合成橡胶综述.doc

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1、现在橡胶工艺学题目学院化学与材料工程学院年级2010级专业材料科学与工程班级材料10学号150410131学生姓名邹正康指导教师胡昕起止H期20131110-—20131220常熟理工学院成型工艺课程设计诚信承诺书木人郑重声明：本人向指导教师张建耀所呈交的成型工艺课程设计报告，是本人在指导教师的指导下，独立进行课程设计所取得的成果。除文屮已经注明引用的内容外，本报告不含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。本人完全意识到本声明的后果由木人承担。口期:本人签名:合成橡胶综述(以氯化聚乙烯橡胶为例)摘要：橡胶是制造飞机、军舰、汽车、拖拉机、

2、收割机、水利排灌机械、医疗器械等所必需的材料。根据来源不同，橡胶可以分为天然橡胶和合成橡胶。氯化聚乙烯(CM)是通过聚乙烯的氯取代反应制得的高分了聚合物，当氯含量在25%〜46%的范围时，就成为橡胶状弹性体。CM是卤类橡胶屮最具发展前途的胶种之一。因其具有耐候、耐臭氧、耐化学药品、耐屈挠、耐热氧老化、阻燃、环保等一系列优良的特性，所以作为一种新型的特种橡胶在汽车配件、耐酸胶管、防水卷材、电线电缆、海绵、密封件、阻燃输送带、三角带等制品屮获得了广泛地应用。关键词：合成橡胶；氯化聚乙烯；生产流稈；发展历稈1.合成橡胶的分类1.1•按成品状态可分为液

3、体橡胶（如端轻基聚丁二烯）、固体橡胶、乳胶和粉末橡胶等。1・2•按橡胶制品形成过程可分为热塑性橡胶（如可反复加工成型的三嵌段热塑性丁苯橡胶）、硫化型橡胶（需经硫化才能制得成品，大多数合成橡胶属此类）。1.3.按生胶充填的其他非橡胶成分可分为充油母胶、充炭墨母胶和充木质索母胶。1・4•实际应用中又按使用特性分为通用型橡胶和特种橡胶两大类。通用型橡胶指可以部分或全部代替天然橡胶使用的橡胶，如丁苯橡胶、异戊橡胶、顺丁橡胶等，主要用于制造各种轮胎及一般工业橡胶制詁。通用橡胶的需求量大，是合成橡胶的主要甜种。特种橡胶是指具有耐高温、耐油、耐臭氧、耐老化和

4、高气密性等特点的橡胶，常用的有硅橡胶、各种氟橡胶、聚硫橡胶、氯醇橡胶、丁膳橡胶、聚内烯酸酯橡胶、聚氨酯橡胶和丁基橡胶等，主要用于要求某种特性的特殊场合。2•合成橡胶工业发展历程1927〜1928年，美国的J.C•帕特里克首先合成了聚硫橡胶（聚四硫化乙烯）。W.H.卡罗瑟斯利用J.A.纽兰德的方法合成了2-氯-1,3-丁二烯，制得了氯丁橡胶。1931年杜邦公司进行了小量牛产。苏联利用C.E.列别捷夫的方法从酒精合成了丁二烯，并用金属钠作催化剂进行液相本体聚合，制得了丁钠橡胶，1931年建成了万吨级牛产装置。在同一时期，德国从乙烘岀发合成了丁二烯，

5、也用钠作催化剂制取丁钠橡胶。30年代初期，由于徳国II.施陶丁格的大分子长链结构理论的确立（1932）和苏联H.H.谢苗诺夫的链式聚合理论（1934）的指引，为聚合物学科萸定了基础。同吋，聚合工艺和橡胶质量也有了显著的改进。在此期间出现的代表性橡胶品种有：丁二烯与苯乙烯共聚制得的丁苯橡胶，丁二烯与内烯睛共聚制得的丁睛橡胶。1935年德国法本公司首先牛产丁睛橡胶，1937年法本公司在布纳化工厂建成丁苯橡胶工业牛产装置。丁苯橡胶由于综合性能优良，至今仍是合成橡胶的最大品种，而丁月青橡胶是一种耐油橡胶，冃前仍是特种橡胶的主要品种。40年代初，由于战争

6、的急需，促进了丁基橡胶技术的开发和投产。1943年，美国开始试牛产丁基橡胶，至1944年，美国和加拿大的丁基橡胶年产量分别为1320t和2480to丁基橡胶是一种气密性很好的合成橡胶，最适于作轮胎内胎。稍后，还出现了很多特种橡胶的新品种，例如美国通用电气公司在1944年开始牛产硅橡胶，德国和英国分别于40年代初牛产了聚氨酯橡胶(见聚氨酯)等。第二次世界大战期］'可，由于曰本占领了马来西亚等天然橡胶产地，更加促使北美和苏联等加速合成橡胶的研制和牛产，使世界合成橡胶的产量从1939年的23.12kt剧增到1944年的885.5kto战后,由于天然橡

7、胶恢复了供应,在1945〜1952年间，合成橡胶的产量在432.9〜893.9kt范围内波动。3.以氯化聚乙烯橡胶为例3.1.CM的基本结构CM牛胶的基本结构如下图所示fCH:—CH2—{CII—CH2}p—fCH—CH}nClClCl3.2.氯化聚乙烯橡胶的性能氯化聚乙烯是由聚乙烯(PE)经氯取代反应制得的一•种重要的高分子材料，也可视为乙烯、氯乙烯和1,2-二氯乙烯的三元共聚物。CM是由高密度聚乙烯(IIDPE)经无规氯化，氯化聚乙烯类似皮革状弹性的硬性聚合物。3.2.1.氯含量对CM性能的影响当氯含量大于55%吋，氯化聚乙烯将呈现出类似P

8、VC的性质，为刚性材料。在氯含量一定的条件下，氯元素在PE碳链上分布相对均匀的话，就成为非结晶CMo3.2.2.氯的分布及结晶性对CM性能的影响对不同