四章节通用高分子材料之橡胶篇ppt课件.ppt

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1、第四章通用高分子材料之橡胶篇橡胶是什么橡胶的基本性质具有高弹性具有体型结构不能溶解于溶剂中－只能溶胀不能熔融，只能降解及分解4.2橡胶橡胶是有机高分子弹性化合物。在很宽的温度(－50～150℃)范围内具有优异的弹性。具有良好的疲劳强度、电绝缘性、耐化学腐蚀性以及耐磨性等按来源分类天然橡胶合成橡胶自然界含胶植物中制取的一种高弹性物质用人工合成的方法制得的高分子弹性材料合成橡胶性能用途通用合成橡胶特种合成橡胶性能与天然橡胶相同或相近，广泛用于制造轮胎及其他大量橡胶制品的橡胶品种。丁苯橡胶、顺丁橡胶、氯丁橡胶、丁基橡胶具有耐寒、耐

2、热、耐油、耐臭氧等特殊性能，用于制造特定条件下使用的橡胶制品。丁腈橡胶、硅橡胶、氟橡胶、聚氨酯橡胶4.2.1.1结构特征作为橡胶材料使用的聚合物，在结构上符合条件：4.2.1结构与性能大分子链具有足够的柔性，玻璃化温度应比室温低得多。这就要求大分子链内旋转位垒较小，分子间作用力较弱，内聚能密度较小。在使用条件下不结晶或结晶度很小。在使用条件下无分子间相对滑动，即无冷流，因此大分子链上应存在可供交联的位置，以进行交联，形成网络结构。1.弹性和强度（橡胶材料的主要性能指标）4.2.1.2结构与性能的关系分子链柔顺性越大，橡胶的弹性

3、就越大交联使橡胶形成网状结构，可提高橡胶的弹性和强度，但交联度过大时，交联点间网链分子量太小，强度大而弹性差。2.耐热性和耐老化性能橡胶的耐热性主要取决于主链上化学键的键能含C-C、C-O、C-H、C-F键的橡胶具有较好的耐热性。不饱和橡胶主链上的双键容易被臭氧氧化。次甲基的氢也易被氧化，因而耐老化性差。饱和性橡胶没有降解反应途径而耐热氧老化性好，带供电取代基者容易氧化，而带吸电取代基者较难氧化。4.2.1.2结构与性能的关系3.耐寒性降低分子链的刚性减小链间作用力提高分子的对称性与Tg较低的聚合物共聚减少交联键支化以增加链端

4、浓度加入溶剂和增塑剂降低Tg的途径当温度低于玻璃化温度(Tg)时，或者由于结晶，橡胶将失去弹性。因此，降低其Tg或避免结晶，可以提高橡胶材料的耐寒性。4.化学反应性可进行有利的反应，如交联反应或进行取代等改性反应有害的反应，如氧化降解反应等上述两方面反应往往同时存在，为了改变不利的一面，可制成大部分结构的化学活性很低，而引入少量可供交联的活性位置的橡胶。5.加工性能结构对橡胶加工中熔体粘度、压出膨胀率、压出胶质量、混炼特性、胶料强度、冷流性以及粘着性有较大影响。橡胶是怎样炼成的？4.2.2原料及加工工艺4.2.2.1橡胶制品的

5、原材料主要原材料：生胶、再生胶以及各种配合剂。纤维和金属材料作为骨架材料。浓缩乳胶干胶胶乳制品橡胶制品中的生胶天然橡胶含胶植物1.生胶和再生胶生胶包括天然橡胶和合成橡胶再生胶是废硫化橡胶经化学、热及机械加工处理后所制得的，具有一定的可塑性，可重新硫化的橡胶材料。可部分代替生胶使用，以节省生胶、降低成本及改善胶料工艺性能，提高产品耐油、耐老化性能。2.橡胶的配合剂硫化剂硫化促进剂硫化活性剂防焦剂防老剂补强剂和填充剂其它配合剂如软化剂、着色剂、发泡剂等橡胶机械强度低、耐老化性能差，为了制得符合使用性能要求的橡胶制品，改善橡胶加工工

6、艺性能以及降低成本等，必须加入各种配合剂。→(1)硫化剂在一定条件下能使橡胶发生交联的物质。橡胶的交联过程称为“硫化”。目前使用的硫化剂有：硫磺、碲、硒、含硫化合物、过氧化物、醌类化合物等。(2)硫化促进剂加快硫化速度，缩短硫化时间的物质。可减少硫化剂用量和降低硫化温度，并可提高硫化胶的物理机械性能。硫化促进剂无机促进剂有机促进剂氧化镁、氧化铅等促进效果小，硫化胶性能差促进效果大，硫化胶物理机械性能好。按化学结构分类，分为噻唑类、秋兰姆类等八大类(3)硫化活性剂提高促进剂的活性。几乎所有的的促进剂都必须在活性剂存在下，才能充分

7、发挥其促进效能。多为金属氧化物。(4)防焦剂使胶粉在加工过程中不发生早期硫化现象。常用的防焦剂有邻羟基苯甲酸、邻苯二甲酸酐等。(5)防老剂橡胶在长期贮存或使用过程中，受氧、臭氧、光、热、高能辐射及应力作用，逐渐发粘、变硬、弹性降低的现象称为老化。凡能防止和延缓橡胶老化的化学物质称为防老剂。防老剂物理防老剂化学防老剂在橡胶表面形成一层薄膜而起到屏障作用破坏橡胶氧化初期生成的过氧化物，从而延缓氧化过程。2.橡胶的配合剂硫化剂硫化促进剂硫化活性剂防焦剂防老剂补强剂和填充剂其它配合剂如软化剂、着色剂、发泡剂等橡胶机械强度低、耐老化性能

8、差，为了制得符合使用性能要求的橡胶制品，改善橡胶加工工艺性能以及降低成本等，必须加入各种配合剂。4.2.2.2加工工艺主要包括塑炼、混炼、压延、压出、成型、硫化等8个工序。原材料生胶烘胶、切胶塑炼配合剂粉碎、筛选溶化、过滤配料混炼纤维材料干燥、浸胶、浸胶后烘干金属材料压延压出