橡膠制品橡膠也叫彈性體。rubber這個詞來自印度語cau-uchihu,意思是“哭泣的樹”。制造橡膠的主要原料是天然橡膠,由三葉橡膠樹的膠乳凝固幹燥而成。1770年,英國化學家J. priestley發現橡膠可以用來擦掉鉛筆字跡。當時這種材料叫橡膠,沿用至今。
目錄[隱藏]?理化性質
分類
來源和應用
結構類型
專業用途
工件加工
規格部
各種材料特性
中國橡膠工業
參考數據
橡膠.物理和化學特性
橡膠:壹種具有可逆變形的高彈性高分子材料。它在室溫下具有彈性,在較小的外力作用下能產生較大的變形,去掉外力後能恢復原狀。橡膠是壹種完全無定形的聚合物,其玻璃化轉變溫度(T g)低,分子量大,超過幾十萬。橡膠是壹種高彈性聚合物,分子結構呈鏈狀,分子鏈具有很高的柔性。橡膠的分子鏈可以交聯(硫化),交聯後的材料在受到外力變形時具有快速恢復的能力,具有良好的物理機械性能和化學穩定性。橡膠只有交聯後才能成為有價值的高彈性材料,俗稱橡膠。橡膠是橡膠工業的基礎原料,廣泛用於制造輪胎、軟管、膠帶、電纜等橡膠制品。它和金屬、化纖、塑料壹樣重要。
橡膠.分類
橡膠制品橡膠按原料分為天然橡膠和合成橡膠。按性能可分為通用型和專用型。通用橡膠是指綜合性能好、用途廣的品種,包括天然橡膠、異戊橡膠、丁苯橡膠、順丁橡膠等。特種橡膠是指具有某些特殊性能的橡膠,包括氯丁橡膠、丁腈橡膠、矽橡膠、氟橡膠、聚氨酯橡膠、聚硫橡膠、氯醇橡膠、丙烯酸酯橡膠等。根據橡膠的形態,除了通常的塊狀生膠外,還有乳膠、液體橡膠和粉末橡膠。乳膠是橡膠的膠體水分散體;液體橡膠是橡膠的低聚物,硫化前通常是粘稠的液體;粉末橡膠是將膠乳加工成粉末,便於配料和加工。另外,20世紀60年代發展起來的熱塑性橡膠是熱塑性彈性體的壹種,是不經過化學硫化,用熱塑性塑料的加工方法模壓成產品的合成橡膠。
橡膠-來源和應用
橡膠制品制造橡膠的主要原料是天然橡膠,主要來自三葉橡膠樹。當這種橡膠樹的表皮被切開時,會流出乳白色的汁液,這就是所謂的乳膠。膠乳經凝結、洗滌、成型和幹燥得到天然橡膠。合成橡膠是人工合成的,使用不同的原料(單體)可以合成不同種類的橡膠。
通用橡膠
通用橡膠是指部分或完全替代天然橡膠的橡膠,如丁苯橡膠、順丁橡膠、異戊橡膠等。,主要用於制造輪胎和壹般工業橡膠制品。通用橡膠需求量很大,是合成橡膠的主要品種。
丁苯橡膠
丁苯橡膠(SBR)由丁二烯和苯乙烯聚合而成,是產量最大的通用合成橡膠,包括乳液丁苯橡膠、溶液丁苯橡膠和熱塑性橡膠(SBS)。
西斯登
它由丁二烯通過溶液聚合而成,順丁橡膠具有優異的耐寒性、耐磨性和彈性,還具有良好的耐老化性。順丁橡膠大部分用於生產輪胎,小部分用於制作耐寒制品、緩沖材料、膠帶、膠鞋等。順丁橡膠的缺點是抗撕裂性差,抗濕滑性差。
異戊二烯橡膠
異戊二烯橡膠是聚異戊二烯橡膠的簡稱,采用溶液聚合法生產。異戊橡膠和天然橡膠壹樣,具有良好的彈性和耐磨性,優異的耐熱性和良好的化學穩定性。生異戊二烯橡膠(未加工)的強度明顯低於天然橡膠,但其質量均勻性和加工性能優於天然橡膠。異戊橡膠可替代天然橡膠制作卡車輪胎和越野輪胎,也可用於生產各種橡膠制品。
乙丙橡膠
乙丙橡膠是以乙烯和丙烯為主要原料合成的,具有突出的耐老化性、電絕緣性和耐臭氧性。乙丙橡膠可以填充大量的油和炭黑,產品價格低廉。乙丙橡膠化學穩定性好,耐磨性、彈性、耐油性接近丁苯橡膠。乙丙橡膠用途廣泛,可用作輪胎胎側、膠條、內胎和汽車零部件,也可用作電線電纜護套和高壓、超高壓絕緣材料。還可以制作淺色的產品,如膠鞋、衛生用品等。
氯丁二烯橡膠
它是以氯丁二烯為主要原料,經均聚或少量其他單體聚合而成。比如拉伸強度高,耐熱性、耐光性、耐老化性優異,耐油性優於天然橡膠、丁苯橡膠、順丁橡膠。具有很強的阻燃性和優異的阻燃性,化學穩定性高,耐水性好。氯丁橡膠的缺點是電絕緣性差,耐寒性差,生膠在儲存過程中不穩定。氯丁橡膠用途廣泛,如制作運輸帶和傳動帶、電線電纜的覆蓋材料,制作耐油軟管、墊圈和耐化學腐蝕的設備襯裏等。
橡膠結構型
橡膠制品的線性結構:未硫化橡膠的常見結構。由於分子量大,所以在沒有外力的情況下,呈細球狀。外力施加和撤除時,細顆粒的纏結程度發生變化,分子鏈發生反彈,產生強烈的回復傾向,這就是橡膠高彈性的由來。
支鏈結構:橡膠大分子鏈的分支聚集形成凝膠。凝膠對橡膠性能和加工不利。在橡膠混煉過程中,各種配合劑往往會提高凝膠面積,形成局部空白,無法形成補強和交聯,成為產品的薄弱部位。
交聯結構:線性分子通過壹些原子或原子團相互連接,形成三維網絡結構。隨著硫化的進行,這種結構不斷得到加強。這樣鏈段的自由運動能力下降,塑性和伸長率下降,強度、彈性和硬度上升,壓縮永久變形和溶脹度下降。
橡膠-專業用途
輪胎用橡膠具有良好的綜合性能,用途廣泛。主要包括:①天然橡膠。它由巴西橡膠樹的膠乳制成,其基本化學成分是順式聚異戊二烯。彈性好,強度高,綜合性能好。②異戊橡膠。全稱是順式-1,4-聚異戊二烯橡膠,是壹種由異戊二烯制成的高順式合成橡膠,由於其結構和性能與天然橡膠相似,所以又稱為合成天然橡膠。③丁苯橡膠。簡稱SBR,由丁二烯和苯乙烯聚合而成。按生產方法分為乳液聚合丁苯橡膠和溶液聚合丁苯橡膠。其綜合性能和化學穩定性良好。④丁二烯橡膠。全稱是順式-1,4-聚丁二烯橡膠,縮寫為BR,由丁二烯聚合而成。與其他通用橡膠相比,硫化順丁橡膠具有優異的耐寒性、耐磨性和彈性,動載荷下生熱少,耐老化性能好,易於與天然橡膠、氯丁橡膠、丁腈橡膠並用。
特種橡膠是指具有某些特殊性能的橡膠。主要包括:①氯丁橡膠。簡稱CR,由氯丁二烯聚合而成。具有良好的綜合性能,耐油性、阻燃性、抗氧化性和耐臭氧性。但密度大,常溫下易結晶硬化,儲存性差,耐寒性差。②丁腈橡膠。簡稱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℃的空氣中或150℃的油中長期使用。此外,它還具有耐水性、氣密性和優異的粘結性能。③矽橡膠。主鏈由矽原子和氧原子交替組成,矽原子上有有機基團。耐高低溫、耐臭氧、電絕緣性好。(4)氟橡膠。分子結構中含有氟原子的合成橡膠。通常用* * *聚合物中含氟單元的氟原子數來表示,如氟橡膠23,是偏二氟乙烯和三氟氯乙烯的* * *聚合物。氟橡膠耐高溫、耐油、耐化學腐蝕。(5)聚硫橡膠。它由堿金屬或堿土金屬的二鹵化物和多硫化物縮聚而成。具有優異的耐油性和耐溶劑性,但強度不高,耐老化性和加工性不好,氣味難聞。它主要與丁腈橡膠壹起使用。此外,還有聚氨酯橡膠、氯醇橡膠、丙烯酸酯橡膠等。
橡膠加工過程
橡膠制品的這壹過程包括塑煉、混煉、壓延或擠出、成型、硫化等基本工序,每壹道工序對制品的要求不同,分別配以幾道輔助操作。為了向橡膠中添加各種必要的添加劑,需要對生膠進行塑煉,以提高其可塑性。然後將炭黑、各種橡膠助劑和橡膠混合均勻,制成混煉膠;將橡膠材料擠壓成壹定形狀坯料;然後將其與壓延的紡織材料(或金屬材料)結合形成半成品;最後將具有可塑性的半成品硫化後制成高彈性的最終產品。
橡膠.規格劃分
橡膠制品天然橡膠可分為標準膠(也叫顆粒膠)、煙膜、濃縮膠、白縐膜、淺色膜、透明膠、氣幹膜等。最常用的是標準橡膠和煙膜。標準膠分為I級(SCR5)、II級(SCR10)、III級(SCR20)、IV級(SCR50)四個等級,煙用膠分為65438號+0 ~ 5號煙膜(RSS1~RSS5)五個等級。
標準膠:標準膠主要分為5號膠、10號膠和20號膠。5號膠是壹級膠,也是最好的膠,雜質含量為0.05%;10號膠為二次膠,雜質含量為0.10%;20號膠為三級膠,雜質含量為0.20%。不同種類的膠有不同的用途:5號膠壹般用於制作輪胎內胎;10膠和20膠壹般用於制作輪胎外胎。
煙膜:即利用椰子殼燃燒產生的煙和熱來熏烤脫水後的天然膜。煙熏的目的是為了烘幹膠片,註入抗氧化防腐的甲酚。煙膜屬於天然橡膠的初級形態。
濃縮膠:可用作粘合材料。
縐紗薄膜:
特級薄白縐薄膜
交付的貨物必須是極白、均勻、幹燥和堅固的橡膠。
不允許有任何原因導致的變色、酸味、灰塵、碎屑、礫石或其他異物、油漬或其他汙漬、氧化或過熱跡象。
壹流的薄白縐薄膜
交付的貨物必須是白色、幹燥和堅固的橡膠。輕微的色差是允許的。
不允許有任何原因導致的變色、酸味、灰塵、碎屑、礫石或其他異物、油漬或其他汙漬、氧化或過熱跡象。
特級輕薄縐薄膜
交付的貨物必須是輕質、均勻、幹燥和堅固的橡膠。
不允許有任何原因導致的變色、酸味、灰塵、碎屑、礫石或其他異物、油漬或其他汙漬、氧化或過熱跡象。
壹等薄輕縐薄膜
交付的貨物必須是淺色、幹燥和堅固的橡膠。輕微的色差是允許的。
不允許有任何原因導致的變色、酸味、灰塵、碎屑、礫石或其他異物、油漬或其他汙漬、氧化或過熱跡象。
二次薄輕縐薄膜
交付的貨物必須是幹燥的固體橡膠。顏色比壹等薄輕縐膜略深。輕微的色差是允許的。帶有斑點和條紋的橡膠允許具有樣品中所示的程度。但是,在被檢查的塑料袋中,該塑料袋的數量不得超過被檢查塑料袋數量的10%。除上述允許的情況外,無任何原因導致的變色、灰塵、碎屑、礫石或其他異物、油漬或其他汙漬、氧化或過熱跡象。
三級薄型輕縐薄膜
交付的貨物必須是黃色、幹燥和堅固的橡膠。允許不同的顏色深淺。
帶有斑點和條紋的橡膠允許具有樣品中所示的程度。但是,在被檢查的塑料袋中,該塑料袋的數量不得超過被檢查塑料袋數量的20%。
橡膠-各種材料的特性
橡膠廠的天然橡膠NR
天然橡膠是異戊二烯的聚合物,由橡膠樹采集的乳膠制成。它具有良好的耐磨性,高彈性,斷裂強度和伸長率。在空氣中易老化,受熱變粘,在礦物油或汽油中膨脹溶解,耐堿但不耐強酸。優點:彈性好,耐酸堿。缺點:不耐候不耐油(耐植物油)是制作膠帶、膠管、膠鞋的原料,適用於制作汽車剎車油、乙醇等含羥基液體中使用的減震部件和制品。
丁苯橡膠
丁二烯和苯乙烯的* * *聚合物與天然橡膠相比,質量均勻,雜質少,耐磨性和耐老化性較好,但機械強度較弱,可與天然橡膠共混。優點:低成本非耐油材質,耐水性好,硬度70以下彈性好,高硬度時壓縮性差。缺點:不建議使用強酸、臭氧、油、油脂和大部分碳氫化合物。廣泛應用於輪胎行業、制鞋行業、布料行業和傳送帶行業。
丁基橡膠IIR
丁基橡膠由異丁烯和少量異戊二烯聚合而成。由於甲基的空間位阻分子的運動小於其他聚合物,所以它的透氣性更小,耐熱性、耐日光性和耐臭氧性更強,電絕緣性更好。耐極性溶劑,壹般溫度範圍為-54-110℃。優點:不滲透大多數壹般氣體,對陽光和氣味有很好的抵抗力,可接觸動物或植物油或可蒸發的化學物質。缺點:不建議將汽車輪胎的內胎、皮包、橡膠糊紙、窗框膠、蒸汽軟管、耐熱輸送帶與石油溶劑、橡膠煤油、芳香氫同時使用。
氫化丁晴橡膠HNBR
氫化丁晴橡膠是丁晴橡膠的壹種,其中部分雙鏈經氫化後被除去。氫化後的耐溫性和耐候性遠高於普通丁晴橡膠,耐油性與普通丁晴橡膠相近。壹般溫度範圍為-25至150℃。優點:與丁晴橡膠相比,具有更好的耐磨性、優異的耐腐蝕性、拉伸強度、抗撕裂性和可壓縮性。在臭氧等大氣條件下具有良好的抵抗性,壹般適用於洗衣服或洗碗。缺點:不建議在醇類、酯類或芳香族溶液中用於空調制冷行業,在環保制冷劑R134a系統中廣泛用作密封。
汽車發動機系統密封件。
乙丙橡膠
(乙丙橡膠)由乙烯和丙烯聚合而成,因此具有優異的耐熱性、耐老化性、耐臭氧性和穩定性,但不能添加硫磺。為了解決這個問題,在EP的主鏈上引入少量的雙鏈第三組分,通過加硫可以得到EPDM。壹般使用溫度為-50至150℃。優異的耐極性溶劑性能,如酒精、酮等。優點:良好的耐候性和耐臭氧性,優異的耐水性和耐化學品性,可以使用醇和酮,耐高溫蒸汽,良好的氣密性。缺點:不建議用於食品或接觸芳香氫。高溫蒸汽環境中的密封件,衛生潔具密封件或零件。制動系統中的橡膠零件。散熱器(汽車水箱)中的密封件。
丁青橡膠丁腈橡膠
(丁腈橡膠)由丙烯腈和丁二烯聚合而成。丙烯腈的含量範圍為18% ~ 50%。丙烯腈含量越高,石化產品的耐烴燃料油性能越好,但低溫性能差。壹般溫度範圍是-25到100℃。丁晴橡膠是目前油封和O型圈最常用的橡膠之壹:具有良好的耐油性、耐水性、耐溶劑性和高壓耐油性,具有良好的壓縮性、耐磨性和伸長率。缺點:不適用於極性溶劑,如酮類、臭氧和硝基烴類。用於制造石油液壓油、汽油、水、矽油、雙酯潤滑油等流體介質中使用的油箱、潤滑油箱和橡膠零件,特別是密封件。可以說是目前應用最廣泛,成本最低的橡膠密封。
氯丁橡膠CR
氯丁橡膠是由氯丁烯單體聚合而成的。硫化橡膠具有良好的彈性和耐磨性,不怕陽光直射,特別是良好的耐候性,強烈的扭曲,制冷劑,稀酸和矽酯潤滑油,但不是磷酸酯液壓油。低溫下易結晶變硬,儲存穩定性差。它在苯胺點低的礦物油中有很大的膨脹。壹般溫度範圍為-50至150℃。優點:彈性好,壓縮變形性好,配方不含硫,非常容易制作。具有耐動植物油的特性,不會受到中性化學品、脂肪、油類、各種油類、溶劑的影響,具有阻燃的特性。缺點:不建議在強酸、硝基烴、酯類、氯仿和酮類等化學品中使用耐R12制冷劑的密封件,以及家用電器上的橡膠零件或密封件。適用於制作各種與大氣、陽光、臭氧直接接觸的零件。適用於各種具有耐火性和耐化學腐蝕性的橡膠制品。
橡膠-中國橡膠工業
橡膠廠橡膠工業是國民經濟的重要基礎產業之壹。不僅為人們提供日用品、醫療等輕工業橡膠制品,還向礦業、交通、建築、機械、電子等重工業和新興產業提供各種橡膠生產設備或橡膠零部件。可見橡膠行業產品種類繁多,落後行業非常廣闊。
近年來,橡膠工業取得了很大的發展。現有子行業穩中有升,新橡膠子行業快速發展。同時,橡膠行業還存在環境、資源、災害、創新等問題。
2004年中國天然橡膠總種植面積69.62萬公頃,采伐面積451.9萬公頃,幹膠產量57.33萬噸。其中農墾橡膠種植面積41.1.00萬公頃,民營285200公頃,分別占全國橡膠總面積的59.03%和40.97%。
2005年,海南遭遇50年壹遇的特大幹旱和百年壹遇的臺風災害,天然橡膠生產受到重創。為了挖掘國內天然橡膠種植和加工的發展潛力,提高自給能力,中國橡膠工業進行了不懈的努力,認真貫徹國家安全、節能、環保和清潔生產的方針,取得了很大的成績。特別是橡膠助劑行業積極調整產品結構,綠色助劑大幅增加。抗氧化劑優良品種產量比例達到80%,促進劑達到50%,有毒、有害、高致癌NOBS的產生得到有效控制。廢橡膠綜合利用率達65%以上,拓展了再生膠和膠粉的後加工利用領域。
2006年,中國橡膠工業協會第六屆三次理事會討論通過並發布了《中國橡膠工業科學發展“十壹五”規劃的意見》和《橡膠工業“十壹五”實施名牌戰略規劃的意見》。這是協會制定的第壹個行業規劃。規劃表明,橡膠工業在“十壹五”期間要走自主創新之路,整個行業要轉入科學發展的軌道,使我國成為世界橡膠工業強國。
中國橡膠工業前景光明。到2010年,我國天然橡膠消費總量將達到230萬噸,橡膠工業產品結構將發生較大變化,新產品和更新產品數量將增加,新材料和新工藝的應用將擴大,生產技術將取得重大進步。
橡膠產業的特性決定了當壹個國家的橡膠產業發展成熟時,其景氣程度會與整個經濟的運行保持很強的相關性:其發展周期的長短與該國經濟周期的長短相當,趨勢相同;但由於橡膠行業屬於基礎行業,其周期變化略領先於經濟周期變化。此外,由於橡膠行業處於國民經濟生產鏈的前端,其周期性波動幅度小於產業鏈末端的行業,也小於整個經濟的周期性波動幅度。因此,從產業投資的角度來看,成熟的橡膠行業更接近收益導向型投資行業。橡膠工業是國民經濟的重要基礎產業之壹。不僅為人們提供日用品、醫療等輕工業橡膠制品,還向礦業、交通、建築、機械、電子等重工業和新興產業提供各種橡膠生產設備或橡膠零部件。可見橡膠行業產品種類繁多,落後行業非常廣闊。