【2017年整理】橡胶品种化学组成性能特点主要用途

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1、橡胶品种(简写符号) 化学组成 性能特点 主要用途 1. 天然橡胶(NR) 以橡胶烃(聚异戊二烯)为主,含少量蛋白质、水分、树脂酸、糖类和无机盐等。 弹性大,定伸强度高,抗撕裂性和电绝缘性优良,耐磨性和耐旱性良好,加工性佳,易橡胶品种(简写符号) 化学组成 性能特点 主要用途1. 天然橡胶(NR) 以橡胶烃(聚异戊二烯)为主,含少量蛋白质、水分、树脂酸、糖类和无机盐等。 弹性大,定伸强度高,抗撕裂性和电绝缘性优良,耐磨性和耐旱性良好,加工性佳,易于其它材料粘合,在综合性能方面优于多数合成橡胶。缺点是耐氧和耐臭氧性差,容易老化变质;耐油和耐溶剂性不好,第抗酸碱的腐蚀能力低;耐热性不高。使用温度范

2、围:约-60+80。 制作轮胎、胶鞋、胶管、胶带、电线电缆的绝缘层和护套以及其他通用制品。特别适用于制造扭振消除器、发动机减震器、机器支座、橡胶-金属悬挂元件、膜片、模压制品。2. 丁苯橡胶(SBR) 丁二烯和苯乙烯的共聚体。 性能接近天然橡胶,是目前产量最大的通用合成橡胶,其特点是耐磨性、耐老化和耐热性超过天然橡胶,质地也较天然橡胶均匀。缺点是:弹性较低,抗屈挠、抗撕裂性能较差;加工性能差,特别是自粘性差、生胶强度低。使用温度范围:约-50+100。 主要用以代替天然橡胶制作轮胎、胶板、胶管、胶鞋及其他通用制品。3. 顺丁橡胶(BR) 是由丁二烯聚合而成的顺式结构橡胶。 优点是:弹性与耐磨性

3、优良,耐老化性好,耐低温性优异,在动态负荷下发热量小,易于金属粘合。缺点是强度较低,抗撕裂性差,加工性能与自粘性差。使用温度范围:约-60+100。 一般多和天然橡胶或丁苯橡胶并用,主要制作轮胎胎面、运输带和特殊耐寒制品。4. 异戊橡胶(IR) 是由异戊二烯单体聚合而成的一种顺式结构橡胶。 化学组成、立体结构与天然橡胶相似,性能也非常接近天然橡胶,故有合成天然橡胶之称。它具有天然橡胶的大部分优点,耐老化由于天然橡胶,弹性和强力比天然橡胶稍低,加工性能差,成本较高。使用温度范围:约-50+100 可代替天然橡胶制作轮胎、胶鞋、胶管、胶带以及其他通用制品。5. 氯丁橡胶(CR) 是由氯丁二烯做单体

4、乳液聚合而成的聚合体。 这种橡胶分子中含有氯原子,所以与其他通用橡胶相比:它具有优良的抗氧、抗臭氧性,不易燃,着火后能自熄,耐油、耐溶剂、耐酸碱以及耐老化、气密性好等优点;其物理机械性能也比天然橡胶好,故可用作通用橡胶,也可用作特种橡胶。主要缺点是耐寒性较差,比重较大、相对成本高,电绝缘性不好,加工时易粘滚、易焦烧及易粘模。此外,生胶稳定性差,不易保存。使用温度范围:约-45+100。 主要用于制造要求抗臭氧、耐老化性高的电缆护套及各种防护套、保护罩;耐油、耐化学腐蚀的胶管、胶带和化工衬里;耐燃的地下采矿用橡胶制品,以及各种模压制品、密封圈、垫、粘结剂等。6. 丁基橡胶(IIR) 是异丁烯和少

5、量异戊二烯或丁二烯的共聚体。 最大特点是气密性好,耐臭氧、耐老化性能好,耐热性较高,长期工作温度可在 130以下;能耐无机强酸(如硫酸、硝酸等)和一般有机溶剂,吸振和阻尼特性良好,电绝缘性也非常好。缺点是弹性差,加工性能差,硫化速度慢,粘着性和耐油性差。使用温度范围:约-40+120。 主要用作内胎、水胎、气球、电线电缆绝缘层、化工设备衬里及防震制品、耐热运输带、耐热老化的胶布制品。7. 丁晴橡胶(NBR) 丁二烯和丙烯晴的共聚体。 特点是耐汽油和脂肪烃油类的性能特别好,仅次于聚硫橡胶、丙烯酸酯和氟橡胶,而优于其他通用橡胶。耐热性好,气密性、耐磨及耐水性等均较好,粘结力强。缺点是耐寒及耐臭氧性

6、较差,强力及弹性较低,耐酸性差,电绝缘性不好,耐极性溶剂性能也较差。使用温度范围:约-30+100。 主要用于制造各种耐油制品,如胶管、密封制品等。8. 氢化丁晴橡胶(HNBR) 丁二烯和丙烯晴的共聚体。 它是通过全部或部分氢化 NBR 的丁二烯中的双键而得到的。其特点是机械强度和耐磨性高,用过氧化物交联时耐热性比 NBR 好,其他性能与丁晴橡胶一样。缺点是价格较高。使用温度范围:约-30+150。 主要用于耐油、耐高温的密封制品。9. 乙丙橡胶(EPMEPDM) 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。 特点是抗臭氧、耐紫外线、耐天候性和耐老化性优异,居通用橡胶之首。电绝缘性

7、、耐化学性、冲击弹性很好,耐酸碱,比重小,可进行高填充配合。耐热可达 150,耐极性溶剂-酮、酯等,但不耐脂肪烃和芳香烃,其他物理机械性能略次于天然橡胶而优于丁苯橡胶。缺点是自粘性和互粘性很差,不易粘合。使用温度范围:约-50+150。 主要用作化工设备衬里、电线电缆包皮、蒸汽胶管、耐热运输带、汽车用橡胶制品及其他工业制品。10. 硅橡胶(Q) 为主链含有硅、氧原子的特种橡胶,其中起主要作用的是硅元素。 其主要特点是既耐高温(最高 300)又耐低温(最低-100),是目前最好扥艾寒、耐高温橡胶;同时电绝缘性优良,对热氧化和臭氧的稳定性很高,化学惰性大。缺点是机械强度较低,耐油、耐溶剂和耐酸碱性

8、差,较难硫化,价格较贵。使用温度:-60+200。 主要用于制作耐高低温制品(胶管、密封件等)、耐高温电线电缆绝缘层,由于其无毒无味,还用于食品及医疗工业。11. 氟橡胶(FPM) 是由含氟单体共聚而成的有机弹性体。 其特点耐温高可达 300,耐酸碱,耐油性是耐油橡胶中最好的,抗辐射、耐高真空性能好;电绝缘性、机械性能、耐化学腐蚀性、耐臭氧、耐大气老化性均优良。缺点是加工性差,价格昂贵耐寒性差,弹性透气性较低。使用温度范围:-20+200。 主要用于国防工业制造飞机、火箭上的耐真空、耐高温、耐化学腐蚀的密封材料、胶管或其他零件及汽车工业。12. 聚氨酯橡胶(AUEU) 有聚酯(或聚醚)与二异氰

9、酸酯类化合物聚合而成的弹性体。 其特点是耐磨性好,在各种橡胶中是最好的;强度高、弹性好、耐油性优良。耐臭氧、耐老化、气密性等也优异。缺点是耐温性能较差,耐水和耐碱性差,耐芳香烃、氯化烃及酮、酯、醇类等溶剂性较差。使用温度范围:约-30+80。 制作轮胎紧挨由零件、垫圈、防震制品,以及耐磨、高强度和耐油的橡胶制品。13. 丙烯酸酯橡胶(ACMAEM) 它是丙烯酸乙酯或丙烯酸丁酯的聚合物。 其特点是兼有良好的耐热、耐油性能,在含有硫、磷、氯添加剂的润滑油中性能稳定。同时耐老化、耐氧和臭氧、耐紫外线、气密性优良。缺点是耐寒性差,不耐水,不耐蒸汽及有机和无机酸、碱。在甲醇、乙二醇、酮酯等水溶性溶液内膨

10、胀严重。同时弹性和耐磨性差,电绝缘性差,加工性能较差。使用温度范围:约-25+180。 可用于制造耐油、耐热、耐老化的制品,如密封件、胶管、化工衬里等。14. 氯磺化聚乙烯橡胶(CSM) 它是聚乙烯经氯化和磺化处理后,所得到具有弹性的聚合物。 耐臭氧紧挨老化优良,耐候性优于其它橡胶。阻燃、耐热、耐溶剂性及耐大多数化学药品和耐酸碱性能较好。电绝缘性尚可,耐磨性与丁苯橡胶相似。缺点是抗撕裂性能差,加工性能不好。使用温度范围:约-20+120。 可用作臭氧发生器上的密封材料,制造耐油密封件、电线电缆包皮以及耐油橡胶制品和化工衬里。15. 氯醚橡胶(COECO) 由环氧氯丙烷均聚或由环氧氯丙烷与环氧乙

11、烷共聚而成的聚合物。 特点是耐脂肪烃及氯化烃溶剂、耐碱、耐水、耐老化性能极好,耐臭氧性、耐候性紧挨热性、气密性高。缺点是强力较低、弹性较差、电绝缘性不良。使用温度范围:约-40+140。可用作胶管、密封件、薄膜和容器衬里、油箱、胶辊,制造油封、水封等。16. 氯化聚乙烯橡胶(CM 或 CPE) 是聚乙烯通过氯取代反应制成的具有弹性的聚合物。 性能与氯磺化聚乙烯橡胶接近,其特点是流动性好,容易加工;有优良的耐天候性、耐臭氧性和耐电晕性,耐热、耐酸碱、耐油性良好。缺点是弹性差、压缩变形较大,电绝缘性较低。使用温度范围:约-20+120。 电线电缆护套、胶管、胶带、胶辊化工衬里等。橡胶基础知识一、橡

12、胶及其特性橡胶是天然栽培或人工合成的高分*性体材料,它的分子量一般是几十万,有的达到 100 万以上,组成大分子的无数单元排列成链状。由于橡胶大分子主链上的原子不断旋转和震动,分子链呈卷曲状,这种不断运动的状态就是弹性的源泉。橡胶的最大特点在于它的弹性,在-50150的温度范围内能体现出其它材料所没有的弹性。这种弹性与一般材料的弹性不同,首先是量的高低悬殊,故称为高弹性,而后者称为普弹性,区别在于:1、弹性模量(弹性模量=应力/应变)低,平均只有 9.8Mpa,比钢低三个数量级(典型的普弹材料)即少施加压力,就能使它变形。2、变形大伸长率最大可达 1000%(即 1cm 可拉伸到 11cm 才

13、告断裂)而一般弹性材料伸长率仅 1%。3、当外力去除后,不管原来变形有多大,能立即恢复到十分接近于原来尺寸的变形和大小,所以有很大的形状稳定性和很小的形变率。4、受外力拉伸时发热,而一般材料为吸热。综上所述,橡胶是一种受力后能伸长或压缩的高分子材料,而且具有外力去除后能基本恢复到原形的特点,也就是永久变形小。正是这些特点,橡胶可以起到密封,回弹,减震等作用。二、橡胶分类可以根据不同的要求来分类按材料来源可分天然橡胶(NR)和合成橡胶(SR)俩大类。前者得自于一种适合在热带潮湿地区栽培的植物-三叶橡胶树(产地南美、巴西、后来移植到各地)所分泌的乳液,经过干燥凝固脱水而得,简称天然橡胶,而后者用化

14、学合成方法,以烯类或二烯类单体为原料经均聚(一种单体)或共聚(二-三种单体)而得,虽然天然橡胶和合成橡胶的制造方法和来源不同,但它们都有橡胶的共性。天然橡胶具有较好的加工性能,如粘性、包辊性,但合成橡胶一般耐老化、耐热,另外其制造不受气候,雨水等自然条件的限制,所以 20 世纪 60 年代以来,和成胶的产量,耗量超过天然胶。目前我国年耗橡胶 200 吨,其中合成胶占 60%,天然胶占 40%,但 NR 或 SR,产耗之间都存在缺口,其不足部分依然靠进口,鉴于合成胶的增产不占用土地,不受自然条件的制约,是今后发展重点。合成橡胶根据其化学结构的不同,分以下品种:丁苯橡胶(SBR)-是丁二烯和苯乙烯

15、的共聚体,是合成胶中产量最大的品种(占总量的 40%)优点是耐磨性、耐老化性较好,缺点是粘性差,半成品收缩变形大,适用于各大类产品如轮胎、胶带、胶鞋、胶板等。丁腈橡胶(NBR)-是丁二烯和丙烯腈的共聚物,以耐油耐溶剂著称,主要用于汽车配件及各种耐油制品。异戊橡胶(IR)-化学结构和天然橡胶相同,即异戊二烯的均聚物,故也叫合成天然橡胶,其各种性能和 NR 大同小异,但因化学合成法制造,故纯度透明度高于 NR,主要生产国是美国、俄国,我国需进口,因纯度高,其应用局限于透明制品于医用制品。顺丁橡胶(BR)-是顺式 1,4-聚丁二烯的简称,性能和丁苯胶接近但耐寒性更好一些,大量用于轮胎,90 年代以前

16、我国产量和用量最大的合成胶,缺点是难粘、加工性差易脱辊,通常和NR 并用。三元乙丙橡胶(EPDM)-是乙烯,丙烯和二烯类第三单体的共聚橡胶。有良好的耐高温和耐高温蒸汽特性及耐天候老化性,大量用于汽车配件及暴露于室外的产品如汽车刮水片、电线电缆。丁基橡胶(IIR)-是异丁烯和少量异戊二烯的共聚物,最大特点是气密性和减震性好,主要用于内胎,缺点是硫化速度慢,在结构中引入卤素后,可提高硫速,故有氯化丁基和溴化丁基等改良品种,既保持了优良的气密性,又克服了硫速慢的缺点。硅橡胶(Q)-主链结构不是炭链而是硅氧链-Si-O-,故能受高温和低温(-100-300),绝缘性也出众,用于极端强度高绝缘(如电缆)。又因其纯度高抗凝血性和生理惰性,故也用于医药制品,如人造器官等。氟橡胶(FPM)-是氟代烷的共聚物,主链仍是炭链,但所连接的基团都是氟,所以耐溶剂性最好,常用于尖端武器,如导弹发动器的密封