特征橡胶热塑性弹性体等.pptx

特征橡胶热塑性弹性体等现在学习的是第1页，共57页1 1、概、概 述述 特种用途、用量较少；特种用途、用量较少；多属于饱和橡胶（丁腈橡胶除外）；多属于饱和橡胶（丁腈橡胶除外）；多为极性橡胶（硅橡胶除外）。多为极性橡胶（硅橡胶除外）。特种合成橡胶：特种合成橡胶：现在学习的是第2页，共57页1 1、概、概 述述 丁腈橡胶；丁腈橡胶；硅橡胶；硅橡胶；氟橡胶；氟橡胶；丙烯酸酯树脂。丙烯酸酯树脂。特种合成橡胶：特种合成橡胶：现在学习的是第3页，共57页以丁二烯和丙烯腈为原料，采用自由基乳液聚合而成，以丁二烯和丙烯腈为原料，采用自由基乳液聚合而成，是目前是目前用量最大用量最大的特种合成橡胶。的特种合成橡胶。2 2、丁腈橡胶、丁腈橡胶（1 1）制备和品种）制备和品种现在学习的是第4页，共57页特殊丁特殊丁腈橡胶腈橡胶通用丁通用丁腈橡胶腈橡胶极高丙烯腈橡胶（极高丙烯腈橡胶（ACNACN含量含量 43%43%）低丙烯腈橡胶（低丙烯腈橡胶（ACNACN含量含量 24%24%）中高丙烯腈橡胶（中高丙烯腈橡胶（ACNACN含量含量3135%3135%）高丙烯腈橡胶（高丙烯腈橡胶（ACNACN含量含量3642%3642%丁腈丁腈橡胶橡胶中丙烯腈橡胶（中丙烯腈橡胶（ACNACN含量含量2530%2530%）氢化、羧基、液体、粉末丁腈橡胶氢化、羧基、液体、粉末丁腈橡胶（1 1）制备和品种）制备和品种现在学习的是第5页，共57页ACNACN 耐耐热热性性耐耐老老化化性性耐耐油油性性气气密密性性强强度度耐耐磨磨性性硬硬度度弹弹性性低低温温性性能能绝绝缘缘性性丙烯腈含量：丙烯腈含量：影响丁腈橡胶的重要指标，其含量一般在影响丁腈橡胶的重要指标，其含量一般在1550%1550%范围内。范围内。（2 2）结构、性能与应用）结构、性能与应用 现在学习的是第6页，共57页（2 2）结构、性能与应用）结构、性能与应用 化学结构化学结构丙烯腈含量提高，丙烯腈含量提高，大分子极性增加，内聚能密度提高，大分子极性增加，内聚能密度提高，加加工性能变好，硫化速度加快，耐热、耐磨性能、气密工性能变好，硫化速度加快，耐热、耐磨性能、气密性提高，但弹性降低，耐寒性能下降。性提高，但弹性降低，耐寒性能下降。现在学习的是第7页，共57页（2 2）结构、性能与应用）结构、性能与应用 化学结构化学结构属于属于非结晶性非结晶性的的极性不饱和极性不饱和橡胶，橡胶，耐油性耐油性仅次于氟仅次于氟橡胶、丙烯酸酯橡胶，可制备耐油制品，耐油胶管、橡胶、丙烯酸酯橡胶，可制备耐油制品，耐油胶管、密封圈、贮槽衬里等。密封圈、贮槽衬里等。现在学习的是第8页，共57页（3 3）特种丁腈橡胶）特种丁腈橡胶 羧基丁腈橡胶：羧基丁腈橡胶：与丙烯酸类第三单体共聚，如丙烯酸与丙烯酸类第三单体共聚，如丙烯酸或甲基丙烯酸；或甲基丙烯酸；羧基羧基的加入，的加入，极性极性，耐油性耐油性进一步提高，进一步提高，还具有突出的还具有突出的高强度高强度；良好的；良好的粘着性粘着性和和耐老化性能耐老化性能。2 2、丁腈橡胶、丁腈橡胶现在学习的是第9页，共57页（3 3）特种丁腈橡胶）特种丁腈橡胶液体丁腈橡胶：液体丁腈橡胶：分子量分子量60070006007000，主要作固体，主要作固体丁腈橡胶的增塑剂用；丁腈橡胶的增塑剂用；高饱和丁腈橡胶（氢化丁腈橡胶）：高饱和丁腈橡胶（氢化丁腈橡胶）：将丁腈橡将丁腈橡胶溶于适当溶剂中，催化加氢得到，胶溶于适当溶剂中，催化加氢得到，耐油性耐油性，耐热耐热性提高。性提高。2 2、丁腈橡胶、丁腈橡胶现在学习的是第10页，共57页3 3、硅橡胶、硅橡胶 由由硅氧烷硅氧烷与其他与其他有机硅有机硅单体共聚而成；单体共聚而成；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）硅橡胶的制备和品种）硅橡胶的制备和品种现在学习的是第11页，共57页（1 1）硅橡胶的制备和品种）硅橡胶的制备和品种加成反应加成反应型硅橡胶型硅橡胶热硫化硅热硫化硅橡胶橡胶硅硅橡橡胶胶有机过氧化物硫化剂，经加热有机过氧化物硫化剂，经加热自由基交联自由基交联，分子量分子量40604060万，是最早应用的一类橡胶。万，是最早应用的一类橡胶。室温硫化室温硫化硅橡胶硅橡胶分子量较低，常为粘稠状液体，分子两端含分子量较低，常为粘稠状液体，分子两端含有有羟基羟基或或乙酰氧基乙酰氧基，这些活性官能团发生，这些活性官能团发生缩合反应，形成交联结构而成为弹性体。缩合反应，形成交联结构而成为弹性体。官能度为官能度为2 2的含的含乙烯端基乙烯端基的聚二甲基硅氧烷的聚二甲基硅氧烷在铂催化剂作用下，与多官能度含氢硅烷的在铂催化剂作用下，与多官能度含氢硅烷的聚合物加成交联，生胶一般为液态。聚合物加成交联，生胶一般为液态。现在学习的是第12页，共57页（2 2）结构、性能与应用）结构、性能与应用 分子主链由分子主链由 Si Si 和和 OO 交替组成，主链高度饱和，交替组成，主链高度饱和，Si-O Si-O 键的键能（键的键能（165kJ/mol165kJ/mol）比）比 C-C C-C 键能（键能（84kJ/mol84kJ/mol）大得多。大得多。R R、RR、R R为甲基、为甲基、乙烯基、氟原子、氰基、乙烯基、氟原子、氰基、苯基等苯基等3 3、硅橡胶、硅橡胶现在学习的是第13页，共57页（2 2）结构、性能与应用）结构、性能与应用优异的优异的耐老化耐老化（热氧、臭氧、气候）性能，极好的（热氧、臭氧、气候）性能，极好的疏疏水性水性及及电绝缘性电绝缘性，并具有，并具有低表面能和表面张力低表面能和表面张力。3 3、硅橡胶、硅橡胶现在学习的是第14页，共57页（2 2）结构、性能与应用）结构、性能与应用Si-OSi-O柔顺性好柔顺性好，分子内、分子间的，分子内、分子间的作用力小作用力小，硅橡胶，硅橡胶属于一种半无机的属于一种半无机的饱和、杂链、非极性弹性体饱和、杂链、非极性弹性体；优异的；优异的耐高、低温耐高、低温性能，具有所有橡胶中最宽的工作温度性能，具有所有橡胶中最宽的工作温度范围（范围（-100350-100350）。）。现在学习的是第15页，共57页 缺点：缺点：不耐酸碱、遇到酸碱发生解聚；生胶的强度很低不耐酸碱、遇到酸碱发生解聚；生胶的强度很低（0.3MPa0.3MPa），），常使用增强剂炭黑加强。常使用增强剂炭黑加强。广泛应用于宇航工业、电子、电气工业广泛应用于宇航工业、电子、电气工业的防震、防潮灌的防震、防潮灌封材料，封材料，汽车工业汽车工业的密封件和的密封件和医疗卫生医疗卫生制品等。制品等。（2 2）结构、性能与应用）结构、性能与应用现在学习的是第16页，共57页4 4、氟橡胶、氟橡胶主链或侧链上含有氟原子的一类高分子弹性体。主链或侧链上含有氟原子的一类高分子弹性体。（1 1）氟橡胶的制备和品种）氟橡胶的制备和品种全氟醚类氟橡胶全氟醚类氟橡胶含氟烯烃类橡胶含氟烯烃类橡胶氟橡胶氟橡胶亚硝基类氟橡胶亚硝基类氟橡胶氟化膦腈类氟橡胶氟化膦腈类氟橡胶现在学习的是第17页，共57页4 4、氟橡胶、氟橡胶（1 1）氟橡胶的制备和品种）氟橡胶的制备和品种含氟烯烃含氟烯烃类橡胶类橡胶偏氟乙烯偏氟乙烯-六氟丙烯共聚物（六氟丙烯共聚物（2626型）型）偏氟乙烯偏氟乙烯-四氟乙烯四氟乙烯-六氟丙烯六氟丙烯-可硫化单可硫化单体共聚物体共聚物偏氟乙烯偏氟乙烯-四氟乙烯四氟乙烯-六氟丙烯共聚物六氟丙烯共聚物偏氟乙烯偏氟乙烯-三氟氯乙烯共聚物三氟氯乙烯共聚物现在学习的是第18页，共57页（2 2）氟橡胶的结构、性能与应用）氟橡胶的结构、性能与应用 偏二氟乙烯与六氟丙烯的乳液共聚物偏二氟乙烯与六氟丙烯的乳液共聚物;分子主链分子主链高度饱和，极性非常大，高度饱和，极性非常大，分子间作用大，分子间作用大，属于碳链饱和极性橡胶。属于碳链饱和极性橡胶。2626型氟橡胶：型氟橡胶：现在学习的是第19页，共57页（2 2）氟橡胶的结构、性能与应用）氟橡胶的结构、性能与应用氟含量提高，耐化学品性能提高，但低温性能氟含量提高，耐化学品性能提高，但低温性能下降。下降。2626型氟橡胶：型氟橡胶：4 4、氟橡胶、氟橡胶现在学习的是第20页，共57页（2 2）氟橡胶的结构、性能与应用）氟橡胶的结构、性能与应用优异的耐油以及耐芳烃类溶剂；优异的耐油以及耐芳烃类溶剂；优异的优异的热稳定性，耐化学品性热稳定性，耐化学品性和和耐腐蚀性耐腐蚀性是所有橡是所有橡胶中胶中最好最好的；的；弹性较小，低温性能较差，不易加工；弹性较小，低温性能较差，不易加工；现在学习的是第21页，共57页（2 2）氟橡胶的结构、性能与应用）氟橡胶的结构、性能与应用对低分子对低分子脂类、醚类、酮类、胺类脂类、醚类、酮类、胺类等亲核性化学品等亲核性化学品的耐性较差。的耐性较差。主要用途：主要用途：航空航天、导弹、火箭等领域的密航空航天、导弹、火箭等领域的密封制品。封制品。现在学习的是第22页，共57页5 5、丙烯酸酯橡胶、丙烯酸酯橡胶以以丙烯酸酯（丙烯酸酯（CHCH2 2=CHCOOR=CHCOOR）为主要单体，与少为主要单体，与少量带有可提供交联反应的活性基团的单体共聚而成量带有可提供交联反应的活性基团的单体共聚而成的一类高分子弹性体。的一类高分子弹性体。现在学习的是第23页，共57页5 5、丙烯酸酯橡胶、丙烯酸酯橡胶饱和主链结构使丙烯酸酯橡胶具有饱和主链结构使丙烯酸酯橡胶具有良好的耐热氧老化良好的耐热氧老化和和耐臭氧老化性能耐臭氧老化性能 ，极性酯基使其表现出，极性酯基使其表现出良好的耐油良好的耐油性性，仅次于氟橡胶。，仅次于氟橡胶。现在学习的是第24页，共57页5 5、丙烯酸酯橡胶、丙烯酸酯橡胶缺点：耐寒性较差缺点：耐寒性较差，酯基易水解，在酸碱中不稳，酯基易水解，在酸碱中不稳定。定。广泛应用于广泛应用于耐高温、耐热油耐高温、耐热油的制品中，尤其是各类汽的制品中，尤其是各类汽车的密封件。车的密封件。现在学习的是第25页，共57页第五章第五章 橡胶橡胶热塑性弹性体热塑性弹性体现在学习的是第26页，共57页热塑性弹性体（热塑性弹性体（TPETPE）：在）：在常温下具有橡胶的弹性常温下具有橡胶的弹性，高温下具有可塑化成型高温下具有可塑化成型的一类弹性体材料的一类弹性体材料。热塑性弹性体：既具有类似橡胶的力学性能及使用热塑性弹性体：既具有类似橡胶的力学性能及使用性能，又可以按热塑性塑料进行加工和回收。性能，又可以按热塑性塑料进行加工和回收。1 1、概、概 述述 简介简介现在学习的是第27页，共57页TPETPE的发展受到热塑性树脂和弹性体材料两大领域的的发展受到热塑性树脂和弹性体材料两大领域的共同关注共同关注。现在学习的是第28页，共57页1950s1950s：最早商业化的热塑性弹性体（：最早商业化的热塑性弹性体（TPETPE）是）是聚氨酯热塑性弹性体聚氨酯热塑性弹性体；1970197090s90s：是：是TPETPE迅速发展的阶段。迅速发展的阶段。1 1、概、概 述述 简介简介现在学习的是第29页，共57页 分类分类共聚型共聚型TPETPE共混型共混型TPETPE聚氨酯类聚氨酯类苯乙烯类苯乙烯类聚烯烃类聚烯烃类聚酯类聚酯类聚酰胺类聚酰胺类简单共混型简单共混型热塑性硫化胶热塑性硫化胶（TPVTPV）现在学习的是第30页，共57页 结构特征结构特征共聚型共聚型TPETPE：采用：采用嵌段嵌段共聚的方式将共聚的方式将柔性链（软段）同刚性链（硬段）交柔性链（软段）同刚性链（硬段）交替连接替连接成大分子。成大分子。2 2、共聚型热塑性弹性体、共聚型热塑性弹性体现在学习的是第31页，共57页1.1.结构结构苯乙烯类嵌段共聚型热塑性弹性体的结构为苯乙烯类嵌段共聚型热塑性弹性体的结构为SSDSDS。S S为为聚苯乙烯聚苯乙烯硬段，硬段，D D为为聚二烯烃聚二烯烃或或氢化聚丁二烯氢化聚丁二烯软段，在常温下处于软段，在常温下处于高弹态，为提供橡胶的弹性高弹态，为提供橡胶的弹性。2 2、共聚型热塑性弹性体、共聚型热塑性弹性体 苯乙烯类热塑性弹性体苯乙烯类热塑性弹性体现在学习的是第32页，共57页常见的三种苯乙烯类热塑性弹性体常见的三种苯乙烯类热塑性弹性体SBSSBSSISSISSEBSSEBS现在学习的是第33页，共57页2.2.性能性能苯乙烯的含量苯乙烯的含量对对SBSSBS类的性能有最重要的影响：类的性能有最重要的影响：随随S S段含量的提高段含量的提高：硬度、强度：硬度、强度 ，弹性，弹性 2 2、共聚型热塑性弹性体、共聚型热塑性弹性体 苯乙烯类热塑性弹性体苯乙烯类热塑性弹性体SBSSBS耐水和极性溶剂，不耐非极性溶剂。耐水和极性溶剂，不耐非极性溶剂。现在学习的是第34页，共57页SBSSBS：存在双键，耐热氧老化性不好。存在双键，耐热氧老化性不好。氢化后得到的氢化后得到的SEBSSEBS是饱和的，耐热氧老化性好。是饱和的，耐热氧老化性好。SBSSBSSEBSSEBS 苯乙烯类热塑性弹性体苯乙烯类热塑性弹性体2.2.性能性能现在学习的是第35页，共57页3.3.应用应用苯苯 乙乙 烯烯 类类 TPETPE：目目 前前使使 用用 量量 最最 大大，19991999年年 时时 的的 使使 用用 量量 达达 660660万万 吨吨，主主 要要 应应 用用 在在温度低于温度低于7070且对耐油性无要求的场合：且对耐油性无要求的场合：最主要用途是制作鞋底材料最主要用途是制作鞋底材料；塑料和橡胶的改性塑料和橡胶的改性。苯乙烯类热塑性弹性体苯乙烯类热塑性弹性体现在学习的是第36页，共57页 聚氨酯类热塑性弹性体（聚氨酯类热塑性弹性体（TPUTPU）1.1.结构结构TPUTPU：二异氰酸酯二异氰酸酯和和聚醚聚醚或或聚酯多元醇聚酯多元醇以及低分子量以及低分子量二元醇类二元醇类反应而得。反应而得。硬段硬段软段段现在学习的是第37页，共57页 聚氨酯类热塑性弹性体（聚氨酯类热塑性弹性体（TPUTPU）1.1.结构结构硬段硬段软段段氨基甲酸酯链段（硬段）间可形成氢键氨基甲酸酯链段（硬段）间可形成氢键 硬段的硬段的聚集微区呈聚集微区呈结晶态结晶态。现在学习的是第38页，共57页2.2.性能及应用性能及应用主要用于耐磨制品：小型实心胎、鞋底等。主要用于耐磨制品：小型实心胎、鞋底等。高强度耐油制品：输油软管。高强度耐油制品：输油软管。高强高模量制品：汽车仪表盘。高强高模量制品：汽车仪表盘。但但TPUTPU的摩擦系数很低：牵引力低，不适合制造汽车轮胎。的摩擦系数很低：牵引力低，不适合制造汽车轮胎。聚氨酯类热塑性弹性体（聚氨酯类热塑性弹性体（TPUTPU）现在学习的是第39页，共57页 乙烯乙烯-辛烯共聚物（辛烯共聚物（POEPOE）1.1.结构结构该该TPETPE是是通通过过乙乙烯烯与与-辛辛烯烯在在茂茂金金属属催催化化剂剂的的催催化化下下，定定向向共共聚聚而而成成的的具具有有特殊序列分布特殊序列分布的聚烯烃共聚物。的聚烯烃共聚物。2 2、共聚型热塑性弹性体、共聚型热塑性弹性体现在学习的是第40页，共57页 乙烯乙烯-辛烯共聚物（辛烯共聚物（POEPOE）1.1.结构结构辛辛 烯烯 共共 聚聚 单单 体体 在在 分分 子子 链链 上上 均均 匀匀 分分 布布，其其 质质 量量 含含 量量20%20%，少少 量量辛辛 烯烯 的的 引引 入入，破破 坏坏 了了 与与 其其 相相 邻邻 接接 碳碳 的的 结结 晶晶，形形 成成 具具 有有无定形结构的弹性区无定形结构的弹性区。2 2、共聚型热塑性弹性体、共聚型热塑性弹性体现在学习的是第41页，共57页POEPOE为全饱和分子链：为全饱和分子链：耐候老化、耐紫外线性能优异，耐候老化、耐紫外线性能优异，力学性能良好。力学性能良好。POEPOE主链的特性与主链的特性与PEPE类似：类似：良好的绝缘性和耐化学介质性良好的绝缘性和耐化学介质性。但但耐热性低，永久变形大耐热性低，永久变形大，通过，通过部分交联部分交联的方式可以改善。的方式可以改善。2.2.性能性能2 2、共聚型热塑性弹性体、共聚型热塑性弹性体现在学习的是第42页，共57页3.3.应用应用制造耐候性好的防水卷材；制造耐候性好的防水卷材；高耐候电缆料；高耐候电缆料；POEPOE还可以用于还可以用于PPPP的增韧改性剂，在提高韧性的同时，强度和加工的增韧改性剂，在提高韧性的同时，强度和加工性牺牲较小。性牺牲较小。2 2、共聚型热塑性弹性体、共聚型热塑性弹性体现在学习的是第43页，共57页 简介简介n橡胶分散相橡胶分散相提供了弹性；提供了弹性；n塑料连续相塑料连续相提供了可热塑性加工性。提供了可热塑性加工性。n直接共混型直接共混型TPVTPV的硬度较高、弹性低、永久变的硬度较高、弹性低、永久变形大。形大。3 3、热塑性硫化胶（、热塑性硫化胶（TPVTPV）现在学习的是第44页，共57页 动态硫化技术制备动态硫化技术制备TPVTPV聚合物共混的相态行为：聚合物共混的相态行为：刚刚开开始始时时：大大量量的的橡橡胶胶（含含 有有 交交 联联 剂剂）与与 少少 量量 塑塑 料料 机机 械械 混混 合合，橡橡塑塑比比可可超超过过8080：2020，塑料为分散相，橡胶为连续相。塑料为分散相，橡胶为连续相。现在学习的是第45页，共57页 动态硫化技术制备动态硫化技术制备TPVTPV聚合物共混的相态行为：聚合物共混的相态行为：在在 共共 混混 过过 程程 中中：橡橡 胶胶 同同 时时 发发 生生原原 位位 交交 联联反反 应应，黏黏 度度 大大 增增，在在机机 械械 剪剪 切切 力力的的作作用用下下被被破破碎碎为为微微米米级级的的颗颗粒粒，同同时时发发生生相相反反转转，塑料变为连续相塑料变为连续相，交联橡胶微粒变为分散相。，交联橡胶微粒变为分散相。现在学习的是第46页，共57页 TPV TPV的结构与性能特点的结构与性能特点交联的交联的橡胶颗粒为分散相：橡胶颗粒为分散相：弹性、低压缩永久变形；弹性、低压缩永久变形；塑料薄层将交联的橡胶颗粒包裹起来，形成连续相塑料薄层将交联的橡胶颗粒包裹起来，形成连续相：高弹性，低硬度。高弹性，低硬度。TPVTPV：性能：性能最接近热固性橡胶最接近热固性橡胶的热塑性弹性体，具有的热塑性弹性体，具有优异的耐疲劳性能，远超过普通橡胶优异的耐疲劳性能，远超过普通橡胶。现在学习的是第47页，共57页 TPV TPV的应用的应用TPVTPV具有良好的热塑性加工性：代替热交联橡胶具有良好的热塑性加工性：代替热交联橡胶制造制造形状复杂形状复杂的弹性体制品，大大提高生产效率。的弹性体制品，大大提高生产效率。1.301.304040用于制造汽车配件用于制造汽车配件现在学习的是第48页，共57页2.102.101515用于制造电子电气上的绝缘材料用于制造电子电气上的绝缘材料现在学习的是第49页，共57页3.103.10土木建筑业土木建筑业伸缩缝伸缩缝公路隔公路隔离带离带集装箱集装箱密封条密封条减震垫减震垫现在学习的是第50页，共57页4.4.其它各种形状复杂的弹性体制品。其它各种形状复杂的弹性体制品。现在学习的是第51页，共57页第五章第五章 橡胶橡胶橡胶材料的再生利用橡胶材料的再生利用现在学习的是第52页，共57页橡胶主要来源于橡胶主要来源于废轮胎、废胶鞋、废胶管、胶带废轮胎、废胶鞋、废胶管、胶带等橡胶制品，其次来源于橡胶生产过程中产生的边等橡胶制品，其次来源于橡胶生产过程中产生的边角料及废品，它属于工业固体废物中的一大类角料及废品，它属于工业固体废物中的一大类。1 1、概、概 述述目前，国内废橡胶的主要来源是目前，国内废橡胶的主要来源是废旧汽车轮胎废旧汽车轮胎。现在学习的是第53页，共57页现状：现状：由于橡胶不易自然腐化，故其废胶的产量接近于上年橡由于橡胶不易自然腐化，故其废胶的产量接近于上年橡胶制品的总和。目前，西方发达国家的废胶利用率不足胶制品的总和。目前，西方发达国家的废胶利用率不足2525，而国内不足，而国内不足1515，且有相当部分利用价值低劣，如小型砖瓦厂的，且有相当部分利用价值低劣，如小型砖瓦厂的烧砖之用，严重地污染了空气和周围农作物及生态烧砖之用，严重地污染了空气和周围农作物及生态环境。环境。1 1、概、概 述述现在学习的是第54页，共57页按回收利用途径分类：按回收利用途径分类：整体利用整体利用再生利用再生利用热利用热利用2 2、废橡胶的再生加工废橡胶的再生加工现在学习的是第55页，共57页整体利用整体利用现在学习的是第56页，共57页再生利用再生利用现在学习的是第57页，共57页