第五章橡胶(高分子材料).ppt

学习要求

学习目的：通过本节的学习，了解橡胶的结构特征、分类、性能及其结构分析、组成与加工工艺等；掌握天然橡胶的结构特征、性能，了解特制及特种天然橡胶的基本信息；掌握通用合成橡胶的结构特征及性能；掌握特种合成橡胶的特性与用途；了解特种橡胶材料的基本信息；了解胶乳的基本信息；掌握热塑性弹性体的概念、特性、品种与用途等。

学习重点：1.天然橡胶的结构特征与性能；2.通用合成橡胶的结构特征及性能；3.特种合成橡胶的特性与用途；4.热塑性弹性体的概念、特性、品种与用途等。

学习难点：1.橡胶的性能及其结构分析；2.热塑性弹性体的结构特征等。;@32;橡胶是有机高分子弹性体。

橡胶的使用温度范围是在玻璃化温度Tg和熔融（粘流）温度Tf之间，在较宽的温度范围内（-50~150℃）具有优异的弹性，而且具有良好的疲劳强度、电绝缘性、耐化学腐蚀以及耐磨性等。

高弹态是橡胶的使用状态。凡是室温下处于高弹态的高聚物材料叫橡胶。显然，橡胶的Tg低于室温。作为橡胶使用的高聚物材料，Tg越低越好。一般为-40～-120℃。;是一类线型的、不饱和的、非极性分子，通常是非晶态。

具高弹性；经硫化后在外力作用下高度伸长时，分子会在受力方向进行定向排列（拉伸结晶），具有自补强性，纯胶硫化胶拉伸强度可达17~29MPa，若以炭黑补强并经硫化处理，则可提高到25~35MPa。;它是在制胶时加入了占干胶重量0.4%的中性盐酸羟胺或中性硫酸羟胺或氨基脲等羟胺类化学药剂，使之与橡胶链上的醛基作用，将醛基钝化而抑制生胶贮存硬化，保持生胶的粘度在一个稳定的范围。

固定粘度橡胶的主要特点是生胶门尼粘度低而且稳定。因此，制品厂加工时不必塑炼就可以直接加入配合剂进行混炼，不但可以减少炼胶过程中橡胶分子链的断裂，而且能缩短炼胶时间，可节省炼胶能量35%，但其硫化速率稍慢。;它是在制造恒粘橡胶时再另加入4份非污染型环烷油，使天然橡胶的门尼粘度为50±5，这也是贮存中粘度稳定的天然橡胶。;它是在制胶过程中加入部分硫化胶乳，因而这种橡胶最显著的特点是胶料的压出、???延膨胀和收缩性小，压出的制品表面光滑，压出速度快，特别适合于形状复杂和尺寸要求精确的压出制品。;散粒天然橡胶（自由流动天然橡胶）;它是使用三种橡胶原料，即胶乳、未熏烟胶片和胶园杂胶各占30%，加入10%（质量份）芳烃油或环烷油作为增塑剂，共同掺混而成的生胶。

但由于轮胎厂的条件要求不同，所取得的经济效益有很大差异。;充油天然橡胶;炭黑共沉胶;粘土共沉胶;它是用制造离心法浓缩胶乳时分离出的胶清，经凝固、压片或造粒和干燥而成。胶清含橡胶约为3~7%，其中以细小的橡胶粒子为主，非橡胶物质含量很高，其中蛋白质、铜和锰的含量也很多。直接用胶清凝固制成的胶清橡胶，仅含80%的橡胶烃，而普通胶乳制成的橡胶含94%的橡胶烃，因此胶清橡胶的硫化速率快、易焦烧、抗老化性能差。;制备：一是使橡胶产生异构化，因而使结晶速率大为减慢；二是使用增塑剂法，即在橡胶中加入长链的脂肪酸酯类的增塑剂，如癸二酸二异辛酯，使橡胶分子链之间距离增大，降低分子链之间的相互作用力，有利于链段和整个分子链的运动，降低玻璃化转变温度。

用途：用于制造低温条件下使用的橡胶制品，如门窗密封条、坦克车轮的履带和防震垫以及在南北地区或高空飞行的飞机使用的橡胶器材等。;它是天然橡胶与烯烃类单体聚合接枝的产物。但目前唯一的商品是天然橡胶与甲基丙烯酸甲酯接枝共聚物，简称天甲橡胶。接枝天然橡胶具有很高的定伸应力和拉伸强度，主要用于制造要求具有良好冲击性能的坚硬制品，无内胎轮胎中气密层，合成纤维与橡胶粘合的强力胶粘剂等。;它是在天然橡胶中加入刚性高聚物如等规聚丙烯，在超过等规聚丙烯熔点的温度和少量的交联剂存在下，以高剪切力使之掺混而成。

热塑性天然橡胶在加工过程中受热时具有热塑性塑料的特性，但在常温下，则具有正常硫化胶的物理性能。热塑性天然橡胶具有高刚性和高冲击强度以及低密度的特点。可用作汽车的安全板、车体嵌板和仪表板等。;天然胶乳经过稳定剂处理之后，加入浓度为70%以上的硫酸，在100℃下保持2h即可环化。环化使不饱和度下降，密度增大，软化点提高，折射率增大。

环化天然橡胶一般用于制造鞋底、坚硬的模制品和机械衬里等，与金属、木材、PE和PP有较高的粘合强度。;它是将塑炼过的天然橡胶溶于与氯气不起反应的溶液中（如四氯化碳或二氯乙烷），加热至溶剂沸点的温度下，通入氯气进行氯化，制得乳化液，然后用水加热脱去溶剂而得到半成品