橡胶加工工艺学课件

1、橡胶加工工艺学 Rubber Processing Technology主讲人：刘继涛主讲人：刘继涛Email：chm_单单 位：济南大学位：济南大学 化学化工学院化学化工学院橡胶加工工艺学橡胶加工工艺学Rubber Processing Technology第一章 生胶2学习要求学习要求概概 述述第一节第一节 天然橡胶天然橡胶第二节第二节 合成橡胶合成橡胶第三节第三节 其它形式橡胶品种其它形式橡胶品种第四节第四节 硫化胶粉和再生胶硫化胶粉和再生胶橡胶加工工艺学橡胶加工工艺学Rubber Processing Technology第一章 生胶3第二节第二节 合成橡胶合成橡胶 （Syntheti

2、c Synthetic RubberRubber） 概念概念发展概况发展概况命名命名 合成橡胶是由各种单体经聚合反应或缩合合成橡胶是由各种单体经聚合反应或缩合反应而制成的高弹性聚合物。反应而制成的高弹性聚合物。趋于按原料单体组成来命名趋于按原料单体组成来命名 如由丁二烯聚合的叫丁二如由丁二烯聚合的叫丁二烯橡胶；由丁二烯和苯乙烯烯橡胶；由丁二烯和苯乙烯共聚的则叫丁苯橡胶。共聚的则叫丁苯橡胶。分类分类初期研究初期研究甲基工业化时期甲基工业化时期 19401954年间的进展年间的进展工业化时期工业化时期 分类趋于按其性能和用途可分为：分类趋于按其性能和用途可分为：通用合成橡胶：性能与通用合成橡胶：性

3、能与NR 相近，物机相近，物机 性能和加工性能较好。性能和加工性能较好。特种合成橡胶：具有特殊性能特种合成橡胶：具有特殊性能橡胶加工工艺学橡胶加工工艺学Rubber Processing Technology4二、通用合成橡胶二、通用合成橡胶（一）聚丁二烯橡胶（顺丁胶，（一）聚丁二烯橡胶（顺丁胶，BR，无色或浅色，无色或浅色，透明）透明） 1、制法及分子结构、制法及分子结构 溶聚法、乳聚法溶聚法、乳聚法 分子结构分子结构：第一章 生胶橡胶加工工艺学橡胶加工工艺学Rubber Processing Technology第一章 生胶52、品种类型、品种类型高顺式聚丁二烯橡胶高顺式聚丁二烯橡胶:顺式

4、结构含量为顺式结构含量为9799%中顺式聚丁二烯橡胶中顺式聚丁二烯橡胶:顺式结构含量为顺式结构含量为9095%低顺式聚丁二烯橡胶低顺式聚丁二烯橡胶:顺式结构含量为顺式结构含量为3240%应用的主要品种应用的主要品种橡胶加工工艺学橡胶加工工艺学Rubber Processing Technology第一章 生胶63.特性特性 不饱和性橡胶，可与硫磺及氧起反应，不饱和性橡胶，可与硫磺及氧起反应，化学活性较化学活性较NR 低，耐热耐老化性较低，耐热耐老化性较NR好。好。非极性橡胶，耐油性差。非极性橡胶，耐油性差。结晶性橡胶，无自补强作用，强度低结晶性橡胶，无自补强作用，强度低 。弹性高（最高）；耐低

5、温（弹性高（最高）；耐低温（Tg= 105）；）； 耐磨（耐磨（Tg有关）；生热小。有关）；生热小。 加工性能差（对温度敏感，温度高则易加工性能差（对温度敏感，温度高则易脱辊），脱辊）， 不耐撕裂，粘着性差，抗湿滑性不佳。不耐撕裂，粘着性差，抗湿滑性不佳。较易冷流较易冷流4.用途：制造轮胎胎面以及耐寒制品，常与用途：制造轮胎胎面以及耐寒制品，常与NR，SBR并用。并用。橡胶加工工艺学橡胶加工工艺学Rubber Processing Technology第一章 生胶7（二）丁苯橡胶（二）丁苯橡胶（SBR） 1、制法及分子结构、制法及分子结构 它是它是丁二烯丁二烯和和苯乙烯苯乙烯（70：30）的共

6、聚物。为浅黄褐）的共聚物。为浅黄褐色弹性体，分子结构：色弹性体，分子结构：橡胶加工工艺学橡胶加工工艺学Rubber Processing Technology第一章 生胶8 1000高温丁苯橡胶高温丁苯橡胶 1100高温丁苯炭黑母胶高温丁苯炭黑母胶 高温乳聚丁苯橡胶高温乳聚丁苯橡胶 1200高温充油丁苯橡胶高温充油丁苯橡胶 1300高温充油丁苯炭黑母胶高温充油丁苯炭黑母胶 2000高温丁苯胶乳高温丁苯胶乳 一般品种一般品种 1500低温丁苯橡胶低温丁苯橡胶 低温乳聚丁苯橡胶低温乳聚丁苯橡胶 1600低温丁苯炭黑母胶低温丁苯炭黑母胶 1700低温充油丁苯橡胶低温充油丁苯橡胶 1800低温充油丁苯

7、炭黑母胶低温充油丁苯炭黑母胶 乳液聚合乳液聚合 2100低温丁苯胶乳低温丁苯胶乳 丁苯橡胶丁苯橡胶 高苯乙烯丁苯橡胶高苯乙烯丁苯橡胶 特殊品种丁苯橡胶特殊品种丁苯橡胶 液体丁苯橡胶液体丁苯橡胶 羧基丁苯橡胶羧基丁苯橡胶 锂系溶聚丁苯橡胶锂系溶聚丁苯橡胶 ：无规共聚丁苯橡胶：无规共聚丁苯橡胶 嵌段共聚丁苯（热塑性丁苯橡胶）嵌段共聚丁苯（热塑性丁苯橡胶） 溶液聚合溶液聚合 醇烯溶聚丁苯橡胶醇烯溶聚丁苯橡胶 丁苯橡胶丁苯橡胶 锡偶联溶聚丁苯橡胶锡偶联溶聚丁苯橡胶 高反式高反式-1，4-丁苯橡胶丁苯橡胶2、品种类型、品种类型橡胶加工工艺学橡胶加工工艺学Rubber Processing Technol

8、ogy第一章 生胶93.特性特性 不饱和性橡胶，化学活性较不饱和性橡胶，化学活性较NR 低，硫化速度低，硫化速度较慢，耐热耐老化性较好。较慢，耐热耐老化性较好。非极性橡胶，耐油性差（比非极性橡胶，耐油性差（比NR 稍好）稍好） 。非结晶性橡胶，无自补强性，纯胶强度为非结晶性橡胶，无自补强性，纯胶强度为1.43.0 MPa，因此需用炭黑补强，因此需用炭黑补强 。耐磨性，耐气透性良好。耐磨性，耐气透性良好。 弹性低，耐寒性，自粘性差，生热大，加弹性低，耐寒性，自粘性差，生热大，加工收缩性大。充油后能降低生热，加工性能好。工收缩性大。充油后能降低生热，加工性能好。另外，另外，SBR不易过炼，可塑度均

9、匀不易过炼，可塑度均匀。4.用途：用途：SBR主要用于制造轮胎胎面，也用于制造胶管、主要用于制造轮胎胎面，也用于制造胶管、 胶带、胶鞋大底，与胶带、胶鞋大底，与NR，BR并用，弥补其性能上不足。并用，弥补其性能上不足。橡胶加工工艺学橡胶加工工艺学Rubber Processing Technology第一章 生胶10（三）聚异戊二烯橡胶（异戊橡胶，（三）聚异戊二烯橡胶（异戊橡胶，IR） IR为白色或乳白色半透明弹性体，有为白色或乳白色半透明弹性体，有“合成合成天然橡胶天然橡胶”之称。之称。1.品种类型及微观结构品种类型及微观结构 根据所用催化剂的不同分为钛型（高顺式）根据所用催化剂的不同分为钛

10、型（高顺式）和锂型（中顺式）。和锂型（中顺式）。 注：我国采用稀土催化剂体系来合成异戊橡胶，称为稀土胶， 其顺式1，4含量约为94%。橡胶加工工艺学橡胶加工工艺学Rubber Processing Technology第一章 生胶11异戊橡胶与天然橡胶的结构和性质差别：异戊橡胶与天然橡胶的结构和性质差别：（1）杂质少，凝胶含量低，质地较纯净；）杂质少，凝胶含量低，质地较纯净；（2）分子量分布较窄，生胶门尼粘度较低；）分子量分布较窄，生胶门尼粘度较低；（3）因）因IR的微观结构中顺式含量低于的微观结构中顺式含量低于NR， 故结构的规整性低于天然橡胶。故结构的规整性低于天然橡胶。橡胶加工工艺学橡胶

11、加工工艺学Rubber Processing Technology第一章 生胶122. 性能性能（与（与NR相比）相比） 硫化速度较慢，硫化胶的拉伸强硫化速度较慢，硫化胶的拉伸强度、定伸应力、撕裂强度和硬度等度、定伸应力、撕裂强度和硬度等均较低，而扯断伸长率较大。弹性均较低，而扯断伸长率较大。弹性较好、生热小、较好、生热小、 抗龟裂性好。抗龟裂性好。 耐水性、电绝缘性及耐水性、电绝缘性及耐老化性比耐老化性比NR好好 易于塑炼，流动性优于易于塑炼，流动性优于NR，但对填料的分散性及粘着性比但对填料的分散性及粘着性比NR差。差。 3.用途：一切用天然橡胶的场合，几乎都可以用用途：一切用天然橡胶的场

12、合，几乎都可以用 异戊橡胶代替。异戊橡胶代替。橡胶加工工艺学橡胶加工工艺学Rubber Processing Technology第一章 生胶13弹性弹性 （与分子链的柔顺性有关）与分子链的柔顺性有关） BRNRSBR耐老化性耐老化性（与双键的活性有关）（与双键的活性有关） SBRBRNR耐寒性（与耐寒性（与Tg有关）有关） BRNRSBR与硫磺的反应性与硫磺的反应性（取决于双键的活性）（取决于双键的活性） NRBRSBR天然橡胶，丁苯胶和顺丁胶的弹性，耐老化性，耐寒性，天然橡胶，丁苯胶和顺丁胶的弹性，耐老化性，耐寒性，与硫磺反应性对比：与硫磺反应性对比：课后思考：为什么？课后思考：为什么？橡

13、胶加工工艺学橡胶加工工艺学Rubber Processing Technology第一章 生胶14（四）乙丙橡胶（四）乙丙橡胶(EPM、EPDM) 乙丙橡胶为白色至浅黄色半透明状的无规弹性体。乙丙橡胶为白色至浅黄色半透明状的无规弹性体。1. 品种及分类热塑性乙丙橡胶二元共聚物改性乙丙橡胶三元共聚物：D型、E型、H型橡胶加工工艺学橡胶加工工艺学Rubber Processing Technology第一章 生胶152. 二元乙丙橡胶（二元乙丙橡胶（EPM） 分子结构式分子结构式： EPM为饱和性橡胶，有优异的耐老化性能，为饱和性橡胶，有优异的耐老化性能，不能用硫磺来硫化，必须用过氧化物来硫化。不

14、能用硫磺来硫化，必须用过氧化物来硫化。橡胶加工工艺学橡胶加工工艺学Rubber Processing Technology第一章 生胶16 3. 三元乙丙橡胶三元乙丙橡胶(EPDM) 乙叉型乙叉型(E型型)： 双环型双环型(D型型)： x2CH（2CH）3CHCH2CH（）yCH CHn.CH3CHx2CH（2CH）3CHCH2CH（）yCH CHn. EPDM(H型型)橡胶加工工艺学橡胶加工工艺学Rubber Processing Technology第一章 生胶174.特性特性 饱和性橡胶，耐热、耐老化、耐化学腐蚀性饱和性橡胶，耐热、耐老化、耐化学腐蚀性优秀，化学稳定性极高。优秀，化学稳定

15、性极高。非极性橡胶，耐油性差。非极性橡胶，耐油性差。非结晶性橡胶，无自补强性，需补强非结晶性橡胶，无自补强性，需补强 。 弹性好弹性好(仅次于仅次于NR，BR)，耐冲击性能好，耐冲击性能好(分子上为单键分子上为单键)，耐热水。，耐热水。电绝缘性相当好。电绝缘性相当好。 可用硫磺来硫化，也可用过氧化物来硫化，可用硫磺来硫化，也可用过氧化物来硫化，但二元乙丙橡胶只能用过氧化物来硫化。但二元乙丙橡胶只能用过氧化物来硫化。 硫化速度慢，与其他不饱和橡胶并用难，硫化速度慢，与其他不饱和橡胶并用难，自粘性及互粘性自粘性及互粘性 较差，加工性能不好。较差，加工性能不好。5. 用途：主要用于要求耐老化、耐水、

16、耐腐蚀及电气绝缘用途：主要用于要求耐老化、耐水、耐腐蚀及电气绝缘等领域。如轮胎胎侧、内胎、汽车配件、电线电缆等。等领域。如轮胎胎侧、内胎、汽车配件、电线电缆等。橡胶加工工艺学橡胶加工工艺学Rubber Processing Technology第一章 生胶18（五）丁基橡胶（五）丁基橡胶(IIR)-异丁烯橡胶异丁烯橡胶 1.分子结构分子结构 IIR由异丁烯与少量异戊二烯单体在低温下（约由异丁烯与少量异戊二烯单体在低温下（约-100 ）共聚而成。呈白色或灰白色半透明状。共聚而成。呈白色或灰白色半透明状。 2.分类分类 一般品种（按不饱和度分）一般品种（按不饱和度分）：0.61.0%（mol），

17、1.11.5% （mol）、1.62.0%（mol） 、丁基橡胶丁基橡胶 2.12.5%（mol）、 2.63.3%（mol） 卤化品种卤化品种：氯化丁基橡胶、溴化丁基橡胶氯化丁基橡胶、溴化丁基橡胶橡胶加工工艺学橡胶加工工艺学Rubber Processing Technology第一章 生胶193.特性特性 饱和性橡胶，耐热、耐臭氧、耐化学饱和性橡胶，耐热、耐臭氧、耐化学腐蚀性能优良。腐蚀性能优良。非极性橡胶，耐油性差。非极性橡胶，耐油性差。结构较规整，伸长时能结晶（结构较规整，伸长时能结晶（Tg= - 65 ）强度较高。强度较高。具有优异的气密性具有优异的气密性良好的绝缘性能（体积电阻大）

18、，减震消音良好的绝缘性能（体积电阻大），减震消音 硫化速度慢（双键少），并用性能差，硫化速度慢（双键少），并用性能差，粘着性差，易生热粘着性差，易生热 ，弹性较小。，弹性较小。 气密性取决于气体气密性取决于气体在橡胶中的扩散率。在橡胶中的扩散率。橡胶加工工艺学橡胶加工工艺学Rubber Processing Technology第一章 生胶204.卤化丁基橡胶卤化丁基橡胶 5.用途用途 为了提高为了提高IIR的硫化速度，的硫化速度，提高与不饱和橡胶的相容性，改善自粘性提高与不饱和橡胶的相容性，改善自粘性和与其它材料的互粘性，对和与其它材料的互粘性，对IIR进行了卤化，进行了卤化，包括氯化和溴化

19、。卤化物为包括氯化和溴化。卤化物为CIIR和和BIIR。内胎、无内胎轮胎的气密层、医用瓶塞、内胎、无内胎轮胎的气密层、医用瓶塞、耐化学腐蚀制品、减震制品等。耐化学腐蚀制品、减震制品等。橡胶加工工艺学橡胶加工工艺学Rubber Processing Technology第一章 生胶21（六）氯丁橡胶（六）氯丁橡胶（CR）1.分子结构分子结构 CR是由氯丁二烯为单体，采用乳液聚合而成的一是由氯丁二烯为单体，采用乳液聚合而成的一种高分子弹性体。呈浅黄色至褐色。种高分子弹性体。呈浅黄色至褐色。 橡胶加工工艺学橡胶加工工艺学Rubber Processing Technology第一章 生胶222品种类

20、型品种类型橡胶加工工艺学橡胶加工工艺学Rubber Processing Technology第一章 生胶233.特性特性 不饱和性橡胶，化学性质稳定，耐老化性能优良。不饱和性橡胶，化学性质稳定，耐老化性能优良。 极性橡胶，耐油耐溶剂性能优良，气密性、粘着性极性橡胶，耐油耐溶剂性能优良，气密性、粘着性 好，有导电性。好，有导电性。 易结晶性（易结晶性（Tg=-43），有自补强作用，有自熄，有自补强作用，有自熄性，阻燃，贮存稳定性差，对温度敏感，需用金属氧性，阻燃，贮存稳定性差，对温度敏感，需用金属氧化物（化物（ZnO、MgO）来硫化。）来硫化。 弹性较低，耐寒性较差，低温使用不理想。（弹性较低

21、，耐寒性较差，低温使用不理想。（极性极性橡胶共同点橡胶共同点）4.用途用途 CR主要用于制造胶管、胶带、化工设备衬里、主要用于制造胶管、胶带、化工设备衬里、 胶粘胶粘剂等。剂等。橡胶加工工艺学橡胶加工工艺学Rubber Processing Technology第一章 生胶24（七）丁腈橡胶（七）丁腈橡胶（NBR）1.分子结构分子结构 通用型通用型NBR由由丁二烯丁二烯和和丙烯腈丙烯腈（ACN）通过乳）通过乳液聚合法共聚而成。呈浅黄色至棕褐色。液聚合法共聚而成。呈浅黄色至棕褐色。 橡胶加工工艺学橡胶加工工艺学Rubber Processing Technology第一章 生胶252品种类型品种

22、类型2品种类型品种类型橡胶加工工艺学橡胶加工工艺学Rubber Processing Technology第一章 生胶263.特性特性非结晶、不饱和的极性橡胶，强度低。非结晶、不饱和的极性橡胶，强度低。优异的耐油、耐溶剂性。优异的耐油、耐溶剂性。耐热，耐老化，耐磨性较好。耐热，耐老化，耐磨性较好。 耐气透性良好（有极性的缘故），耐气透性良好（有极性的缘故），但电绝缘性不好，属于半导体。但电绝缘性不好，属于半导体。弹性、耐寒性、耐屈挠性、抗撕裂性较差弹性、耐寒性、耐屈挠性、抗撕裂性较差4. 用途：耐油制品、化工衬里、胶辊及导电橡胶等；与用途：耐油制品、化工衬里、胶辊及导电橡胶等；与PVC并用以进

23、一步提高它的耐油、耐臭氧老化性能。并用以进一步提高它的耐油、耐臭氧老化性能。橡胶加工工艺学橡胶加工工艺学Rubber Processing Technology第一章 生胶27三、特种合成橡胶三、特种合成橡胶（一）硅橡胶（一）硅橡胶（Q）1.概念及分类概念及分类硅橡胶是指分子主链为硅橡胶是指分子主链为SiO无机结构，侧基为无机结构，侧基为有机基团（主要为甲基）的一类弹性体。有机基团（主要为甲基）的一类弹性体。按硅橡胶的硫化机理不同，可把硅橡胶分为三大类按硅橡胶的硫化机理不同，可把硅橡胶分为三大类: 有机过氧化物引发自由基交联型有机过氧化物引发自由基交联型 （热硫化型）（热硫化型）硅橡胶硅橡胶

24、缩聚反应型（室温硫化型）缩聚反应型（室温硫化型） 加成反应型。加成反应型。橡胶加工工艺学橡胶加工工艺学Rubber Processing Technology第一章 生胶282. 主要品种及特性主要品种及特性（1）二甲基硅橡胶）二甲基硅橡胶（MQ）（2）甲基乙烯基橡胶）甲基乙烯基橡胶（MVQ）（3 3）甲基苯基乙烯基甲基苯基乙烯基硅橡胶（硅橡胶（MPVQ）3CH3CH（nSiO）3CH3CH（nSiO3CHSiO2CHCH）3C H3C H（Si O3C HSi O）x（y）3C HSi O2C HC H（Z橡胶加工工艺学橡胶加工工艺学Rubber Processing Technology第

25、一章 生胶29（4）氟硅橡胶（）氟硅橡胶（MFQ或或FVMQ）（5）腈硅橡胶（）腈硅橡胶（MNQ）橡胶加工工艺学橡胶加工工艺学Rubber Processing Technology第一章 生胶303. 性能性能（1）非碳链饱和性橡胶，能结晶，弹性、耐寒性、耐热性）非碳链饱和性橡胶，能结晶，弹性、耐寒性、耐热性、耐老化性及耐腐蚀性好。、耐老化性及耐腐蚀性好。 硅橡胶是所有橡胶中使用温度范围最宽的。硅橡胶是所有橡胶中使用温度范围最宽的。 （2）无毒无味，具有生理惰性，有相当好的稳定性。）无毒无味，具有生理惰性，有相当好的稳定性。（3）强力低，耐酸碱性不好，需用白炭黑补强，不能用硫）强力低，耐酸碱

26、性不好，需用白炭黑补强，不能用硫黄硫化，而是用过氧化物进行交联。黄硫化，而是用过氧化物进行交联。 4. 用途用途航空航天工业、医疗卫生（如人造器官等）领域；航空航天工业、医疗卫生（如人造器官等）领域；在汽车、造船、仪表、电器及电子等方面也有应用。在汽车、造船、仪表、电器及电子等方面也有应用。例：某些硅橡胶制品例：某些硅橡胶制品橡胶加工工艺学橡胶加工工艺学Rubber Processing Technology第一章 生胶31硅橡胶制品硅橡胶制品橡胶加工工艺学橡胶加工工艺学Rubber Processing Technology第一章 生胶32（二）氟橡胶（二）氟橡胶（FPM）l 氟橡胶是由含氟

27、单体经过聚合或缩合而得到的分子主氟橡胶是由含氟单体经过聚合或缩合而得到的分子主链或侧链的碳原子上连有氟原子的弹性聚合物。链或侧链的碳原子上连有氟原子的弹性聚合物。1.常用氟橡胶常用氟橡胶（1）凯尔型氟橡胶（）凯尔型氟橡胶（23型）型）（2）维通型氟橡胶（）维通型氟橡胶（26型）型）橡胶加工工艺学橡胶加工工艺学Rubber Processing Technology第一章 生胶332.特性特性 为结晶性、饱和、极性的橡胶，耐热性（为结晶性、饱和、极性的橡胶，耐热性（300），耐），耐化学腐蚀性，耐油性较好，是化学腐蚀性，耐油性较好，是唯一能耐发烟唯一能耐发烟 H2SO4的橡胶的橡胶。 需用过氧化

28、物、有机胺及其衍生物来硫化。硫化需分两需用过氧化物、有机胺及其衍生物来硫化。硫化需分两段进行。段进行。26型氟橡胶典型配合：氟橡胶型氟橡胶典型配合：氟橡胶 100，3#硫化剂硫化剂 3， MgO 4 ，MT 20 气密性与气密性与IIR相近。相近。 弹性、耐寒性较差，机械强度不高。弹性、耐寒性较差，机械强度不高。 3. 用途用途 制耐高温，耐腐蚀，耐油制品。制耐高温，耐腐蚀，耐油制品。橡胶加工工艺学橡胶加工工艺学Rubber Processing Technology第一章 生胶34（三）聚氨酯橡胶（三）聚氨酯橡胶（U）1.分子结构式分子结构式 聚氨酯橡胶（聚氨酯橡胶（U）是聚氨基甲酸酯橡胶的

29、总称，它由聚酯）是聚氨基甲酸酯橡胶的总称，它由聚酯（或聚醚）与二异氰酸酯类化合物缩聚而成。结构式：（或聚醚）与二异氰酸酯类化合物缩聚而成。结构式： 其中：其中：R1聚酯或聚醚链段，为柔性链段聚酯或聚醚链段，为柔性链段 R2苯核、萘核、联苯核，为刚性链段苯核、萘核、联苯核，为刚性链段 （氨基甲酸酯）内聚能大，为刚性链段（氨基甲酸酯）内聚能大，为刚性链段 橡胶加工工艺学橡胶加工工艺学Rubber Processing Technology第一章 生胶35 2. 品种分类品种分类 按化学结构分按化学结构分 聚酯型（聚酯型（AU） 聚醚型聚醚型 (EU)聚氨酯橡胶聚氨酯橡胶 混炼型混炼型 按加工方法分

30、按加工方法分 浇注型浇注型 热塑性热塑性 橡胶加工工艺学橡胶加工工艺学Rubber Processing Technology第一章 生胶363.性能性能4.用途用途 制造高强度，高耐磨和耐油的制品，在泡沫橡胶中运用较多(利用异氰酸酯与水反应放出CO2)。 饱和性橡胶，拉伸强度高（27.541.2 MPa），耐磨性最好。耐油，耐氧化，耐臭氧，耐寒性能好，气密性仅次于IIR。易水解，不耐酸碱，生热大，互粘性不好。橡胶加工工艺学橡胶加工工艺学Rubber Processing Technology第一章 生胶37（四）丙烯酸酯橡胶（四）丙烯酸酯橡胶(ACM)l 丙烯酸酯橡胶是由丙烯腈与其它不饱和单

31、体共聚而制得丙烯酸酯橡胶是由丙烯腈与其它不饱和单体共聚而制得，常见的品种是丙烯酸丁酯与丙烯腈的共聚物：，常见的品种是丙烯酸丁酯与丙烯腈的共聚物：性能：性能： 具有饱和性与极性橡胶的共同特性，最大的特点是具有饱和性与极性橡胶的共同特性，最大的特点是兼有兼有优越的耐热和耐油性优越的耐热和耐油性；但耐寒性、耐水性差。；但耐寒性、耐水性差。用途用途：用于制汽车耐热油橡胶配件。：用于制汽车耐热油橡胶配件。橡胶加工工艺学橡胶加工工艺学Rubber Processing Technology第一章 生胶38（五）氯磺化聚乙烯（五）氯磺化聚乙烯(CSM) l 氯磺化聚乙烯是聚乙烯的衍生物氯磺化聚乙烯是聚乙烯的

32、衍生物,是用氯和二硫是用氯和二硫化碳处理而得到的一种高分子弹性体。化碳处理而得到的一种高分子弹性体。l 分子结构式：分子结构式：橡胶加工工艺学橡胶加工工艺学Rubber Processing Technology第一章 生胶39l 性能性能:饱和性橡胶，耐热饱和性橡胶，耐热(150)，耐老化；加工性，耐老化；加工性良好。良好。极性橡胶，耐油、耐燃。极性橡胶，耐油、耐燃。抗臭氧性能及耐日光曝晒下的自然老化优越。抗臭氧性能及耐日光曝晒下的自然老化优越。自粘性和互粘性差，低温性能较差自粘性和互粘性差，低温性能较差(-56以下以下发脆发脆)l 用途用途：制耐酸碱衬里，胶布及一般耐油制品制耐酸碱衬里，胶

33、布及一般耐油制品。橡胶加工工艺学橡胶加工工艺学Rubber Processing Technology第一章 生胶40（六）氯醚橡胶（六）氯醚橡胶 (CO，ECO)l 氯醚橡胶指侧基上含有氯的聚醚型橡胶，由环氧氯丙烷均氯醚橡胶指侧基上含有氯的聚醚型橡胶，由环氧氯丙烷均聚或与环氧乙烷共聚而得。聚或与环氧乙烷共聚而得。 均聚物均聚物:COl 共聚物共聚物:ECO橡胶加工工艺学橡胶加工工艺学Rubber Processing Technology第一章 生胶41l 性能性能：极性橡胶，具有良好的弹性、耐寒性、极性橡胶，具有良好的弹性、耐寒性、耐油性、耐热性以及良好的气密性、粘着力和自耐油性、耐热性以

34、及良好的气密性、粘着力和自熄性，为目前熄性，为目前兼有耐寒和耐油性最好的一种橡兼有耐寒和耐油性最好的一种橡胶胶。但强度较低，耐磨性差，且不能用硫磺来硫。但强度较低，耐磨性差，且不能用硫磺来硫化。化。l 用途：制耐油、耐寒、耐臭氧制品及胶粘剂。用途：制耐油、耐寒、耐臭氧制品及胶粘剂。橡胶加工工艺学橡胶加工工艺学Rubber Processing Technology第一章 生胶42（七）聚硫橡胶（七）聚硫橡胶（T）l 聚硫橡胶通常是由甲醛或有机二卤化物和碱金属的多聚硫橡胶通常是由甲醛或有机二卤化物和碱金属的多硫化物经缩聚反应而制得的一类在分子主链上含有硫硫化物经缩聚反应而制得的一类在分子主链上含

35、有硫原子的饱和弹性体。聚硫橡胶分液态、固态及胶乳原子的饱和弹性体。聚硫橡胶分液态、固态及胶乳3种种，其中液态橡胶应用最广，大约占总量的，其中液态橡胶应用最广，大约占总量的80%。 其化学结构通式为：其化学结构通式为： 式中，式中，x=24，R为亚乙基、亚丙基、二亚乙基缩甲醛为亚乙基、亚丙基、二亚乙基缩甲醛、二亚丁基缩甲醛、二亚丁基醚等、二亚丁基缩甲醛、二亚丁基醚等橡胶加工工艺学橡胶加工工艺学Rubber Processing Technology第一章 生胶43l 特性及用途：特性及用途： 具有优异的耐油、耐非极性溶剂、耐化学药具有优异的耐油、耐非极性溶剂、耐化学药品性能；耐氧、耐臭氧老化性和

36、气密性良好品性能；耐氧、耐臭氧老化性和气密性良好。但压缩永久变形大，使用温度范围较窄（。但压缩永久变形大，使用温度范围较窄（含硫量高的原因），主要用作含硫量高的原因），主要用作密封材料、填密封材料、填缝材料、涂料缝材料、涂料等。等。橡胶加工工艺学橡胶加工工艺学Rubber Processing Technology第一章 生胶44小结：小结： R类（主链为不饱和的碳链）：类（主链为不饱和的碳链）： NR（IR）、）、SBR、 BR、 CR、NBR M类（主链为饱和的碳链）：类（主链为饱和的碳链）： EPM、EPDM、 FPM、 ACM、 CSM Q类（主链含硅原子）：类（主链含硅原子）： MQ

37、、MVQ、 MFQ（FVMQ）、）、 MNQ、 MPVQ U类（主链含类（主链含C，N，O）：）： AU、EU O类（主链含类（主链含O）：）： CO、ECO橡胶加工工艺学橡胶加工工艺学Rubber Processing Technology第一章 生胶45学习要求学习要求概概 述述第一节第一节 天然橡胶天然橡胶第二节第二节 合成橡胶合成橡胶第三节第三节 其它形式橡胶品种其它形式橡胶品种第四节第四节 硫化胶粉和再生胶硫化胶粉和再生胶橡胶加工工艺学橡胶加工工艺学Rubber Processing Technology第一章 生胶46第二节第二节 其它形式橡胶品种其它形式橡胶品种一、液体橡胶一、液

38、体橡胶1.概念及发展简史概念及发展简史 液体橡胶液体橡胶是指物质相对分子质量在是指物质相对分子质量在10000以以下常温下具有流动性的聚合物。下常温下具有流动性的聚合物。 作为液体橡胶，应具有如下特性作为液体橡胶，应具有如下特性：物质相对分子质量适当低，以保持呈流动状态。能在进行交联的同时产生分子链增长反应，形成一种没有分子末端的闭合交联网，以获得足够高的强度。橡胶加工工艺学橡胶加工工艺学Rubber Processing Technology第一章 生胶47发展简史：发展简史： 1923年年HVHARDMAN（哈德曼）将（哈德曼）将NR进行解聚进行解聚，制成液体解聚，制成液体解聚NR（用作胶

39、粘剂）。此后，二烯类以（用作胶粘剂）。此后，二烯类以外的液体橡胶也陆续问世。外的液体橡胶也陆续问世。 1929年出现液体聚硫橡胶，随后液体聚氨酯橡胶年出现液体聚硫橡胶，随后液体聚氨酯橡胶，液体硅橡胶相继出现。，液体硅橡胶相继出现。 二战末期（二战末期（19441945年），在液体橡胶被用于年），在液体橡胶被用于火箭技术后，二烯系液体橡胶才被当作重要研究对象火箭技术后，二烯系液体橡胶才被当作重要研究对象，从而导致几乎所有的固体橡胶都生产出了相应的液，从而导致几乎所有的固体橡胶都生产出了相应的液体橡胶。体橡胶。 1960年年URANECK（尤拉尼克）等人研制出遥爪（尤拉尼克）等人研制出遥爪型液体橡

40、胶，制得与固体橡胶相类似的结构和性能的型液体橡胶，制得与固体橡胶相类似的结构和性能的橡胶制品，从而促进了发展。橡胶制品，从而促进了发展。 橡胶加工工艺学橡胶加工工艺学Rubber Processing Technology第一章 生胶482.液体橡胶的品种及分类液体橡胶的品种及分类 （1）“遥爪遥爪”型预聚物型预聚物 （2）“非遥爪非遥爪”型预聚物型预聚物橡胶加工工艺学橡胶加工工艺学Rubber Processing Technology第一章 生胶49固体橡胶、普通液体橡胶、遥爪液体橡胶交联示意图如下：固体橡胶、普通液体橡胶、遥爪液体橡胶交联示意图如下：橡胶加工工艺学橡胶加工工艺学Rubbe

41、r Processing Technology第一章 生胶503.液体橡胶的制法液体橡胶的制法 自由基聚合、阴离子聚合自由基聚合、阴离子聚合 聚合法（多用）聚合法（多用） 缩聚法缩聚法 阳离子聚合、配位聚合阳离子聚合、配位聚合 降解法降解法橡胶加工工艺学橡胶加工工艺学Rubber Processing Technology第一章 生胶514.特征及用途：特征及用途：简化了生产工艺，不需经炼胶等工艺程序，易于实现机械化、自动化和连续化。可象普通橡胶那样与配合剂配合使用，但硫化剂的选用要有相对应性。液体橡胶经遥爪后其硫化胶强度仍不可能达到普通橡胶的强度，且比对应的固体橡胶贵，若工艺不实现连续化，成

42、本反而较高。相对分子质量低，适用于浇注成型。可用作胶粘剂、涂料、油漆、浇注型制品 及固体燃料的推进剂。也可作加工助剂橡胶加工工艺学橡胶加工工艺学Rubber Processing Technology第一章 生胶52二、热塑性弹性体二、热塑性弹性体l 1.概念概念 指在常温下具有橡胶的弹性，在高温下又能塑化成型的一指在常温下具有橡胶的弹性，在高温下又能塑化成型的一类聚合物（介于塑料与橡胶之间的材料）类聚合物（介于塑料与橡胶之间的材料）。 l 2.分类及结构特点分类及结构特点 分类分类 按交联方式按交联方式 物理交联型物理交联型 化学交联型化学交联型热塑性弹性体热塑性弹性体 嵌段共聚物嵌段共聚物

43、 按聚合物的结构特点按聚合物的结构特点 接枝共聚物接枝共聚物 其它类其它类l 习惯上，依化学组成分类：聚烯烃类，苯乙烯嵌段共聚物习惯上，依化学组成分类：聚烯烃类，苯乙烯嵌段共聚物类，聚氨酯类，聚酯类及其它类。类，聚氨酯类，聚酯类及其它类。橡胶加工工艺学橡胶加工工艺学Rubber Processing Technology第一章 生胶53 （2）结构特点）结构特点 其高分子链的突出特点是同时嵌段或接枝一些化学结构其高分子链的突出特点是同时嵌段或接枝一些化学结构不同的硬段和软段。硬段要求链段间的作用力是以形成物理不同的硬段和软段。硬段要求链段间的作用力是以形成物理“交联交联”或或“缔合缔合”，或者

44、具有在高温下能离解的化学键；，或者具有在高温下能离解的化学键；软段软段则要求是自由旋转能力较大的高弹性链段。硬段显示高度刚则要求是自由旋转能力较大的高弹性链段。硬段显示高度刚性，不能过长，而软段显示高度的柔性，不能过短。例如性，不能过长，而软段显示高度的柔性，不能过短。例如苯苯乙烯与丁二烯嵌段共聚物乙烯与丁二烯嵌段共聚物SBS。 PS BR PS软链段软链段硬链段硬链段橡胶加工工艺学橡胶加工工艺学Rubber Processing Technology第一章 生胶543.性能与用途性能与用途（1）性能）性能既有既有橡胶性质又有塑料性质橡胶性质又有塑料性质。不需硫化，不加补强剂也有相当高强度（不

45、需硫化，不加补强剂也有相当高强度（PS的缔的缔合作用），若添加补强剂可进一步提高硬度和耐合作用），若添加补强剂可进一步提高硬度和耐磨性。磨性。可用加工塑料的设备来进行加工。可用加工塑料的设备来进行加工。耐热、耐老化性能不好。耐热、耐老化性能不好。（2）用途）用途 广泛用于制造所有的橡胶制品，主要用于鞋类。广泛用于制造所有的橡胶制品，主要用于鞋类。橡胶加工工艺学橡胶加工工艺学Rubber Processing Technology第一章 生胶55三、粉末橡胶三、粉末橡胶 2.制造方法制造方法 机械粉碎法机械粉碎法 喷雾干燥法喷雾干燥法 急骤干燥法急骤干燥法 冷冻干燥法冷冻干燥法 包囊法。包囊法。

46、1.概念：指粒径在概念：指粒径在1毫米以下毫米以下的粉末状橡胶。的粉末状橡胶。 隔离剂类型隔离剂类型 无机：如无机：如CaCO3、滑石粉、滑石粉 有机：如聚氯乙烯隔离剂有机：如聚氯乙烯隔离剂 皂类皂类 淀粉淀粉-黄原酸化物黄原酸化物 橡胶加工工艺学橡胶加工工艺学Rubber Processing Technology第一章 生胶56 3.优点优点 粉末橡胶与普通橡胶的结构性能一粉末橡胶与普通橡胶的结构性能一样，但它与相比，具有运输方便，适于样，但它与相比，具有运输方便，适于自动称量的优点，可改善、简化加工工自动称量的优点，可改善、简化加工工艺，实现混炼工艺自动化，连续化，省艺，实现混炼工艺自动化，连续化，省力化和节能化。力化和节能化。4.用途用途 模压，注压制品，胶粘剂，喷沫制品。模压，注压制品，胶粘剂，喷沫制品。橡胶加工工艺学橡胶加工工艺学Rubber Process