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第九章合成橡胶SyntheticRubber


硫化体系组分
A.硫化剂
-----在一定条件下使橡胶发生交联的物质; -----硫磺、含硫化合物、过氧化物等;
B.硫化促进剂
----加快硫化速度、缩短硫化时间的物质,能起到减少 硫化剂用量、降低硫化温度的作用;
----噻唑类、次磺酰胺类等;
C.硫化活性剂
----能够提高硫化促进剂活性的物质,提高交联密度; ----氧化锌等;
真空助力密封件 汽车底盘用橡胶件
轮胎 转向系统橡胶件
一架飞机需橡胶 600 Kg 一艘35,000吨的轮船
(上万个零件)
需橡胶 60 T
一辆解放牌4吨载重汽车,需要橡胶制品200多公斤; 一节硬座车厢需装配橡胶制品总重300多公斤; 一艘万吨巨轮就需橡胶制品近10吨重; 一架喷气式客机需要将近600公斤的橡胶。
1. 生胶体系:包括天然橡胶和合成橡胶。
三叶橡胶树 乳胶
再生胶:废硫化橡胶经化学、热及机械加 工处理后所得,具有一定可塑性、可重新 硫化的橡胶材料。
2.硫化体系
作用:将硫化剂加入到生胶体系中,使其一维结构形成三维的 网络状结构
橡胶为什么要硫化
生胶遇到气温高和经太阳暴晒后就变软发粘, 在气温低时就变硬和脆裂,制品不能经久耐用。
按照形态分类
固体橡胶
液体橡胶:橡胶的低聚物,未硫化前一 般为粘稠的液体 。
粉末橡胶:将乳胶加工成粉末状,以利 配料和加工制作。
按照化学结构
碳链橡胶 杂链橡胶
不饱和非极性橡胶 不饱和极性橡胶 饱和非极性橡胶 饱和极性橡胶
硅橡胶 聚氨酯橡胶 氯醚橡胶 聚硫橡胶
橡胶的配方与加工工艺
橡胶配方体系
1、生胶体系 2、硫化体系 3、填充与增强体系 4、软化增塑体系 5、防护体系
茂金属乙丙橡胶等新型橡胶品种;
❖ 环氧化、接枝、共混、动态硫化等技术的采用,橡胶向
着高性能化、功能化特种化方向发展。
橡胶的分类:
按照来源来分
天然橡胶 通用合成橡胶
合成橡胶 特种合成橡胶
丁苯橡胶(SBR) 顺丁橡胶(BR) 异戊橡胶(IR) 氯丁橡胶(CR) 乙丙橡胶(EPDM)
丁腈橡胶(NBR) 硅橡胶(SiR) 氟橡胶(FPM) 聚氨酯橡胶(PU) 氯化聚乙烯(CPE)
直到美国人C.Goodyear(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的橡胶制品 可以长久的保持良好的弹性。
C.Goodyear(固特异)于1839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工业原料。
白炭黑:
主要成分为水合二氧化硅。 由于其补强效果好,是非黑色制品中主要的补强剂, 因此,常称为:白炭黑
橡胶分子与炭黑 粒子的物理结合
橡胶分子与炭黑粒子的化学结合
4.软化增塑体系
作用:降低橡胶分子间的作用力,使粉末状的配合剂能很好地 与橡胶浸润,改善混炼性能;
加入增塑剂 大分子间距离加大 分子间作用力减弱
❖ 1900,确定了天然橡胶的结构——合成橡胶成为可能; ❖ 1932,前苏联使丁钠橡胶工业化,之后相继出现了氯丁、
丁腈、丁苯橡胶;
❖ 19世纪50年代,Zeigler-Natta催化剂的发现,导致合成
橡胶的新飞跃,出现了顺丁、乙丙、异戊橡胶;
❖1965-1973,出现了热塑性弹性体,即第三代橡胶; ❖ 茂金属催化剂给橡胶工业带来新的革命,现在已合成了
降低弹性,提高塑性。这一发现奠定了橡胶加工的基础,他被公认为世界橡 胶工业的先驱。
❖ 1839,Goodyear发现硫磺可使橡胶硫化——奠定橡胶加工业的基础; ❖ 1888,Dunlop发明充气轮胎——橡胶工业真正起飞; ❖ 1904,Mote采用碳黑对橡胶进行增强。橡胶的发展历史来自(2)合成橡胶的发现和应用
硫化剂
3.填充与增强体系
提高橡胶力学性能,改善加工性能,降低成本; 用于降低成本的填充剂,如滑石粉、硫酸钡等; 补强剂如炭黑、白炭黑、氧化锌、氧化镁等。
3.填充与增强体系
炭黑:
最常用的黑色橡胶补强剂,其橡胶用品级为: N100~N900系列,数字越大,其炭黑颗粒越大、 补强效果越小、比表面积越小、越容易分散。
在海、陆、空交通运输上,哪一个都离不开撤胶制品。
橡胶与交通运输、工业矿山、农林水利 、 军事固防 、土木建筑 、电气通讯 、医 疗卫生 、文教体育 、生活用品 等各个 领域息息相关。
橡胶的定义
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), 具有其它材料所 没有的高弹性,因而也 称为弹性体。
橡胶的基本特性
具有橡胶弹性; 有减震缓冲的作用; 对温度依赖大; 具有电绝缘性; 具有密封性; 有老化现象; 必须进行硫化; 必须加入配合剂; 比重小,硬度低,柔软性好,透气性差。
橡胶高弹形变示意图
橡胶的玻璃化温度低于室温,使得橡胶在常温下具备高弹形变。
玻璃化温度(Tg)指高聚物由高弹态转变为玻璃态的温度,在 玻璃化转变温度时,高聚物的比热容、热膨胀系数、粘度、折 光率、自由体积以及弹性模量等都要发生一个突变。
软化增塑体系
石油系增塑剂:沸程在320~460℃、 460~490℃的石油馏分混合物,如石 蜡、凡士林。
橡胶
Rubber
郑冬雪 2012年12月
说一说: 我们身边有
哪些橡胶制品?
橡胶用品:
橡胶用品:
橡胶用品:
橡胶用品:
橡胶在汽车中的应用
橡胶占汽车用材料总重量的5%,每 辆汽车需橡胶件400-500个。汽车上大 量使用的氟橡胶、硅橡胶、丙烯酸酯橡 胶等高档橡胶和耐热...
轮胎 车门窗密封条 雨刮器 连接软管 密封件 防振件 传动件 衬垫类 液压制动缸中的皮碗 风扇皮带
橡胶的发展历史
(1)天然橡胶的发现和利用
❖ 早在11世纪,南美洲人即已开始利用野生天然橡胶。 ❖ 1496,哥伦布第二次到美洲,发现橡胶树; ❖ 1736年法国人孔达米纳参加法国科学院赴南美考察队,观察到三叶橡胶
树流出的胶乳可固化为具有弹性的物质。
❖ 1823,英国人麦金托什创办第一个橡胶防水布厂—— 橡胶工业的开始; ❖ 同期,英国人Hancock发现橡胶通过两个转动滚筒的缝隙反复加工,可以
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