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橡胶基材知识-上

2024/6/18

  1、橡胶的分子量及分子量分布。

  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。

  橡胶的许多性质随分子量的增加而变化.

  (1)含有大量低分子量组分的橡胶,具有较低的软化点,在软化状态时有较高的塑性。

  (2)高分子量组分占多数的橡胶,则具有较高的强度、韧性和弹性,软化点也较高,但塑性较小.

  (3)分子量较高而分布又很窄的橡胶,虽然强度等性能较高,但炼胶、成型等工艺加工困难,且加工能耗大.

  2、橡胶的特点。

  (1)高弹性:橡胶的弹性模量小,一般在1~9。8MPa.伸长变形大,伸长率可高达1000%,仍表现有可恢复的特性,并能在很宽的温度(—50~150℃)范围内保持有弹性。

  (2)粘弹性:橡胶是粘弹性体。由于大分子间作用力的存在,使橡胶受外力作用。产生形变时受时间、温度等条件的影响,表现有明显的应力松驰和蠕变现象。

  (3)缓冲减震作用:橡胶对声音及振动和传播有缓和作用,可利用这一特点来防除噪音和振动。

  (4)电绝缘性:橡胶和塑料一样是电绝缘材料,天然橡胶和丁基橡胶和体积电阻率可达到1015Ωcm以上.

  (5)温度依赖性:高分子材料一般都受温度影响.橡胶在低温时处于玻璃态变硬变脆,在高温时则发生软化、熔融、热氧化、热分解以至燃烧。

  (6)具有老化现象:如同金属腐蚀、木材腐朽、岩石风化一样,橡胶也会因环境条件的变化而发生老化,使性能变坏,使寿命缩短。

  (7)必须硫化:橡胶必须加入硫黄或其它能使橡胶硫化(或称交联)的物质,使橡胶大分子交联成空间网状结构,才能得到具有使用价值的橡胶制品.

  3、橡胶的分类。

  (1)天然橡胶(NR):成分以橡胶烃(聚ju异yi戊wu二er烯xi)为主,含少量蛋白质、水分、树脂酸、糖类和无机盐等。优点是弹性大,定伸强度高,抗撕裂性和电绝缘性优良,耐磨性和耐旱性良好,加工性佳,易于其它材料粘合,在综合性能方面优于多数合成橡胶。缺点是耐氧和耐臭氧性差,容易老化变质;耐油和耐溶剂性不好,抵抗酸碱的腐蚀能力低;耐热性不高。使用温度范围:约-60℃ ~+80℃ 。用途:制作轮胎、胶鞋、胶管、胶带、电线电缆的绝缘层和护套以及其他通用制品。特别适用于制造扭振消除器、发动机减震器、机器支座、橡胶-金属悬挂元件、膜片、模压制品。

  (2)丁苯橡胶(SBR):成分丁ding烯xi和苯ben乙yi烯xi的共聚体。性能接近天然橡胶,是目前产量最zui大da的通用合成橡胶,其优点是耐磨性、耐老化和耐热性超过天然橡胶,质地也较天然橡胶均匀。缺点是:弹性较低,抗屈挠、抗撕裂性能较差;加工性能差,特别是自粘性差、生胶强度低.使用温度范围:约-50℃ ~+100℃ 。用途主要用以代替天然橡胶制作轮胎、胶板、胶管、胶鞋及其他通用制品。

  (3)顺丁橡胶(BR):成分是由丁ding二er烯xi聚合而成的顺式结构橡胶.优点是:弹性与耐磨性优良,耐老化性好,耐低温性优异,在动态负荷下发热量小,易于金属粘合。缺点是强度较低,抗撕裂性差,加工性能与自粘性差。使用温度范围:约-60℃ ~+100℃ 。用途一般多和天然橡胶或丁苯橡胶并用,主要制作轮胎胎面、运输带和特殊耐寒制品。

  (4)异戊橡胶(IR):成分是由异yi戊wu二er烯xi单体聚合而成的一种顺式结构橡胶。化学组成、立体结构与天然橡胶相似,性能也非常接近天然橡胶,故有合成天然橡胶之称。它具有天然橡胶的大部分优点,耐老化优于天然橡胶,弹性和强力比天然橡胶稍低,加工性能差,成本较高.使用温度范围:约-50℃ ~+100℃ 用途可代替天然橡胶制作轮胎、胶鞋、胶管、胶带以及其他通用制品。

  (5)氯丁橡胶(CR):成分是由氯丁ding二er烯xi做单体乳液聚合而成的聚合体. 这种橡胶分子中含有氯原子,优点是与其他通用橡胶相比:它具有优良的抗氧、抗臭氧性,不易燃,着火后能自熄,耐油、耐溶剂、耐酸碱以及耐老化、气密性好等优点;其物理机械性能也比天然橡胶好,故可用作通用橡胶,也可用作特种橡胶.主要缺点是耐寒性较差,比重较大、相对成本高,电绝缘性不好,加工时易粘滚、易焦烧及易粘模。此外,生胶稳定性差,不易保存。使用温度范围:约-45℃ ~+100℃ 。用途主要用于制造要求抗臭氧、耐老化性高的电缆护套及各种防护套、保护罩;耐油、耐化学腐蚀的胶管、胶带和化工衬里;耐燃的地下采矿用橡胶制品,以及各种模压制品、密封圈、垫、粘结剂等。

  (6)乙丙橡胶(EPM\EPDM):成分乙yi烯xi和丙bing烯xi的共聚体,一般分为二元乙丙橡胶和三元乙丙橡胶。优点是抗臭氧、耐紫外线、耐天候性和耐老化性优异,居通用橡胶之首.电绝缘性、耐化学性、冲击弹性很好,耐酸碱,比重小,可进行高填充配合。耐热可达150℃ ,耐极性溶剂-酮、酯等,但不耐脂肪烃和芳香烃,其他物理机械性能略次于天然橡胶而优于丁苯橡胶。缺点是自粘性和互粘性很差,不易粘合。使用温度范围:约-50℃ ~+150℃ 。用途主要用作化工设备衬里、电线电缆包皮、蒸汽胶管、耐热运输带、汽车用橡胶制品及其他工业制品。

  (7)丁基橡胶(IIR):成分是异丁ding烯xi和少量异yi戊wu二er烯xi或丁ding二er烯xi的共聚体。最zui大da优点是气密性好,耐臭氧、耐老化性能好,耐热性较高,长期工作温度可在130℃ 下;能耐无机强酸(如硫liu酸suan、硝xiao酸suan等)和一般有机溶剂,吸振和阻尼特性良好,电绝缘性也非常好。缺点是弹性差,加工性能差,硫化速度慢,粘着性和耐油性差。使用温度范围:约-40℃ ~+120℃ .用途主要用作内胎、水胎、气球、电线电缆绝缘层、化工设备衬里及防震制品、耐热运输带、耐热老化的胶布制品。

  (8)丁晴橡胶(NBR):成分是丁ding二er烯xi和丙bing烯xi晴的共聚体。优点是耐汽qi油you和脂肪烃油类的性能特别好,仅次于聚硫橡胶、丙bing烯xi酸酯和氟橡胶,而优于其他通用橡胶.耐热性好,气密性、耐磨及耐水性等均较好,粘结力强.缺点是耐寒及耐臭氧性较差,强力及弹性较低,耐酸性差,电绝缘性不好,耐极性溶剂性能也较差.使用温度范围:约-30℃ ~+100℃ .用途主要用于制造各种耐油制品,如胶管、密封制品等.

  (9)氢化丁晴橡胶(HNBR):成分丁ding二er烯xi和丙bing烯xi晴的共聚体。它是通过全部或部分氢化NBR的丁ding二er烯xi中的双键而得到的。其优点是机械强度和耐磨性高,用过氧化物交联时耐热性比NBR好,其他性能与丁晴橡胶一样.缺点是价格较高。使用温度范围:约-30℃ ~+150℃ 。用途主要用于耐油、耐高温的密封制品。

  (10)硅橡胶(Q):成分为主链含有硅、氧原子的特种橡胶,其中起主要作用的是硅元素. 其主要优点是既耐高温(最zui高gao300℃ )又耐低温(最zui低di-100℃ ),是目前最zui好hao扥艾寒、耐高温橡胶;同时电绝缘性优良,对热氧化和臭氧的稳定性很高,化学惰性大。缺点是机械强度较低,耐油、耐溶剂和耐酸碱性差,较难硫化,价格较贵。使用温度:-60℃ ~+200℃ 。用途主要用于制作耐高低温制品(胶管、密封件等)、耐高温电线电缆绝缘层,由于其无毒无味,还用于食品及医疗工业。

  (11)氟橡胶(FPM):成分是由含氟单体共聚而成的有机弹性体。其优点耐温高可达300℃ ,耐酸碱,耐油性是耐油橡胶中最zui好hao的,抗辐射、耐高真空性能好;电绝缘性、机械性能、耐化学腐蚀性、耐臭氧、耐大气老化性均优良.缺点是加工性差,价格昂贵耐寒性差,弹性透气性较低。使用温度范围:-20℃ ~+200℃ 。用途主要用于国防工业制造飞机、火huo箭jian上的耐真空、耐高温、耐化学腐蚀的密封材料、胶管或其他零件及汽车工业。

  (12)聚氨酯橡胶(AU\EU):成分有聚酯(或聚醚)与二er异yi氰qing酸suan酯zhi类化合物聚合而成的弹性体。其优点是耐磨性好,在各种橡胶中是最zui好hao的;强度高、弹性好、耐油性优良。耐臭氧、耐老化、气密性等也优异。缺点是耐温性能较差,耐水和耐碱性差,耐芳香烃、氯化烃及酮、酯、醇类等溶剂性较差。使用温度范围:约-30℃ ~+80℃ 。用途制作轮胎紧挨由零件、垫圈、防震制品,以及耐磨、高强度和耐油的橡胶制品.

  (13)丙bing烯xi酸酯橡胶(ACM\AEM):成分它是丙bing烯xi酸乙酯或丙bing烯xi酸丁酯的聚合物。其优点是兼有良好的耐热、耐油性能,在含有硫、磷、氯添加剂的润滑油中性能稳定。同时耐老化、耐氧和臭氧、耐紫外线、气密性优良。缺点是耐寒性差,不耐水,不耐蒸汽及有机和无wu机ji酸saun、碱。在甲jia醇chun、乙二醇、酮酯等水溶性溶液内膨胀严重.同时弹性和耐磨性差,电绝缘性差,加工性能较差。使用温度范围:约-25℃ ~+180℃ 。用途可用于制造耐油、耐热、耐老化的制品,如密封件、胶管、化工衬里等.

  (14)氯磺化聚乙yi烯xi橡胶(CSM):成分是聚乙yi烯xi经氯化和磺化处理后,所得到具有弹性的聚合物. 优点耐臭氧紧挨老化优良,耐候性优于其它橡胶。阻燃、耐热、耐溶剂性及耐大多数化学药品和耐酸碱性能较好。电绝缘性尚可,耐磨性与丁苯橡胶相似。缺点是抗撕裂性能差,加工性能不好。使用温度范围:约-20℃ ~+120℃ .用途可用作臭氧发生器上的密封材料,制造耐油密封件、电线电缆包皮以及耐油橡胶制品和化工衬里。

  (15)氯醚橡胶(CO\ECO):成分由环氧氯丙bing烷wan均聚或由环氧氯丙bing烷wan与环huan氧yang乙yi烷wan共聚而成的聚合物。优点是耐脂肪烃及氯化烃溶剂、耐碱、耐水、耐老化性能极好,耐臭氧性、耐候性紧挨热性、气密性高。缺点是强力较低、弹性较差、电绝缘性不良。使用温度范围:约-40℃ ~+140℃ 。用途可用作胶管、密封件、薄膜和容器衬里、油箱、胶辊,制造油封、水封等。

  (16)氯化聚乙yi烯xi橡胶(CM或CPE):成分是聚乙yi烯xi通过氯取代反应制成的具有弹性的聚合物.优点性能与氯磺化聚乙yi烯xi橡胶接近,其特点是流动性好,容易加工;有优良的耐天候性、耐臭氧性和耐电晕性,耐热、耐酸碱、耐油性良好。缺点是弹性差、压缩变形较大,电绝缘性较低.使用温度范围:约-20℃ ~+120℃ 。用途电线电缆护套、胶管、胶带、胶辊化工衬里等.

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