开云 开云体育开云 开云体育开云 开云体育需记忆的东西多：各种常用生胶的代号、性能、结构。配合剂的品种、分类、性能等。各工艺过程的工艺条件。1.橡胶生胶——原料橡胶，即没有经过加工和配合的未交联状态的橡胶。分子呈线型结构。硫化胶——生胶经过加工和配合已交联的橡胶。即交联结构的橡胶。胶乳或乳胶指高聚物的粒子分散在水介质中所形成的具有一定稳定性的胶体分散体系。弹性高聚物，是未交联和已交联两种状态的总称。2.橡胶类似物——指橡胶代用品，可部分代替橡胶来使用。如再生胶、硫化胶粉。配合剂——在生胶中所加入的各种化学药品。类型功能生胶及橡胶类似物基本材料（主体）硫化体系（硫化剂促进剂起硫化作用活性剂防焦剂）补强填充剂改善某些性能（提高物机性能，降低成本）软化增塑剂改善加工操作性能防老剂改善（提高）质量，延长使用寿命专用配合剂赋予特殊性能第一节天然橡胶第二节合成橡胶第三节其它形式橡胶品种第四节硫化胶粉和再生胶学习目的：生胶和橡胶类似物是橡胶工业最基本的原料。通过本章的学习，了解各种生胶的化学组成（结构）和品种类型以及其使用特点。掌握天然胶和主要通用合成橡胶的特性。学习重点：重点阐明天然橡胶和通用合成胶的化学组成与特性之间的关系。学习难点：生胶的化学组成与特性之间的关系。一、橡胶的分类1.按来源与用途分2.按外观形态分3.按交联方式4.按化学结构分类1.按来源与用途分天然橡胶通用合成橡胶合成橡胶特种合成橡胶2.按外观形态分固体（块状及片状）橡胶—为目前工业应用的主要品种液体橡胶粉末橡胶103.按交联方式分化学交联的传统橡胶热塑性弹性体114.按化学结构分碳链橡胶杂链橡胶不饱和非极性橡胶：NR、SBR、BR、IR不饱和极性橡胶：NBR、CR饱和非极性橡胶：EPM、EPDM、IIR饱和极性橡胶：FPM、CPE、ACM、丁吡橡胶、聚乙烯醇橡胶、乙烯-丙烯酸甲酯橡胶MVQ、AU、EU、CO、ECO、T12二、天然橡胶与合成橡胶的比较生胶类型品种产量性能用途宽广天然橡胶较少较低综合性能好较窄合成橡胶较多较高特种性能好较广注：天然胶与某一种合成胶相比则用途较广，若与整类合成胶相比则用途较窄13（NaturalRubber）三、天然橡胶的特性及用途14天然橡胶的来源天然橡胶的来源三叶橡胶树三叶橡胶树（（11））野生橡胶和栽培橡胶野生橡胶和栽培橡胶橡胶树，其表皮被割开时，就会流出乳白色的橡胶树，其表皮被割开时，就会流出乳白色的汁液，称为胶乳，胶乳经凝聚、洗涤、成型、干汁液，称为胶乳，胶乳经凝聚、洗涤、成型、干燥即得天然橡胶燥即得天然橡胶。。橡胶草橡胶草（（22））橡胶草橡胶橡胶草橡胶（（33））杜仲胶杜仲胶杜仲除木材外，全身均含杜仲胶。纯杜杜仲除木材外，全身均含杜仲胶。纯杜仲胶应为白色。杜仲具有热塑性、高度绝仲胶应为白色。杜仲具有热塑性、高度绝缘性、耐水性、耐潮湿性、高度粘着性、缘性、耐水性、耐潮湿性、高度粘着性、抗酸和抗碱性等。抗酸和抗碱性等。15一、天然橡胶的加工、品种和分级天然橡胶是从天然植物中采集并经加工而得到的一种高弹性材料。1、加工胶乳处理凝固机械处理干燥产品分级包装净化、混合、稀释用甲酸或乙酸凝固脱水、压绉、造粒采用热风穿透干燥法162、品种三叶橡胶树产的橡胶：通用类特种类改性类其他植物产的橡胶：银菊橡胶杜仲橡胶17恒粘橡胶它是在制胶时加入了占干胶重量0.4%的中性盐酸羟胺或中性硫酸羟胺或氨基脲等羟胺类化学药剂，使之与橡胶链上的醛基作用，将醛基钝化而抑制生胶贮存硬化，保持生胶的粘度在一个稳定的范围。固定粘度橡胶的主要特点是生胶门尼粘度低而且稳定。183、分级1.按外观质量分级如烟胶片及绉胶片2.按理化指标分级理化指标：杂质、塑性保持率、塑性初值、氮含量、灰分含量挥发分含量、颜色指数等。颗粒胶按此法分级两种分级方法19二、天然橡胶的化学成分和分子结构1.化学成分橡胶烃：92%~95%非橡胶物质：蛋白质（2.0%~3.0%）丙酮抽出物（1.5%~4.5%）水分（0.3%~1.0%）水溶物（＜1.0%）灰分（0.2%~0.5%）20三叶橡胶：杜仲胶、古塔波胶等：2、分子结构21三叶橡胶绝大多数分子量在3万~3000万之间，其平均分子量约为70万左右，分子量分布指数在2.8~10之间。分子量分布一般为双峰。3、分子量及其分布224、特性NR的密度为0.913g/cm3，Tg=72,Tf=130，开始分解温度为200，激烈分解温度为270。（1）为不饱和性橡胶，化学性质活泼，不耐老化。（2）为非极性橡胶，不耐烃类溶剂。（3）结晶性橡胶，有自补强作用。（4）综合性能好工艺性能好；物理机械性能好。（5）耐气透性和电绝缘性良好。5、用途：NR的通用性最广。23（SyntheticRubber）一、合成橡胶的发展概况、命名及分类概念发展概况命名合成橡胶是由各种单体经聚合反应或缩合反应而制成的高弹性聚合物。趋于按原料单体组成来命名如由丁二烯聚合的叫丁二烯橡胶；由丁二烯和苯乙烯共聚的则叫丁苯橡胶。分类初期研究甲基工业化时期1940~1954年间的进展工业化时期分类趋于按其性能和用途可分为：通用合成橡胶：性能与NR相近，物机性能和加工性能较好。特种合成橡胶：具有特殊性能24通通用用合合凡是性能与天然橡胶相近，物理机械性能和加工性能较好，能广泛用于轮胎和其他一般橡胶制品的，称为通用合成橡氯丁橡胶25种种合合凡是具有特殊性能，专门用于制作耐热、耐寒、耐化学物质腐蚀、耐溶剂、耐辐射等特种橡胶制品橡胶称为特种合成橡氯磺化聚乙烯26（一）聚异戊二烯橡胶（异戊橡胶，IR）IR为白色或乳白色半透明弹性体，有“合成天然橡胶”之称。1.品种类型及微观结构根据所用催化剂的不同分为钛型（高顺式）和锂型（中顺式）。注：我国采用稀土催化剂体系来合成异戊橡胶，称为稀土胶，其顺式1，4含量约为94%。二、通用合成橡胶27※异戊橡胶与天然橡胶的结构和性质差别：（1）杂质少，凝胶含量低，质地较纯净；（2）分子量分布较窄，生胶门尼粘度较低；（3）因IR的微观结构中顺式含量低于NR，故结构的规整性低于天然橡胶。28性能（与NR相比）硫化速度较慢，硫化胶的拉伸强度、定伸应力、撕裂强度和硬度等均较低，而扯断伸长率较大。弹性较好、生热小、抗龟裂性好。耐水性、电绝缘性及耐老化性比NR好易于塑炼，流动性优于NR，但对填料的分散性及粘着性比NR差。3.用途：一切用天然橡胶的场合，几乎都可以用异戊橡胶代替。29二、丁苯苯橡橡胶胶styrenebutadienerubberstyrenebutadienerubber（（SBRSBR丁苯橡胶是最早工业化的合成橡胶，也是合成橡胶中产量和消耗量最大的胶种。目前，丁苯橡胶(包括胶乳)的产量约占整个合成橡胶生产量的55%，低温乳聚丁苯橡胶约占整个丁苯橡胶产量的80%。 丁苯橡胶是 丁苯橡胶是丁二烯和苯乙烯（ 丁二烯和苯乙烯（70 70：：30 30））的共聚物。为浅 的共聚物。为浅 黄褐色弹性体，按其合成方法通常分为乳液聚合丁苯橡胶 黄褐色弹性体，按其合成方法通常分为乳液聚合丁苯橡胶 （简称 （简称乳聚丁苯橡胶 乳聚丁苯橡胶，，ESBR ESBR））和溶液聚合丁苯橡胶（简称 和溶液聚合丁苯橡胶（简称 溶聚丁苯橡胶 溶聚丁苯橡胶，，SSBR SSBR）） 丁苯橡胶的结构 丁苯橡胶的结构 丁苯橡胶是丁二烯和苯乙烯的共聚物，其中丁二烯可以顺丁苯橡胶是丁二烯和苯乙烯的共聚物，其中丁二烯可以顺 式－11，，44结构，反式－结构，反式－l l，，44结构和 结构和1 1，，22结构存在于分子链 结构存在于分子链 羧基丁苯橡胶是在丁苯橡胶聚合过程中加入少量羧基丁苯橡胶是在丁苯橡胶聚合过程中加入少量(1 (1％～ ％～33 ％％))的丙烯酸类单体共聚而制成。 的丙烯酸类单体共聚而制成。 2、品种类型 1000高温丁苯橡胶 1100高温丁苯炭黑母胶 高温乳聚丁苯橡胶 1200高温充油丁苯橡胶 1300高温充油丁苯炭黑母胶 2000高温丁苯胶乳 一般品种 1500低温丁苯橡胶 低温乳聚丁苯橡胶 1600低温丁苯炭黑母胶 1700低温充油丁苯橡胶 1800低温充油丁苯炭黑母胶 乳液聚合 2100低温丁苯胶乳 丁苯橡胶 高苯乙烯丁苯橡胶 特殊品种丁苯橡胶 液体丁苯橡胶 羧基丁苯橡胶 锂系溶聚丁苯橡胶：无规共聚丁苯橡胶 嵌段共聚丁苯（热塑性丁苯橡胶） 溶液聚合 醇烯溶聚丁苯橡胶 丁苯橡胶 锡偶联溶聚丁苯橡胶 高反式-1，4-丁苯橡胶 33 丁苯橡胶 丁苯橡胶 类型 类型 宏观结构 宏观结构 微观结构 微观结构 凝胶凝胶 Mn Mn 万万 Mw/M Mw/M nn 苯乙烯 苯乙烯 MM％％ 顺式 顺式M 反式反式M 乙烯乙烯 基基MM％％ 乳聚高温丁 乳聚高温丁 苯橡胶 苯橡胶 （（1000 1000系列） 系列） 大量 大量 多多 10 10 7.5 7.5 23.4 23.4 16.6 16.6 46.3 46.3 13.7 13.7 乳聚低温丁 乳聚低温丁 苯橡胶 苯橡胶 （（1500 1500系列） 系列） 中等 中等 少量 少量 10 10 44～～66 23 9.69.6 55 55 12 12 胶（12041204） 少量少量 少量 少量 20 20 1.5 1.5 32 32 32 32 41 41 27 27 乳聚丁苯橡胶（ 乳聚丁苯橡胶（ESBR ESBR)) 乳聚丁苯橡胶是自由基聚合，自工业化生产以来，己过其鼎乳聚丁苯橡胶是自由基聚合，自工业化生产以来，己过其鼎 盛时期，生产技术成熟，产品质量稳定，品种牌号齐全。 盛时期，生产技术成熟，产品质量稳定，品种牌号齐全。 ESBRESBR 工业化初期 工业化初期,,采用高温 采用高温(50) (50) 聚合工艺合成的产品凝胶 聚合工艺合成的产品凝胶 含量高 含量高, ,相对分子质量分布变宽度可达 相对分子质量分布变宽度可达7.5 7.5 以上 以上, 称为硬橡胶称为硬橡胶。。 随着氧化随着氧化-- 还原引发体系的开发 还原引发体系的开发,,使得低温 使得低温(5 ESBRESBR软胶产 品的性能优于高温硬胶品的性能优于高温硬胶,,低温聚合工艺逐步取代热法聚合工艺。 低温聚合工艺逐步取代热法聚合工艺。 乳聚丁苯橡胶的优点 乳聚丁苯橡胶的优点 硫化曲线平坦，胶料不易焦烧和过硫。 硫化曲线平坦，胶料不易焦烧和过硫。 耐磨性、耐热性、耐油性和耐老化性等均比天然橡胶好。高温耐磨性、耐热性、耐油性和耐老化性等均比天然橡胶好。高温 耐磨性好，适用于乘用胎。 耐磨性好，适用于乘用胎。 加工中分子量降到一定程度后不再降低，因而不易过炼，可塑 加工中分子量降到一定程度后不再降低，因而不易过炼，可塑 度均匀。硫化胶硬度变化小。 度均匀。硫化胶硬度变化小。 提高分子量可达到高填充。充油丁苯橡胶的加工性能好。 提高分子量可达到高填充。充油丁苯橡胶的加工性能好。 丁苯橡胶很容易与其它高不饱和通用橡胶并用，尤其是与天然丁苯橡胶很容易与其它高不饱和通用橡胶并用，尤其是与天然