橡胶基础知识

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1、Polymer Materials 1橡胶基础知识Polymer Materials2一橡胶材料的特点一橡胶材料的特点1.高弹性高弹性：弹性模量低，伸长变形大，有可恢复的变形：弹性模量低，伸长变形大，有可恢复的变形,并能在很宽的温度并能在很宽的温度 （-50-150）范围内保持弹性。）范围内保持弹性。 2.粘弹性粘弹性：橡胶材料在产生形变和恢复形变时受温度和时间的影响，表现：橡胶材料在产生形变和恢复形变时受温度和时间的影响，表现 有明显的应力松弛有明显的应力松弛 和蠕变和蠕变 现象，在震动或交变应力作用下，现象，在震动或交变应力作用下， 产生滞后损失。产生滞后损失。3.电绝缘性电绝缘性：橡胶和

2、塑料一样是电绝缘材料。：橡胶和塑料一样是电绝缘材料。 4.老化现象老化现象：如金属腐蚀、木材腐朽、岩石风化一样，橡胶也会因为：如金属腐蚀、木材腐朽、岩石风化一样，橡胶也会因为 环境条件的变化而产生老化现象，使性能变坏，寿命下降。环境条件的变化而产生老化现象，使性能变坏，寿命下降。5.必须进行必须进行硫化硫化才能使用，热塑性弹性体除外。才能使用，热塑性弹性体除外。6.必须必须加入配合剂加入配合剂。 其它如比重小、硬度低、柔软性好、气密性好等特点，其它如比重小、硬度低、柔软性好、气密性好等特点， 都属于橡胶的宝贵性能。都属于橡胶的宝贵性能。橡胶的基础知识橡胶的基础知识Polymer Materia

3、ls3表征橡胶物理机械性能的指标：表征橡胶物理机械性能的指标：拉伸强度拉伸强度：又称扯断强度、抗张强度，指试片拉伸至断裂时单位又称扯断强度、抗张强度，指试片拉伸至断裂时单位 断面上所承受的负荷，单位为兆帕（断面上所承受的负荷，单位为兆帕（MPa），以往为），以往为 公斤力平方厘米（公斤力平方厘米（kgf/cm2）。）。定伸应力定伸应力：旧称定伸强度，指试样被拉伸到一定长度时单位面积旧称定伸强度，指试样被拉伸到一定长度时单位面积 所承受的负荷。计量单位同拉伸强度。常用的有所承受的负荷。计量单位同拉伸强度。常用的有100、 300和和500定伸应力。它反映的是橡胶抵抗外力变定伸应力。它反映的是橡胶

4、抵抗外力变 形能力的高低。形能力的高低。 撕裂强度撕裂强度：将特殊试片（带有割口或直角形）撕裂时单位厚度所将特殊试片（带有割口或直角形）撕裂时单位厚度所 承受的负荷，表示材料的抗撕裂性，单位为承受的负荷，表示材料的抗撕裂性，单位为k/。伸长率：伸长率： 试片拉断时，伸长部分与原长度之比叫作伸长率；用百试片拉断时，伸长部分与原长度之比叫作伸长率；用百 分比表示。分比表示。Polymer Materials4硬度硬度： 表示橡胶抵抗外力压入的能力，常用邵尔硬度计表示橡胶抵抗外力压入的能力，常用邵尔硬度计 测定。测定。 橡胶的橡胶的 硬度范围一般在硬度范围一般在20100之间，之间， 单位为邵氏单位

5、为邵氏A。回弹性回弹性： 又称冲击弹性，指橡胶受冲击之后恢复原状的又称冲击弹性，指橡胶受冲击之后恢复原状的 能力，以能力，以%表示。表示。永久变形永久变形： 试样拉伸至断裂后，标距伸长变形不可恢复部分试样拉伸至断裂后，标距伸长变形不可恢复部分 占原始长度的百分比。在解除了外力作用并放置占原始长度的百分比。在解除了外力作用并放置 一定时间一定时间(一般为一般为3分钟分钟)，以，以%表示。表示。Polymer Materials5二关于橡胶的几个概念二关于橡胶的几个概念橡胶橡胶：世界上通用的橡胶的定义引自美国的国家标准世界上通用的橡胶的定义引自美国的国家标准ASTM-D1566 定义如下定义如下：

6、 橡胶是一种材料，它在大的变形下能迅速而有力地恢复其变形，能够被橡胶是一种材料，它在大的变形下能迅速而有力地恢复其变形，能够被改性改性(硫化硫化)。改性的橡胶实质上不溶于（但能溶。改性的橡胶实质上不溶于（但能溶脹脹于）沸腾的苯、甲乙酮、于）沸腾的苯、甲乙酮、乙醇乙醇甲苯混合物等溶剂中。改性的橡胶室温下（甲苯混合物等溶剂中。改性的橡胶室温下（1829）被拉伸到原）被拉伸到原来长度的两倍并保持一分钟后除掉外力，它能在一分钟内恢复到原来长度来长度的两倍并保持一分钟后除掉外力，它能在一分钟内恢复到原来长度的的1.5倍以下，具有上述特征的材料称为橡胶。倍以下，具有上述特征的材料称为橡胶。注：注：1）橡胶

7、是一种材料，具有特定的使用性能和加工性能，）橡胶是一种材料，具有特定的使用性能和加工性能， 属有机高分子材料。属有机高分子材料。2）橡胶在室温下具有高弹性。）橡胶在室温下具有高弹性。 3）橡胶能够被改性是指它能够硫化。）橡胶能够被改性是指它能够硫化。4）改性的橡胶即硫化胶不溶解但能溶胀。）改性的橡胶即硫化胶不溶解但能溶胀。Polymer Materials6生胶：生胶： 没有加入配合剂且尚未交联的橡胶。一般由线型大没有加入配合剂且尚未交联的橡胶。一般由线型大分子或带有支链的线型大分子构成，可以溶于有机溶剂。分子或带有支链的线型大分子构成，可以溶于有机溶剂。 混炼胶混炼胶：生胶与配合剂经加工混合

8、均匀且未被交联的橡：生胶与配合剂经加工混合均匀且未被交联的橡胶。常用的配合剂有硫化剂、促进剂、活性剂、补强填充剂、胶。常用的配合剂有硫化剂、促进剂、活性剂、补强填充剂、防老剂等。防老剂等。硫化胶硫化胶：混炼胶在一定的温度、压力和时间作用下，经：混炼胶在一定的温度、压力和时间作用下，经交联由线型大分子变成三维网状结构而得到的橡胶。一般不交联由线型大分子变成三维网状结构而得到的橡胶。一般不溶于溶剂。溶于溶剂。Polymer Materials71.1.橡胶的配合橡胶的配合 根据制品的性能要求，考虑加工工艺性能和成本等因素，把生胶根据制品的性能要求，考虑加工工艺性能和成本等因素，把生胶和配和配 合剂

9、组合在一起的过程。一般的配合体系包括生胶、硫化体系、合剂组合在一起的过程。一般的配合体系包括生胶、硫化体系、补强体系、防护体系、增塑体系等。有时还包括其它一些特殊的体系如补强体系、防护体系、增塑体系等。有时还包括其它一些特殊的体系如阻燃、着色、发泡、抗静电、导电等体系。阻燃、着色、发泡、抗静电、导电等体系。 1.生胶生胶（或与其它高聚物并用）：母体材料或基体材料（或与其它高聚物并用）：母体材料或基体材料2.2.硫化体系硫化体系：与橡胶大分子起化学作用，使橡胶由线型大分子变为：与橡胶大分子起化学作用，使橡胶由线型大分子变为 三维网状结构，提高橡胶性能、稳定形态的体系。三维网状结构，提高橡胶性能、

10、稳定形态的体系。3 3. .补强填充体系补强填充体系：在橡胶中加入炭黑等补强剂或其它填充剂，或者：在橡胶中加入炭黑等补强剂或其它填充剂，或者 提高其力学性能，改善工艺性能，或者降低制品成本。提高其力学性能，改善工艺性能，或者降低制品成本。4.4.防护体系防护体系：加入防老剂，延缓橡胶的老化，提高制品的使用寿命。：加入防老剂，延缓橡胶的老化，提高制品的使用寿命。5.5.增塑体系增塑体系：降低制品硬度和混炼胶的粘度，改善加工工艺性能。：降低制品硬度和混炼胶的粘度，改善加工工艺性能。三橡胶工艺原理的主要内容三橡胶工艺原理的主要内容Polymer Materials8 2. 2.橡胶的加工工艺过程橡胶

11、的加工工艺过程 无论什么橡胶制品，都要经过混炼和硫化这两个过程。对许多橡胶无论什么橡胶制品，都要经过混炼和硫化这两个过程。对许多橡胶制品，如胶管、胶带、轮胎等，还需经过压延、压出这两个过程，对制品，如胶管、胶带、轮胎等，还需经过压延、压出这两个过程，对门尼粘度比较高的生胶，还要塑炼。因此，橡胶加工中最基础、最重门尼粘度比较高的生胶，还要塑炼。因此，橡胶加工中最基础、最重要的加工过程包括以下几个阶段：要的加工过程包括以下几个阶段：5 5）硫化）硫化：橡胶加工的最后一道工序，通过一定的温度、压力和时间后，：橡胶加工的最后一道工序，通过一定的温度、压力和时间后，使橡胶大分子发生化学反应产生交联的过程

12、。使橡胶大分子发生化学反应产生交联的过程。1 1）塑炼：）塑炼：降低生胶的分子量，增加塑性，提高可加工性。降低生胶的分子量，增加塑性，提高可加工性。2 2）混炼：）混炼：使配方中各个组分混合均匀，制成混炼胶。使配方中各个组分混合均匀，制成混炼胶。3 3）压延）压延：混炼胶或与纺织物、钢丝等骨架材料通过压片、压型、贴合、混炼胶或与纺织物、钢丝等骨架材料通过压片、压型、贴合、擦胶、贴胶等操作制成一定规格的半成品的过程。擦胶、贴胶等操作制成一定规格的半成品的过程。4 4）压出）压出：混炼胶通过口型压出各种断面的半成品的过程，如内胎、胎面、：混炼胶通过口型压出各种断面的半成品的过程，如内胎、胎面、胎侧

13、、胶管等。胎侧、胶管等。Polymer Materials9四橡胶的发展历史四橡胶的发展历史1天然橡胶的发展历史天然橡胶的发展历史 考古发现，人类在考古发现，人类在1111世纪就开始使用橡胶世纪就开始使用橡胶在南美制造橡胶球、在南美制造橡胶球、橡胶鞋及橡胶瓶。橡胶鞋及橡胶瓶。14931493年年14961496年哥仑布发现新美洲大陆时，发现年哥仑布发现新美洲大陆时，发现海地岛上土人玩的球能从地上弹起来，此后，欧洲人才知道橡胶的海地岛上土人玩的球能从地上弹起来，此后，欧洲人才知道橡胶的这种性质。这种性质。17351735年，法国科学家年，法国科学家CondamineCondamine参加南美洲科

14、考，带参加南美洲科考，带回了最早的橡胶制品。直到回了最早的橡胶制品。直到18231823年，英国人马辛托希创办了世界上年，英国人马辛托希创办了世界上第一个橡胶厂，生产防水布，这是橡胶工业的开始。第一个橡胶厂，生产防水布，这是橡胶工业的开始。1839年，年，Goodyear发明了硫化发明了硫化 。1862年，年，Honcock发明了双辊机，发明了双辊机，这两项发明为橡胶这两项发明为橡胶 工业的发展奠定了基础。工业的发展奠定了基础。1876年，英国开始在东南亚殖民地国家种植橡胶树年，英国开始在东南亚殖民地国家种植橡胶树1888年，年，Dunlop发明了充气轮胎发明了充气轮胎1904年，发现硫化活化

15、剂年，发现硫化活化剂ZnO，炭黑可以补强，炭黑可以补强1906年，发现促进剂苯胺年，发现促进剂苯胺1921年，发现促进剂年，发现促进剂D，从此橡胶工业得到迅速发展。，从此橡胶工业得到迅速发展。Polymer Materials102 2合成橡胶的发展历史合成橡胶的发展历史（1）对天然橡胶的剖析和仿制）对天然橡胶的剖析和仿制18201820年，法拉第明确了橡胶由年，法拉第明确了橡胶由C C和和H H组成；组成；18601860年，威廉姆斯年，威廉姆斯（WilliamsWilliams）发现橡胶经蒸馏可产生异戊二烯化合物，并认为）发现橡胶经蒸馏可产生异戊二烯化合物，并认为它是橡胶的基本化学组成；它

16、是橡胶的基本化学组成；18751875年，鲍查达（年，鲍查达（BouchardatBouchardat）认为异戊二烯能合成出类似橡胶的物质，这是最早的关于人工认为异戊二烯能合成出类似橡胶的物质，这是最早的关于人工合成橡胶的报道。合成橡胶的报道。（2）合成橡胶的诞生、建立与发展）合成橡胶的诞生、建立与发展1881年霍夫曼用年霍夫曼用1，3-戊二烯合成橡胶；戊二烯合成橡胶；1900年，前苏联孔达科夫用年，前苏联孔达科夫用2，3-二甲基二甲基-1，3-丁二烯合成出橡胶；丁二烯合成出橡胶；1929年，美国齐柯尔（年，美国齐柯尔（Thiokol）公司生产了聚硫系合成橡胶；）公司生产了聚硫系合成橡胶；19

17、31年，美国年，美国Du Pont公司生产公司生产CR；1932年前苏联工业生产了丁钠橡胶后，相继生产的合成橡胶有年前苏联工业生产了丁钠橡胶后，相继生产的合成橡胶有SBR （1935年德国年德国Farbon公司）、公司）、NBR（1937年德国年德国Farbon公司）；公司）； 50年代，年代，ZeiglerNatta发现了定向聚合，导致了橡胶工业的新飞跃，发现了定向聚合，导致了橡胶工业的新飞跃， 出现了出现了BR（1960年美国年美国Phillips公司）、公司）、EPDM（1960年意大利年意大利 Montedison公司）、公司）、IR等新胶种，等新胶种，19651973年间出现了热塑性

18、弹性体。年间出现了热塑性弹性体。Polymer Materials113 3国内橡胶工业的发展概况国内橡胶工业的发展概况 我国从我国从1904年开始在雷州半岛等地种植年开始在雷州半岛等地种植NR，50年代将橡胶树北移种年代将橡胶树北移种植成功，并在云南、广西等地大面积种植，现在，我国植成功，并在云南、广西等地大面积种植，现在，我国NR产量占世界第产量占世界第四位。四位。 我国从我国从1958年开始合成橡胶，国产第一块合成胶是四川长寿化工厂年开始合成橡胶，国产第一块合成胶是四川长寿化工厂于于1958年生产的年生产的CR，1960年兰州化工厂生产年兰州化工厂生产SBR，1962年兰化生产年兰化生产

19、NBR。目前国内几家大石化如燕山石化、兰州石化、齐鲁石化等均生产合成橡胶，目前国内几家大石化如燕山石化、兰州石化、齐鲁石化等均生产合成橡胶，通用的合成橡胶除了通用的合成橡胶除了IIR外，其它均能生产。外，其它均能生产。1915年，在广州建立第一个橡胶加工厂年，在广州建立第一个橡胶加工厂广州兄弟创制树胶公司，生产鞋底广州兄弟创制树胶公司，生产鞋底1919年，在上海建立清和橡皮工厂年，在上海建立清和橡皮工厂1927年，在上海建立正泰橡胶厂，生产胶鞋年，在上海建立正泰橡胶厂，生产胶鞋1928年，建立大中华橡胶厂，生产胶鞋年，建立大中华橡胶厂，生产胶鞋1937年，日本在青岛建立现在的青岛橡胶二厂年，日

20、本在青岛建立现在的青岛橡胶二厂Polymer Materials12我国橡胶工业从我国橡胶工业从5050年代后开始飞速发展，逐渐形成了以上海的正泰、年代后开始飞速发展，逐渐形成了以上海的正泰、大中华，青岛的橡胶二厂，黑龙江的桦林橡胶厂为中心的橡胶工业大中华，青岛的橡胶二厂，黑龙江的桦林橡胶厂为中心的橡胶工业格局号称橡胶界的四大家族。其中正泰、大中华生产胶鞋、胶带，格局号称橡胶界的四大家族。其中正泰、大中华生产胶鞋、胶带，胶二和桦林生产轮胎。到胶二和桦林生产轮胎。到19901990年止，全国县级以上的橡胶企业就有年止，全国县级以上的橡胶企业就有10001000多家，产值多家，产值180180亿元

21、，约占全国工业总产值的亿元，约占全国工业总产值的1.5%,1.5%,约占化工工约占化工工业总产值的业总产值的25%25%。9090年代，我国橡胶工业得到了蓬勃发展，个体、年代，我国橡胶工业得到了蓬勃发展，个体、私营橡胶企业如雨后春笋般发展起来，仅山东省大小橡胶企业就有私营橡胶企业如雨后春笋般发展起来，仅山东省大小橡胶企业就有10001000多家，青岛市有几百家，多家，青岛市有几百家，9696年以后由于受气候等因素的影响，年以后由于受气候等因素的影响，世界世界NRNR的产量锐减，致使的产量锐减，致使NRNR的价格飞涨，橡胶工业的发展受到一的价格飞涨，橡胶工业的发展受到一定程度的影响，但在国内工业

22、总产值、化工工业总产值中仍然占有定程度的影响，但在国内工业总产值、化工工业总产值中仍然占有相当比重。橡胶企业主要集中在北京、上海、山东、沈阳、贵阳、相当比重。橡胶企业主要集中在北京、上海、山东、沈阳、贵阳、重庆、牡丹江等地。我院为我国橡胶工业的发展作出了突出贡献，重庆、牡丹江等地。我院为我国橡胶工业的发展作出了突出贡献，为橡胶工业培养了近万名人才，许多毕业生已成为各个橡胶企业的为橡胶工业培养了近万名人才，许多毕业生已成为各个橡胶企业的负责人和骨干技术人员。负责人和骨干技术人员。Polymer Materials13五橡胶的用途五橡胶的用途 橡胶的用途非常广泛，在交通运输、建筑、电子、石油化工、

23、橡胶的用途非常广泛，在交通运输、建筑、电子、石油化工、农业、机械、军事、医疗等各个工业部门以及信息产业都获得了农业、机械、军事、医疗等各个工业部门以及信息产业都获得了广泛的应用。广泛的应用。橡胶的最大用途是在于作轮胎橡胶的最大用途是在于作轮胎，包括各种轿车胎、，包括各种轿车胎、载重胎、力车胎、工程胎、飞机轮胎、炮车胎等，一辆汽车约载重胎、力车胎、工程胎、飞机轮胎、炮车胎等，一辆汽车约需要需要240Kg240Kg橡胶，一艘轮船约需要橡胶，一艘轮船约需要60706070吨橡胶，一架飞机需要吨橡胶，一架飞机需要600kg600kg橡胶，一门高射炮约需要橡胶，一门高射炮约需要86Kg86Kg橡胶。橡胶

24、。 橡胶的第二大用途是作胶管、胶带、胶鞋等制品橡胶的第二大用途是作胶管、胶带、胶鞋等制品，另外如，另外如密封制品、轮船护弦、拦水坝、减震制品、人造器官、粘合剂等，密封制品、轮船护弦、拦水坝、减震制品、人造器官、粘合剂等，范围非常广泛。有些制品虽然不大，但作用却非常重要，如美国范围非常广泛。有些制品虽然不大，但作用却非常重要，如美国“挑战者挑战者”号航天飞机因密封圈失灵而导致航天史上的重大悲惨事号航天飞机因密封圈失灵而导致航天史上的重大悲惨事件。件。Polymer Materials14生生 胶胶1.1 内容与要求内容与要求一、本节内容及要求一、本节内容及要求 掌握各种生胶的制造、结构、性能及应

25、用特点。重点是各种生胶的掌握各种生胶的制造、结构、性能及应用特点。重点是各种生胶的物理性能、化学性能、使用性能及加工性能，以及这些性能与结构的关物理性能、化学性能、使用性能及加工性能，以及这些性能与结构的关系。系。1. 1. 掌握掌握NRNR及通用合成橡胶的结构、性能；及通用合成橡胶的结构、性能； 2. 2. 掌握特种合成橡胶的结构及主要特性；掌握特种合成橡胶的结构及主要特性； 3.3.了解新形态橡胶的结构及特性；了解新形态橡胶的结构及特性； 4.4.了解再生橡胶的制造过程；了解再生橡胶的制造过程； 5.5.掌握再生橡胶的使用特点。掌握再生橡胶的使用特点。要求：要求：Polymer Mater

26、ials15二橡胶的分类二橡胶的分类1按来源和用途分：按来源和用途分：天然橡胶（NR）合成橡胶通用合成橡胶特种合成橡胶丁苯橡胶（SBR）顺丁橡胶（BR）丁腈橡胶（NBR）氯丁橡胶（CR）乙丙橡胶（EPM、EPDM）丁基橡胶（IIR）异戊橡胶（IR）氟橡胶（FPM）硅橡胶（MVQ或Q）聚氨酯橡胶（PU）丙烯酸酯橡胶（ACM）聚硫橡胶（T）氯化聚乙烯（CPE）氯磺化聚乙烯（CSM）氯醚橡胶或氯醇橡胶（CO、ECO）环氧化天然橡胶（ENR）Polymer Materials162按主链结构及极性分类按主链结构及极性分类碳链橡胶饱和非极性：IIR、EPR、EPDM不饱和非极性：NR、IR、SBR、BR

27、饱和极性：CPE、CSM、FPM、ACM不饱和极性：NBR、CR杂链橡胶：T、CO、PU元素有机橡胶：Q固体橡胶（块状橡胶）、液体橡胶、粉末橡胶固体橡胶（块状橡胶）、液体橡胶、粉末橡胶4按交联结构分：按交联结构分：3按形态分：按形态分：化学交联的传统橡胶、热塑性弹性体化学交联的传统橡胶、热塑性弹性体以上各种橡胶，以上各种橡胶，NR的用量最大，其次是的用量最大，其次是SBR、BR、EPDM、IIR、CR、NBR，近年来，近年来，NR的用量占全部橡胶用量的的用量占全部橡胶用量的30%40%，SBR占合成橡胶的占合成橡胶的40%50%。Polymer Materials171.2 天天 然然 橡橡

28、胶胶 天然橡胶是从天然植物中采集来的一种弹性材料，在自然界中含橡胶天然橡胶是从天然植物中采集来的一种弹性材料，在自然界中含橡胶成分的植物不下两千种，如高大的乔木、灌木、草本植物和爬藤植物等，成分的植物不下两千种，如高大的乔木、灌木、草本植物和爬藤植物等，我们常见的橡胶树、橡胶草、蒲公英等都含有橡胶成分。我们常见的橡胶树、橡胶草、蒲公英等都含有橡胶成分。一天然橡胶植物与采集一天然橡胶植物与采集 含天然橡胶的植物很多，但具有采集价值的不多，天然橡胶的主要来源含天然橡胶的植物很多，但具有采集价值的不多，天然橡胶的主要来源有以下几种：有以下几种：1橡胶植物橡胶植物 （1）巴西橡胶树）巴西橡胶树 （2）

29、橡胶草）橡胶草 （3）银色橡胶菊）银色橡胶菊 （4）杜仲树）杜仲树Polymer Materials182天然橡胶的采集天然橡胶的采集 胶乳存在于橡胶树皮的乳管中，每日清晨在离地胶乳存在于橡胶树皮的乳管中，每日清晨在离地50cm的的树干上按一定的倾斜角度割破树皮断其乳管，乳白色的胶乳树干上按一定的倾斜角度割破树皮断其乳管，乳白色的胶乳就会流到割口下盛胶乳的杯子中。割胶制度为当割线长为树就会流到割口下盛胶乳的杯子中。割胶制度为当割线长为树粗的粗的1/31/2时隔日割，而全周则须隔三天再割一次。总之应时隔日割，而全周则须隔三天再割一次。总之应本着这样的原则：不致使树木受损害，本着这样的原则：不致使

30、树木受损害，又要保持高的胶乳产量。又要保持高的胶乳产量。Polymer Materials19Polymer Materials20二天然橡胶的分类与分级二天然橡胶的分类与分级 1分类：分类：三叶橡胶野生橡胶：古塔波胶、马来树胶、杜仲胶、巴拉塔胶一般品种：风干胶、绉片胶、烟片胶、颗粒胶特制品种：充油橡胶、轮胎橡胶、胶清橡胶、易操作橡胶、粉末橡胶、纯化胶、恒粘橡胶、低粘橡胶改性类：氧化胶、环氧化胶、卤化胶、氢卤化胶、液体胶、热塑性胶NRPolymer Materials21目前目前NR的分级有两种，一种是按照外观质量分级，如烟片胶、绉片胶。另的分级有两种，一种是按照外观质量分级，如烟片胶、绉片胶

31、。另一种是按照理化指标分级，如颗粒胶，后者比较科学，也是目前国际一种是按照理化指标分级，如颗粒胶，后者比较科学，也是目前国际 标准的标准的橡胶分级方法。橡胶分级方法。2NR的分级的分级1)按外观质量分级：按外观质量分级： 国产烟片胶标准国产烟片胶标准：将烟片胶分为一级烟片、二级烟片、三级烟片、：将烟片胶分为一级烟片、二级烟片、三级烟片、 四级烟片和五级烟片五个等级，质量依此递减。四级烟片和五级烟片五个等级，质量依此递减。 按按GB809087国产绉片胶分为六个等级，国产绉片胶分为六个等级， 它们是特一级白绉片胶、一级白绉片胶、它们是特一级白绉片胶、一级白绉片胶、 特一级浅色绉片胶、一级浅色绉片

32、、特一级浅色绉片胶、一级浅色绉片、二级浅色绉片、三级浅色绉片等。二级浅色绉片、三级浅色绉片等。2)根据理化指标分级：根据理化指标分级：国产绉片胶标准：国产绉片胶标准：这是标准胶的分级方法，是指按机械杂质、塑性保持率、塑性这是标准胶的分级方法，是指按机械杂质、塑性保持率、塑性初值、氮含量、挥发分含量、灰分含量、颜色指数等理化性能初值、氮含量、挥发分含量、灰分含量、颜色指数等理化性能指标进行分级的橡胶。一般用聚乙烯薄膜包装。其中：指标进行分级的橡胶。一般用聚乙烯薄膜包装。其中： Polymer Materials22 塑性保持率又称抗氧指数（塑性保持率又称抗氧指数（PRI），是指生胶在），是指生胶

33、在14030min加热加热前后，华莱氏可塑度的比值。前后，华莱氏可塑度的比值。 PRI =P/P0100%，PRI值越高，表明生胶抗热氧老化性能越好。值越高，表明生胶抗热氧老化性能越好。 ISO2000将标准胶分为五个等级，并有鲜明的标识：将标准胶分为五个等级，并有鲜明的标识：SMR5L（绿带）、（绿带）、SMR5（绿带）、（绿带）、SMR10（褐带）、（褐带）、SMR20（红带）、（红带）、SMR50（黄带），质量依此降低。（黄带），质量依此降低。 国产标准胶的规格按国产标准胶的规格按GB808187分为分为CSR5号、号、CSR10号、号、CSR20号、号、CSR50号共四个等级，分别与号

34、共四个等级，分别与ISO2000中的中的SMR5、SMR10、SMR20、SMR50相对应。相对应。Polymer Materials23 35%胶乳胶乳过滤去杂质过滤去杂质加水稀释至加水稀释至1520%消泡澄清滤渣消泡澄清滤渣 加加1%甲酸凝固（或乙酸）甲酸凝固（或乙酸）除水除水压压33.5mm薄片薄片 薰烟干燥（薰烟干燥（70，78天，防止霉变）天，防止霉变）检查分级包装检查分级包装1烟片胶烟片胶 35%胶乳胶乳过滤除杂质过滤除杂质加水稀释至加水稀释至1820%消泡消泡 加加NaHSO3漂白防腐漂白防腐加酸凝固加酸凝固轧炼水洗去水溶物轧炼水洗去水溶物 压成压成12mm片片热空气干燥（热空气

35、干燥（35，10天）天）检查分级包装检查分级包装2绉片胶绉片胶 白色绉片白色绉片褐色绉片褐色绉片胶线、胶团、胶泥胶线、胶团、胶泥浸泡洗涤浸泡洗涤压绉压绉热空气干燥热空气干燥检查分级包装检查分级包装 三、天然橡胶的制造工艺及特点三、天然橡胶的制造工艺及特点原材料原材料：从橡胶树上割下来的新鲜胶乳，还有杂胶，包括胶杯凝胶、：从橡胶树上割下来的新鲜胶乳，还有杂胶，包括胶杯凝胶、自凝胶块、胶线、皮屑胶、泥、浮渣胶，此外还有烟片碎胶自凝胶块、胶线、皮屑胶、泥、浮渣胶，此外还有烟片碎胶 Polymer Materials249橡胶加工过程图橡胶加工过程图11210112345678Polymer Mate

36、rials253颗粒橡胶颗粒橡胶机械法：胶乳机械法：胶乳过滤过滤稀释稀释澄清滤渣澄清滤渣加酸凝固加酸凝固脱水脱水压片压片压条压条机械造粒机械造粒干燥干燥压紧包装压紧包装 化学法：胶乳化学法：胶乳加絮凝剂（加絮凝剂（Al2(SO4)3）离心分离离心分离干燥干燥压紧打包压紧打包四四NR的组成及橡胶烃的结构的组成及橡胶烃的结构 1天然橡胶的组成：天然橡胶的组成： 1）NR的组成：的组成：橡胶烃：9295%非橡胶成分：7%蛋白质：23%丙酮抽出物：1.54.5%少量灰分：0.20.5%水分：0.31.0%Polymer Materials262)非橡胶成分对橡胶性能的影响：非橡胶成分对橡胶性能的影响：

37、 蛋白质蛋白质：NR中的含氮化合物都属于蛋白质。中的含氮化合物都属于蛋白质。 （a）蛋白质有防止老化作用；）蛋白质有防止老化作用； （b）分解放出氨基酸促进橡胶硫化；）分解放出氨基酸促进橡胶硫化； （c）使橡胶容易吸收水分，易发霉；）使橡胶容易吸收水分，易发霉； （d）蛋白质的吸水性使制品的绝缘性降低。）蛋白质的吸水性使制品的绝缘性降低。 高级脂肪酸：高级脂肪酸： 软化剂、硫化活化剂（促进硫化）软化剂、硫化活化剂（促进硫化） 磷脂：磷脂： 分解放出游离的胆碱，促进硫化分解放出游离的胆碱，促进硫化 少量的胡萝卜素：少量的胡萝卜素： 物理防老剂（紫外线屏蔽剂）物理防老剂（紫外线屏蔽剂）甾醇：防老剂

38、甾醇：防老剂丙酮抽出物：丙酮抽出物： 指橡胶中能溶于丙酮的物质，主要是一些高级脂肪酸和固醇类物质。指橡胶中能溶于丙酮的物质，主要是一些高级脂肪酸和固醇类物质。 灰分灰分：是一些无机盐类物质，主要成分是：是一些无机盐类物质，主要成分是Ca、Mg、K、Na、Cu、Mn等。等。 其中其中K、Na、Ca、Mg影响橡胶的电性能；影响橡胶的电性能；Cu、Mn等变价金属含等变价金属含量多加速橡胶的老化（限度量多加速橡胶的老化（限度3ppm）。）。水分水分：对橡胶的性能影响不大，若含量高，可能会使制品产生气泡：对橡胶的性能影响不大，若含量高，可能会使制品产生气泡 Polymer Materials273）橡胶

39、烃的结构：）橡胶烃的结构： 结构单元：结构单元：CH2CH3CHCH2C 顺式含量顺式含量97%NR顺式（顺式（1，4）结构）结构97%以上，以上，3，4结构约结构约2%， 100%头尾连接。杜仲胶为反式头尾连接。杜仲胶为反式1，4结构，与结构，与NR相比，虽化学组相比，虽化学组 成相同，但性能各异。成相同，但性能各异。 一次结构一次结构： 二次结构：二次结构： 分子量：分子量：3万万3000万；万； 分子量分布指数：分子量分布指数：2.8 10； 平均分子量接近平均分子量接近30万万.随着分子量增大，支化程度增加，随着分子量增大，支化程度增加， 分布变宽。低分子量部分对加工有利，高分子量部分

40、对性能分布变宽。低分子量部分对加工有利，高分子量部分对性能有利。有利。三次结构（结晶性）：三次结构（结晶性）： 在室温下为无定形体，在室温下为无定形体，10以下开始结晶，以下开始结晶，无定形与结晶共存，无定形与结晶共存，25结晶最快。拉结晶最快。拉伸条件下结晶、无定形与取向结构共存，伸条件下结晶、无定形与取向结构共存，属于自补强橡胶。属于自补强橡胶。Polymer Materials28自补强性自补强性：在不加补强剂的条件下，橡胶能结晶或在拉伸过程中在不加补强剂的条件下，橡胶能结晶或在拉伸过程中 取向结晶，晶粒分布于无定形的橡胶中起物理交联点取向结晶，晶粒分布于无定形的橡胶中起物理交联点 的作

41、用，使本身的强度提高的性质。如拉伸的作用，使本身的强度提高的性质。如拉伸650%650%时，时， 结晶度可以达到结晶度可以达到35%35%。五天然橡胶的性质五天然橡胶的性质 物理性质物理性质 密度密度d20=0.913g/cm3； 折光指数（折射率）折光指数（折射率）20=1.52）物理常数）物理常数2）NR的耐寒性好，耐热性不是很好的耐寒性好，耐热性不是很好： NR的的Tg= -73，在，在-50仍具有很好的弹性。仍具有很好的弹性。NR无一定熔点，加热后慢慢软化，生胶在无一定熔点，加热后慢慢软化，生胶在130140时开始软化，时开始软化，200开始分解（变色），开始分解（变色），270剧烈分

42、解。其长期使用温度为剧烈分解。其长期使用温度为90，短期最高使用温度为短期最高使用温度为110。粘流温度。粘流温度Tf =130。Polymer Materials293）NR有良好的弹性：有良好的弹性：NR的弹性和回弹性在通用橡胶中仅次于的弹性和回弹性在通用橡胶中仅次于BR。弹性（弹性（elasticity）：表示橡胶弹性变形能力的大小，受配方、）：表示橡胶弹性变形能力的大小，受配方、 硫化条件的影响，决定于交联密度。硫化条件的影响，决定于交联密度。橡胶的弹性一般用橡胶的弹性一般用回弹性回弹性（resilience）表示，指橡胶受到冲击后，）表示，指橡胶受到冲击后， 能够从变形状态迅速恢复原

43、状的能力。受橡胶内耗的影响，内耗越大，能够从变形状态迅速恢复原状的能力。受橡胶内耗的影响，内耗越大，回弹越小。回弹越小。NR有良好回弹性的原因有良好回弹性的原因： NR大分子本身有较高的柔性大分子本身有较高的柔性键易旋转。键易旋转。 NR分子链侧基少且体积小，对分子链侧基少且体积小，对键的影响小。键的影响小。 NR为非极性物质，大分子间作用力小。为非极性物质，大分子间作用力小。Polymer Materials30机械强度高，属于自补强橡胶：机械强度高，属于自补强橡胶：4）机械性能）机械性能格林强度：格林强度： 格林强度对于橡胶的成型加工是必要的。如轮胎胎面胶在成格林强度对于橡胶的成型加工是必

44、要的。如轮胎胎面胶在成型要受到较大的冲击，如果强度不够，容易拉断。型要受到较大的冲击，如果强度不够，容易拉断。NR的格林强度：的格林强度： 1.42.5MPa纯胶硫化胶拉伸强度：纯胶硫化胶拉伸强度：1728MPa 撕裂强度：撕裂强度：98kN/m炭黑补强硫化胶拉伸出强度：炭黑补强硫化胶拉伸出强度：2535MPa 各种橡胶的机械强度比较：各种橡胶的机械强度比较：NRIRCRIIRNBRSBBR未硫化橡胶的拉伸强度。未硫化橡胶的拉伸强度。耐屈挠疲劳性好耐屈挠疲劳性好：一般在：一般在20万次以上。万次以上。5）耐磨性好：）耐磨性好： 耐磨性与橡胶的强度有关。由于橡胶的强度高，所以耐磨性好。耐磨性与橡

45、胶的强度有关。由于橡胶的强度高，所以耐磨性好。 Polymer Materials316）绝缘性好：）绝缘性好： NR是一种绝缘性很好的材料，如电线接头外包的绝缘胶布就是一种绝缘性很好的材料，如电线接头外包的绝缘胶布就 是纱布浸是纱布浸NR胶糊或压延而成的。胶糊或压延而成的。NR体积电阻为体积电阻为10141015cm（绝缘体体积电阻（绝缘体体积电阻10101020cm）7）气密性）气密性气密性中下等。气密性中下等。 8）自粘性和互粘性好。）自粘性和互粘性好。9）耐化学介质性）耐化学介质性NR具有良好的耐化学药品性及一般溶剂作用，耐稀酸酸、稀碱、具有良好的耐化学药品性及一般溶剂作用，耐稀酸酸、

46、稀碱、 不耐浓酸、油、耐水性差。不耐浓酸、油、耐水性差。NR作为非极性聚合物，溶于苯、汽油、作为非极性聚合物，溶于苯、汽油、石油系油类，不溶于极性油类。石油系油类，不溶于极性油类。Polymer Materials32化学性质化学性质）链烯烃的一般特点：）链烯烃的一般特点： NR的结构式：的结构式： CH2CH3CHCH2C(a)(b)(c)NRNR的分子链中双键旁有三个的分子链中双键旁有三个位置位置a a、b b、c c，实验证明，这三个，实验证明，这三个位置上的位置上的H H的解离能不同，活性也不同，与伯氢的解离能不同，活性也不同，与伯氢c c相比，相比，a a、b b是仲氢，脱氢容易，所

47、以反应活性大。而是仲氢，脱氢容易，所以反应活性大。而a a与与b b相比，由于脱氢后相比，由于脱氢后形成的大分子自由基稳定（与侧甲基的超共扼作用），所以活性更形成的大分子自由基稳定（与侧甲基的超共扼作用），所以活性更大。反应活性大。反应活性abcabc。NR中有双键，能够与自由基、氧、过氧化物、紫外光及自由中有双键，能够与自由基、氧、过氧化物、紫外光及自由 基抑制剂反应。基抑制剂反应。 NR中有甲基（供电基），使双键的电子云密度增加，中有甲基（供电基），使双键的电子云密度增加，-H的的 活性大，使活性大，使NR更易反应（易老化、硫化速度快）。更易反应（易老化、硫化速度快）。Polymer Ma

48、terials33）化学反应性：（利用此对）化学反应性：（利用此对NR进行改性）进行改性）与硫黄反应：进行硫化交联。与硫黄反应：进行硫化交联。与与Cl2反应，制备氯化天然橡胶。反应，制备氯化天然橡胶。与与HCl反应，产物为白色粉末，主要用作粘合剂。反应，产物为白色粉末，主要用作粘合剂。NR胶乳与过氧乙酸反应，得环氧化天然橡胶。环氧化程度胶乳与过氧乙酸反应，得环氧化天然橡胶。环氧化程度 可达可达10、25、50、75%（摩尔），（摩尔），ENR50的气密性接近的气密性接近IIR， 耐油性接近中等丙烯腈含量的耐油性接近中等丙烯腈含量的NBR，强度与，强度与NR相当，粘着性相当，粘着性 也较好。也较

49、好。环化：环化：NR胶乳用硫酸环化后，可以使不饱和度下降，密度增加，胶乳用硫酸环化后，可以使不饱和度下降，密度增加， 软化点提高，用来制作鞋底、坚硬的模制品、机械衬里。软化点提高，用来制作鞋底、坚硬的模制品、机械衬里。与与MMA接枝：目前有接枝：目前有MG49和和MG30两种，接枝两种，接枝MMA的的NR定伸应力和拉伸强度都很高，抗冲击性和耐曲挠龟裂、动态疲定伸应力和拉伸强度都很高，抗冲击性和耐曲挠龟裂、动态疲劳性、粘着性较好。主要用来制造要求具有良好抗冲击性能的坚硬劳性、粘着性较好。主要用来制造要求具有良好抗冲击性能的坚硬制品、无内胎轮胎中不透气的内贴层、纤维与橡胶的强力粘合剂等。制品、无内

50、胎轮胎中不透气的内贴层、纤维与橡胶的强力粘合剂等。Polymer Materials34六六NR的配合与加工的配合与加工1NR的配合的配合 硫化体系：硫化体系：NRNR一般用硫黄硫化体系，促进剂用噻唑类、次磺酰胺类、一般用硫黄硫化体系，促进剂用噻唑类、次磺酰胺类、秋兰姆类等，活化剂有氧化锌、硬脂酸。秋兰姆类等，活化剂有氧化锌、硬脂酸。 补强填充体系：最常用的是炭黑，其次是白炭黑及非补强性填充剂碳补强填充体系：最常用的是炭黑，其次是白炭黑及非补强性填充剂碳酸钙、陶土、滑石粉。酸钙、陶土、滑石粉。防护体系：对苯二胺类最好，如防护体系：对苯二胺类最好，如40104010、40204020、4010N

51、A4010NA等。等。 增塑体系：以松焦油、三线油最为常用。其次是松香、古马隆及石蜡。增塑体系：以松焦油、三线油最为常用。其次是松香、古马隆及石蜡。Polymer Materials35 CZ 0.5 （促进剂）（促进剂）NOBS 0.5 （促进剂）（促进剂）ZnO 6.0 （活化剂）（活化剂）SA 2.5 （活化剂）（活化剂）HAF 20 （补强剂）（补强剂）ISAF 30 （补强剂）（补强剂）AW 0.5 （防老剂）（防老剂）4010NA 1.5 （防老剂）（防老剂）松焦油：松焦油： 5.0 （增塑剂）（增塑剂）石蜡：石蜡： 1.0 （增塑剂）（增塑剂） NR 100 （生胶）（生胶） S

52、 2.5 （硫化剂）（硫化剂）（以胎面胶为例）（以胎面胶为例）配方举例：配方举例：Polymer Materials362NR的加工的加工 塑炼性好：比合成橡胶易塑炼，易过炼。分子量高，塑炼性好：比合成橡胶易塑炼，易过炼。分子量高，1#1#烟片胶烟片胶 的威氏可塑度不到的威氏可塑度不到0.10.1，门尼粘度在，门尼粘度在9512095120之间。之间。 混炼性好：比合成橡胶易混炼，易包热辊、易吃粉、易分散。混炼性好：比合成橡胶易混炼，易包热辊、易吃粉、易分散。 压出性好：压出速度快、质量好、表面光滑。压出性好：压出速度快、质量好、表面光滑。 压延型好：收缩率低，热塑性大。压延型好：收缩率低，热

53、塑性大。 成型性好：成型性好：NRNR的自粘性高，格林强度高。的自粘性高，格林强度高。 硫化特性好：硫化速度快，但要防止过硫。最适宜的硫化特性好：硫化速度快，但要防止过硫。最适宜的 温度温度143143，不能超过，不能超过160160。 所以所以NRNR是综合加工性能最好的橡胶。是综合加工性能最好的橡胶。Polymer Materials373NR的应用的应用NR的应用最广：其中的应用最广：其中 轮胎：轮胎：68% ；工业制品：；工业制品：13.5%；胶鞋：；胶鞋：5.5%；胶乳：胶乳：9.5%；粘合剂：；粘合剂：1%；其他：；其他：2.5%4异戊橡胶异戊橡胶又称合成天然橡胶，又称合成天然橡胶

54、，1954年实现工业化生产，结构单元与天然橡胶一年实现工业化生产，结构单元与天然橡胶一样，适于作浅色橡胶制品，与样，适于作浅色橡胶制品，与NR有以下不同：有以下不同： 格林强度低，生胶有冷流倾向，硫化速度慢。格林强度低，生胶有冷流倾向，硫化速度慢。IR的耐老化性能较的耐老化性能较NR差。差。 压延、压出性、粘和性能与压延、压出性、粘和性能与NR相当。相当。顺式含量低于顺式含量低于NR，结晶能力比，结晶能力比NR差，分子量分布较差，分子量分布较NR窄，不含非橡胶窄，不含非橡胶 成分，成分， 加工和力学性能较加工和力学性能较NR差。差。Polymer Materials385反式聚异戊二烯橡胶（反

55、式聚异戊二烯橡胶（TPI）天然的天然的TPI有杜仲胶、巴拉塔胶、古塔波胶，人工合成高反式有杜仲胶、巴拉塔胶、古塔波胶，人工合成高反式TPI也已实现。也已实现。国外已经工业化生产，但是催化效率抵，价格昂贵。国外已经工业化生产，但是催化效率抵，价格昂贵。TPI与与NR不同，为反式不同，为反式1，4结构，其性能也与结构，其性能也与NR有明显的不同，表现有明显的不同，表现如下：如下： 1. 60以下迅速结晶，具有高硬度和高拉伸强度，常温下象塑料那样硬，以下迅速结晶，具有高硬度和高拉伸强度，常温下象塑料那样硬， 结晶度在结晶度在25%45%之间。随温度升高，结晶度下降，硬度和拉伸强度之间。随温度升高，结

56、晶度下降，硬度和拉伸强度 急剧下降。急剧下降。2.温度高于温度高于60，TPI能软化，具有弹性，表现出橡胶的特性，可以硫能软化，具有弹性，表现出橡胶的特性，可以硫化。应用化。应用 此特性可以用作形状记忆材料此特性可以用作形状记忆材料。3.TPI无生理毒性，可作为医用夹板，可以用酒精直接消毒。无生理毒性，可作为医用夹板，可以用酒精直接消毒。Polymer Materials39交联度达到临界点：交联度达到临界点：表现为典型的弹性体特性，耐疲劳性能优异，滚表现为典型的弹性体特性，耐疲劳性能优异，滚 动阻动阻力小，生热低，是发展高速节能轮胎的一种理想材料。力小，生热低，是发展高速节能轮胎的一种理想材

57、料。4.硫化过程表现出明显的三阶段特征：硫化过程表现出明显的三阶段特征：未硫化阶段：未硫化阶段：结晶，属于典型的热塑性材料，强度、硬度高，冲击韧性极好，结晶，属于典型的热塑性材料，强度、硬度高，冲击韧性极好， 软化点低（软化点低（60），可在热水中或热吹风中软化，可以直接在身体上模型固），可在热水中或热吹风中软化，可以直接在身体上模型固化，也可以捏塑成型，随体性好，轻便、卫生，可以化，也可以捏塑成型，随体性好，轻便、卫生，可以 重复使用，可以代替石重复使用，可以代替石膏作固定夹板、绷带、矫形器件、假肢等。膏作固定夹板、绷带、矫形器件、假肢等。 低中度交联阶段低中度交联阶段:交联点间链段仍能结晶

58、，表现为结晶型网络结构高分子，交联点间链段仍能结晶，表现为结晶型网络结构高分子，可以作形状记忆功能材料（室温下具有热塑性、可以作形状记忆功能材料（室温下具有热塑性、 受热后具有热弹性）。受热后具有热弹性）。Polymer Materials405.塑炼和混炼温度不能低于塑炼和混炼温度不能低于60，半成品挺性好，易喷霜，半成品挺性好，易喷霜 记忆材料原理加热，外力变形热变形态冷却固定在变形态取消外力变形部位待用加热，恢复原形TPI硫化定型Polymer Materials41合 成 橡 胶 在在8种合成橡胶中全部由我国自行研究开发的胶种有种合成橡胶中全部由我国自行研究开发的胶种有BR、SSBR、

59、SBS和和CR；全部引进国外技术的胶种是；全部引进国外技术的胶种是EPDM。 1.3 丁丁 苯苯 橡橡 胶（胶（SBR） SBR是产量最大的合成橡胶，占合成橡胶总量的是产量最大的合成橡胶，占合成橡胶总量的55%，70%用于轮胎。用于轮胎。按合成方法分为乳聚（按合成方法分为乳聚（1933年由德国的年由德国的Farben公司生产）和溶聚（公司生产）和溶聚（60年代年代投入工业化生产，发展较快）投入工业化生产，发展较快）SBR两大类。两大类。 Polymer Materials42 1乳液法乳液法：高温乳液聚合：高温乳液聚合：50 低温乳液聚合：低温乳液聚合：5 2 2溶液法溶液法：6060年代后投

60、入工业化生产，该胶具有滚动年代后投入工业化生产，该胶具有滚动 阻力低，抗湿滑性好、综合性能高等特点，阻力低，抗湿滑性好、综合性能高等特点， 在轮胎行业中获得广泛应用。在轮胎行业中获得广泛应用。一合成方法一合成方法聚合单体：丁二烯（占聚合单体：丁二烯（占2/32/3以上）、苯乙烯（少于以上）、苯乙烯（少于1/31/3）Polymer Materials43 乳聚SBR一般品种高温乳聚低温乳聚特殊品种：液体SBR、羧基SBR、高苯乙烯SBR、粉末SBR、热塑性SBR等1000系列 非炭黑填充SBR1100系列 充炭黑SBR1200系列 充油SBR1300系列 充油充炭黑SBR2000系列SBR胶乳

61、1500系列 非炭黑填充SBR1600系列 充炭黑SBR1700系列 充油SBR1800系列 充油充炭黑SBR2100系列 SBR胶乳溶聚SBR锂系溶聚SBR醇烯溶聚SBR高反式1,4-SBR锡偶联溶聚SBR：无规共聚、嵌段共聚SBR二分类（按制法分）二分类（按制法分） Polymer Materials44三SBR的结构 CH2CHCHCH2CH2CHCHCH2CH2CHxyz结构式乳聚乳聚SBR：顺：顺1，4结构含结构含10%，反，反1，4结构结构70%，1，2结构结构20%溶聚溶聚SBR：顺：顺1，4结构比乳聚高，其它比乳聚低结构比乳聚高，其它比乳聚低 四四SBR的性能的性能（一）性能（

62、一）性能 1物理常数物理常数 密度（密度（g/cm3）d=0.920.94 折光指数折光指数 1.53Polymer Materials45 生胶格林强度约为生胶格林强度约为0.5MPa；纯胶硫化胶的强度为；纯胶硫化胶的强度为1.43.0MPa；但但 炭黑补强后硫化胶的拉伸强度高达炭黑补强后硫化胶的拉伸强度高达1728MPa。撕裂强度比。撕裂强度比NR低，大约低，大约N一半。一半。 3弹性、耐寒性比弹性、耐寒性比NR差。差。 4耐热、耐老化、耐磨性比耐热、耐老化、耐磨性比NR好（苯环弱吸电、体积大好（苯环弱吸电、体积大分子内摩擦大、分子内摩擦大、 双键浓度低），硫化反应速度慢。双键浓度低），硫

63、化反应速度慢。5SBR耐屈挠疲劳性比耐屈挠疲劳性比NR差，但耐初始龟裂性好，耐裂口增长性差。差，但耐初始龟裂性好，耐裂口增长性差。6SBR粘着性比粘着性比NR差。差。 7SBR的电性能和耐溶剂性的电性能和耐溶剂性SBR电绝缘性能良好，耐溶剂性比电绝缘性能良好，耐溶剂性比NR好，但仍不耐非极性油类。好，但仍不耐非极性油类。 8抗湿滑性优于抗湿滑性优于NR、BR。2SBR强度比强度比NR差差Polymer Materials46（二）配合与加工（二）配合与加工 配合配合：必要成分：必要成分硫化剂：硫黄用量比硫化剂：硫黄用量比NR中少中少(双键量少双键量少)促进剂：促进剂用量比促进剂：促进剂用量比N

64、R中多中多(硫化速度慢硫化速度慢)补强剂：主要是炭黑补强剂：主要是炭黑(非自补强性非自补强性)增粘剂：本身粘性差，用烷基酚醛树脂，古马隆树脂增粘增粘剂：本身粘性差，用烷基酚醛树脂，古马隆树脂增粘,一般成一般成分分防老剂，软化剂防老剂，软化剂 加工：加工：塑炼性塑炼性一软丁苯（门尼粘度在一软丁苯（门尼粘度在4060之间）一般不需要塑炼；之间）一般不需要塑炼； 混炼性混炼性SBR对炭黑湿润性差，混炼生热高，开炼机应控温在对炭黑湿润性差，混炼生热高，开炼机应控温在4050之之 间且包冷辊。密炼机混炼时间不宜过长，温度不能太高，排胶温度应低于间且包冷辊。密炼机混炼时间不宜过长，温度不能太高，排胶温度应

65、低于130。压延、压出性压延、压出性压延、压出收缩率高，表面不光滑，并用部分压延、压出收缩率高，表面不光滑，并用部分NR可以善。可以善。 成型性成型性格林强度低，自粘性差，可与格林强度低，自粘性差，可与NR并用或采用增粘剂改善。并用或采用增粘剂改善。硫化性硫化性硫化速度慢，操作安全性好硫化速度慢，操作安全性好 Polymer Materials47五SBR的应用 v SBR SBR是一种耗量最大的通用橡胶，应用广泛，除要求耐油、是一种耗量最大的通用橡胶，应用广泛，除要求耐油、耐热、耐特种介质等特殊情况外的一般场合均可使用。主要耐热、耐特种介质等特殊情况外的一般场合均可使用。主要用于轮胎工业，另

66、外还用于运输带的覆盖胶，输水胶管，胶用于轮胎工业，另外还用于运输带的覆盖胶，输水胶管，胶鞋大底，胶辊，防水橡胶制品，胶布制品、微孔海绵制品、鞋大底，胶辊，防水橡胶制品，胶布制品、微孔海绵制品、防震制品等防震制品等。Polymer Materials481.4 聚丁二烯橡胶 （BR）v 我国顺丁橡胶的生产能力占合成橡胶总生产能力的我国顺丁橡胶的生产能力占合成橡胶总生产能力的45%，目前国内，目前国内有生产企业有生产企业7家，分别是燕化、齐鲁石化、高桥、锦州、大庆、岳阳、家，分别是燕化、齐鲁石化、高桥、锦州、大庆、岳阳、独山子，均采用国产技术。独山子，均采用国产技术。一聚丁二烯橡胶的分类一聚丁二烯橡胶的分类按制备方法分类：按制备方法分类： 聚丁二烯橡胶高顺式聚丁二烯橡胶（顺式9698%，Ni、Co、稀土催化剂）低顺式聚丁二烯橡胶（顺式3540%，Li催化剂）超高顺式聚丁二烯橡胶（顺式98%以上）低乙烯基聚丁二烯橡胶（乙烯基8%，顺式91%）高乙烯基聚丁二烯橡胶（乙烯基70%以上）中乙烯基聚丁二烯橡胶（乙烯基3555%）低反式聚丁二烯橡胶（反式9%，顺式91%）反式聚丁二烯橡胶（反式95%以