橡膠的原料生膠

1、彈性體材料與加工彈性體材料與加工許博許博Tel：01068985233；Phone四、本科程的特點四、本科程的特點1. .專業(yè)性強專業(yè)性強2. . 需記憶的東西多：需記憶的東西多： 各種常用生膠的代號、性能、結構。各種常用生膠的代號、性能、結構。 配合劑的品種、分類、性能等。配合劑的品種、分類、性能等。 各工藝過程的工藝條件。各工藝過程的工藝條件。3. .理論性、實踐性強。理論性、實踐性強。五、常見概念五、常見概念生膠生膠原料橡膠，即沒有原料橡膠，即沒有經過加工和配合的未交聯經過加工和配合的未交聯狀態(tài)的橡膠狀態(tài)的橡膠。分子呈分子呈線型結構。線型結構。硫化膠硫化膠生膠經

2、過加工和配合生膠經過加工和配合已交聯的橡膠。即交聯結構已交聯的橡膠。即交聯結構的橡膠的橡膠。按按形形態(tài)態(tài)分分固態(tài)生膠固態(tài)生膠(干膠干膠)膠乳或膠乳或乳膠乳膠 指高聚物的粒子分散在指高聚物的粒子分散在水介質中所形成的具有一定水介質中所形成的具有一定穩(wěn)定性的膠體分散體系。穩(wěn)定性的膠體分散體系。彈性高聚物，是未交彈性高聚物，是未交聯和已交聯兩種狀態(tài)聯和已交聯兩種狀態(tài)的總稱。的總稱。六、常見概念六、常見概念2.橡膠類似物橡膠類似物指橡膠代用品，可部分代替指橡膠代用品，可部分代替橡膠來使用。如再生膠、硫化膠粉。橡膠來使用。如再生膠、硫化膠粉。五、生膠和配合劑五、生膠和配合劑n配合劑配合劑在生膠中所加入的

3、各種化學藥品在生膠中所加入的各種化學藥品。 類型類型 功能功能n生膠及橡膠類似物生膠及橡膠類似物 基本材料（主體）基本材料（主體）n硫化體系（硫化劑促進劑硫化體系（硫化劑促進劑 起硫化作用起硫化作用 活性劑防焦劑）活性劑防焦劑）n補強填充劑補強填充劑 改善某些性能（提高物機性改善某些性能（提高物機性 能，降低成本）能，降低成本） n軟化增塑劑軟化增塑劑 改善加工操作性能改善加工操作性能n防老劑防老劑 改善（提高）質量，延長使改善（提高）質量，延長使 用壽命用壽命n專用配合劑專用配合劑 賦予特殊性能賦予特殊性能 第一章第一章 生生 膠膠學習要求學習要求概概 述述第一節(jié)第一節(jié) 天然橡膠天然橡膠第二

4、節(jié)第二節(jié) 合成橡膠合成橡膠第三節(jié)第三節(jié) 其它形式橡膠品種其它形式橡膠品種第四節(jié)第四節(jié) 硫化膠粉和再生膠硫化膠粉和再生膠第一章第一章 生生 膠膠（學習要求）（學習要求）n學習目的：學習目的： 生膠和橡膠類似物是橡膠工業(yè)最基本的原料。通生膠和橡膠類似物是橡膠工業(yè)最基本的原料。通過本章的學習，了解各種生膠的化學組成（結構）和過本章的學習，了解各種生膠的化學組成（結構）和品種類型以及其使用特點。掌握天然膠和主要通用合品種類型以及其使用特點。掌握天然膠和主要通用合成橡膠的特性。成橡膠的特性。n學習重點：學習重點： 重點闡明天然橡膠和通用合成膠的化學組成與特重點闡明天然橡膠和通用合成膠的化學組成與特性之間

5、的關系。性之間的關系。 n學習難點：學習難點： 生膠的化學組成與特性之間的關系。生膠的化學組成與特性之間的關系。 概概 述述 一、橡膠的分類一、橡膠的分類 1.按來源與用途分按來源與用途分 2.按外觀形態(tài)分按外觀形態(tài)分 3.按交聯方式按交聯方式 4.按化學結構分類按化學結構分類 1.按來源與用途分按來源與用途分 天然橡膠天然橡膠 通用合成橡膠通用合成橡膠 合成橡膠合成橡膠 特種合成橡膠特種合成橡膠 2.按外觀形態(tài)分按外觀形態(tài)分 固體（塊狀及片狀）橡膠固體（塊狀及片狀）橡膠為目前工為目前工 業(yè)應用的主要品種業(yè)應用的主要品種 液體橡膠液體橡膠 粉末橡膠粉末橡膠3.按交聯方式分按交聯方式分 化學交聯

6、的傳統(tǒng)橡膠化學交聯的傳統(tǒng)橡膠 熱塑性彈性體熱塑性彈性體4.按化學結構分按化學結構分碳鏈橡膠碳鏈橡膠雜鏈橡膠雜鏈橡膠不飽和非極性橡膠：不飽和非極性橡膠：NR、SBR、BR、IR不飽和極性橡膠：不飽和極性橡膠：NBR、CR飽和非極性橡膠：飽和非極性橡膠：EPM、EPDM、IIR飽和極性橡膠：飽和極性橡膠：FPM、CPE、 ACM、 丁吡橡膠、丁吡橡膠、 聚乙烯醇橡膠、聚乙烯醇橡膠、 乙烯乙烯-丙烯酸甲酯橡膠丙烯酸甲酯橡膠MVQ、AU、EU、CO、ECO、T二、天然橡膠與合成橡膠的比較二、天然橡膠與合成橡膠的比較生膠類型生膠類型品種品種產量產量 性能性能用途寬廣用途寬廣天然橡膠天然橡膠較少較少較低較

7、低綜合性能好綜合性能好 較窄較窄合成橡膠合成橡膠較多較多較高較高特種性能好特種性能好 較廣較廣注：天然膠與某一種合成膠相比則用途較廣，注：天然膠與某一種合成膠相比則用途較廣，若與整類合成膠相比則用途較窄若與整類合成膠相比則用途較窄 第一節(jié)第一節(jié) 天然橡膠天然橡膠（Natural Rubber）n一、天然橡膠的加工、品種和分級一、天然橡膠的加工、品種和分級n二、天然橡膠的化學成分和分子結構二、天然橡膠的化學成分和分子結構n三、天然橡膠的特性及用途三、天然橡膠的特性及用途一、天然橡膠的加工、品種和分級一、天然橡膠的加工、品種和分級n天然橡膠天然橡膠是從天然植物中采集并經加工而得到的一種高彈是從天然

8、植物中采集并經加工而得到的一種高彈性材料。性材料。n1、加工、加工膠乳處膠乳處理理凝凝 固固機械處機械處理理干干 燥燥產品分級產品分級包裝包裝凈化、混合、凈化、混合、稀稀釋釋用甲酸或乙用甲酸或乙酸凝固酸凝固脫水、壓縐、脫水、壓縐、造粒造粒采用熱風穿透干燥采用熱風穿透干燥法法2、品種、品種n 三葉橡膠樹產的橡膠：三葉橡膠樹產的橡膠： 通用類通用類 特種類特種類 改性類改性類n 其他植物產的橡膠：其他植物產的橡膠： 銀菊橡膠銀菊橡膠 杜仲橡膠杜仲橡膠 恒粘橡膠恒粘橡膠 它是在制膠時加入了占干膠重它是在制膠時加入了占干膠重量量0.4%0.4%的中性鹽酸羥胺或中性硫酸的中性鹽酸羥胺或中性硫酸羥胺或氨基

9、脲等羥胺類化學藥劑，羥胺或氨基脲等羥胺類化學藥劑，使之與橡膠鏈上的醛基作用，將醛使之與橡膠鏈上的醛基作用，將醛基鈍化而抑制生膠貯存硬化，保持基鈍化而抑制生膠貯存硬化，保持生膠的粘度在一個穩(wěn)定的范圍。生膠的粘度在一個穩(wěn)定的范圍。 固定粘度橡膠的主要特點是生固定粘度橡膠的主要特點是生膠門尼粘度低而且穩(wěn)定。膠門尼粘度低而且穩(wěn)定。3、分級、分級 1. .按外觀質量分級按外觀質量分級 如煙膠片及縐膠片如煙膠片及縐膠片2. .按理化指標分級按理化指標分級理化指標：理化指標：雜質、塑性保持率、塑性初雜質、塑性保持率、塑性初值、氮含量、灰分含量值、氮含量、灰分含量 揮揮發(fā)分含量、顏色指數等。發(fā)分含量、顏色指數

10、等。顆粒膠按此法分級顆粒膠按此法分級二、天然橡膠的化學成分和分子結構二、天然橡膠的化學成分和分子結構1.化學成分化學成分橡膠烴：橡膠烴：92%95%非橡膠物質：非橡膠物質： 蛋白質（蛋白質（2.0%3.0%） 丙酮抽出物（丙酮抽出物（1.5%4.5%） 水分（水分（0.3%1.0%） 水溶物（水溶物（1.0%） 灰分（灰分（0.2%0.5%） 三葉橡膠：三葉橡膠： 杜仲膠、古塔波膠等：杜仲膠、古塔波膠等：C H2C HC3C H2C Hn2、分子結構、分子結構n 三葉橡膠絕大多數三葉橡膠絕大多數分子量在分子量在3萬萬3000萬之間，其平均分子萬之間，其平均分子量約為量約為70萬左右，萬左右，分

11、子量分布指數在分子量分布指數在2.810之間。分子之間。分子量分布一般為雙峰。量分布一般為雙峰。3、分子量及其分布、分子量及其分布n4、特性、特性 NR的密度為的密度為0.913g/cm3，Tg= 72,Tf=130，開始分解溫度為開始分解溫度為200，激烈分解溫度為，激烈分解溫度為270。（1）為不飽和性橡膠，化學性質活潑，不耐老化。）為不飽和性橡膠，化學性質活潑，不耐老化。（2）為非極性橡膠，不耐烴類溶劑。）為非極性橡膠，不耐烴類溶劑。（3）結晶性橡膠，有自補強作用。）結晶性橡膠，有自補強作用。（4）綜合性能好）綜合性能好 工藝性能好；物理機械性能好。工藝性能好；物理機械性能好。（5）耐氣

12、透性和電絕緣性良好。）耐氣透性和電絕緣性良好。 n 5、用途、用途：NR的通用性最廣。的通用性最廣。 第二節(jié)第二節(jié) 合成橡膠合成橡膠（Synthetic Rubber）一、合成橡膠的發(fā)展概況、命名及分類一、合成橡膠的發(fā)展概況、命名及分類概念概念發(fā)展概況發(fā)展概況命名命名 合成橡膠是由各種單體經聚合反應或縮合合成橡膠是由各種單體經聚合反應或縮合反應而制成的高彈性聚合物。反應而制成的高彈性聚合物。趨于按原料單體組成來命名趨于按原料單體組成來命名 如由丁二烯聚合的叫丁二如由丁二烯聚合的叫丁二烯橡膠；由丁二烯和苯乙烯烯橡膠；由丁二烯和苯乙烯共聚的則叫丁苯橡膠。共聚的則叫丁苯橡膠。分類分類初期研究初期研究

13、甲基工業(yè)化時期甲基工業(yè)化時期 19401954年間的進展年間的進展工業(yè)化時期工業(yè)化時期 分類趨于按其性能和用途可分為：分類趨于按其性能和用途可分為：通用合成橡膠：性能與通用合成橡膠：性能與NR 相近，物機相近，物機 性能和加工性能較好。性能和加工性能較好。特種合成橡膠：具有特殊性能特種合成橡膠：具有特殊性能n凡是性能與天然橡膠相近，物理機械性能和加工性能較好，能廣泛用于輪胎和其他一般橡膠制品的，稱為通用合成橡膠。1 1 丁苯橡膠丁苯橡膠2 2 順丁橡膠順丁橡膠3 3 異戊橡膠異戊橡膠4 4 乙丙橡膠乙丙橡膠5 5 丁基橡膠丁基橡膠6 6 氯丁橡膠氯丁橡膠凡是具有特殊性能，專門用于制作耐熱、耐寒

14、、耐化學物質腐蝕、耐溶劑、耐輻射等特種橡膠制品橡膠稱為特種合成橡膠。1 1 丁腈橡膠丁腈橡膠2 2 硅橡膠硅橡膠 3 3 氟橡膠氟橡膠4 4 聚氨酯橡膠聚氨酯橡膠5 5 丙烯酸酯橡膠丙烯酸酯橡膠6 6 氯磺化聚乙烯氯磺化聚乙烯 （一）聚異戊二烯橡膠（異戊橡膠，（一）聚異戊二烯橡膠（異戊橡膠，IR） IR為白色或乳白色半透明彈性體，有為白色或乳白色半透明彈性體，有“合成天合成天然橡膠然橡膠”之稱。之稱。1.品種類型及微觀結構品種類型及微觀結構 根據所用催化劑的不同分為鈦型（高順式）根據所用催化劑的不同分為鈦型（高順式）和鋰型（中順式）。和鋰型（中順式）。 注：我國采用稀土催化劑體系來合成異戊橡膠

15、，稱為注：我國采用稀土催化劑體系來合成異戊橡膠，稱為稀土膠稀土膠， 其順式其順式1，4含量約為含量約為94%。二、通用合成橡膠二、通用合成橡膠異戊橡膠與天然橡膠的結構和性質差別：異戊橡膠與天然橡膠的結構和性質差別：（1）雜質少，凝膠含量低，質地較純凈；）雜質少，凝膠含量低，質地較純凈；（2）分子量分布較窄，生膠門尼粘度較）分子量分布較窄，生膠門尼粘度較 低；低；（3）因）因IR的微觀結構中順式含量低于的微觀結構中順式含量低于NR， 故結構的規(guī)整性低于天然橡膠。故結構的規(guī)整性低于天然橡膠。2. 性能性能（與與NR相比相比） 硫化速度較慢，硫化膠的拉伸強硫化速度較慢，硫化膠的拉伸強度、定伸應力、撕

16、裂強度和硬度等度、定伸應力、撕裂強度和硬度等均較低，而扯斷伸長率較大。彈性均較低，而扯斷伸長率較大。彈性較好、生熱小、較好、生熱小、 抗龜裂性好?？过斄研院?。 耐水性、電絕緣性及耐水性、電絕緣性及耐老化性比耐老化性比NR好好 易于塑煉，流動性優(yōu)于易于塑煉，流動性優(yōu)于NR，但對填料的分散性及粘著性比但對填料的分散性及粘著性比NR差。差。 3.用途用途：一切用天然橡膠的場合，幾乎都可以用一切用天然橡膠的場合，幾乎都可以用 異戊橡膠代替。異戊橡膠代替。2、品種類型、品種類型 1000高溫丁苯橡膠高溫丁苯橡膠 1100高溫丁苯炭黑母膠高溫丁苯炭黑母膠 高溫乳聚丁苯橡膠高溫乳聚丁苯橡膠 1200高溫充油

17、丁苯橡膠高溫充油丁苯橡膠 1300高溫充油丁苯炭黑母膠高溫充油丁苯炭黑母膠 2000高溫丁苯膠乳高溫丁苯膠乳 一般品種一般品種 1500低溫丁苯橡膠低溫丁苯橡膠 低溫乳聚丁苯橡膠低溫乳聚丁苯橡膠 1600低溫丁苯炭黑母膠低溫丁苯炭黑母膠 1700低溫充油丁苯橡膠低溫充油丁苯橡膠 1800低溫充油丁苯炭黑母膠低溫充油丁苯炭黑母膠 乳液聚合乳液聚合 2100低溫丁苯膠乳低溫丁苯膠乳 丁苯橡膠丁苯橡膠 高苯乙烯丁苯橡膠高苯乙烯丁苯橡膠 特殊品種丁苯橡膠特殊品種丁苯橡膠 液體丁苯橡膠液體丁苯橡膠 羧基丁苯橡膠羧基丁苯橡膠 鋰系溶聚丁苯橡膠鋰系溶聚丁苯橡膠 ：無規(guī)共聚丁苯橡膠：無規(guī)共聚丁苯橡膠 嵌段共聚

18、丁苯（熱塑性丁苯橡膠）嵌段共聚丁苯（熱塑性丁苯橡膠） 溶液聚合溶液聚合 醇烯溶聚丁苯橡膠醇烯溶聚丁苯橡膠 丁苯橡膠丁苯橡膠 錫偶聯溶聚丁苯橡膠錫偶聯溶聚丁苯橡膠 高反式高反式-1，4-丁苯橡膠丁苯橡膠3.特性特性 不飽和性橡膠，化學活性較不飽和性橡膠，化學活性較NR 低，硫化速度低，硫化速度較慢，耐熱耐老化性較好。較慢，耐熱耐老化性較好。非極性橡膠，耐油性差（比非極性橡膠，耐油性差（比NR 稍好）稍好） 。非結晶性橡膠，無自補強性，純膠強度為非結晶性橡膠，無自補強性，純膠強度為1.43.0 MPa，因此需用炭黑補強，因此需用炭黑補強 。耐磨性，耐氣透性良好耐磨性，耐氣透性良好。 彈性低，耐寒性

19、，自粘性差，生熱大，加彈性低，耐寒性，自粘性差，生熱大，加工收縮性大。充油后能降低生熱，加工性能好。工收縮性大。充油后能降低生熱，加工性能好。另外，另外，SBR不易過煉，可塑度均勻不易過煉，可塑度均勻。4.用途：用途：SBR主要用于制造輪胎胎面，也用于制造膠管、主要用于制造輪胎胎面，也用于制造膠管、 膠帶、膠鞋大底，與膠帶、膠鞋大底，與NR，BR并用，彌補其性能上不足并用，彌補其性能上不足。（三）聚丁二烯橡膠（順丁膠，（三）聚丁二烯橡膠（順丁膠，BR，無色或，無色或淺色，透明）淺色，透明） 1、制法及分子結構、制法及分子結構 溶聚法、乳聚法溶聚法、乳聚法 分子結構分子結構：C H2C H2C

20、HC Hn2、品種類型、品種類型高順式聚丁二烯橡膠高順式聚丁二烯橡膠:順式結構含量為順式結構含量為9799%中順式聚丁二烯橡膠中順式聚丁二烯橡膠:順式結構含量為順式結構含量為9095%低順式聚丁二烯橡膠低順式聚丁二烯橡膠:順式結構含量為順式結構含量為3240%應用的主要品種應用的主要品種3.特性特性 不飽和性橡膠，可與硫磺及氧起反應，不飽和性橡膠，可與硫磺及氧起反應，化學活性較化學活性較NR 低，耐熱耐老化性較低，耐熱耐老化性較NR好。好。非極性橡膠，耐油性差。非極性橡膠，耐油性差。結晶性橡膠，無自補強作用，強度低結晶性橡膠，無自補強作用，強度低 。彈性高（最高）；耐低溫（彈性高（最高）；耐低

21、溫（Tg= 105）；）； 耐磨（耐磨（Tg有關）；生熱小。有關）；生熱小。 加工性能差（對溫度敏感，溫度高則易加工性能差（對溫度敏感，溫度高則易脫輥），脫輥）， 不耐撕裂，粘著性差，抗?jié)窕圆患选２荒退毫?，粘著性差，抗?jié)窕圆患?。較易冷流較易冷流4.用途用途：制造輪胎胎面以及耐寒制品，常與制造輪胎胎面以及耐寒制品，常與NR，SBR并用。并用。 討論題：試比較一下天然橡膠，丁苯膠和順丁膠討論題：試比較一下天然橡膠，丁苯膠和順丁膠的彈性，耐老化性，耐寒性，與硫磺反應性等有何的彈性，耐老化性，耐寒性，與硫磺反應性等有何差異。并從化學結構上加以解釋。差異。并從化學結構上加以解釋。n解：解：nNR：n

22、SBR：nBR：CH2CHC3CH2CHnC H2C H2C HC H（）x（C H2C H）nyC H2C H2C HC Hnn彈性彈性 （與分子鏈的柔順性有關）與分子鏈的柔順性有關） BRNRSBRn耐老化性耐老化性（與雙鍵的活性有關）（與雙鍵的活性有關） SBRBRNRn耐寒性（與耐寒性（與Tg有關）有關） BRNRSBRn與硫磺的反應性與硫磺的反應性（取決于雙鍵的活性）（取決于雙鍵的活性） NRBRSBR（四）乙丙橡膠（四）乙丙橡膠(EPM、EPDM)n 乙丙橡膠為白色至淺黃色半透明狀的無規(guī)彈乙丙橡膠為白色至淺黃色半透明狀的無規(guī)彈性體。性體。1. 品種及分類品種及分類熱塑性乙丙橡熱塑性

23、乙丙橡膠膠二元二元共聚物共聚物改性改性乙丙橡膠乙丙橡膠三元共聚物：三元共聚物：D型、型、E型、型、H型型2. 二元乙丙橡膠（二元乙丙橡膠（EPM） 分子結構式分子結構式： EPM為飽和性橡膠，有優(yōu)異的耐老化性能，不為飽和性橡膠，有優(yōu)異的耐老化性能，不能用硫磺來硫化，必須用能用硫磺來硫化，必須用過氧化物過氧化物來硫化。來硫化。2C H2C H（）x（C H2C H）ny3C H 3. 三元乙丙橡膠三元乙丙橡膠(EPDM) n乙叉型乙叉型(E型型)：n雙環(huán)型雙環(huán)型(D型型)： x2CH（2CH）3CHCH2CH（）yCH CHn.CH3CHx2CH（2CH）3CHCH2CH（）yCH CHn.nE

24、PDM(H型型)4.特性特性 飽和性橡膠，耐熱、耐老化、耐化學腐蝕性飽和性橡膠，耐熱、耐老化、耐化學腐蝕性優(yōu)秀，化學穩(wěn)定性極高。優(yōu)秀，化學穩(wěn)定性極高。非極性橡膠，耐油性差。非極性橡膠，耐油性差。非結晶性橡膠，無自補強性，需補強非結晶性橡膠，無自補強性，需補強 。 彈性好彈性好(僅次于僅次于NR，BR)，耐沖擊性能好，耐沖擊性能好(分子上為單鍵分子上為單鍵)，耐熱水。，耐熱水。電絕緣性相當好。電絕緣性相當好。 可用硫磺來硫化，也可用過氧化物來硫化，可用硫磺來硫化，也可用過氧化物來硫化，但二元乙丙橡膠只能用過氧化物來硫化。但二元乙丙橡膠只能用過氧化物來硫化。5. 用途用途：主要用于要求耐老化、耐水

25、、耐腐蝕及電氣絕緣主要用于要求耐老化、耐水、耐腐蝕及電氣絕緣等領域。如輪胎胎側、內胎、汽車配件、電線電纜等。等領域。如輪胎胎側、內胎、汽車配件、電線電纜等。 硫化速度慢，與其他不飽和橡膠并用難，硫化速度慢，與其他不飽和橡膠并用難，自粘性及互粘性自粘性及互粘性 較差，加工性能不好。較差，加工性能不好。（五）丁基橡膠（五）丁基橡膠(IIR)-異丁烯橡膠異丁烯橡膠n1.分子結構分子結構 IIR由異丁烯與少量異戊二烯單體在低溫下（約由異丁烯與少量異戊二烯單體在低溫下（約-100 ）共聚而成。呈白色或灰白色半透明狀。共聚而成。呈白色或灰白色半透明狀。 2.分類分類 一般品種（按不飽和度分）一般品種（按不

26、飽和度分）：0.61.0%（mol）， 1.11.5% （mol）、1.62.0%（mol） 、 丁基橡膠丁基橡膠 2.12.5%（mol）、 2.63.3%（mol） 鹵化品種鹵化品種：氯化丁基橡膠、溴化丁基橡膠氯化丁基橡膠、溴化丁基橡膠（）2CHxC3CH3CH3CH2CH2CHCHC）2CHC3CH3CH（y3.特性特性 飽和性橡膠，耐熱、耐臭氧、耐化學飽和性橡膠，耐熱、耐臭氧、耐化學腐蝕性能優(yōu)良。腐蝕性能優(yōu)良。非極性橡膠，耐油性差。非極性橡膠，耐油性差。結構較規(guī)整，伸長時能結晶（結構較規(guī)整，伸長時能結晶（Tg= - 65 ）強度較高。強度較高。具有優(yōu)異的氣密性具有優(yōu)異的氣密性良好的絕緣

27、性能（體積電阻大），減震消音良好的絕緣性能（體積電阻大），減震消音 硫化速度慢（雙鍵少），并用性能差，硫化速度慢（雙鍵少），并用性能差，粘著性差，易生熱粘著性差，易生熱 ，彈性較小。，彈性較小。 氣密性取決于氣體氣密性取決于氣體在橡膠中的擴散率。在橡膠中的擴散率。 4.鹵化丁基橡膠鹵化丁基橡膠 5.用途用途 為了提高為了提高IIR的硫化速度，的硫化速度，提高與不飽和橡膠的相容性，改善自粘性提高與不飽和橡膠的相容性，改善自粘性和與其它材料的互粘性，對和與其它材料的互粘性，對IIR進行了鹵化，進行了鹵化，包括氯化和溴化。鹵化物為包括氯化和溴化。鹵化物為CIIR和和BIIR。內胎、無內胎輪胎的氣密層

28、、內胎、無內胎輪胎的氣密層、醫(yī)用瓶醫(yī)用瓶塞、塞、耐化學腐蝕制品、減震制品等。耐化學腐蝕制品、減震制品等。（六）氯丁橡膠（六）氯丁橡膠（CR）1.分子結構分子結構 CR是由氯丁二烯為單體，采用乳液聚合而成的一是由氯丁二烯為單體，采用乳液聚合而成的一種高分子彈性體。呈淺黃色至褐色。種高分子彈性體。呈淺黃色至褐色。 2C H2C HC H（）nClC2品種類型品種類型 G型（硫調節(jié)型），即以硫作調節(jié)劑，型（硫調節(jié)型），即以硫作調節(jié)劑， 秋蘭姆作穩(wěn)定劑?？蓡为氂媒饘傺跚锾m姆作穩(wěn)定劑。可單獨用金屬氧 通用型通用型 化物來硫化。化物來硫化。 W型（非硫調節(jié)型），僅以型（非硫調節(jié)型），僅以TETD穩(wěn)定，穩(wěn)定

29、， 不含硫黃，需用金屬氧化物、硫黃不含硫黃，需用金屬氧化物、硫黃氯丁橡膠氯丁橡膠 和促進劑進行硫化。和促進劑進行硫化。 粘接型：作粘接劑粘接型：作粘接劑 專用型專用型 特殊用途型特殊用途型 3.特性特性n不飽和性橡膠，化學性質穩(wěn)定，耐老化性能優(yōu)良。不飽和性橡膠，化學性質穩(wěn)定，耐老化性能優(yōu)良。n極性橡膠，耐油耐溶劑性能優(yōu)良，氣密性、粘著性極性橡膠，耐油耐溶劑性能優(yōu)良，氣密性、粘著性 好，有導電性。好，有導電性。n易結晶性（易結晶性（Tg=-43），有自補強作用，有自熄性，有自補強作用，有自熄性，阻燃，貯存穩(wěn)定性差，對溫度敏感，需用金屬氧化物阻燃，貯存穩(wěn)定性差，對溫度敏感，需用金屬氧化物（ZnO、

30、MgO）來硫化。）來硫化。n彈性較低，耐寒性較差，低溫使用不理想。（極性彈性較低，耐寒性較差，低溫使用不理想。（極性橡膠共同點）橡膠共同點）4.用途用途nCR主要用于制造膠管、膠帶、化工設備襯里、主要用于制造膠管、膠帶、化工設備襯里、 膠粘膠粘劑等。劑等。（七）丁腈橡膠（七）丁腈橡膠（NBR）1.分子結構分子結構 通用型通用型NBR由丁二烯和丙烯腈（由丁二烯和丙烯腈（ACN）通過乳）通過乳液聚合法共聚而成。呈淺黃色至棕褐色。液聚合法共聚而成。呈淺黃色至棕褐色。 C H2C H2C HC H（）x（C H2C H）nyCN2品種類型品種類型 極高極高ACN含量含量 43%以上；以上； 高高ACN

31、含量含量 36%42%； 普通品種普通品種 中高中高ACN含量含量 31%35%； 中等中等ACN含含25%30%； 低低ACN含量含量 18%24%。 丁腈橡膠丁腈橡膠 國產有高、中、低三種。國產有高、中、低三種。 氫化丁腈橡膠；羧基丁腈橡膠氫化丁腈橡膠；羧基丁腈橡膠 特殊品種特殊品種 液體丁腈橡膠；粉末丁腈橡膠液體丁腈橡膠；粉末丁腈橡膠3.特性特性非結晶、不飽和的極性橡膠，強度低。非結晶、不飽和的極性橡膠，強度低。優(yōu)異的耐油、耐溶劑性。優(yōu)異的耐油、耐溶劑性。耐熱，耐老化，耐磨性較好。耐熱，耐老化，耐磨性較好。 耐氣透性良好（有極性的緣故），耐氣透性良好（有極性的緣故），但電絕緣性不好，屬于

32、半導體。但電絕緣性不好，屬于半導體。彈性、耐寒性、耐屈撓性、抗撕裂性較差彈性、耐寒性、耐屈撓性、抗撕裂性較差4. 用途用途：耐油制品、化工襯里、膠輥及導電橡膠等；與耐油制品、化工襯里、膠輥及導電橡膠等；與PVC并用以進一步提高它的耐油、耐臭氧老化性能。并用以進一步提高它的耐油、耐臭氧老化性能。 三、特種合成橡膠三、特種合成橡膠（一）硅橡膠（一）硅橡膠（Q）1.概念及分類概念及分類 硅橡膠是指分子主鏈為硅橡膠是指分子主鏈為SiO無機結構，無機結構，側基為有機基團（主要為甲基）的一類彈性體。側基為有機基團（主要為甲基）的一類彈性體。 按硅橡膠的硫化機理不同，可把硅橡膠分為三按硅橡膠的硫化機理不同，

33、可把硅橡膠分為三大類大類: 有機過氧化物引發(fā)自由基交聯型有機過氧化物引發(fā)自由基交聯型 （熱硫化型）（熱硫化型）硅橡膠硅橡膠 縮聚反應型（室溫硫化型）縮聚反應型（室溫硫化型） 加成反應型。加成反應型。2. 主要品種及特性主要品種及特性（1）二甲基硅橡膠）二甲基硅橡膠（MQ）n（2）甲基乙烯基橡）甲基乙烯基橡膠（膠（MVQ）n（3 3）甲基苯基乙烯基甲基苯基乙烯基硅橡膠（硅橡膠（MPVQ）3CH3CH（nSiO）3CH3CH（nSiO3CHSiO2CHCH）3CH3CH（Si O3CHSi O）x（y）3CHSi O2CHC H（Zn（4）氟硅橡膠（）氟硅橡膠（MFQ或或FVMQ）n（5）腈硅橡膠

34、（）腈硅橡膠（MNQ）3. 性能性能（1）非碳鏈飽和性橡膠非碳鏈飽和性橡膠，能結晶，彈性、耐寒性、，能結晶，彈性、耐寒性、耐熱性、耐老化性及耐腐蝕性好。耐熱性、耐老化性及耐腐蝕性好。 硅橡膠是所有橡膠中使用溫度范圍最寬的。硅橡膠是所有橡膠中使用溫度范圍最寬的。 （2）無毒無味，具有生理惰性，有相當好的穩(wěn)定性。）無毒無味，具有生理惰性，有相當好的穩(wěn)定性。（3）強力低，耐酸堿性不好，需用白炭黑補強，）強力低，耐酸堿性不好，需用白炭黑補強，不能用硫黃硫化，而是用不能用硫黃硫化，而是用過氧化物過氧化物進行交聯。進行交聯。 4. 用途用途航空航天工業(yè)、醫(yī)療衛(wèi)生（如人造器官等）領域；航空航天工業(yè)、醫(yī)療衛(wèi)生

35、（如人造器官等）領域；在汽車、造船、儀表、電器及電子等方面也有應用。在汽車、造船、儀表、電器及電子等方面也有應用。例：某些硅橡膠制品例：某些硅橡膠制品硅橡膠制品硅橡膠制品（二）氟橡膠（二）氟橡膠（FPM）n氟橡膠是由含氟單體經過聚合或縮合而得到的分子主氟橡膠是由含氟單體經過聚合或縮合而得到的分子主鏈或側鏈的碳原子上連有氟原子的彈性聚合物。鏈或側鏈的碳原子上連有氟原子的彈性聚合物。1.常用氟橡膠常用氟橡膠（1）凱爾型氟橡膠（）凱爾型氟橡膠（23型）型）（2）維通型氟橡膠（）維通型氟橡膠（26型）型）2.特性特性 為結晶性、飽和、極性的橡膠，耐熱性（為結晶性、飽和、極性的橡膠，耐熱性（300），耐

36、），耐化學腐蝕性，耐油性較好，是化學腐蝕性，耐油性較好，是唯一能耐發(fā)煙唯一能耐發(fā)煙 H2SO4的橡膠。的橡膠。 需用過氧化物、有機胺及其衍生物來硫化。硫化需分兩需用過氧化物、有機胺及其衍生物來硫化。硫化需分兩段進行。段進行。26型氟橡膠典型配合：氟橡膠型氟橡膠典型配合：氟橡膠 100，3#硫化劑硫化劑 3， MgO 4 ，MT 20 氣密性與氣密性與IIR相近。相近。 彈性、耐寒性較差，機械強度不高。彈性、耐寒性較差，機械強度不高。 3. 用途用途 制耐高溫，耐腐蝕，耐油制品。制耐高溫，耐腐蝕，耐油制品。（三）聚氨酯橡膠（三）聚氨酯橡膠（U）1.分子結構式分子結構式 聚氨酯橡膠（聚氨酯橡膠（U

37、）是聚氨基甲酸酯橡膠的總稱，它由聚酯）是聚氨基甲酸酯橡膠的總稱，它由聚酯（或聚醚）與二異氰酸酯類化合物縮聚而成。結構式：（或聚醚）與二異氰酸酯類化合物縮聚而成。結構式： 其中：其中：R1聚酯或聚醚鏈段，為柔性鏈段聚酯或聚醚鏈段，為柔性鏈段 R2苯核、萘核、聯苯核，為剛性鏈段苯核、萘核、聯苯核，為剛性鏈段 （氨基甲酸酯）內聚能大，為剛性鏈段（氨基甲酸酯）內聚能大，為剛性鏈段 RNH1OCO2RCOONHn）（ 2. 品種分類品種分類 按化學結構分按化學結構分 聚酯型（聚酯型（AU） 聚醚型聚醚型 (EU)聚氨酯橡膠聚氨酯橡膠 混煉型混煉型 按加工方法分按加工方法分 澆注型澆注型 熱塑性熱塑性 3

38、.性能性能4.用途用途 制造高強度，高耐磨和耐油的制品，在泡沫橡膠中制造高強度，高耐磨和耐油的制品，在泡沫橡膠中運用較多運用較多(利用異氰酸酯與水反應放出利用異氰酸酯與水反應放出CO2)。 飽和性橡膠，拉伸強度高飽和性橡膠，拉伸強度高（27.541.2 MPa），耐磨性最好耐磨性最好。耐油，耐氧化，耐臭氧，耐寒性能好，耐油，耐氧化，耐臭氧，耐寒性能好，氣密性僅次于氣密性僅次于IIR。易水解，不耐酸堿，生熱大，易水解，不耐酸堿，生熱大，互粘性不好。互粘性不好。（四）丙烯酸酯橡膠（四）丙烯酸酯橡膠(ACM)n丙烯酸酯橡膠是由丙烯酸酯橡膠是由丙烯腈與其它不飽和單體丙烯腈與其它不飽和單體共聚而制得，共

39、聚而制得，常見的品種是丙烯酸丁酯與丙烯腈的共聚物：常見的品種是丙烯酸丁酯與丙烯腈的共聚物：性能：性能： 具有飽和性與極性橡膠的共同特性，最大的特點是具有飽和性與極性橡膠的共同特性，最大的特點是兼有兼有優(yōu)越的耐熱和耐油性優(yōu)越的耐熱和耐油性；但耐寒性、耐水性差。；但耐寒性、耐水性差。用途用途：用于制汽車耐熱油橡膠配件。：用于制汽車耐熱油橡膠配件。）x（2C HC HCN（2C HC HCOOC4H9）y（五）氯磺化聚乙烯（五）氯磺化聚乙烯(CSM) n 氯磺化聚乙烯是聚乙烯的衍生物氯磺化聚乙烯是聚乙烯的衍生物,是用氯和二硫是用氯和二硫化碳處理而得到的一種高分子彈性體?；继幚矶玫降囊环N高分子彈性

40、體。n 分子結構式：分子結構式：n性能性能:飽和性橡膠，耐熱飽和性橡膠，耐熱(150)，耐老化；加工性，耐老化；加工性良好。良好。極性橡膠，耐油、耐燃。極性橡膠，耐油、耐燃。抗臭氧性能及耐日光曝曬下的自然老化優(yōu)越?？钩粞跣阅芗澳腿展馄貢裣碌淖匀焕匣瘍?yōu)越。自粘性和互粘性差，低溫性能較差自粘性和互粘性差，低溫性能較差(-56以下以下發(fā)脆發(fā)脆)n用途用途：制耐酸堿襯里，膠布及一般耐油制品制耐酸堿襯里，膠布及一般耐油制品。（六）氯醚橡膠（六）氯醚橡膠 (CO，ECO)n 氯醚橡膠指側基上含有氯的聚醚型橡膠，由環(huán)氧氯丙烷均氯醚橡膠指側基上含有氯的聚醚型橡膠，由環(huán)氧氯丙烷均聚或與環(huán)氧乙烷共聚而得。聚或與環(huán)

41、氧乙烷共聚而得。 均聚物均聚物:COn共聚物共聚物:ECO2CHCH2CHClO（）n2C HC H2C HClO（）n2C HO2C Hn性能性能：極性橡膠，具有良好的彈性、耐寒性、極性橡膠，具有良好的彈性、耐寒性、耐油性、耐熱性以及良好的氣密性、粘著力和自耐油性、耐熱性以及良好的氣密性、粘著力和自熄性，為目前熄性，為目前兼有耐寒和耐油性最好的一種橡兼有耐寒和耐油性最好的一種橡膠膠。但強度較低，耐磨性差，且不能用硫磺來硫。但強度較低，耐磨性差，且不能用硫磺來硫化?；?。n用途用途：制耐油、耐寒、耐臭氧制品及膠粘劑。：制耐油、耐寒、耐臭氧制品及膠粘劑。（七）聚硫橡膠（七）聚硫橡膠（T）n 聚硫橡

42、膠通常是由甲醛或有機二鹵化物和堿金屬的多硫聚硫橡膠通常是由甲醛或有機二鹵化物和堿金屬的多硫化物經縮聚反應而制得的一類在分子主鏈上含有硫原子的化物經縮聚反應而制得的一類在分子主鏈上含有硫原子的飽和彈性體。聚硫橡膠分液態(tài)、固態(tài)及膠乳飽和彈性體。聚硫橡膠分液態(tài)、固態(tài)及膠乳3種，其中液種，其中液態(tài)橡膠應用最廣，大約占總量的態(tài)橡膠應用最廣，大約占總量的80%。 其化學結構通式為：其化學結構通式為： 式中，式中，x=24，R為亞乙基、亞丙基、二亞乙基縮甲醛、為亞乙基、亞丙基、二亞乙基縮甲醛、二亞丁基縮甲醛、二亞丁基醚等二亞丁基縮甲醛、二亞丁基醚等n特性及用途：特性及用途： 具有優(yōu)異的耐油、耐非極性溶劑、耐

43、化學藥品具有優(yōu)異的耐油、耐非極性溶劑、耐化學藥品性能；耐氧、耐臭氧老化性和氣密性良好。但壓性能；耐氧、耐臭氧老化性和氣密性良好。但壓縮永久變形大，使用溫度范圍較窄（含硫量高的縮永久變形大，使用溫度范圍較窄（含硫量高的原因），主要用作密封材料、填縫材料、涂料等。原因），主要用作密封材料、填縫材料、涂料等。小結：小結：nR類（主鏈為不飽和的碳鏈）：類（主鏈為不飽和的碳鏈）： NR（IR）、）、SBR、 BR、 CR、NBRnM類（主鏈為飽和的碳鏈）：類（主鏈為飽和的碳鏈）： EPM、EPDM、 FPM、 ACM、 CSM nQ類（主鏈含硅原子）：類（主鏈含硅原子）： MQ、MVQ、 MFQ（FVM

44、Q）、）、 MNQ、 MPVQ nU類（主鏈含類（主鏈含C，N，O）：）： AU、EUnO類（主鏈含類（主鏈含O）：）： CO、ECOn思考題：思考題： 試從化學結構上說明丁基膠為何具有優(yōu)試從化學結構上說明丁基膠為何具有優(yōu)良的耐老化和耐氣透性？硅橡膠為何有耐良的耐老化和耐氣透性？硅橡膠為何有耐高溫性？高溫性？n作業(yè)：作業(yè)： 寫出本章所學生膠的化學名稱、代號寫出本章所學生膠的化學名稱、代號及化學結構式。及化學結構式。 第二節(jié)第二節(jié) 其它形式橡膠品種其它形式橡膠品種一、液體橡膠一、液體橡膠1.概念及發(fā)展簡史概念及發(fā)展簡史 液體橡膠液體橡膠是指物質相對分子質量在是指物質相對分子質量在10000以以下

45、常溫下具有流動性的聚合物。下常溫下具有流動性的聚合物。 作為液體橡膠，應具有如下特性作為液體橡膠，應具有如下特性：物質相對分子質量適當低，以保持呈流動狀態(tài)。物質相對分子質量適當低，以保持呈流動狀態(tài)。能在進行交聯的同時產生分子鏈增長反應，形成能在進行交聯的同時產生分子鏈增長反應，形成一種沒有分子末端的閉合交聯網，以獲得足夠高一種沒有分子末端的閉合交聯網，以獲得足夠高的強度。的強度。發(fā)展簡史：發(fā)展簡史： 1923年年HVHARDMAN（哈德曼）將（哈德曼）將NR進行解聚，制進行解聚，制成液體解聚成液體解聚NR（用作膠粘劑）。此后，二烯類以外的液（用作膠粘劑）。此后，二烯類以外的液體橡膠也陸續(xù)問世。

46、體橡膠也陸續(xù)問世。 1929年出現液體聚硫橡膠，隨后液體聚氨酯橡膠，液年出現液體聚硫橡膠，隨后液體聚氨酯橡膠，液體硅橡膠相繼出現。體硅橡膠相繼出現。 二戰(zhàn)末期（二戰(zhàn)末期（19441945年），在液體橡膠被用于火箭年），在液體橡膠被用于火箭技術后，二烯系液體橡膠才被當作重要研究對象，從而技術后，二烯系液體橡膠才被當作重要研究對象，從而導致幾乎所有的固體橡膠都生產出了相應的液體橡膠。導致幾乎所有的固體橡膠都生產出了相應的液體橡膠。 1960年年URANECK（尤拉尼克）等人研制出遙爪型液（尤拉尼克）等人研制出遙爪型液體橡膠，制得與固體橡膠相類似的結構和性能的橡膠制體橡膠，制得與固體橡膠相類似的結構

47、和性能的橡膠制品，從而促進了發(fā)展。品，從而促進了發(fā)展。 2.液體橡膠的品種及分類液體橡膠的品種及分類 （1）“遙爪遙爪”型預聚物型預聚物 （2）“非遙爪非遙爪”型預聚物型預聚物固體橡膠、普通液體橡膠、遙爪液體橡膠交聯示意圖如固體橡膠、普通液體橡膠、遙爪液體橡膠交聯示意圖如下：下：3.液體橡膠的制法液體橡膠的制法 自由基聚合、陰離子聚合自由基聚合、陰離子聚合 聚合法（多用）聚合法（多用） 縮聚法縮聚法 陽離子聚合、配位聚合陽離子聚合、配位聚合 降解法降解法4.特征及用途：特征及用途：簡化了生產工藝，不需經煉膠等工藝程序，簡化了生產工藝，不需經煉膠等工藝程序，易于實現機械化、自動化和連續(xù)化。易于實

48、現機械化、自動化和連續(xù)化?？上笃胀ㄏ鹉z那樣與配合劑配合使用，但硫化劑可象普通橡膠那樣與配合劑配合使用，但硫化劑的選用要有相對應性。的選用要有相對應性。液體橡膠經遙爪后其硫化膠強度仍不可能達到普通橡膠液體橡膠經遙爪后其硫化膠強度仍不可能達到普通橡膠的強度，且比對應的固體橡膠貴，若工藝不實現連續(xù)化，的強度，且比對應的固體橡膠貴，若工藝不實現連續(xù)化，成本反而較高。成本反而較高。相對分子質量低，適用于澆注成型。相對分子質量低，適用于澆注成型。可用作膠粘劑、涂料、油漆、澆注型制品可用作膠粘劑、涂料、油漆、澆注型制品 及固體燃料的推進劑。也可作加工助劑及固體燃料的推進劑。也可作加工助劑二、熱塑性彈性體二、

49、熱塑性彈性體n1.概念概念 指在常溫下具有橡膠的彈性，在高溫下又能塑化成型的一指在常溫下具有橡膠的彈性，在高溫下又能塑化成型的一類聚合物（介于塑料與橡膠之間的材料）類聚合物（介于塑料與橡膠之間的材料）。 n2.分類及結構特點分類及結構特點 分類分類 按交聯方式按交聯方式 物理交聯型物理交聯型 化學交聯型化學交聯型熱塑性彈性體熱塑性彈性體 嵌段共聚物嵌段共聚物 按聚合物的結構特點按聚合物的結構特點 接枝共聚物接枝共聚物 其它類其它類n習慣上，依化學組成分類：聚烯烴類，苯乙烯嵌段共聚物習慣上，依化學組成分類：聚烯烴類，苯乙烯嵌段共聚物類，聚氨酯類，聚酯類及其它類。類，聚氨酯類，聚酯類及其它類。表表

50、2 各類熱塑性橡膠的典型性能各類熱塑性橡膠的典型性能 性能性能類型類型 硬度范圍硬度范圍 （邵爾）（邵爾） 密度密度 /Kg/m3拉伸強度拉伸強度 / MPa 扯斷伸長率扯斷伸長率 / %熱塑性天然橡膠熱塑性天然橡膠共混型（共混型（TPNR）熱塑性天然橡膠熱塑性天然橡膠接枝型（接枝型（TPNR）聚烯烴類（聚烯烴類（TPO）苯乙烯嵌段類（苯乙烯嵌段類（TPS）聚氨酯類（聚氨酯類（TPU）聚酯類（聚酯類（TPEE）70A60D40A95A65A60D40A95A70A75D40D72D91094089094012501250 620 1025 520 1025 2025 2540200500300

51、8002005006001200200700350450 （2）結構特點）結構特點 其高分子鏈的突出特點是同時嵌段或接枝一些化學結構其高分子鏈的突出特點是同時嵌段或接枝一些化學結構不同的硬段和軟段。硬段要求鏈段間的作用力是以形成物理不同的硬段和軟段。硬段要求鏈段間的作用力是以形成物理“交聯交聯”或或“締合締合”，或者具有在高溫下能離解的化學鍵；，或者具有在高溫下能離解的化學鍵；軟段軟段則要求是自由旋轉能力較大的高彈性鏈段。硬段顯示高度剛則要求是自由旋轉能力較大的高彈性鏈段。硬段顯示高度剛性，不能過長，而軟段顯示高度的柔性，不能過短。性，不能過長，而軟段顯示高度的柔性，不能過短。例如苯例如苯乙烯與丁二烯嵌段共聚物乙烯與丁二烯嵌段共聚物SBS。 PS BR PS軟鏈段軟鏈段硬鏈段硬鏈段3.性能與用途性能與用途（1）性能）性能既有橡膠性質又有塑料性質。既有橡膠性質又有塑料性質。不需硫化，不加補強劑也有相當高強度（不需硫化，不加補強劑也有相當高強度（PS的締合作用），若添加補強劑可進一步提高的締合作用），若添加補強劑可進一步提高硬度和耐磨性。硬度和耐磨性。可用加工塑料的設備來進行加工。可用加工塑料的設備來進行加工。耐熱、耐老化性能不好。耐熱、耐老化性能不好。（2）用途）用途 廣泛用于制造所有的橡