強度與天然橡膠相近

      4 較好的耐疲勞性、彈性、耐油性及氣密性

不足:較差的耐溫性能、絕緣性,低溫下易結晶,混煉膠易焦燒,儲存穩定性差

9       特種橡膠

9.1 氟橡膠

特點:氟橡膠屬于碳鏈飽和極性橡膠,耐高溫、耐油性能以及耐化學藥品和腐蝕性介質在橡膠材料中是最高的,可在250度下長期工作,320度下可短期工作,可耐王水腐蝕,具有阻燃性,還有耐高真空性可達1.33*10-7-1.33*10-8Pa的真空度。

不足:彈性較差,耐低溫性及耐水等極性物質性能不夠好。

氟橡膠的加工過程中需要二段硫化,以驅趕低分子物質,進一步完善交聯、


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