橡胶的发展史课件.ppt

第五章第五章 橡胶橡胶5.1概述概述5.2通用橡胶通用橡胶5.3特种橡胶特种橡胶5.4其它橡胶其它橡胶主主要要内内容容cau-uchurubber橡胶橡胶一、橡胶的定义一、橡胶的定义 橡橡胶胶是是以以高高分分子子化化合合物物为为基基础础的的、具具有有良良好好高高弹弹性性的的材材料料，以以生生胶胶为为原原料料加加入入适适量量配配合合剂剂而而形形成成的的高分子弹性体高分子弹性体。二、橡胶的发展史二、橡胶的发展史1.天然橡胶的发展和利用时期（天然橡胶的发展和利用时期（1900年以前）年以前）u1493149314961496年，哥伦布第二次航行到美洲年，哥伦布第二次航行到美洲发发现当地人玩的球从地上跳起来现当地人玩的球从地上跳起来由一种树流出由一种树流出的浆液制成的浆液制成欧洲人才知道橡胶这种物质。欧洲人才知道橡胶这种物质。u18231823年，英国人创办了第一个橡胶生产防水布年，英国人创办了第一个橡胶生产防水布橡胶工业的开始。橡胶工业的开始。u18391839年，固特异年，固特异发明了天然橡胶的硫化技术。发明了天然橡胶的硫化技术。u18881888年，年，DunlopDunlop发明充气轮胎发明充气轮胎汽车工业汽车工业的发展促进了橡胶工业的真正起飞。的发展促进了橡胶工业的真正起飞。2.合成橡胶的发展和利用时期（合成橡胶的发展和利用时期（1900年以后）年以后）u19001900年年，了了解解天天然然橡橡胶胶的的分分子子结结构构合合成成橡橡胶胶才真正成为可能。才真正成为可能。u19321932年年前前，陆陆续续生生产产丁丁钠钠橡橡胶胶 、氯氯丁丁橡橡胶胶、丁丁腈腈橡胶、橡胶、丁苯橡胶。丁苯橡胶。u2020世世纪纪5050年年代代，Zeigler-NattaZeigler-Natta催催化化剂剂的的发发现现导导致致了了合合成成橡橡胶胶工工业业的的新新飞飞跃跃顺顺丁丁橡橡胶胶、异异丙丙橡胶、异戊橡胶等新品种橡胶、异戊橡胶等新品种u19651965年年19731973年，热塑性弹性体年，热塑性弹性体第三代橡胶第三代橡胶u19841984年年，德德国国用用苯苯乙乙烯烯、异异戊戊二二烯烯、丁丁二二烯烯作为单体合成集成橡胶（作为单体合成集成橡胶（SIBRSIBR）。）。橡橡胶胶天然橡胶天然橡胶合成橡胶合成橡胶按来源分为按来源分为块状生胶块状生胶乳乳 胶胶液体橡胶液体橡胶粉末橡胶粉末橡胶按形态分为按形态分为硫化橡胶硫化橡胶热塑性弹性体热塑性弹性体按加工制品的成型按加工制品的成型方法和过程分为方法和过程分为三、橡胶的分类三、橡胶的分类通用橡胶通用橡胶特种橡胶特种橡胶其它橡胶其它橡胶四、橡胶的特征和性能四、橡胶的特征和性能1.结构特征结构特征 橡橡胶胶是是有有机机高高分分子子弹弹性性体体，使使用用温温度度范范围围是是玻玻璃璃化化温温度度和和粘粘流流温温度度之之间间，因因此此作作为为好好的的橡橡胶胶材材料料应应在在较较宽宽的的温温度度范范围围（-50-50150150）内内具具有有优异的弹性。优异的弹性。（1 1）大大分分子子链链有有足足够够的的柔柔性性，玻玻璃璃化化温温度度应应该该比比室温低得多室温低得多 这这就就要要求求大大分分子子链链内内旋旋转转位位垒垒比比较较小小，分分子子间作用力比较弱，其内聚能密度小。间作用力比较弱，其内聚能密度小。（2 2）在使用条件下不结晶或结晶很小）在使用条件下不结晶或结晶很小 最最理理想想的的情情况况是是在在拉拉伸伸时时结结晶晶，而而解解除除负负荷荷后后结结晶晶又又熔熔化化。因因为为结结晶晶部部分分既既起起分分子子间间的的交交联联作作用用，又又有有利利于于提提高高模模量量和和强强度度，负负荷荷解解除后结晶消失，则不影响其弹性恢复。除后结晶消失，则不影响其弹性恢复。（3 3）无冷流现象）无冷流现象 冷冷流流是是指指使使用用过过程程中中出出现现的的分分子子链链间间的的相相对对滑滑动动。因因为为冷冷流流的的结结果果，会会使使橡橡胶胶在在负负荷荷下下发发生生永永久久变变形形，去去负负荷荷后后不不能能恢恢复复原原形形。因因此此橡橡胶的大分子链必须交联形成网状结构。胶的大分子链必须交联形成网状结构。2.2.性能性能（1 1）弹性和强度）弹性和强度橡胶材料的主要性能指标橡胶材料的主要性能指标u分子链柔性越大，橡胶的弹性越好；分子链柔性越大，橡胶的弹性越好；u分子量越高，弹性和强度越大；分子量越高，弹性和强度越大；u交交联联结结构构提提高高了了橡橡胶胶的的弹弹性性和和强强度度，但但交交联联度度过过大大，交交联联链链间间分分子子量量过过小小，会会使使强强度度提提高高，弹性下降；弹性下降；u结结晶晶结结构构提提高高强强度度，非非结结晶晶结结构构具具有有弹弹性性，理理想想的的橡橡胶胶结结构构在在室室温温下下是是非非晶晶态态的的，而而拉拉伸伸时时，由于取向形成微晶，利于强度的提高。由于取向形成微晶，利于强度的提高。（2 2）耐热性和耐老化性）耐热性和耐老化性 橡橡胶胶的的耐耐热热性性主主要要和和分分子子主主链链上上的的化化学学键键的的键键能能有有关关，含含有有C-CC-C键键、C-OC-O键键、Si-OSi-O键键、C-FC-F键的橡胶具有良好的耐热性。键的橡胶具有良好的耐热性。橡橡胶胶中中弱弱键键的的存存在在会会引引起起老老化化，特特别别是是降降解解反反应应，这这降降低低了了耐耐热热性性以以及及其其它它性性能能。选选择择键键能能较较大大、饱饱和和性性橡橡胶胶就就具具有有较较好好的的耐耐热热、耐耐氧氧化化老老化性能。化性能。（3 3）耐寒性）耐寒性 当当温温度度低低于于玻玻璃璃化化温温度度，或或者者由由于于结结晶晶，都都会会导导致致橡橡胶胶失失去去弹弹性性，因因此此降降低低玻玻璃璃化化温温度度或或避避免结晶免结晶，可以提高橡胶材料的耐寒性。，可以提高橡胶材料的耐寒性。降低降低TgTg的方法：的方法：降降低低分分子子链链的的刚刚性性，也也就就是是提提高高分分子子链链的的柔柔顺顺性性，是是最最具具有决定性作用的因素；有决定性作用的因素；减减少少分分子子链链间间的的作作用用，一一般般讲讲分分子子结结构构中中存存在在有有极极性性基基团团或能形成链间氢键的基团，或能形成链间氢键的基团，TgTg就相对高一些；就相对高一些；提提高高分分子子的的对对称称性性有有利利于于TgTg的的降降低低，而而破破坏坏分分子子链链的的规规整整度，如无规共聚、支化、交联等可以避免结晶；度，如无规共聚、支化、交联等可以避免结晶；溶剂和增塑剂的存在溶剂和增塑剂的存在会使会使TgTg降低。降低。（4 4）化学反应性）化学反应性要求足够的要求足够的活性活性，以便于交联；，以便于交联；要要求求在在使使用用过过程程中中活活性性比比较较低低，不不发发生生化化学学反应，提高产品的稳定性。反应，提高产品的稳定性。橡橡胶胶是是以以生生胶胶为为主主要要成成分分，添添加加各各种种配配合合剂剂和和增增强材料制成的。强材料制成的。五、橡胶的组分五、橡胶的组分1.1.生生 胶胶生生胶胶是是指指无无配配合合剂剂、未未经经硫硫化化的的橡橡胶胶。按按原原料来源有天然橡胶和合成橡胶。料来源有天然橡胶和合成橡胶。用用来来改改善善橡橡胶胶的的某某些些性性能能。常常用用配配合合剂剂有有硫硫化化剂剂、硫硫化化促促进进剂剂、活活化化剂剂、填填充充剂剂、增增塑塑剂剂、防防老老化剂、着色剂等。化剂、着色剂等。硫硫化化剂剂:用用来来使使生生胶胶的的结结构构由由线线型型转转变变为为交交联联体型体型结构，从而具有一定结构，从而具有一定强度、韧性、高弹性。强度、韧性、高弹性。常常用用硫硫化化剂剂有有硫硫磺磺和和含含硫硫化化合合物物，有有机机过过氧氧化化物，胺类化合物、树脂类化合物、金属氧化物等。物，胺类化合物、树脂类化合物、金属氧化物等。2.2.配合剂配合剂 活化剂活化剂：用来提高促进剂的作用。用来提高促进剂的作用。常用活化剂有氧化锌、氧化镁、硬酯酸等。常用活化剂有氧化锌、氧化镁、硬酯酸等。硫硫化化促促进进剂剂:缩缩短短硫硫化化时时间间，降降低低硫硫化化温温度度，改善橡胶性能。改善橡胶性能。常常用用促促进进剂剂有有二二硫硫化化氨氨基基甲甲酸酸盐盐、黄黄原原酸酸盐盐类类、噻唑类、硫脲类和部分醛类及醛胺类等有机物。噻唑类、硫脲类和部分醛类及醛胺类等有机物。填填充充剂剂：用用来来提提高高橡橡胶胶的的强强度度、改改善善工工艺艺性性能和降低成本。能和降低成本。用用于于提提高高性性能能的的填填充充剂剂称称为为补补强强剂剂，如如炭炭黑黑、二二氧氧化化硅硅、氧氧化化锌锌、氧氧化化镁镁等等；另另外外还还有有用用于于降降低成本的填充剂，如滑石粉、硫酸钡等。低成本的填充剂，如滑石粉、硫酸钡等。增塑剂增塑剂：用来增加橡胶的塑性和柔韧性。用来增加橡胶的塑性和柔韧性。常常用用增增塑塑剂剂有有石石油油系系列列、煤煤油油系系列列和和松松焦焦油油系系列增塑剂。列增塑剂。防老剂防老剂：用来防止或延缓橡胶老化。用来防止或延缓橡胶老化。主要有石蜡、胺类和酚类防老剂。主要有石蜡、胺类和酚类防老剂。合成橡胶合成橡胶通用橡胶通用橡胶特种橡胶特种橡胶其它橡胶其它橡胶乙丙橡胶乙丙橡胶丁基橡胶丁基橡胶丁苯橡胶丁苯橡胶顺丁橡胶顺丁橡胶异戊橡胶异戊橡胶氯丁橡胶氯丁橡胶聚氨酯橡胶聚氨酯橡胶聚硫橡胶聚硫橡胶氯醚橡胶氯醚橡胶聚丙烯酸酯橡胶聚丙烯酸酯橡胶氟橡胶氟橡胶硅橡胶硅橡胶热塑性弹性体热塑性弹性体合成胶乳合成胶乳粉末橡胶粉末橡胶液体橡胶液体橡胶丁腈橡胶丁腈橡胶六、主要合成橡胶的种类六、主要合成橡胶的种类天天然然橡橡胶胶是是一一种种从从天天然然植植物物中中采采集集出出来来的的高高弹性材料。弹性材料。最最有有经经济济价价值值的的含含橡橡胶胶成成分分的的植植物物主主要要包包括括：三三叶叶橡橡胶胶树树（巴巴西西橡橡胶胶）、杜杜仲仲树树（古古塔塔波波胶胶或或马来树胶）、橡胶草等。马来树胶）、橡胶草等。三三叶叶橡橡胶胶树树的的产产胶胶量量最最大大、质质量量最最好好、采采集集最最容容易易，工工业业上上应应用用的的天天然然橡橡胶胶的的主主要要来来源源是是三三叶橡胶。叶橡胶。一、天然橡胶一、天然橡胶（NaturalRubber,NR）1.天然橡胶的分类天然橡胶的分类（1）通用天然橡胶）通用天然橡胶 新鲜胶乳新鲜胶乳酸凝固酸凝固压片压片生胶片生胶片烟熏干燥烟熏干燥热空气干燥热空气干燥烟片胶烟片胶（棕黄色）（棕黄色）风干胶片风干胶片（浅色）（浅色）干燥干燥烟片胶和风干胶片烟片胶和风干胶片绉片胶绉片胶新鲜胶乳新鲜胶乳酸凝固酸凝固压片压片白色绉片白色绉片干燥干燥漂白漂白胶块、胶线胶块、胶线或白绉片的或白绉片的碎屑等杂交碎屑等杂交原料原料洗涤洗涤压绉压绉表面有皱表面有皱纹的褐色纹的褐色绉片绉片干燥干燥浸泡浸泡颗粒胶颗粒胶 用用新新鲜鲜胶胶乳乳经经酸酸凝凝固固后后，压压绉绉的的胶胶片片通通过过机机械械造造粒粒制制成成小小颗颗粒粒或或胶胶乳乳，通通过过化化学学处处理理直直接接制制成成小小颗颗粒粒，然然后后利利用用热热空空气气快快速速干干燥燥制制成成1-5mm1-5mm的的颗颗粒粒。由由于于生生产产周周期期短短，成成品品质质量量易易于于控控制制，目目前前产产量量已已超过前两种。超过前两种。（2）特种固体天然橡胶）特种固体天然橡胶（3）改性天然橡胶）改性天然橡胶指指采采用用特特种种方方法法加加工工，使使天天然然胶胶具具有有特特殊殊的的操操作作性性能能或或理理化化性性能能。包包括括易易操操作作橡橡胶胶、纯纯化化天天然然橡胶、胶清橡胶、粉末橡胶等。橡胶、胶清橡胶、粉末橡胶等。或改变原来天然橡胶的物理和化学结构，或进或改变原来天然橡胶的物理和化学结构，或进行化学改性，使其具有不同于天然橡胶的操作性能行化学改性，使其具有不同于天然橡胶的操作性能和用途。此类橡胶有难结晶橡胶、接枝天然橡胶、和用途。此类橡胶有难结晶橡胶、接枝天然橡胶、热塑天然橡胶。热塑天然橡胶。2.天然橡胶的组成与结构天然橡胶的组成与结构（1）天然橡胶的组成）天然橡胶的组成（2）天然橡胶的结构）天然橡胶的结构品种品种橡胶烃橡胶烃丙酮抽取物丙酮抽取物 蛋白质蛋白质灰分灰分水分水分天然胶乳天然胶乳308011.31.620.30.55564烟片胶烟片胶91961.53.52.23.50.20.90.31.0CH2 C=CHCH2CH3n3.天然橡胶的主要特点天然橡胶的主要特点天然橡胶的物理常数天然橡胶的物理常数（1 1）较高的机械强度；）较高的机械强度；（2 2）无一定熔点，加热到）无一定熔点，加热到130130140140完全软化，完全软化，200200左右开始分解；左右开始分解；（3 3）高弹性；）高弹性；（4 4）加工性能好，易于同填料及配合剂混合，并）加工性能好，易于同填料及配合剂混合，并 可与多数合成橡胶并用；可与多数合成橡胶并用；（5 5）在存放过程中增硬，低温存放时容易结晶；）在存放过程中增硬，低温存放时容易结晶；（6 6）为非极性，在非极性溶剂中容易膨胀，故耐）为非极性，在非极性溶剂中容易膨胀，故耐 油、耐溶剂性差；油、耐溶剂性差；（7 7）含大量的不饱和双键，化学活性高，易于交）含大量的不饱和双键，化学活性高，易于交 联和氧化，耐老化性差。联和氧化，耐老化性差。4.4.天然橡胶用途天然橡胶用途 天天然然橡橡胶胶大大量量用用于于制制造造各各类类轮轮胎胎、各各种种工工业业橡橡胶胶制制品品（如如胶胶管管、胶胶带带等等）、日日常常用用品品（如如胶胶鞋鞋、雨衣、医疗卫生用品）。雨衣、医疗卫生用品）。1.丁苯橡胶的结构式丁苯橡胶的结构式二、丁苯橡胶二、丁苯橡胶 （SBR,Styrene-Butaeliene-Rubber）CH2CHCHCH2pCH2CHmCH2CH=CHCH2n=丁丁苯苯橡橡胶胶（SBRSBR）是是以以丁丁二二烯烯和和苯苯乙乙烯烯为为单单体体共共聚聚反反应应得得到到的的弹弹性性共共聚聚体体，已已经经成成为为目目前前世世界界上产量最大的橡胶。上产量最大的橡胶。2.2.丁苯橡胶的分类丁苯橡胶的分类（）乳聚高温丁苯橡胶（）乳聚高温丁苯橡胶（SBRSBR）直直到到19501950年年，乳乳聚聚丁丁苯苯橡橡胶胶主主要要采采用用水水溶溶性性引引发发剂剂（如如过过硫硫酸酸钾钾），在在以以脂脂肪肪酸酸皂皂为为乳乳化化剂剂的的乳乳液液体体系系中中进进行行游游离离基基聚聚合合，采采用用硫硫酸酸调调节节分分子子量量，聚合温度为聚合温度为5050，单体转化率约，单体转化率约7272。（2 2）乳聚低温丁苯橡胶（）乳聚低温丁苯橡胶（SBRSBR）采采用用氧氧化化-还还原原引引发发体体系系，还还原原剂剂是是硫硫酸酸亚亚铁铁和和甲甲醛醛合合次次硫硫酸酸氢氢钠钠，氧氧化化剂剂是是过过氧氧化化氢氢对对孟孟烷，烷，聚合温度约聚合温度约5 588，单体转化率约，单体转化率约6060。凝凝聚聚前前，填填充充油油或或炭炭黑黑亦亦或或同同时时填填充充油油和和炭炭黑黑所所制制得得的的橡橡胶胶，分分别别称称充充油油丁丁苯苯橡橡胶胶、丁丁苯苯橡橡胶胶炭炭黑黑母母炼炼胶胶（湿湿法法者者又又称称丁丁苯苯橡橡胶胶炭炭黑黑共共沉沉胶胶）和充油丁苯橡胶炭黑母炼胶。和充油丁苯橡胶炭黑母炼胶。（3 3）溶聚丁苯橡胶（）溶聚丁苯橡胶（SBRSBR）溶溶聚聚丁丁苯苯橡橡胶胶采采用用阴阴离离子子型型（如如丁丁基基锂锂）催催化剂，使丁二烯与苯乙烯进行溶液聚合。化剂，使丁二烯与苯乙烯进行溶液聚合。根根据据聚聚合合条条件件和和所所用用催催化化剂剂的的不不同同，可可以以分分为无规型、嵌段型和星型。为无规型、嵌段型和星型。无无规规型型溶溶聚聚丁丁苯苯橡橡胶胶类类似似于于乳乳聚聚丁丁苯苯橡橡胶胶，嵌段型和星型溶聚丁苯橡胶具有热塑性。嵌段型和星型溶聚丁苯橡胶具有热塑性。丁苯橡胶的性能丁苯橡胶的性能优优点点：丁丁苯苯橡橡胶胶的的耐耐磨磨性性、耐耐热热性性、耐耐油油性性、耐耐老老化化性性、耐耐水水性性和和气气密密性性均均优优于于天天然然橡橡胶胶。硫硫化化时时不不容容易易烧烧焦焦和和过过硫硫，与与天天然然橡橡胶胶、顺顺丁丁橡橡胶胶的的混容性好。混容性好。缺缺点点：硫硫化化速速度度慢慢，粘粘合合性性、耐耐寒寒性性、耐耐撕撕裂裂性性、弹弹性性比比天天然然橡橡胶胶差差，但但是是可可以以通通过过与与天天然然橡橡胶胶的的并用或调整配方得到改善。并用或调整配方得到改善。丁苯橡胶的用途丁苯橡胶的用途乳乳聚聚丁丁苯苯橡橡胶胶可可与与天天然然橡橡胶胶、顺顺丁丁橡橡胶胶混混用用，适适用用于于制制作作各各种种轮轮胎胎、胶胶管管、胶胶带带、胶胶鞋鞋、电线电缆和橡胶制品。电线电缆和橡胶制品。溶溶聚聚丁丁苯苯橡橡胶胶特特别别适适用用于于轮轮胎胎、耐耐热热运运输输带带、皮皮带带、刮刮水水板板、窗窗框框密密封封和和散散热热器器软软管管、日常用橡胶制品等。日常用橡胶制品等。三、顺丁橡胶（三、顺丁橡胶（BRBR，ButaelieneButaeliene Rubber Rubber）1.1.顺丁橡胶的结构式顺丁橡胶的结构式-CH2-CH=CH-CH2n-是由丁二烯聚合而成的顺式结构是由丁二烯聚合而成的顺式结构橡胶橡胶。2.2.顺丁橡胶的性能顺丁橡胶的性能 顺丁橡胶的顺丁橡胶的弹性高弹性高，是橡胶中弹性最高的。，是橡胶中弹性最高的。顺顺丁丁橡橡胶胶的的玻玻璃璃化化温温度度TgTg =-105-105，故故耐耐低低温性能好温性能好，耐寒温度低于，耐寒温度低于-55-55。耐耐热热性性与与天天然然橡橡胶胶相相同同，都都为为120120，但但耐耐热热老化性能却优于天然橡胶。老化性能却优于天然橡胶。拉拉伸伸强强度度比比天天然然橡橡胶胶、丁丁苯苯橡橡胶胶都都低低，因因此此必必须须加加入入炭炭黑黑等等补补强强剂剂。撕撕裂裂强强度度也也比比天天然然橡橡胶胶低低，抗抗湿湿滑滑性性能能不不好好，用用于于轮轮胎胎胎胎面面、鞋鞋底底时时，在湿路上易打滑。在湿路上易打滑。顺顺丁丁橡橡胶胶的的耐耐磨磨性性优优异异，滞滞后后损损失失小小，生生热热低低，耐耐屈屈挠挠龟龟裂裂性性能能好好，这这对对制制品品在在多多次次变变形形下下的生热和永久变形的降低都十分有利。的生热和永久变形的降低都十分有利。3.3.顺丁橡胶的应用顺丁橡胶的应用 顺顺丁丁橡橡胶胶主主要要用用于于制制造造轮轮胎胎，还还可可用用于于制制造造耐耐磨磨制制品品（如如胶胶鞋鞋、胶胶辊辊）、耐耐寒寒制制品品和和防防震震制制品，可作为塑料的改性剂。品，可作为塑料的改性剂。u顺顺丁丁橡橡胶胶可可与与多多种种橡橡胶胶并并用用。制制造造乘乘用用汽汽车车轮轮胎胎时时，可可与丁苯橡胶并用，并用量为与丁苯橡胶并用，并用量为35%-50%35%-50%。u制制造造载载重重汽汽车车轮轮胎胎胎胎面面时时，常常与与天天然然橡橡胶胶并并用用，并并用用量量为为25%-50%25%-50%。u用用于于重重型型越越野野汽汽车车轮轮胎胎胎胎面面时时，天天然然橡橡胶胶7575份份，顺顺丁丁橡橡胶胶2525份较好。份较好。u用于胶布时，一般与丁苯橡胶并用，并用量为用于胶布时，一般与丁苯橡胶并用，并用量为15%-30%15%-30%。u用用于于制制造造轮轮胎胎胎胎侧侧时时可可与与氯氯丁丁橡橡胶胶并并用用，以以提提高高耐耐低低温温性能。顺丁橡胶也可与氯磺化聚乙烯并用。性能。顺丁橡胶也可与氯磺化聚乙烯并用。四、异戊橡胶（四、异戊橡胶（IR,Isoprene Rubber）1.1.结构式结构式 CH2 C=CHCH2 CH2 C=CHCH2CH3CH3n 异异戊戊橡橡胶胶是是顺顺式式1 1，4-4-聚聚异异戊戊橡橡胶胶的的简简称称，是是由由异异戊戊二二烯烯单单体体在在定定向向催催化化剂剂的的作作用用下下，经经溶溶液液聚聚合合方方法法制制得得的的弹弹性性体体均均聚聚物物。由由于于其其分分子子结结构构和和性性能能与与天天然然橡橡胶胶（NRNR）十十分分相相似似，故故有有“合合成成天然橡胶天然橡胶”之称。之称。2.2.异戊橡胶的性能异戊橡胶的性能 异异戊戊橡橡胶胶是是综综合合性性能能最最好好的的通通用用的的合合成成橡橡胶胶,具具有有优优良良的的弹弹性性、耐耐磨磨性性、耐耐热热性性和和抗抗撕撕裂裂及及低低温曲挠性。温曲挠性。与与天天然然橡橡胶胶比比，又又具具有有生生热热小小、抗抗龟龟裂裂的的特特点，且吸水性小、电性能及耐老化性能好。点，且吸水性小、电性能及耐老化性能好。缺缺点点是是硫硫化化速速度度比比天天然然橡橡胶胶慢慢，炼炼胶胶时时容容易易粘辊，成型粘度大，价格高。粘辊，成型粘度大，价格高。合合成成聚聚异异戊戊二二烯烯橡橡胶胶能能与与所所有有二二烯烯类类橡橡胶胶很很好共混。好共混。3.3.异戊橡胶的用途异戊橡胶的用途异异戊戊橡橡胶胶广广泛泛用用于于制制造造轮轮胎胎和和其其它它工工业业橡橡胶胶制制品品，可可用用于于生生产产胶胶管管、胶胶带带、胶胶鞋鞋等等众众多多橡橡胶胶加加工工领领域域。异异戊戊橡橡胶胶是是合合成成橡橡胶胶中中结结合合性性能能最最好好的一个胶种。产量位于合成橡胶的第三位。的一个胶种。产量位于合成橡胶的第三位。异异戊戊橡橡胶胶有有两两种种主主要要品品种种，一一是是充充油油异异戊戊橡橡胶胶，成成本本低低，流流动动性性好好，适适用用于于复复杂杂的的模模型型制制品品；另另一一种种是是反反式式异异戊戊橡橡胶胶，也也称称为为合合成成的的巴巴拉拉塔塔橡橡胶胶，常常温温下下是是结结晶晶状状态态，具具有有高高的的拉拉伸伸强强度度和和硬硬度度，可可以以制制作作高高尔尔夫夫球球皮皮层层，做做海海底底电电缆缆、电电线线、医用夹板等。医用夹板等。五、氯丁橡胶（五、氯丁橡胶（CR,Chloroprene Rubber）1.1.结构式结构式CH2 C=CHCH2Cln 氯氯丁丁橡橡胶胶是是2-2-氯氯-1-1，3-3-丁丁二二烯烯聚聚合合而而成成的的一一种高分子弹性体。种高分子弹性体。2.2.氯丁橡胶的分类氯丁橡胶的分类 按照外观形态分为按照外观形态分为 按照制造工艺采用的按照制造工艺采用的分子量调节剂分为分子量调节剂分为按照用途可分为按照用途可分为硫磺调节型硫磺调节型非硫磺调节型非硫磺调节型混合调节型混合调节型干胶干胶胶乳胶乳液体胶液体胶通用型通用型专用型专用型3.3.氯丁橡胶的结构与性能氯丁橡胶的结构与性能u氯氯丁丁橡橡胶胶的的综综合合性性能能比比较较好好，优优良良的的物物理理机机械械性能、拉伸强度和天然橡胶相似；性能、拉伸强度和天然橡胶相似；u由由于于氯氯丁丁橡橡胶胶分分子子链链含含有有极极性性氯氯原原子子基基团团，能能够够保保护护双双链链使使活活性性减减弱弱，使使聚聚合合物物对对非非极极性性物物质质有有很很大大的的稳稳定定性性，因因此此氯氯丁丁橡橡胶胶在在耐耐光光、耐耐热热、耐耐老老化化、耐耐油油、耐耐化化学学腐腐蚀蚀性性优优于于天天然然橡橡胶胶，尤尤其是其是耐燃性耐燃性更为突出，是更为突出，是通用橡胶中最好通用橡胶中最好的；的；u另另外外氯氯丁丁橡橡胶胶是是结结晶晶橡橡胶胶，有有自自补补强强性性、生生胶胶强度高、良好的粘着性、耐水性、气密性。强度高、良好的粘着性、耐水性、气密性。u缺缺点点是是电电绝绝缘缘性性差差、耐耐寒寒性性能能差差、容容易易早早期期硫硫化及储存期短化及储存期短。4.4.氯丁橡胶的用途氯丁橡胶的用途 主主要要制制作作电电缆缆护护套套、耐耐油油胶胶管管、胶胶板板、运运输输带带、胶胶皮皮水水坝坝、各各种种密密封封圈圈垫垫以以及及化化工工设设备备防防腐腐衬里、鞋类胶黏剂等。衬里、鞋类胶黏剂等。六、乙丙橡胶六、乙丙橡胶 （EPR,Ethylene-Propylene Rubber)1.1.1.1.分类分类分类分类 乙乙丙丙橡橡胶胶主主要要是是以以乙乙烯烯、丙丙烯烯两两种种单单体体共共聚聚的的二二元元乙乙丙丙橡橡胶胶（EPMEPM）和和乙乙烯烯、丙丙烯烯及及少少量量非非共轭双烯为单体共聚的三元乙丙橡胶（共轭双烯为单体共聚的三元乙丙橡胶（EPDMEPDM）。）。乙乙丙丙橡橡胶胶是是以以乙乙烯烯和和丙丙烯烯为为单单体体，在在奇奇格格勒勒-纳纳塔塔催催化化剂剂存存在在下下，采采用用溶溶液液聚聚合合法法制制得得的的高高分分子子弹弹性体。性体。CH2 CH 2 CH2CHxyCH32.EPM2.EPM结构式结构式乙丙橡胶基本上是一种饱和橡胶。乙丙橡胶基本上是一种饱和橡胶。3.3.乙丙橡胶的性能乙丙橡胶的性能优优点点：其其耐耐老老化化性性能能是是通通用用橡橡胶胶中中是是最最好好的的一一种种。其其具具有有突突出出的耐臭氧性能的耐臭氧性能，优于耐老化而著称的丁基橡胶；，优于耐老化而著称的丁基橡胶；耐热性好耐热性好，可在，可在120120下长期使用；下长期使用；具具有有较较高高的的弹弹性性和和低低温温性性能能，仅仅次次于于天天然然橡橡胶胶和和顺顺丁丁橡橡胶胶，最低使用温度最低使用温度-50-50以下；以下；具有非常具有非常好的电绝缘性和耐电焊性好的电绝缘性和耐电焊性；耐化学腐蚀性好耐化学腐蚀性好，对酸、碱和极性溶剂有较大的抗耐性；，对酸、碱和极性溶剂有较大的抗耐性；较较好好的的耐耐蒸蒸气气性性、低低密密度度（所所有有橡橡胶胶中中最最低低的的）和和高高的的填填充性充性。缺缺点点：硫硫化化速速度度慢慢、不不易易与与不不饱饱和和橡橡胶胶并并用用，自自粘粘性性和和互互粘粘性性差差，耐燃性耐燃性、耐油性耐油性、气密性差气密性差。4.4.乙丙橡胶的用途乙丙橡胶的用途 乙乙丙丙橡橡胶胶的的用用途途十十分分广广泛泛，可可以以作作为为轮轮胎胎胎胎侧侧、胶胶条条和和内内胎胎以以及及汽汽车车的的零零部部件件，还还可可以以作作电电线线、电电缆缆包包皮皮及及高高压压、超超高高压压绝绝缘缘材材料料，耐耐酸酸碱碱介介质质的的罐罐衬衬里里材材料料，还还可可制制造造胶胶鞋鞋、卫卫生生用用品品等等浅色制品。浅色制品。七、丁基橡胶（七、丁基橡胶（IIR）1.结构式结构式CH2 C CH2C=CHCH2xyCH3CH3CH3丁丁基基橡橡胶胶是是异异丁丁烯烯和和少少量量异异戊戊二二烯烯的的共共聚聚物物。外观为白色或暗灰色透明弹性体。外观为白色或暗灰色透明弹性体。2.2.改性丁基橡胶改性丁基橡胶 为为了了提提高高硫硫化化速速度度，必必然然要要提提高高它它的的活活性性；另另外外为为了了提提高高它它的的自自粘粘性性和和相相容容性性，也也必必然然要要引引入入极极性性基基团团。所所以以用用丁丁基基橡橡胶胶的的卤卤化化来来改改性性，可可得得氯氯化化丁丁基基橡橡胶胶（CIIRCIIR）、溴溴化化丁丁基基橡橡胶胶（BrIRBrIR）。）。3.丁基橡胶的性能丁基橡胶的性能优优点点：丁丁基基橡橡胶胶分分子子链链中中侧侧甲甲基基的的密密集集排排列列限限制制了了聚聚合合物物分分子子的的热热运运动动，丁丁基基橡橡胶胶是是橡橡胶胶中中气气密密性性最最好好的；的；耐耐热热性性、耐耐候候性性和和耐耐臭臭氧氧老老化化性性也也很很突突出出，最最高高使使用用温温度度为为200200，能能长长期期暴暴露露于于阳阳光光和和空空气气中中而而不易损坏；不易损坏；很很好好的的抗抗臭臭氧氧性性能能，是是天天然然橡橡胶胶、丁丁苯苯橡橡胶胶的的1010倍；倍；耐化学性好，耐水性能优异，减震性好耐化学性好，耐水性能优异，减震性好。缺缺点点：硫硫化化速速度度慢慢，与与其其他他橡橡胶胶相相容容性性差差，难难以以并并用，用，卤化丁基橡胶有所改善。卤化丁基橡胶有所改善。4.4.丁基橡胶的用途丁基橡胶的用途通通用用型型丁丁基基橡橡胶胶主主要要用用于于制制造造轮轮胎胎内内胎胎、硫硫化化水水胎胎和和胶胶囊囊、耐耐热热胶胶管管、输输送送带带、减减震震抗抗震材料、电线电缆。震材料、电线电缆。不不含含防防老老剂剂的的品品种种可可用用于于医医用用瓶瓶塞塞、球球胆胆和口香糖胶料。和口香糖胶料。卤卤化化丁丁基基橡橡胶胶比比较较适适合合制制作作无无内内胎胎轮轮胎胎的的密密封封层层、耐耐热热软软管管、运运输输带带、耐耐热热内内胎胎、贮贮槽槽防腐内衬和胶黏剂等。防腐内衬和胶黏剂等。八、丁腈橡胶八、丁腈橡胶 （NBR,Nitrile-Butadiene Rubber）CH2CHCNxCH2CH=CHCH2 y1.1.结构式结构式 由由丁丁二二烯烯与与丙丙烯烯腈腈共共聚聚而而制制得得的的一一种种合合成成橡橡胶胶，简称，简称NBRNBR 。2.2.分类分类名称名称丙烯腈含量丙烯腈含量/%极高腈型极高腈型4250高腈型高腈型3641中高腈型中高腈型3135中腈型中腈型2530低腈型低腈型1824按照丁腈橡胶中丙烯腈含量按照丁腈橡胶中丙烯腈含量()3.3.丁腈橡胶的性能丁腈橡胶的性能u耐耐油油性性、耐耐非非极极性性溶溶剂剂性性能能好好。丙丙烯烯腈腈含含量量越越多多，耐耐油油性性越越好好,同同时时耐耐热热性性和和气气密密性性也也有有所所提提高高，但但耐寒性则相应下降。耐寒性则相应下降。u丁丁腈腈橡橡胶胶的的耐耐热热性性能能优优于于天天然然橡橡胶胶、丁丁苯苯橡橡胶胶、氯氯丁丁橡橡胶胶，可可在在120120的的空空气气中中或或在在150150的的油油中中长长期使用。期使用。u还还具具有有良良好好的的耐耐水水性性、气气密密性性（仅仅次次于于丁丁基基橡橡胶胶）及及优良的粘结性能优良的粘结性能。u丁丁腈腈橡橡胶胶由由于于含含有有易易被被电电场场极极化化的的氰氰基基，因因而而降降低了介电性能，低了介电性能，属于半导体橡胶属于半导体橡胶。4.4.丁腈橡胶的应用丁腈橡胶的应用 广广泛泛用用于于制制作作各各种种耐耐油油、耐耐溶溶剂剂的的橡橡胶胶制制品品、多多种种耐耐油油垫垫圈圈、垫垫片片、套套管管、软软包包装装、软软胶胶管管、印印染染胶胶辊辊、电电缆缆胶胶材材料料等等，在在汽汽车车、航航空空、石石油油、复复印等行业中成为必不可少的弹性材料。印等行业中成为必不可少的弹性材料。各种各种橡胶橡胶的允许使用的允许使用温度温度橡胶橡胶名称名称使用使用温度温度界限界限/最高使用最高使用温度温度/脆化脆化温度温度/低温使用低温使用界限界限/耐燃性耐燃性天然天然橡胶橡胶丁苯丁苯橡胶橡胶丁基丁基橡胶橡胶氯丁丁橡胶橡胶丁丁腈橡胶橡胶130140160170708080100200120150100120-67-73-52-79-40-26-70-66-70-32-42-32-42差差差差差差良良差差特特种种橡橡胶胶指指具具有有特特殊殊性性能能，可可满满足足耐耐热热、耐耐寒寒、耐耐油油、耐耐溶溶剂剂、耐耐化化学学腐腐蚀蚀、耐耐辐辐射射等等特特殊殊使用要求的橡胶。使用要求的橡胶。5.3.1硅橡胶（硅橡胶（SiliconRubber）一、概述一、概述是是由由环环状状的的有有机机硅硅氧氧烷烷开开环环聚聚合合或或以以不不同同的的硅氧烷进行共聚制得的弹性共聚物。硅氧烷进行共聚制得的弹性共聚物。硅硅橡橡胶胶通通常常是是一一些些线线型型聚聚硅硅氧氧烷烷，分分子子量量又又足足够够大大，大大到到1515万万以以上上。在在室室温温下下，未未经经硫硫化化的的生生胶胶大大多多数数有有一一定定的的粘粘流流性性，硫硫化化后后变变成成具具有有网网状或梯状结构的弹性体。状或梯状结构的弹性体。分子链兼有分子链兼有无机无机和和有机有机性质的高分子弹性体。性质的高分子弹性体。1.1.结构特征结构特征 SiO|R SiO|R2R1RmnR、R1、R2为甲基、乙烯基、氟基、苯基等为甲基、乙烯基、氟基、苯基等有机集团。有机集团。l 分子主链由分子主链由SiSi原子和原子和O O原子交替组成；原子交替组成；l 主链高度饱和，主链高度饱和，Si-O Si-O 键能比键能比C-CC-C大的多；大的多；l Si-OSi-O柔顺性好，分子间作用力较弱；柔顺性好，分子间作用力较弱；l 属于一种半无机的饱和、杂链、非极性弹性体。属于一种半无机的饱和、杂链、非极性弹性体。2.2.性性 能能l通通用用型型硅硅橡橡胶胶具具有有优优异异的的耐耐高高、低低温温性性能能，在在所所有有的的橡橡胶胶中中具具有有最最宽宽广广的的工工作作温温度度范范围围（-100-100350350）l极极好好的的疏疏水水性性，使使之之具具有有优优良良的的电电绝绝缘缘性性能能、耐耐电焊性、耐电弧性；电焊性、耐电弧性；l低低的的表表面面张张力力和和表表面面能能，使使之之具具有有优优良良的的生生理理惰惰性以及高透气性性以及高透气性；l硅橡胶硅橡胶不耐酸碱不耐酸碱、遇酸或碱发生结聚；、遇酸或碱发生结聚；l硅橡胶的生胶强度很低，必须用增强剂增强。硅橡胶的生胶强度很低，必须用增强剂增强。高温硫化硅橡胶高温硫化硅橡胶按化学组成分为二甲基硅橡胶二甲基硅橡胶甲基乙烯基硅橡胶甲基乙烯基硅橡胶 甲基苯基乙烯基硅橡胶甲基苯基乙烯基硅橡胶氟硅橡胶氟硅橡胶亚苯基硅橡胶亚苯基硅橡胶腈基硅橡胶腈基硅橡胶室温硫化硅橡胶室温硫化硅橡胶硫化机理硅硅橡橡胶胶加成型硅橡胶加成型硅橡胶缩合型硅橡胶缩合型硅橡胶3.3.分类分类二、高温硫化硅橡胶（二、高温硫化硅橡胶（HTVHTV）1.1.定义定义 高高温温硫硫化化硅硅橡橡胶胶是是高高分分子子量量（分分子子量量一一般般为为40408080万万）的的聚聚有有机机硅硅氧氧烷烷（即即生生胶胶）加加入入补补强强剂剂和和各各种种添添加加剂剂，采采用用有有机机过过氧氧化化物物为为硫硫化化剂剂，经经加加压压成成型型（模模压压、挤挤压压、压压延延）或或注注射射成成型型，并并在在高高温温下交联成高温硫化硅橡胶，一般简称为硅橡胶。下交联成高温硫化硅橡胶，一般简称为硅橡胶。2.制备制备高高温温硫硫化化硅硅橡橡胶胶的的硫硫化化一一般般分分为为两两个个阶阶段段进行：进行：u第第一一阶阶段段：将将硅硅生生胶胶、补补强强剂剂、添添加加剂剂、硫硫化化剂剂和和结结构构控控制制剂剂进进行行混混炼炼，然然后后将将混混炼炼料料在在金金属属模模具具中中加加压压加加热热成成型型和和硫硫化化，其其压压力力为为5MPa5MPa左左右右，温度为温度为120120130130，时间为，时间为10103030分钟；分钟；u第第二二阶阶段段：将将其其从从模模具具中中取取出出后后，放放入入烘烘箱箱内内，于于200200250250下下烘烘2424小小时时，使使其其进进一一步步硫硫化化，同同时使有机过氧化物分解挥发。时使有机过氧化物分解挥发。3.3.分类分类按按照照性性能能和和用用途途分分为为通用型通用型高温型高温型低压缩永久变形型低压缩永久变形型低收缩型低收缩型耐溶剂型耐溶剂型阻燃型阻燃型也也可可以以根根据据侧侧基基基基团团的的不不同同，划划分分高高温温硫硫化化硅橡胶。硅橡胶。4.4.二甲基硅橡胶二甲基硅橡胶（1 1）结构式）结构式 （CH3）3SiOSiOSi（CH3）3|CH3|CH3n 结构全同于结构全同于201201硅油，只是分子量高达硅油，只是分子量高达3535万万6565万。万。（2）特性）特性（3）应用）应用 可可在在-60-60200200范范围围内内保保持持良良好好的的弹弹性性，耐耐老老化化性性能能好好，有有优优异异的的电电绝绝缘缘性性能能以以及及防防潮潮、防防震震和和生生理理惰惰性性，但但由由于于二二甲甲基基硅硅橡橡胶胶硫硫化化活活性性低低，用用于于制制造造厚厚制制品品时时，硫硫化化困困难难，内内层层易易起起泡泡且且高高温压缩永久变形大温压缩永久变形大等。等。主要用于织物涂覆和制成不太厚的橡胶制品。主要用于织物涂覆和制成不太厚的橡胶制品。5.5.甲基乙烯基硅橡胶甲基乙烯基硅橡胶（1）结构式）结构式 （CH3）3SiOSiOSiOSi（CH3）3|CH3|CH3mCH3|n|CH=CH2 中中国国的的商商品品牌牌号号有有110-1110-1、110-2110-2、110-3110-3，人人们们把把这这种种橡橡胶胶俗俗称称为为HTV,HTV,又又称称高高温温硅硅橡橡胶胶。它它在在HTVHTV中中占占的的比比重重很很大大，广广为为人人知知。它它也也是是所所有有硅硅橡橡胶中的主要品种。胶中的主要品种。（2）特性）特性（3）应用）应用u加工性能和物理机械性能均优于二甲基硅橡胶；加工性能和物理机械性能均优于二甲基硅橡胶；u可在可在-60-60260260范围内保持良好弹性；范围内保持良好弹性；u它比二甲基硅橡胶容易硫化；它比二甲基硅橡胶容易硫化；u压缩永久变形小；压缩永久变形小；u较好的耐溶剂的膨胀性和耐高压蒸汽的稳定性；较