橡膠的特性和用途

目錄橡膠材料的特性與用途 21、具有高彈性 22、具有粘彈性 23、具有緩沖減震作用 24、具有電絕緣性 25、具有溫度依賴性 26、具有老化現(xiàn)象 37、必須進(jìn)行硫化 3橡膠的種類與特性 31. 天然橡膠（NR） 32. 丁苯橡膠（SBR） 43. 順丁橡膠（BR） 44. 異戊橡膠（IR） 45. 氯丁橡膠（CR） 56. 丁基橡膠（IIR） 57. 丁腈橡膠（NBR） 68. 氫化丁腈橡膠（HNBR） 69. 乙丙橡膠（EPM\\EPDM） 610. 硅橡膠（Q） 711. 氟橡膠（FPM） 712. 聚氨酯橡膠（AU\\EU） 713. 丙烯酸酯橡膠（ACM\\AEM） 814. 氯磺化聚乙烯橡膠（CSM） 815. 氯醚橡膠（CO\\ECO） 816. 氯化聚乙烯橡膠（CM或CPE） 9丁腈橡膠的應(yīng)用 9(一) 簡(jiǎn)介與特性 9(二) 研發(fā)歷史 11(三) 生產(chǎn)規(guī)模 11(四) 生產(chǎn)技術(shù) 12(五) 產(chǎn)品應(yīng)用 12(六) 研發(fā)趨勢(shì) 12橡膠材料的特性與用途橡膠材料的基本特點(diǎn)：1、具有高彈性橡膠的彈性模量小，一般在1-9.8Mpa。伸長(zhǎng)變形大，伸長(zhǎng)率可高達(dá)100％，仍表現(xiàn)有可恢復(fù)的特性，并能在很寬的溫度（-50－+150℃）范圍內(nèi)保持有彈性。2、具有粘彈性橡膠是粘彈性體，由于大分子間作用力的存在，使橡膠受外力作用，產(chǎn)生形變時(shí)受時(shí)間、溫度等條件的影響，表現(xiàn)有明顯的應(yīng)力松弛和蠕變現(xiàn)象，有振動(dòng)或交變應(yīng)力等周期作用下，產(chǎn)生滯后損失。3、具有緩沖減震作用橡膠對(duì)聲音及振動(dòng)的傳播有緩和作用，可利用這一特點(diǎn)來防除噪音和振動(dòng)。4、具有電絕緣性橡膠和塑膠一樣是電絕緣材料。例如天然橡膠和丁基橡膠和體積電阻可達(dá)到105、具有溫度依賴性高分子材料一般都受溫度影響，橡膠在低溫時(shí)處于玻璃態(tài)變硬變脆，在高溫時(shí)則發(fā)生軟化、熔融、熱氧化、熱分解以至燃燒等。氯丁橡膠（CR）是由氯丁二烯做單體乳液聚合而成的聚合體。這種橡膠分子中含有氯原子，所以與其他通用橡膠相比：它具有優(yōu)良的抗氧、抗臭氧性，不易燃，著火后能自熄，耐油、耐溶劑、耐酸堿以及耐老化、氣密性好等優(yōu)點(diǎn)；其物理機(jī)械性能也比天然橡膠好，故可用作通用橡膠，也可用作特種橡膠。主要缺點(diǎn)是耐寒性較差，比重較大、相對(duì)成本高，電絕緣性不好，加工時(shí)易粘滾、易焦燒及易粘模。此外，生膠穩(wěn)定性差，不易保存。使用溫度范圍：約－45℃~＋100℃。主要用于制造要求抗臭氧、耐老化性高的電纜護(hù)套及各種防護(hù)套、保護(hù)罩；耐油、耐化學(xué)腐蝕的膠管、膠帶和化工襯里；耐燃的地下采礦用橡膠制品，以及各種模壓制品、密封圈、墊、粘結(jié)劑，如：建筑防水片、建筑密封條、公路填縫材料、橋梁支座墊片、電線包皮等。丁基橡膠（IIR）是異丁烯和少量異戊二烯或丁二烯的共聚體。最大特點(diǎn)是氣密性好，耐臭氧、耐老化性能好，耐熱性較高，耐氣候性好不需家防老劑，長(zhǎng)期工作溫度可在130℃以下；能耐無機(jī)強(qiáng)酸（如硫酸、硝酸等）和一般有機(jī)溶劑，吸振和阻尼特性良好，化學(xué)穩(wěn)定性好，電絕緣性也非常好。缺點(diǎn)是彈性最差，加工性能差，硫化速度慢，粘著性和耐油性差。使用溫度范圍：約－40℃~＋120℃。主要用作內(nèi)胎、水胎、氣球、電線電纜絕緣層、化工設(shè)備襯里及防震制品、耐熱運(yùn)輸帶、耐熱老化的膠布制品。丁腈橡膠（NBR）丁二烯和丙烯晴的共聚體。特點(diǎn)是耐汽油和脂肪烴油類的性能特別好，僅次于聚硫橡膠、丙烯酸酯和氟橡膠，而優(yōu)于其他通用橡膠。耐熱性好，氣密性、耐磨及耐水性等均較好，粘結(jié)力強(qiáng)。缺點(diǎn)是耐寒及耐臭氧性較差，強(qiáng)力及彈性較低，耐酸性差，電絕緣性不好，耐極性溶劑性能也較差。使用溫度范圍：約－30℃~＋100℃。主要用于制造各種耐油制品，如膠管、密封制品等。氫化丁腈橡膠（HNBR）丁二烯和丙烯晴的共聚體。它是通過全部或部分氫化NBR的丁二烯中的雙鍵而得到的。其特點(diǎn)是機(jī)械強(qiáng)度和耐磨性高，用過氧化物交聯(lián)時(shí)耐熱性比NBR好，其他性能與丁腈橡膠一樣。缺點(diǎn)是價(jià)格較高。使用溫度范圍：約－30℃~＋150℃。主要用于耐油、耐高溫的密封制品。乙丙橡膠（EPM\\EPDM）乙烯和丙烯的共聚體，一般分為二元乙丙橡膠和三元乙丙橡膠。特點(diǎn)是抗臭氧、耐紫外線、耐天候性和耐老化性優(yōu)異，居通用橡膠之首。電絕緣性、耐化學(xué)性、沖擊彈性很好，耐酸堿，比重小，可進(jìn)行高填充配合。耐熱可達(dá)150℃，耐極性溶劑－酮、酯等，但不耐脂肪烴和芳香烴，其他物理機(jī)械性能略次于天然橡膠而優(yōu)于丁苯橡膠。缺點(diǎn)是自粘性和互粘性很差，不易粘合。使用溫度范圍：約－50℃~＋150℃。主要用作化工設(shè)備襯里、電線電纜包皮、蒸汽膠管、耐熱運(yùn)輸帶、汽車用橡膠制品及其他工業(yè)制品。硅橡膠（Q）為主鏈含有硅、氧原子的特種橡膠，其中起主要作用的是硅元素。其主要特點(diǎn)是既耐高溫（最高300℃）又耐低溫（最低－100℃），是目前最好的耐寒、耐高溫橡膠；同時(shí)電絕緣性優(yōu)良，對(duì)熱氧化和臭氧的穩(wěn)定性很高，化學(xué)惰性大。缺點(diǎn)是機(jī)械強(qiáng)度較低，耐油、耐溶劑和耐酸堿性差，較難硫化，價(jià)格較貴。使用溫度：－60℃~＋200℃。主要用于制作耐高低溫制品（膠管、密封件等）、耐高溫電線電纜絕緣層，由于其無毒無味，還用于食品及醫(yī)療工業(yè)。氟橡膠（FPM）是由含氟單體共聚而成的有機(jī)彈性體。其特點(diǎn)耐溫高可達(dá)300℃，耐酸堿，耐油性是耐油橡膠中最好的，抗輻射、耐高真空性能好；電絕緣性、機(jī)械性能、耐化學(xué)腐蝕性、耐臭氧、耐大氣老化性均優(yōu)良。缺點(diǎn)是加工性差，價(jià)格昂貴耐寒性差，彈性透氣性較低。使用溫度范圍：－20℃~＋200℃。主要用于國(guó)防工業(yè)制造飛機(jī)、火箭上的耐真空、耐高溫、耐化學(xué)腐蝕的密封材料、膠管或其他零件及汽車工業(yè)。聚氨酯橡膠（AU\\EU）有聚酯（或聚醚）與二異氰酸酯類化合物聚合而成的彈性體。其特點(diǎn)是耐磨性好，在各種橡膠中是最好的；強(qiáng)度高、彈性好、耐油性優(yōu)良。耐臭氧、耐老化、氣密性等也優(yōu)異。缺點(diǎn)是耐溫性能較差，耐水和耐堿性差，耐芳香烴、氯化烴及酮、酯、醇類等溶劑性較差。使用溫度范圍：約－30℃~＋80℃。制作輪胎緊挨由零件、墊圈、防震制品，以及耐磨、高強(qiáng)度和耐油的橡膠制品。丙烯酸酯橡膠（ACM\\AEM）它是丙烯酸乙酯或丙烯酸丁酯的聚合物。其特點(diǎn)是兼有良好的耐熱、耐油性能，在含有硫、磷、氯添加劑的潤(rùn)滑油中性能穩(wěn)定。同時(shí)耐老化、耐氧和臭氧、耐紫外線、氣密性優(yōu)良。缺點(diǎn)是耐寒性差，不耐水，不耐蒸汽及有機(jī)和無機(jī)酸、堿。在甲醇、乙二醇、酮酯等水溶性溶液內(nèi)膨脹嚴(yán)重。同時(shí)彈性和耐磨性差，電絕緣性差，加工性能較差。使用溫度范圍：約－25℃~＋150℃?？捎糜谥圃炷陀?、耐熱、耐老化的制品，如密封件、膠管、化工襯里等。氯磺化聚乙烯橡膠（CSM）又稱為海帕龍（Hypalon）它是聚乙烯經(jīng)氯化和磺化處理后，所得到具有彈性的聚合物。耐臭氧耐老化優(yōu)良，耐候性優(yōu)于其它橡膠。阻燃、耐熱、耐溶劑性及耐大多數(shù)化學(xué)藥品和耐酸堿性能較好。電絕緣性尚可，耐磨性與丁苯橡膠相似。缺點(diǎn)是抗撕裂性能差，加工性能不好。使用溫度范圍：約－20℃~＋120℃?？捎米鞒粞醢l(fā)生器上的密封材料，制造耐油密封件、電線電纜包皮以及耐油橡膠制品和化工襯里。氯醚橡膠（CO\\ECO）由環(huán)氧氯丙烷均聚或由環(huán)氧氯丙烷與環(huán)氧乙烷共聚而成的聚合物。特點(diǎn)是耐脂肪烴及氯化烴溶劑、耐堿、耐水、耐老化性能極好，耐臭氧性、耐油、耐熱、耐寒較好。使用溫度范圍：約-20℃~＋140℃?？捎米髂z管、密封件、薄膜和容器襯里、油箱、膠輥，制造油封、水封等。氯化聚乙烯橡膠（CM或CPE）是聚乙烯通過氯取代反應(yīng)制成的具有彈性的聚合物。性能與氯磺化聚乙烯橡膠接近，其特點(diǎn)是流動(dòng)性好，容易加工；有優(yōu)良的耐天候性、耐臭氧性和耐電暈性，耐熱、耐酸堿、耐油性良好。缺點(diǎn)是彈性差、壓縮變形較大，電絕緣性較低。使用溫度范圍：約－20℃~＋120℃。電線電纜護(hù)套、膠管、膠帶、膠輥化工襯里等。丁腈橡膠的應(yīng)用簡(jiǎn)介與特性丁腈橡膠（NBR）是由丁二烯和丙烯腈經(jīng)乳液共聚而成的聚合物，丁腈橡膠以其優(yōu)異的耐油性而蓍稱，其耐油性僅次于聚硫橡膠、丙烯酸酯橡膠和氟橡膠，此外丁腈橡膠還具有良好的耐磨性、耐老化性和氣密性，但耐臭氧性、電絕緣性和耐寒性都比較差，而導(dǎo)電性動(dòng)比較好。因而在橡膠工業(yè)中應(yīng)用得廣泛。丁腈橡膠的用途，主要應(yīng)用于耐油制品，例如各種密封制品。其它還有作為PVC改性劑及與PVC并用做阻燃制品，與酚醛并用做結(jié)構(gòu)膠粘劑，做抗靜電好的橡膠制品等。丁腈橡膠nitrilebutadienerubber簡(jiǎn)稱NBR。由丁二烯與丙烯腈共聚而制得的一種合成橡膠。是耐油(尤其是烷烴油)、耐老化性能較好的合成橡膠。丁腈橡膠中丙烯腈含量(％)有42～46、36～41、31～35、25～30、18～24等五種。丙烯腈含量越多，耐油性越好,但耐寒性則相應(yīng)下降。它可以在120℃的空氣中或在150℃的油中長(zhǎng)期使用。此外，它還具有良好的耐水性、氣密性及優(yōu)良的粘結(jié)性能。廣泛用于制各種耐油橡膠制品、多種耐油墊圈、墊片、套管、軟包裝、軟膠管、印染膠輥、電纜膠材料等，在汽車、航空、石油、復(fù)印等行業(yè)中成為必不可少的彈性材料。丁腈橡膠1935年在德國(guó)首先進(jìn)行工業(yè)化生產(chǎn)。80年代以來，丁腈橡膠的世界年產(chǎn)量約為400kt,約占合成橡膠總產(chǎn)量的3％，居第七位。丁腈橡膠多采用乳液聚合連續(xù)生產(chǎn)。其工藝過程與丁苯橡膠類似。溫度可采用30℃或約5℃,轉(zhuǎn)化率一般維持在70％～85％。生產(chǎn)工藝有以下一些特點(diǎn)：①單體丙烯腈極性較強(qiáng)，致使在聚合過程中膠乳不太穩(wěn)定，丙烯腈用量越大，膠乳的穩(wěn)定性就越差。②介質(zhì)的堿性或酸性太強(qiáng)或聚合溫度過高都會(huì)引起氰基的水解，即：生成的酸會(huì)破壞乳化劑，這也是導(dǎo)致乳膠不穩(wěn)定的原因之一。③上述水解反應(yīng)的中間產(chǎn)物酰胺基和聚合物鏈中的氰基在較高溫度下，都可能進(jìn)行交聯(lián)反應(yīng)，使產(chǎn)品質(zhì)量變壞。④丁二烯與丙烯腈的競(jìng)聚率相差頗遠(yuǎn)（在40℃時(shí)分別為0.3和0.02）,因此，共聚物中單體的組成及分布，對(duì)轉(zhuǎn)化率的依賴性較大。采用分批加入丙烯腈的辦法可以改善氰基分布。丁腈橡膠由于分子鏈間作用力較強(qiáng)，硬度較大，故加工較困難，其中以聚合溫度為30℃所制得的硬膠最不易加工，需在冷輥上預(yù)先塑化后才能操作。工業(yè)上常采用更有效地調(diào)節(jié)分子量的方法并把聚合溫度降低至5℃,以減少副反應(yīng)來改善它的加工性能。另一