第五章 橡胶 概述

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1、类型、结构、性能与应用第5章橡胶2021/7/23橡胶具有宝贵的弹性，用途十分广泛，不仅可满足人们的日常生活、医疗卫生和文体生活等各方面的需要，还能满足工农业生产、交通运输、电子通讯和航空航天等各个领域的技术要求，是国民经济与科技领域中不可缺少的高分子材料之一。橡胶制品种类繁多，大致可分为轮胎，胶带、胶管与胶布，工业橡胶制品，生活橡胶制品和胶乳制品等，其中轮胎的耗胶量最大，占世界橡胶总量的50%-60%。5.1概述2021/7/23国际标准化组织（ISO）对橡胶的经典定义包括以下三条①在较小的外力作用下就具

2、有较大的伸长能力（50%-1000%）；除去外力后，能在数秒内恢复到接近它的原始尺寸（不超过原始尺寸的百分之几）。②保持橡胶一定伸长的应力随温度的升高而增加。③橡胶要达到使用要求，须经过硫化改性工序，硫化是将线型、无定型的大分子交联化。2021/7/23橡胶的共性1具有橡胶状弹性。2具有粘弹性。3有缓冲减震作用。4对温度依赖性大。2021/7/23橡胶的发现天然橡胶发现很早，考古发掘表明，远在十一世纪，南美洲人就开始使用橡胶球做游戏和祭品。直到哥伦布第二次航行探险（1493-1496）时，他们将橡胶带到了欧

3、洲，欧洲人才开始认识天然橡胶。1735年法国科学家康达明（Condamine)参加了南美考察队，把一些最早的橡胶制品带到欧洲，并描述了印第安人利用橡胶树乳汁的情况。2021/7/23橡胶的利用橡胶的工业研究和应用开始于十九世纪初。通过长期不断的实践，Goodyear在1839年发明了硫化方法，为橡胶制品的工业化生产打下了基础。使用有机硫化促进剂提高了生产效率后，橡胶制品的应用范围不断扩大合成橡胶对开拓橡胶工业的应用领域作出了杰出的贡献。七十年代以来开始进入橡胶的分子设计时期。2021/7/23天然橡胶的历史

4、（1）1492年，远在哥仑布发现美洲大陆以前，中美洲和南美洲的当地居民已开始利用。1736年，法国才首次报道在关橡胶的产地、采集胶乳的方法和橡胶在南美洲当地的利用情况，使欧洲人开始认识天然橡胶，并进一步研究其利用价值。1839，此后又经过了100多年，直到1839年美国人固特依（C.Goodyear）发现了在橡胶中加入硫黄和碱式碳酸铅，经加热后制出的橡胶制品遇热或在阳光下曝晒时，才不再像以往那样易于变软和发粘，而且能保持良好的弹性，从而发明了橡胶硫化，至此天然橡胶才真正被确认其特殊的使用价值，成为一种其重要

5、的工业原料。2021/7/23天然橡胶的历史（2）1876年，英国人威克姆（H.Wickham）从巴西马逊河口采集橡胶种子，运回英国皇家植物园播种,并在锡兰(现在的斯里兰卡)、印度尼西亚、新加坡试种，均取得成功。此即为巴西橡胶树在远东落户的开端。从此，栽培橡胶业发展非常迅速。1997年世界天然橡胶产量已高达624.7万吨。1888年英国人邓录普（J.B.Dunlop）发明了充气轮胎，促使汽车轮胎工业飞跃地发展，因而导致耗胶量急剧上升。新中国成立后，中国农垦科技工作者通过科学实践，打破了国外近百年来所谓15。

6、以北是巴西橡胶树种植“禁区”的定论，成功地在北纬18。以北至北纬24。的广大地区种植巴西橡胶树，并获得较高的产量。1996年天然胶产量已达到42万吨，成为世界第五大天然胶生产国。2021/7/23生胶的化学组成烟胶片皱胶片橡胶烃93.393.58水分0.610.42丙酮抽出物2.892.88蛋白质2.822.82灰分0.390.302021/7/23天然橡胶的分子量及分子量分布天然橡胶的分子量一般为10~70万，高者可达100万，平均35万，其中有一部分为凝胶体（约占30%）。橡胶的许多性质随分子量的增加而

7、变化。含有大量低分子量组分的橡胶，具有较低的软化点，在软化状态时有较高的塑性。高分子量组分占多数的橡胶，则具有较高的强度、韧性和弹性，软化点也较高，但塑性较小。分子量较高而分布又很窄的橡胶，虽然强度等性能较高，但炼胶、成型等工艺加工困难，且加工能耗大。2021/7/23合成橡胶的历史（1）20世纪30～50年代乳液聚合的研究成果开始应用于氯丁橡胶、丁苯橡胶和丁腈橡胶的工业生产，揭开了合成橡胶生产中的第一页。随后，阳离子聚合技术的进步和Ziegler-Natta络合配位型催化剂的开发促使丁基橡胶、聚异戊二烯橡

8、胶、聚丁二烯胶及乙丙橡胶于20世纪40～50年代间实现了工业化。60年代以后基于离子活性聚合理论的大分子设计技术、各种热塑性弹性体及结构性能进一步优化的合成橡胶新品种又有飞速发展，使合成橡胶的质量达到一个新的高度。2021/7/23合成橡胶的历史（2）进入20世纪90年代在合成橡胶领域里人们普遍关注的热点有：发展速度迅速的热塑性弹性体；大分子设计技术的开拓与应用，包括溶聚丁苯橡胶的发展前景以及活性聚合物工业应用的