橡胶基础知识 橡胶行业基本学习材料资料知识汇总.doc

橡胶基础知识 1 概述 高分子材料主要分为塑料，橡胶，纤维三部分。橡胶是一种有机高分子弹性化合物。分子量一般在几十万以上，有的甚至达到一百万左右，它的特性就是高弹性，在外力作用下橡胶很容易发生变形，除去外力后又很快恢复到原来的形状，这一特性是其他材料所不具备的，也是橡胶区别于其他材料的主要标志。除此之外，橡胶还具有一定的机械强度，有减震、吸震的能力，以及极高的可挠性、耐磨性、不透水和不透气等优良性能。某些特种合成橡胶还具有耐油、耐化学品腐蚀、耐热、耐寒、耐燃、耐老化、耐辐射等特点。 由于这些优异的性能，使橡胶广泛应用于日常生活中，如软管，橡胶珠，密封条，橡胶垫等。汽车工业上，在底盘、发动机、车身、燃油供给、冷却以及制动变速等系统中都有广泛的应用。其主要应用在汽车轮胎、胶管、胶带、密封制品（包括O型圈、油封和各类衬垫）、密封条、减震器、皮碗、皮膜、防尘罩等。 由于其特有的高弹性能，橡胶在汽车上的应用往往是其它材料无法替代的。据统计，汽车用橡胶零部件有100多个，约占整车重量的4%～6%，这些橡胶制品都担负着重要的作用，对整车的质量和性能及汽车的安全行驶具有至关重要的影响。 2.橡胶的分类 橡胶按原材料分为天然橡胶和合成橡胶，根据性能和用途分为通用橡胶和特种橡胶，根据橡胶的物理状态分为硬胶和软胶，生胶和熟胶等。 2.1天然橡胶 天然橡胶是由人工栽培的三叶橡胶树分泌的乳汁，经凝固、加工而制得，其主要成分为聚异戊二烯： 天然橡胶中聚异戊二烯含量在90%以上，此外还含有少量的蛋白质、脂及酸、糖分及灰分。天然橡胶按制造工艺和外形的不同，分为烟片胶（以新鲜胶乳为原料，经过凝固、压片、熏烟等一系列工艺加工制成表面带有菱形花纹的棕黄色胶片）、绉片胶（与烟片胶制做工艺相似，但干燥时不熏烟直接热空气干燥）、颗粒胶和乳胶等。但市场上以烟片胶和颗粒胶为主。全世界天然橡胶的产地主要集中在泰国、印尼、马来西亚、中国、印度、斯里兰卡等少数亚洲国家和尼日利亚等少数非洲国家，我国产地则主要分布在海南、云南、广东、广西和福建等地区。其中，海南、云南的天然橡胶总产量约占全国总产量的60%和35%。天然橡胶因其具有很强的弹性和良好的绝缘性、可塑性、隔水隔气、抗拉和耐磨等特点，广泛地运用于工业、农业、国防、交通、运输、机械制造、医药卫生领域和日常生活等方面，如交通运输上用的轮胎；工业上用的运输带、传动带、各种密封圈；医用的手套、输血管；日常生活中所用的胶鞋、雨衣、暖水袋等都是以橡胶为主要原料制造的，国防上使用的飞机、大炮、坦克，甚至尖端科技领域里的火箭、人造卫星、宇宙飞船、航天飞机等都需要大量的橡胶零部件。轮胎的用量要占天然橡胶使用量的一半以上。 2.2合成橡胶 合成橡胶的生产工艺大致可分为单体的合成和精制、聚合过程以及橡胶后处理三部分。合成橡胶的基本原料是单体，精制常用的方法有精馏、洗涤、干燥等。 聚合过程是单体在引发剂和催化剂作用下进行聚合反应生成聚合物的过程。有时用一个聚合设备，有时多个串联使用。合成橡胶的聚合工艺主要应用乳液聚合法和溶液聚合法两种。目前，采用乳液聚合的有丁苯橡胶、异戊橡胶、丁丙橡胶、丁基橡胶等。后处理是使聚合反应后的物料（胶乳或胶液），经脱除未反应单体、凝聚、脱水、干燥和包装等步骤，最后制得成品橡胶的过程。乳液聚合的凝聚工艺主要采用加电解质或高分子凝聚剂，破坏乳液使胶粒析出。溶液聚合的凝聚工艺以热水凝析为主。凝聚后析出的胶粒，含有大量的水，需脱水、干燥。按照用途将合成橡胶分为通用合成橡胶和特种合成橡胶。 2.2.1通用合成橡胶（General Purpose synthetic rubber） 丁苯橡胶（SBR，Styrene-Butadiene Rubber），丁苯橡胶是丁二烯和苯乙烯的共聚物，其中通常苯乙烯含量为23.5wt%，多采用低温乳液聚合得到，现已有溶聚丁苯；其分子结构如下： 顺丁橡胶（BR，Butadiene Rubber），顺丁橡胶是由丁二烯聚合而成的顺式结构橡胶，全名叫顺式1，4-聚丁二烯橡胶，分为高顺式/中顺式/低顺式： 聚异戊二烯橡胶（IR，PolyIsoprene Rubber），以异戊二烯为单体聚合而成的顺式结构橡胶，化学组成、立体结构、性能等与天然橡胶非常的接近，又称为合成的天然橡胶。 丁基橡胶（IIR，CIIR，BIIR，Isobutene-Isoprene Rubber），是异丁烯和少量的异戊二烯或丁二烯的共聚体，异戊二烯含量为1-3wt%。 乙丙橡胶（EPR, EPDM，Ethylene-Propylene-(Diene)-polyMethylene），是乙烯和丙烯的共聚体，一般分为二元乙丙橡胶和三元乙丙橡胶两种，其中丙烯含量为40-60wt%，二烯约2-5wt%，常见的非共轭二烯有ENB，DCPD，HD。 2.