橡胶(Rubber)是指具有可逆形变的高弹性聚合物材料,在室温下富有弹性,在很小的外力作用下能产生较大形变,除去外力后能恢复原状。橡胶属于完全无定型聚合物,它的玻璃化转变温度(T g)低,分子量往往很大,大于几十万。
早期的橡胶是取自橡胶树、橡胶草等植物的胶乳,加工后制成具有弹性、绝缘性、不透水和空气的材料。是高弹性的高分子化合物。橡胶分为天然橡胶与合成橡胶二种。天然橡胶是从橡胶树、橡胶草等植物中提取胶质后加工制成;合成橡胶则由各种单体经聚合反应而得。橡胶制品广泛应用于工业或生活各方面。
天然橡胶是由胶乳制造的,胶乳中所含的非橡胶成分有一部分就留在固体的天然橡胶中。一般天然橡胶中含橡胶烃92%-95%,而非橡胶烃占5%-8%。由于制法不同,产地不同乃至采胶季节不同,这些成分的比例可能有差异,但基本上都在范围以内。
蛋白质可以促进橡胶的硫化,延缓老化。另一方面,蛋白质有较强的吸水性,可引起橡胶吸潮发霉、绝缘性下降,蛋白质还有增加生热性的缺点。
丙酮抽出物是一些高级脂肪酸及固醇类物质,其中有一些起天然防老剂和促进剂作用,还有的能帮助粉状配合剂在混炼过程中分散并对生胶起软化的作用。
灰分中主要含磷酸镁和磷酸钙等盐类,有很少量的铜、锰、铁等金属化合物,因为这些变价金属离子能促进橡胶老化,所以他们的含量应控制。
干胶中的水分不超过1%,在加工过程中可以挥发,但水分含量过多时,不但会使生胶储存过程中易发霉,而且还会影响橡胶的加工,如混炼时配合剂易结团;压延、压出过程中易产生气泡,硫化过程中产生气泡或呈海绵状等。
线型结构:未硫化橡胶的普遍结构。由于分子量很大,无外力作用下,大分子链呈无规卷曲线团状。当外力作用,撤除外
发泡橡胶海绵
力,线团的纠缠度发生变化,分子链发生反弹,产生强烈的复原倾向,这便是橡胶高弹性的由来。
支链结构:橡胶大分子链的支链的聚集,形成凝胶。凝胶对橡胶的性能和加工都不利。在炼胶时,各种配合剂往往进不了凝胶区,形成局部空白,形成不了补强和交联,成为产品的薄弱部位。
交联结构:线型分子通过一些原子或原子团的架桥而彼此连接起来,形成三维网状结构。随着硫化历程的进行,这种结构不断加强。这样,链段的自由活动能力下降,可塑性和伸长率下降,强度,弹性和硬度上升,压缩永久变形和溶胀度下降。
通用型橡胶的来源及应用特点
通用型橡胶的综合性能较好,应用广泛。主要有:①天然橡胶,从三叶橡胶树的乳胶制得,基本化学成分为顺- 聚异戊二烯。弹性好,强度高,综合性能好。②异戊橡胶,全名为顺-1,4-聚异戊二烯橡胶,由异戊二烯制得的高顺式合成橡胶,因其结构和性能与天然橡胶近似,故又称合成天然橡胶。③丁苯橡胶,简称SBR,由丁二烯和苯乙烯共聚制得。按生产方法分为乳液聚合丁苯橡胶和溶液聚合丁苯橡胶。其综合性能和化学稳定性好。④顺丁橡胶,全名为顺式-1,4-聚丁二烯橡胶,简称BR,由丁二烯聚合制得。与其他通用型橡胶比,硫化后的顺丁橡胶的耐寒性、耐磨性和弹性特别优异,动负荷下发热少,耐老化性能好,易与天然橡胶、氯丁橡胶、丁腈橡胶等并用。⑤氯丁橡胶,简称CR,由氯丁二烯聚合制得。具有良
好的综合性能,耐油、耐燃、耐氧化和耐臭氧。但其密度较大,常温下易结晶变硬,贮存性不好,耐寒性差。
特种型橡胶的来源及应用特点
特种型橡胶指具有某些特殊性能的橡胶。主要有:①丁腈橡胶,简称NBR,由丁二烯和丙烯腈共聚制得。耐油、耐老化性能好,可在120℃的空气中或在150℃的油中长期使用。此外,还具有耐水性、气密性及优良的粘结性能。②硅橡胶,主链由硅氧原子交替组成,在硅原子上带有有机基团。耐高低温 ,耐臭氧,电绝缘性好。③氟橡胶,分子结构中含有氟原子的合成橡胶。通常以共聚物中含氟单元的氟原子数目来表示,如氟橡胶23,是偏二氟乙烯同三氟氯乙烯的共聚物。氟橡胶耐高温、耐油、耐化学腐蚀。④聚硫橡胶,由二卤代烷与碱金属或碱土金属的多硫化物缩聚而成。有优异的耐油和耐溶剂性,但强度不高,耐老化性、加工性不好,有臭味,多与丁腈橡胶并用。此外,还有聚氨酯橡胶、氯醇橡胶、丙烯酸酯橡胶等。
橡胶结构的影响作用
橡胶补强性能影响主要真对拉伸强度和撕裂强度上,其一般规律是:当粒径相同时,高结构炭黑对非结晶橡胶的补强作用大,一般有较高的拉伸强度和撕裂强度。橡胶结构性还是影响导电性能的最重要因素,链枝状结构易于在橡胶中形成交织联结的导电通路,会使导电性能提高。
希望我能帮助你解疑释惑。
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