橡膠的特性和用途

1、橡膠的特性和用途目錄橡膠材料的特性與用途I33335、具有溫度依賴性41、具有高彈性 2、具有粘彈性 3、具有緩沖減震作用 4、具有電絕緣性6、具有老化現(xiàn)象 47、必須進(jìn)行硫化4橡膠的種類與特性 4I. 天然橡膠（NR 42_丁苯橡膠（SBR 53. 順丁橡膠（BR 54. 異戊橡膠（IR） 55. 氯丁橡膠（CR 66. 丁基橡膠（IIR ） 67. 丁腈橡膠（NBR 78. 氫化丁腈橡膠（HNBR 79. 乙丙橡膠（EPMWEPDM 710. 硅橡膠（Q 8II. 氟橡膠（FPM 812. 聚氨酯橡膠（AUWEU） 913. 丙烯酸酯橡膠（ACMAEM 914. 氯磺化聚乙烯橡膠（CSM

2、915. 氯醚橡膠（C0WECO 1016. 氯化聚乙烯橡膠（CMI或CPE 10丁腈橡膠的應(yīng)用 10（一）簡(jiǎn)介與特性 10（二）研發(fā)歷史 12（三）生產(chǎn)規(guī)模 13（四）生產(chǎn)技術(shù) 13（五）產(chǎn)品應(yīng)用 13（六）研發(fā)趨勢(shì) 13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 +150C）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

3、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(lái)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。6、 具有老化現(xiàn)象如同金屬腐蝕、木材腐朽、巖石風(fēng) 化一樣，橡膠 也會(huì)因環(huán)境條件變化而發(fā)生老化，使性能變壞， 使用壽命縮短。7、 必須進(jìn)行硫化 橡膠必須加入硫磺或其它能使橡膠 硫化（或交聯(lián)）的物質(zhì)，使橡膠大分子交聯(lián)成空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，才 能得到具有使用價(jià)值的橡膠制

4、品，但是熱塑橡膠可不必硫化。橡膠的種類與特性1. 天然橡膠（NR 以橡膠烴（聚異戊二烯）為主，含少量蛋白質(zhì)、 水分、樹(shù)脂酸、糖類和無(wú)機(jī)鹽等，是一種非極性物質(zhì)，它溶于非 極性的溶劑和油中。 彈性大，定伸強(qiáng)度高，抗撕裂性和電絕緣性 優(yōu)良，耐磨性和耐旱性良好，加工性佳，易于其它材料粘合，在 綜合性能方面優(yōu)于多數(shù)合成橡膠。缺點(diǎn)是耐氧和耐臭氧性差，容 易老化變質(zhì)；耐油和耐溶劑性不好，在環(huán)己烷、汽油、笨中，硫化前溶解，硫化后溶脹。抵抗酸堿的腐蝕能力低，抗 10%勺氫氟 酸，20%的鹽酸，30%勺硫酸、50%勺氫氧化鈉；耐熱性不高。使用 溫度范圍：約60C + 80C。制作輪胎、膠鞋、膠管、膠帶、 電線電纜

5、的絕緣層和護(hù)套以及其他通用制品。特別適用于制造扭 振消除器、發(fā)動(dòng)機(jī)減震器、機(jī)器支座、橡膠-金屬懸掛元件、膜 片、模壓制品。2. 丁苯橡膠（SBR 丁二烯和苯乙烯的共聚體。性能接近天然橡膠，是目前產(chǎn)量最大的通用合成橡膠，其特點(diǎn)是耐磨性、耐老 化和耐熱性超過(guò)天然橡膠，質(zhì)地也較天然橡膠均勻。缺點(diǎn)是：彈 性較低，抗屈撓、抗撕裂性能較差，在多次形變下生熱量大，耐 油、耐熱、耐特種介質(zhì)的性能差；加工性能差，特別是自粘性差、 生膠強(qiáng)度低。使用溫度范圍：約50C+ 100C。主要用以代替 天然橡膠制作輪胎、膠板、膠管、膠鞋及其他通用制品。3順丁橡膠（BR 是由丁二烯聚合而成的順式結(jié)構(gòu)橡膠，無(wú)需 塑煉，屬于極性

6、物質(zhì)。優(yōu)點(diǎn)是：彈性與耐磨性優(yōu)良，耐老化性好, 耐低溫性優(yōu)異，在動(dòng)態(tài)負(fù)荷下發(fā)熱量小，易于金屬粘合，化學(xué)穩(wěn) 定型好，能抵抗除強(qiáng)酸外的大部分化學(xué)藥品的腐蝕。缺點(diǎn)是強(qiáng)度 較低，抗撕裂性差，加工性能與自粘性差。使用溫度范圍：約- 60C + 100C。一般多和天然橡膠或丁苯橡膠并用， 主要制作輪 胎胎面、運(yùn)輸帶和特殊耐寒制品。4. 異戊橡膠（IR） 是由異戊二烯單體聚合而成的一種順式結(jié)構(gòu) 橡膠?；瘜W(xué)組成、立體結(jié)構(gòu)與天然橡膠相似，性能也非常接近天 然橡膠，故有合成天然橡膠之稱。它具有天然橡膠的大部分優(yōu)點(diǎn)， 耐老化由于天然橡膠，彈性和強(qiáng)力比天然橡膠稍低，力口工性能差， 成本較高。使用溫度范圍：約50C+ 1

7、00C可代替天然橡膠制 作輪胎、膠鞋、膠管、膠帶以及其他通用制品。5. 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45C + 100C。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

8、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。6. 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 C以下；能耐無(wú)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- 40C + 120C。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

9、、耐熱運(yùn)輸帶、耐熱老化的膠布制品。7. 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 C + 100 C。主要用于制造各種耐油制品，如膠 管、密封制品等。8. 氫化丁腈橡膠（HNBR 丁二烯和丙烯晴的共聚體。它是通過(guò)全部或部分氫化NBR勺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(guò)氧化物交聯(lián)時(shí)耐熱性比 NBF好，其他性能 與丁腈橡

10、膠一樣。缺點(diǎn)是價(jià)格較高。使用溫度范圍：約30C + 150 C。主要用于耐油、耐高溫的密封制品。9. 乙丙橡膠（EPMWEPDM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)150C, 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50C + 150C。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。1

11、0. 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 C）又耐 低溫（最低100C），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)定性很咼，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：60C+ 200Co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(wú)毒無(wú)味， 還用于食品及醫(yī)療工業(yè)。11. 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)300C，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)

12、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 C + 200C。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)。12. 聚氨酯橡膠（AUWEU）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30C + 80C。制作輪胎緊挨由零件、墊圈、防震制品，以及耐磨、

13、高 強(qiáng)度和耐油的橡膠制品。13. 丙烯酸酯橡膠（ACMWAEM 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(wú)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25C + 150C?？捎糜谥圃炷陀汀⒛蜔?、耐老化 的制品，如密封件、膠管、化工襯里等。14. 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。

14、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 C + 120C?？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。15. 氯醚橡膠（COWECO 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 C + 140C?？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。16.

15、氯化聚乙烯橡膠（CM或 CPE 是聚乙烯通過(guò)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20C + 120C。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（一）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

16、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nitrilebutadiene rubber 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4246、 3641、3135、2530、1824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120C的空氣中或在150C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

17、。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(lái)，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(guò)程與丁苯橡膠類似。溫度可采用30C或約5C ,轉(zhuǎn)化率一般維持在70%85%。生產(chǎn)工藝有以下一些特點(diǎn)： 單體丙烯腈極性較強(qiáng)，致使在聚合過(guò)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。介質(zhì)的堿性或酸性太 強(qiáng)或聚合溫度過(guò)高都會(huì)引起氰基的水解，即:生成的酸會(huì)破壞乳

18、化劑，這也是導(dǎo)致乳膠不穩(wěn)定的原因之一。 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。丁二烯與丙烯腈的競(jìng)聚率 相差頗遠(yuǎn)（在40C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30C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5C ,以減少副反應(yīng)來(lái)改善它的加工性能。另一方面，丁腈橡膠 還可通過(guò)與多種橡膠如氯丁橡膠、異戊橡膠、順丁橡膠、丁苯 橡膠等及合成樹(shù)脂如聚氯乙烯、酚醛樹(shù)脂等共混（見(jiàn)高分子共 混物），使性能得到改進(jìn)。（二）研發(fā)歷史丁睛橡膠是目前用量