橡胶概论
橡胶制品橡胶也叫弹性体。rubber这个词来自印度语cau-uchihu,意思是“哭泣的树”。制造橡胶的主要原料是天然橡胶,由三叶橡胶树的胶乳凝固干燥而成。1770年,英国化学家J. priestley发现橡胶可以用来擦掉铅笔字迹。当时这种材料叫橡胶,沿用至今。
目录[隐藏]?理化性质
分类
来源和应用
结构类型
专业用途
工件加工
规格部
各种材料特性
中国橡胶工业
参考数据
橡胶.物理和化学特性
橡胶:一种具有可逆变形的高弹性高分子材料。它在室温下具有弹性,在较小的外力作用下能产生较大的变形,去掉外力后能恢复原状。橡胶是一种完全无定形的聚合物,其玻璃化转变温度(T g)低,分子量大,超过几十万。橡胶是一种高弹性聚合物,分子结构呈链状,分子链具有很高的柔性。橡胶的分子链可以交联(硫化),交联后的材料在受到外力变形时具有快速恢复的能力,具有良好的物理机械性能和化学稳定性。橡胶只有交联后才能成为有价值的高弹性材料,俗称橡胶。橡胶是橡胶工业的基础原料,广泛用于制造轮胎、软管、胶带、电缆等橡胶制品。它和金属、化纤、塑料一样重要。
橡胶.分类
橡胶制品橡胶按原料分为天然橡胶和合成橡胶。按性能可分为通用型和专用型。通用橡胶是指综合性能好、用途广的品种,包括天然橡胶、异戊橡胶、丁苯橡胶、顺丁橡胶等。特种橡胶是指具有某些特殊性能的橡胶,包括氯丁橡胶、丁腈橡胶、硅橡胶、氟橡胶、聚氨酯橡胶、聚硫橡胶、氯醇橡胶、丙烯酸酯橡胶等。根据橡胶的形态,除了通常的块状生胶外,还有乳胶、液体橡胶和粉末橡胶。乳胶是橡胶的胶体水分散体;液体橡胶是橡胶的低聚物,硫化前通常是粘稠的液体;粉末橡胶是将胶乳加工成粉末,便于配料和加工。另外,20世纪60年代发展起来的热塑性橡胶是热塑性弹性体的一种,是不经过化学硫化,用热塑性塑料的加工方法模压成产品的合成橡胶。
橡胶-来源和应用
橡胶制品制造橡胶的主要原料是天然橡胶,主要来自三叶橡胶树。当这种橡胶树的表皮被切开时,会流出乳白色的汁液,这就是所谓的乳胶。胶乳经凝结、洗涤、成型和干燥得到天然橡胶。合成橡胶是人工合成的,使用不同的原料(单体)可以合成不同种类的橡胶。
通用橡胶
通用橡胶是指部分或完全替代天然橡胶的橡胶,如丁苯橡胶、顺丁橡胶、异戊橡胶等。,主要用于制造轮胎和一般工业橡胶制品。通用橡胶需求量很大,是合成橡胶的主要品种。
丁苯橡胶
丁苯橡胶(SBR)由丁二烯和苯乙烯聚合而成,是产量最大的通用合成橡胶,包括乳液丁苯橡胶、溶液丁苯橡胶和热塑性橡胶(SBS)。
西斯登
它由丁二烯通过溶液聚合而成,顺丁橡胶具有优异的耐寒性、耐磨性和弹性,还具有良好的耐老化性。顺丁橡胶大部分用于生产轮胎,小部分用于制作耐寒制品、缓冲材料、胶带、胶鞋等。顺丁橡胶的缺点是抗撕裂性差,抗湿滑性差。
异戊二烯橡胶
异戊二烯橡胶是聚异戊二烯橡胶的简称,采用溶液聚合法生产。异戊橡胶和天然橡胶一样,具有良好的弹性和耐磨性,优异的耐热性和良好的化学稳定性。生异戊二烯橡胶(未加工)的强度明显低于天然橡胶,但其质量均匀性和加工性能优于天然橡胶。异戊橡胶可替代天然橡胶制作卡车轮胎和越野轮胎,也可用于生产各种橡胶制品。
乙丙橡胶
乙丙橡胶是以乙烯和丙烯为主要原料合成的,具有突出的耐老化性、电绝缘性和耐臭氧性。乙丙橡胶可以填充大量的油和炭黑,产品价格低廉。乙丙橡胶化学稳定性好,耐磨性、弹性、耐油性接近丁苯橡胶。乙丙橡胶用途广泛,可用作轮胎胎侧、胶条、内胎和汽车零部件,也可用作电线电缆护套和高压、超高压绝缘材料。还可以制作浅色的产品,如胶鞋、卫生用品等。
氯丁二烯橡胶
它是以氯丁二烯为主要原料,经均聚或少量其他单体聚合而成。比如拉伸强度高,耐热性、耐光性、耐老化性优异,耐油性优于天然橡胶、丁苯橡胶、顺丁橡胶。具有很强的阻燃性和优异的阻燃性,化学稳定性高,耐水性好。氯丁橡胶的缺点是电绝缘性差,耐寒性差,生胶在储存过程中不稳定。氯丁橡胶用途广泛,如制作运输带和传动带、电线电缆的覆盖材料,制作耐油软管、垫圈和耐化学腐蚀的设备衬里等。
橡胶结构型
橡胶制品的线性结构:未硫化橡胶的常见结构。由于分子量大,所以在没有外力的情况下,呈细球状。外力施加和撤除时,细颗粒的缠结程度发生变化,分子链发生反弹,产生强烈的回复倾向,这就是橡胶高弹性的由来。
支链结构:橡胶大分子链的分支聚集形成凝胶。凝胶对橡胶性能和加工不利。在橡胶混炼过程中,各种配合剂往往会提高凝胶面积,形成局部空白,无法形成补强和交联,成为产品的薄弱部位。
交联结构:线性分子通过一些原子或原子团相互连接,形成三维网络结构。随着硫化的进行,这种结构不断得到加强。这样链段的自由运动能力下降,塑性和伸长率下降,强度、弹性和硬度上升,压缩永久变形和溶胀度下降。
橡胶-专业用途
轮胎用橡胶具有良好的综合性能,用途广泛。主要包括:①天然橡胶。它由巴西橡胶树的胶乳制成,其基本化学成分是顺式聚异戊二烯。弹性好,强度高,综合性能好。②异戊橡胶。全称是顺式-1,4-聚异戊二烯橡胶,是一种由异戊二烯制成的高顺式合成橡胶,由于其结构和性能与天然橡胶相似,所以又称为合成天然橡胶。③丁苯橡胶。简称SBR,由丁二烯和苯乙烯聚合而成。按生产方法分为乳液聚合丁苯橡胶和溶液聚合丁苯橡胶。其综合性能和化学稳定性良好。④丁二烯橡胶。全称是顺式-1,4-聚丁二烯橡胶,缩写为BR,由丁二烯聚合而成。与其他通用橡胶相比,硫化顺丁橡胶具有优异的耐寒性、耐磨性和弹性,动载荷下生热少,耐老化性能好,易于与天然橡胶、氯丁橡胶、丁腈橡胶并用。
特种橡胶是指具有某些特殊性能的橡胶。主要包括:①氯丁橡胶。简称CR,由氯丁二烯聚合而成。具有良好的综合性能,耐油性、阻燃性、抗氧化性和耐臭氧性。但密度大,常温下易结晶硬化,储存性差,耐寒性差。②丁腈橡胶。简称NBR,由丁二烯和丙烯腈聚合而成。良好的耐油性和耐老化性,可在120℃的空气中或150℃的油中长期使用。此外,它还具有耐水性、气密性和优异的粘结性能。③硅橡胶。主链由硅原子和氧原子交替组成,硅原子上有有机基团。耐高低温、耐臭氧、电绝缘性好。(4)氟橡胶。分子结构中含有氟原子的合成橡胶。通常用* * *聚合物中含氟单元的氟原子数来表示,如氟橡胶23,是偏二氟乙烯和三氟氯乙烯的* * *聚合物。氟橡胶耐高温、耐油、耐化学腐蚀。(5)聚硫橡胶。它由碱金属或碱土金属的二卤化物和多硫化物缩聚而成。具有优异的耐油性和耐溶剂性,但强度不高,耐老化性和加工性不好,气味难闻。它主要与丁腈橡胶一起使用。此外,还有聚氨酯橡胶、氯醇橡胶、丙烯酸酯橡胶等。
橡胶加工过程
橡胶制品的这一过程包括塑炼、混炼、压延或挤出、成型、硫化等基本工序,每一道工序对制品的要求不同,分别配以几道辅助操作。为了向橡胶中添加各种必要的添加剂,需要对生胶进行塑炼,以提高其可塑性。然后将炭黑、各种橡胶助剂和橡胶混合均匀,制成混炼胶;将橡胶材料挤压成一定形状坯料;然后将其与压延的纺织材料(或金属材料)结合形成半成品;最后将具有可塑性的半成品硫化后制成高弹性的最终产品。
橡胶.规格划分
橡胶制品天然橡胶可分为标准胶(也叫颗粒胶)、烟膜、浓缩胶、白绉膜、浅色膜、透明胶、气干膜等。最常用的是标准橡胶和烟膜。标准胶分为I级(SCR5)、II级(SCR10)、III级(SCR20)、IV级(SCR50)四个等级,烟用胶分为65438号+0 ~ 5号烟膜(RSS1~RSS5)五个等级。
标准胶:标准胶主要分为5号胶、10号胶和20号胶。5号胶是一级胶,也是最好的胶,杂质含量为0.05%;10号胶为二次胶,杂质含量为0.10%;20号胶为三级胶,杂质含量为0.20%。不同种类的胶有不同的用途:5号胶一般用于制作轮胎内胎;10胶和20胶一般用于制作轮胎外胎。
烟膜:即利用椰子壳燃烧产生的烟和热来熏烤脱水后的天然膜。烟熏的目的是为了烘干胶片,注入抗氧化防腐的甲酚。烟膜属于天然橡胶的初级形态。
浓缩胶:可用作粘合材料。
绉纱薄膜:
特级薄白绉薄膜
交付的货物必须是极白、均匀、干燥和坚固的橡胶。
不允许有任何原因导致的变色、酸味、灰尘、碎屑、砾石或其他异物、油渍或其他污渍、氧化或过热迹象。
一流的薄白绉薄膜
交付的货物必须是白色、干燥和坚固的橡胶。轻微的色差是允许的。
不允许有任何原因导致的变色、酸味、灰尘、碎屑、砾石或其他异物、油渍或其他污渍、氧化或过热迹象。
特级轻薄绉薄膜
交付的货物必须是轻质、均匀、干燥和坚固的橡胶。
不允许有任何原因导致的变色、酸味、灰尘、碎屑、砾石或其他异物、油渍或其他污渍、氧化或过热迹象。
一等薄轻绉薄膜
交付的货物必须是浅色、干燥和坚固的橡胶。轻微的色差是允许的。
不允许有任何原因导致的变色、酸味、灰尘、碎屑、砾石或其他异物、油渍或其他污渍、氧化或过热迹象。
二次薄轻绉薄膜
交付的货物必须是干燥的固体橡胶。颜色比一等薄轻绉膜略深。轻微的色差是允许的。带有斑点和条纹的橡胶允许具有样品中所示的程度。但是,在被检查的塑料袋中,该塑料袋的数量不得超过被检查塑料袋数量的10%。除上述允许的情况外,无任何原因导致的变色、灰尘、碎屑、砾石或其他异物、油渍或其他污渍、氧化或过热迹象。
三级薄型轻绉薄膜
交付的货物必须是黄色、干燥和坚固的橡胶。允许不同的颜色深浅。
带有斑点和条纹的橡胶允许具有样品中所示的程度。但是,在被检查的塑料袋中,该塑料袋的数量不得超过被检查塑料袋数量的20%。
橡胶-各种材料的特性
橡胶厂的天然橡胶NR
天然橡胶是异戊二烯的聚合物,由橡胶树采集的乳胶制成。它具有良好的耐磨性,高弹性,断裂强度和伸长率。在空气中易老化,受热变粘,在矿物油或汽油中膨胀溶解,耐碱但不耐强酸。优点:弹性好,耐酸碱。缺点:不耐候不耐油(耐植物油)是制作胶带、胶管、胶鞋的原料,适用于制作汽车刹车油、乙醇等含羟基液体中使用的减震部件和制品。
丁苯橡胶
丁二烯和苯乙烯的* * *聚合物与天然橡胶相比,质量均匀,杂质少,耐磨性和耐老化性较好,但机械强度较弱,可与天然橡胶共混。优点:低成本非耐油材质,耐水性好,硬度70以下弹性好,高硬度时压缩性差。缺点:不建议使用强酸、臭氧、油、油脂和大部分碳氢化合物。广泛应用于轮胎行业、制鞋行业、布料行业和传送带行业。
丁基橡胶IIR
丁基橡胶由异丁烯和少量异戊二烯聚合而成。由于甲基的空间位阻分子的运动小于其他聚合物,所以它的透气性更小,耐热性、耐日光性和耐臭氧性更强,电绝缘性更好。耐极性溶剂,一般温度范围为-54-110℃。优点:不渗透大多数一般气体,对阳光和气味有很好的抵抗力,可接触动物或植物油或可蒸发的化学物质。缺点:不建议将汽车轮胎的内胎、皮包、橡胶糊纸、窗框胶、蒸汽软管、耐热输送带与石油溶剂、橡胶煤油、芳香氢同时使用。
氢化丁晴橡胶HNBR
氢化丁晴橡胶是丁晴橡胶的一种,其中部分双链经氢化后被除去。氢化后的耐温性和耐候性远高于普通丁晴橡胶,耐油性与普通丁晴橡胶相近。一般温度范围为-25至150℃。优点:与丁晴橡胶相比,具有更好的耐磨性、优异的耐腐蚀性、拉伸强度、抗撕裂性和可压缩性。在臭氧等大气条件下具有良好的抵抗性,一般适用于洗衣服或洗碗。缺点:不建议在醇类、酯类或芳香族溶液中用于空调制冷行业,在环保制冷剂R134a系统中广泛用作密封。
汽车发动机系统密封件。
乙丙橡胶
(乙丙橡胶)由乙烯和丙烯聚合而成,因此具有优异的耐热性、耐老化性、耐臭氧性和稳定性,但不能添加硫磺。为了解决这个问题,在EP的主链上引入少量的双链第三组分,通过加硫可以得到EPDM。一般使用温度为-50至150℃。优异的耐极性溶剂性能,如酒精、酮等。优点:良好的耐候性和耐臭氧性,优异的耐水性和耐化学品性,可以使用醇和酮,耐高温蒸汽,良好的气密性。缺点:不建议用于食品或接触芳香氢。高温蒸汽环境中的密封件,卫生洁具密封件或零件。制动系统中的橡胶零件。散热器(汽车水箱)中的密封件。
丁青橡胶丁腈橡胶
(丁腈橡胶)由丙烯腈和丁二烯聚合而成。丙烯腈的含量范围为18% ~ 50%。丙烯腈含量越高,石化产品的耐烃燃料油性能越好,但低温性能差。一般温度范围是-25到100℃。丁晴橡胶是目前油封和O型圈最常用的橡胶之一:具有良好的耐油性、耐水性、耐溶剂性和高压耐油性,具有良好的压缩性、耐磨性和伸长率。缺点:不适用于极性溶剂,如酮类、臭氧和硝基烃类。用于制造石油液压油、汽油、水、硅油、双酯润滑油等流体介质中使用的油箱、润滑油箱和橡胶零件,特别是密封件。可以说是目前应用最广泛,成本最低的橡胶密封。
氯丁橡胶CR
氯丁橡胶是由氯丁烯单体聚合而成的。硫化橡胶具有良好的弹性和耐磨性,不怕阳光直射,特别是良好的耐候性,强烈的扭曲,制冷剂,稀酸和硅酯润滑油,但不是磷酸酯液压油。低温下易结晶变硬,储存稳定性差。它在苯胺点低的矿物油中有很大的膨胀。一般温度范围为-50至150℃。优点:弹性好,压缩变形性好,配方不含硫,非常容易制作。具有耐动植物油的特性,不会受到中性化学品、脂肪、油类、各种油类、溶剂的影响,具有阻燃的特性。缺点:不建议在强酸、硝基烃、酯类、氯仿和酮类等化学品中使用耐R12制冷剂的密封件,以及家用电器上的橡胶零件或密封件。适用于制作各种与大气、阳光、臭氧直接接触的零件。适用于各种具有耐火性和耐化学腐蚀性的橡胶制品。
橡胶-中国橡胶工业
橡胶厂橡胶工业是国民经济的重要基础产业之一。不仅为人们提供日用品、医疗等轻工业橡胶制品,还向矿业、交通、建筑、机械、电子等重工业和新兴产业提供各种橡胶生产设备或橡胶零部件。可见橡胶行业产品种类繁多,落后行业非常广阔。
近年来,橡胶工业取得了很大的发展。现有子行业稳中有升,新橡胶子行业快速发展。同时,橡胶行业还存在环境、资源、灾害、创新等问题。
2004年中国天然橡胶总种植面积69.62万公顷,采伐面积451.9万公顷,干胶产量57.33万吨。其中农垦橡胶种植面积41.1.00万公顷,民营285200公顷,分别占全国橡胶总面积的59.03%和40.97%。
2005年,海南遭遇50年一遇的特大干旱和百年一遇的台风灾害,天然橡胶生产受到重创。为了挖掘国内天然橡胶种植和加工的发展潜力,提高自给能力,中国橡胶工业进行了不懈的努力,认真贯彻国家安全、节能、环保和清洁生产的方针,取得了很大的成绩。特别是橡胶助剂行业积极调整产品结构,绿色助剂大幅增加。抗氧化剂优良品种产量比例达到80%,促进剂达到50%,有毒、有害、高致癌NOBS的产生得到有效控制。废橡胶综合利用率达65%以上,拓展了再生胶和胶粉的后加工利用领域。
2006年,中国橡胶工业协会第六届三次理事会讨论通过并发布了《中国橡胶工业科学发展“十一五”规划的意见》和《橡胶工业“十一五”实施名牌战略规划的意见》。这是协会制定的第一个行业规划。规划表明,橡胶工业在“十一五”期间要走自主创新之路,整个行业要转入科学发展的轨道,使我国成为世界橡胶工业强国。
中国橡胶工业前景光明。到2010年,我国天然橡胶消费总量将达到230万吨,橡胶工业产品结构将发生较大变化,新产品和更新产品数量将增加,新材料和新工艺的应用将扩大,生产技术将取得重大进步。
橡胶产业的特性决定了当一个国家的橡胶产业发展成熟时,其景气程度会与整个经济的运行保持很强的相关性:其发展周期的长短与该国经济周期的长短相当,趋势相同;但由于橡胶行业属于基础行业,其周期变化略领先于经济周期变化。此外,由于橡胶行业处于国民经济生产链的前端,其周期性波动幅度小于产业链末端的行业,也小于整个经济的周期性波动幅度。因此,从产业投资的角度来看,成熟的橡胶行业更接近收益导向型投资行业。橡胶工业是国民经济的重要基础产业之一。不仅为人们提供日用品、医疗等轻工业橡胶制品,还向矿业、交通、建筑、机械、电子等重工业和新兴产业提供各种橡胶生产设备或橡胶零部件。可见橡胶行业产品种类繁多,落后行业非常广阔。