橡胶及其在汽车上的应用-精品资料.doc

橡胶及其在汽车上的应用----何烈秋 1.橡胶的特性及其组成成分 1.1橡胶的特性 橡胶是一种有机高分子化合物， 是工业上用途广泛的工程材料。它的独特性能就是具有高弹性。 弹性 对物体加以外力就可使之变形，外力刚一失去，它又恢复原状——这就是弹性变形最明显的表现。橡胶这种极为可贵的高度弹性，是其它任何工程材料所没有的。 机械性能 有一定的机械强度，有缓和冲击、吸收震动的能力， 物理性能 耐磨、绝缘、不透水、不透气等优良性能。 特种性能 某些特种合成橡胶还具有耐油、耐腐蚀、耐热、耐寒、耐燃、耐老化、耐辐射等特点。 改性橡胶——未经硫化的橡胶还能与某些树脂参合改变性能。 复合橡胶——与其他材料（Ex金属、纤维、塑料、石棉、软木）结合而组成兼有两者特点的符合材料。 由于橡胶具有上述可贵的性能，因此，现在用橡胶制造的型材（Ex胶管、胶带、胶板）和其他制品，已有几万个品种，广泛地用于国民经济的各个部门，起到其他材料所不能替代的重要作用。 1.2 橡胶的结构 橡胶的一系列特有性能是由它本身的分子结构而决定的。橡胶的分子结构有：线型、支链型、体型三种类型。未经硫化的生胶和乳胶是线型的或含有支链型的分子。硫化后的橡胶则是体型结构。我们常见的大块生胶或牛奶般的乳胶，它们里面就是由许多细长而又很大柔顺性和流动性的线型分子链所组成。通常，这种长链的橡胶分子往往卷曲成无规则、其乱如麻的线团，并且相互缠曲；当受到外力拉伸时，分子链就伸直，外力去除后，又恢复成卷曲状态，这就是橡胶高弹性的来源。硫化后，不同分子链之间相互连接成立体网状结构，这种网状结构就是我们所说的体型结构，它使橡胶的物理机械性能得到全面的增强，从而具有实际的使用价值。 1.3 橡胶的成分 橡胶的主要成分是生橡胶——天然的或合成的。生橡胶是一种不饱和的橡胶烃——烯烃，它是线型的或含有支链型的长链状分子，分子中含有不稳定的双键，所以性能上有许多缺点，（例如受热发粘、遇冷变硬）不能直接用来制造橡胶制品。只能在5-35℃范围内保持弹性；同时强度差、不耐磨、不耐溶剂，所以生橡胶只有在经过特种的物理、化学过程，即所谓的硫化处理之后，才具有橡胶的各种特性。 1.4 橡胶的硫化 硫化是橡胶加工的一个重要工艺过程。如上所述，未经硫化的生胶在使用上是没有什麽价值的。所谓“硫化”，就是将一定量的硫化剂（最常用的硫化剂是硫磺）加入生胶中，在规定的温度下加热、保温的一种加工过程。它使生胶的线型分子间通过生成的“硫桥”而互相交联成立体的网状结构，从而使塑性的胶料变成具有高弹性的硫化胶。随着合成橡胶的迅速发展，现在硫化剂的品种很多。除用硫磺外，还可以用有机多硫化物、过氧化物、金属氧化物等。近年来还发展了用原子辐射的方法直接进行交联作用。 1.5 橡胶的配合剂 为了使橡胶获得其它必要的性能，生胶中除了加入硫化剂外，还加入有各种配合剂。不同用途的橡胶，在生胶中加入的配合剂的品种和数量，也是各不相同的。这些物质根据它们所起的作用不同而分为下列不同种类： A.补强剂 它是指那些能提高硫化胶的抗张强度、撕裂强度、耐磨性等物理机械性能的物质，如碳黑、氧化锌、白碳黑、活性陶土、活性碳酸钙以及木质素、古玛隆树脂等。其中用量最多、效果最好的是碳黑。 B.软化剂 它是用来增强生胶塑性和使橡胶具有一定柔软性的物质。软化剂有松焦油、松香、矿物油类和脂类合成有机化合物。 C.填充剂 又叫增容剂。主要用来增加橡胶容积，节约生胶，降低生产成本。通常用的填充剂有未经活化处理的碳酸钙、碳酸镁、陶土、滑石粉、云母粉以及硫酸钡等。 D.防老剂 它是用来减缓老化过程、延长橡胶使用寿命的一种物质，如防老剂A、防老剂D、防老剂4010等都是。腊类也是一种有效的防老剂。 E.硫化促进剂和活性剂 硫化促进剂是用来促进硫化过程，活性剂是配合硫化剂加速硫化过程的。 F.其它特种添加剂 某些特种用途的橡胶，还有专门的配合剂，例如发泡剂、硬化剂等等。 2.橡胶的分类 2.1 按橡胶来源区分 A 天然橡胶： 它是采集橡胶树或橡胶草等含胶植物中的胶汁，经过去除杂质、凝聚、滚压、干燥等加工步骤而制成的，其主要化学组成成分是不饱和的橡胶烃（顺式聚异戊二烯）。天然橡胶盛产于东南亚地区，原来是世界橡胶工业的主要原料来源，自上世纪60年代以来，合成橡胶迅速发展，东南亚的橡胶产量比例已大量下降（30%）。 B 合成橡胶 它是从石油、天然气或煤和石灰石以及农副产品中提炼某些低分子的不饱和烃作原料，制成所谓“单体”物质，然后，经过复杂的化学反应而获得人工合成的高分子聚合物，所以也叫“人工橡胶”。合成橡胶不但在一系列性能上优于天然橡胶，而且由于原料来源广泛、资源充沛，价格也就相对便宜，同时不受地区、气候条件和时间得限制，可以按照人们的意愿进行生产，充分满足各方面的不同需求。所以从