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合成橡胶

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1 拼音

hé chéng xiàng jiāo

2 英文参考

synthetic rubber

3 概述

橡胶是以高分子化合物为基础的材料,它在很宽的温度范围内(-50~150℃)处于高弹态,在较小的负荷作用下能发生很大的变形,除去负荷后又能很快恢复到原来的状态。橡胶可分为天然橡胶与合成橡胶两类。天然橡胶化学组成是聚异戊二烯,其结构式

但其产量有限,不能满足各种需要,目前已能生产几十种合成橡胶。

合成橡胶是人工合成的高弹性聚合物,也称合成弹性体。产量仅低于合成树脂(或塑料)、合成纤维。其性能单体不同而异,少数品种的性能与天然橡胶相似。某些合成橡胶具有较天然橡胶优良的耐温、耐磨、耐老化、耐腐蚀或耐油等性能。经硫化加工可制成各种橡胶制品。

4 分类

合成橡胶的种类和性能因单体不同而不同。根据化学结构可分烯烃类、二烯烃类和元素有机类等。重要的品种有丁苯橡胶丁腈橡胶丁基橡胶氯丁橡胶、聚硫橡胶、聚氨酯橡胶、聚丙烯酸酯橡胶、氯磺化聚乙烯橡胶、硅橡胶氟橡胶顺丁橡胶异戊橡胶乙丙橡胶等。

按使用特性可分为通用型和特种橡胶两大类。通用型合成橡胶指可以部分或全部代替天然橡胶使用的胶种,如丁苯橡胶、异戊橡胶、顺丁橡胶等,主要用于制造各种轮胎及一般工业橡胶制品;特种橡胶指有特殊性能(如耐高温、耐油、耐臭氧、耐老化和高气密性等)、用于特殊场合的橡胶,如硅橡胶、氟橡胶、聚硫橡胶、氯醇橡胶、丁腈橡胶、聚丙烯酸酯橡胶、聚氨酯橡胶和丁基橡胶等,这类橡胶用量虽少,但不可缺少。

通用橡胶性能和天然橡胶相似,如丁苯橡胶、异戊橡胶、顺丁橡胶等。工业上为了满足某些特殊性能(耐油、耐高温等),还合成了特种橡胶,如硅橡胶、含氟橡胶、丁腈橡胶、聚异丁橡胶等。

(1)丁苯橡胶

丁苯橡胶是以丁二烯和苯乙烯为单体进行催化共聚而成,其结构式为

丁苯橡胶是应用最广、产量最多的合成橡胶。其性能与天然橡胶接近,耐热、耐磨、耐老化性能比天然橡胶好,可用来制轮胎、皮带等,且可与天然橡胶共混,用作密封材料和电绝缘材料。然而它与天然橡胶有相同的缺点,即不耐油和有机溶剂

(2)丁腈橡胶

由丁二烯与丙烯腈两种单体加聚可制得丁腈橡胶,其结构式为

由于分子中引入了极性基团—CN,这种橡胶的最大优点是耐油,其拉伸强度比丁苯橡胶要好,耐热性比天然橡胶好,但电绝缘性和耐寒性差,且塑性低、加工较困难。它主要用作耐油制品,如机械上的垫圈以及飞机和汽车上需要耐油的零件等。

(3)硅橡胶

硅橡胶是一种链型结构的聚硅氧烷(又称聚硅醚)。与大多数橡胶的结构不同,其分子主链由硅原子和氧原子交替组成。目前用量最大的是甲基乙烯基硅氧烷,其结构式可表示为

由于Si—O键能(368kJ·mol-1)较大,因此它是一种耐热性和耐老化性很好的橡胶。它既耐低温又耐高温,能在-65~250℃之间保持弹性,耐油、防水、电绝缘性能也很好。但机械性能较差、耐碱性不及其他橡胶。硅橡胶可用作高温高压设备的衬垫、油管衬里、密封件和各种高温电线、电缆的绝缘层等。此外,硅橡胶无毒、无味、柔软光滑、生理惰性及血液相溶性均很优良,可用作医用高分子材料,如人工器官、人工关节、整复材料、药液载物等。

许多合成橡胶是线型高分子,具有可塑性,但强度低,回弹力差,容易产生永久变形。因此如何克服合成橡胶的这些缺点,是人们关注的问题。研究表明,若加入硫磺与橡胶分子作用,可使橡胶硫化。反应如下:

硫的作用是使线型橡胶分子之间形成硫桥而交联起来,转变为体型结构,使橡胶失去塑性,同时获得高弹性。硫是橡胶的硫化剂,凡能使橡胶由线型结构转变为体型结构、并获得弹性的物质都可称为橡胶的硫化剂。

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  • 评论总管
    2019/11/22 10:37:31 | #0
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本页最后修订于 2011年12月21日 星期三 14:20:46 (GMT+08:00)
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