高分子材料概论-橡胶 - 图文

第二章：高分子材料概论

2.4橡胶

主要内容：2.4.1 橡胶概述

2.4.2 橡胶的主要特征与应用 2.4.3 重要的通用橡胶 2.4.4 重要的特种橡胶 2.4.5 热塑性弹性体 2.4.6 思考题

2.4.1 橡胶概述

橡胶是具有弹性的有机高分子化合物，能在很宽的温度（-50—150?C）范围内具有优异的弹性，因此被称之为高弹体。橡胶不仅具有独特的高弹性，还具有良好的疲劳强度、电绝缘性、耐化学腐蚀性以及耐磨性等，使它成为国民经济中不可缺少和难以替代的重要材料。人类应用橡胶有近千年的悠久历史，最早是11世纪在中美洲的印第安人就制造了橡胶球，用于宗教活动。1770年，英国化学家J．普里斯特利发现橡胶可用来擦去铅笔字迹，并将这种用途的材料称为rubber，此词一直沿用至今。古特异1839年发明了天然橡胶的硫化技术，标志着橡胶

。1955年美国人利用齐格勒—纳塔催化剂聚

合异戊二烯，首次用人工方法合成了结构与天然橡胶基本一样的合成天然橡胶，标志着合成橡胶工业的开始。从此橡胶工业获得了翻天覆地的变化，目前橡胶与塑料和纤维一起构成三大高分子材料。 一、橡胶的分类

橡胶的种类很多，其分类方法也很多，常见的主要有如下三类：

1）按照其来源分类，可分为天然橡胶和合成橡胶两大类。

天然橡胶是从自然界某些植物（主要是巴西三叶橡胶）种制取的一种高弹性物质。合成橡胶是用人工合成方法制得的具有类是天然橡胶性质的高分子弹性材料。合成橡胶的品种很多，本章节主要介绍合成橡胶。 2）按照使用分类，（合成）橡胶可以分为通用橡胶、特种橡胶和其它橡胶三类。

是指性能与天然橡胶类似、被广泛用于制

造轮胎及其他大量制品的合成橡胶，如。特种橡胶指具有特殊性能如耐候性、耐热性、耐油、耐臭氧等，并用于制造特定条件下使用橡胶制品。

3）按照大分子链的化学组成可分为碳链弹性体和杂链弹性体两类。

碳链弹性体指分子链中都是由碳碳组成的橡胶，包括二烯类橡胶和烯烃类橡胶。杂链弹性体指分子链中含有氮、氧、硫、硅等杂原子的橡胶。

对于合成橡胶的分类和主要品种如右图。

二、橡胶制品的主要原材料

橡胶制品的原材料主要有橡胶（生胶和再生胶）、配合剂和骨架材料。

1）生胶和再生胶

生胶指合成橡胶或经过一定化学处理加工制成的天然橡胶。再生胶相对于生较而言，是废硫化橡胶经过化学、热和机械加工处理后制得的橡胶材料。

2）配合剂

橡胶虽具有高弹性等一系列优越性能，但还存在许多缺点，如机械强度低、耐老化性差等。为了制得符合使用性能要求的橡胶制品，改善橡胶加工工艺性能以及降低成本等，必须加入各种配合剂。橡胶配合剂种类繁多，根据在橡胶中所起的作用，主要有以下几种：

1）硫化剂。在一定条件下能使橡胶发生交联的物质统称为硫化剂。日前使用的硫化剂有：硫黄、碲、硒、含硫化合物、过氧化物、醌类化合物、胺类化合物、树脂和 金属化合物等。

（2）硫化促进剂。凡能加快硫化速度，缩短硫化时间的物质称为硫化促进剂，简称促进剂。使用促进剂可减少硫化剂用量，或降低硫化温度，并可提高硫化胶的物理机械性能。如无机促进剂氧化镁、氧化铅等，有机促进剂的硫醇基苯并噻唑（商品名：促进剂M）、二硫化二苯并噻唑(促进剂DM)、二硫化四甲基秋兰姆(促进剂TMTD)等。

（3）硫化活性剂。硫化活性剂简称活性剂，又称助促进剂。其作用是提高促进剂的活性。活化剂多为金属氧化物，最常用的是氧化锌。

（4）防焦剂。防焦剂又称硫化延迟剂或稳定剂。其作用是使胶粉在加工过程中不发生早期硫化现象。常用防焦剂有邻羟基苯甲酸、邻苯二甲酸酐等。

（5）防老剂：橡胶在长期贮存或使用过程中，受氧、臭氧、光、热、高能辐射及应力作用，逐渐发粘、变硬、弹性降低的现象称为老化。凡能防止和延缓橡胶老化的化学物质称为防老剂。防老剂品种很多，根据其作用可分为抗氧化剂、抗臭氧剂、有害金属离子作用抑制剂、抗疲劳老化剂、抗紫外线辐射防治剂等。

（6）补强剂和填充剂。补强剂与填充剂之间无明显界限。凡能提高橡胶机械性能的物质称补强剂，又称为活性填充剂。凡在胶料中主要起增加容积作用的物质称

炭黑和其他矿物填料，其中最主要的是炭黑。橡胶制品中常用的填充剂有碳酸钙、陶土、碳酸镁等。

（7）其他配合剂。除上述配合剂外，橡胶工业常用的配合剂还有软化剂、着色剂、溶剂、发泡剂、隔离剂等。品种很多，可根据橡胶制品的特殊要求进行选用。

3) 骨架材料

橡胶的弹性大，强度低，因此很多橡胶制品必须用纤维材料或金属材料作骨架材料，以增大制品的机械强度，减小变形。

2.4.2 橡胶的主要特征与应用

橡胶是有机高分子弹性体，它的使用温度范围是在玻璃化温度和粘流温度之间，因此作为好的橡胶材料应该在比较宽的温度范围(-50—150?C)内具有优异的弹性。 一、作为橡胶，它的结构具有如下特征：

(1)大分子链具有足够的柔性，玻璃化温度应该比室温低得多。

由于这样的要求，作为橡胶用的大分子链内旋转位垒就比较小，分子间作用力比较弱，其内聚能密度小。

(2)在使用条件下不结晶或结晶很小。

比较理想的橡胶是情况是在使用条件下不结晶或结晶很小，但在拉伸时可结晶，解除负荷后结晶又熔化。因为结晶部分既起分子间的交联作用，又有利于提高模

搜索“diyifanwen.net”或“第一范文网”即可找到本站免费阅读全部范文。收藏本站方便下次阅读，第一范文网，提供最新人文社科高分子材料概论-橡胶 - 图文 全文阅读和word下载服务。