高分子材料概论第九章 高分子合成材料(橡胶)要点.ppt

* 所有合成橡胶中密度最大的（1.23~1.25）； 氯原子存在——极性橡胶； 良好结晶能力——良好的力学性能，自增强橡胶； 优异耐燃性能和粘结性能； 耐氧化性能仅次于乙丙和丁基橡胶，耐油性仅次于丁腈橡胶； 应用领域： 阻燃制品、耐油制品、粘合剂等 （2）性能用途： * 特种用途、用量较少； 多属于饱和橡胶（丁腈除外）； 多为极性橡胶（硅橡胶除外）。 特种合成橡胶 3、 特种合成橡胶 * 目前用量最大的特种合成橡胶； 以丁二烯和丙烯腈为原料，采用自由基乳液聚合而成，以低温聚合为主； 丙烯腈的含量是影响丁腈橡胶的重要指标，其含量一般在15~50%范围内。 1、丁腈橡胶 （1）制备和品种 * （1）丁腈橡胶的制备和品种 特殊丁腈橡胶 通用丁腈橡胶 极高丙烯腈橡胶（CAN含量43%） 低高丙烯腈橡胶（CAN含量24%） 中高丙烯腈橡胶（CAN含量31~35%） 高丙烯腈橡胶（CAN含量36~42% 丁腈橡胶 中丙烯腈橡胶（CAN含量25~30%） 氢化、羧基、液体、粉末丁腈橡胶 * （2）丁腈橡胶的结构、性能与应用 化学结构 丙烯腈含量提高，大分子极性增加，内聚能密度提高，加工性能变好，硫化速度加快，耐热、耐磨性能、气密性提高，但弹性降低，耐寒性能下降。 用途：耐油制品，耐油胶管、胶辊、密封圈、贮槽衬里等。 * 由硅氧烷与其他有机硅单体共聚而成 分子链兼有无机和有机性质的高分子弹性体 2、硅橡胶 （1）硅橡胶的制备和品种 加成反应型硅橡胶 热硫化硅橡胶 硅橡胶 室温硫化硅橡胶 * 缺点：不耐酸碱、遇到酸碱发生解聚；生胶的强度很低（0.3MPa） 使用常加增强剂白炭黑 广泛应用于宇航工业、电子、电气工业的防震、防潮灌封材料，汽车工业的密封件和医疗卫生制品等 * 主链或侧链上含有氟原子的一类高分子弹性体 3、氟橡胶 （1）氟橡胶的制备和品种 全氟醚类氟橡胶 含氟烯烃类橡胶 偏氟乙烯（VDF）-六氟丙烯（HFP）共聚物（26型） 偏氟乙烯（VDF） -四氟乙烯（TFE） -六氟丙烯（HFP）-可硫化单体共聚物 偏氟乙烯（VDF）-四氟乙烯（TFE）-六氟丙烯（HFP）共聚物 氟橡胶 亚硝基类氟橡胶 氟化膦腈类氟橡胶 偏氟乙烯（VDF）-三氟氯乙烯共聚物 * 优异的热稳定性，耐化学品性和耐腐蚀性是所有橡胶中最好的； 优异的耐油以及耐芳烃类溶剂； 弹性较小，低温性能较差（26型：-20~210），不易加工； 对低分子脂类、醚类、酮类、胺类等亲核性化学品的抗耐性较差。 （2）氟橡胶的结构、性能与应用 主要用途：航空航天、导弹、火箭等领域的密封制品。 * * 高弹性：在外力作用下具有较大的弹性形变，最高可达1000%，除去外力后变形很快恢复； 柔软性好、硬度低； 具有高分子材料的共性：粘弹性、绝缘性、环境老化性、密度小。 橡胶的特征 大分子构象变化带来的熵弹性。 9.2.1 概 述 * （1）天然橡胶的发现和利用 橡胶的发展历史 早在11世纪，南美洲人即已开始利用野生天然橡胶。 1496，哥伦布第二次到美洲，发现橡胶树； 1736年法国人孔达米纳参加法国科学院赴南美考察队，观察到三叶橡胶树流出的胶乳可固化为具有弹性的物质。 1823，英国人麦金托什创办第一个橡胶防水布厂—— 橡胶工业的开始； 同期，英国人Hancock发现橡胶通过两个转动滚筒的缝隙反复加工，可以降低弹性，提高塑性。这一发现奠定了橡胶加工的基础，他被公认为世界橡胶工业的先驱。 1839，Goodyear发现硫磺可使橡胶硫化——奠定橡胶加工业的基础； 1888，Dunlop发明充气轮胎——橡胶工业真正起飞； 1904，Mote采用碳黑对橡胶进行增强。 * （2）合成橡胶的发现和应用 1900，确定了天然橡胶的结构——合成橡胶成为可能； 1932，前苏联使丁钠橡胶工业化，之后相继出现了氯丁、丁腈、丁苯橡胶； 19世纪50年代，Zeigler-Natta催化剂的发现，导致合成橡胶的新飞跃，出现了顺丁、乙丙、异戊橡胶； 1965-1973，出现了热塑性弹性体，即第三代橡胶； 茂金属催化剂给橡胶工业带来新的革命，现在已合成了茂金属乙丙橡胶等新型橡胶品种； 环氧化、接枝、共混、动态硫化等技术的采用，橡胶向着高性能化、功能化特种化方向发展。 世界橡胶市场 世界主要产胶国情况 天然橡胶的种植地域基本分布于南北纬15°以内，主要集中在东南涯地区，约占世界天然橡胶种植面积的90%，其中泰国、印度尼西亚、马来西亚三国产量占世界产量的60%以上，且绝大部分用于出口。其中泰国、印尼的出口比例高达90%以上。近年来越南产胶量不断增长，对国际市场影响越来越大。 我国天然橡胶生产概况 有海南、云南、广东、广西以及福建等地，主要集中在