第9章橡胶加工1.ppt
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1、,第九章 橡胶加工 概述 9、1 胶料的组成 9、1、1 橡胶 9、1、2 配合剂 9、2 橡胶的塑炼与混炼 9、2、1 生胶的塑炼 9、2、2 胶料的混炼 (略) 9、3 橡胶制品的硫化,概述 1、橡胶的特性 2、橡胶的种类 (1)天然橡胶 (NR) 加工方法不同:烟片胶、绉片胶、风干胶片; (2)合成橡胶(BR、SBR、CR、NBR、SIR) 用途不同: 通用合成橡胶代替NR制造轮胎等; 特种合成橡胶耐寒、耐热、耐臭氧、耐油,特定条件下使用;,分子结构不同:饱和橡胶、不饱和橡胶;极性橡胶、非极性橡胶; (3)新品种橡胶 液体橡胶: 液体,分子量低,结构中带有活性基团,经过化学反应形成空间网
2、络结构。,特点: 加工能耗小,连续自动化生产(浇铸成型)。 粉末橡胶:粒径小于1。 制备:低温机械粉碎、乳胶喷雾干燥、淀粉与乳胶共沉; 特点:直接与配合剂混合,混炼时间短,自动化生产;,热塑性橡胶(TPR):不需硫化; 高温下,塑性流动; 常温下,高弹性;,两种物理状态在 不同T下互相转化,TPR:嵌段共聚物 硬段:塑料类分子链段; 软段:橡胶分子链段; 低温下:硬段间形成物理 交联点,赋予TPR一定的强度;并呈橡胶弹性; 高温下:T大于塑料Tg ,物理交联点破坏,硬段产生流动,TPR具有可塑性;,特点:TPR具有可塑性,可重新利用; 可用注射成型机成型,加工能耗小; 3、橡胶制品应用,9、1
3、 胶料的组成 9、1、1 橡胶 1、天然橡胶 (NR) 巴西橡胶树NR三叶橡胶; (1)NR品种 天然乳胶 胶乳; 凝聚、压片固体NR, 烟片胶(NR的重要品种) 加工过程:,胶乳,粗滤,加水稀释 1520%,静置,沉淀,0.5%0.6%醋酸,细滤 去除细纱,凝固,压片 3mm,挂片风干,去除 水分,烟气熏干 5060 35d,烟片胶,烟熏杂酚油防腐、防霉; 现在:化学防腐,热风干燥; 绉片胶 在胶乳凝固前加入亚硫酸氢钠,漂白,防腐,烘房中热空气干燥。 除去色素,透明,用于白色制品。, 标准马来西亚胶 (恒粘度橡胶CV,低粘度橡胶LV ) 恒粘度标准马来西亚橡胶CV:制备中用盐酸羟胺处理,将橡
4、胶分子链上的醛基钝化,粘度保持不变,具有良好的加工性能。 低粘度标准马来西亚橡胶LV:加入环烷油使粘度降低。不需塑炼,可进行混炼加工。,(2)NR的化学组成(%),橡胶烃,顺式1,4聚异戊二烯,(3)NR性能及应用(通用橡胶) 生胶:=2.5 MPa,硫化胶:17 25 MPa, 炭黑补强:2535 MPa;拉伸过程中产生结晶,自补强; 常温下:具有高弹性,弹回率7080%,伸长率可达1000%; Tg= -72, Tf=130140, Td= -200 耐屈挠疲劳性能、加工性能优。综合性能最好。 应用:大型轮胎、胶布、胶带、胶管。,2、聚丁二烯橡胶 (Butadiene Rubber,BR)
5、 通用合成橡胶 专门催化剂 定向聚合 分子结构:顺式1,4聚丁二烯,95%; 俗称:“顺丁胶” 性能特点: 分子链上无甲基,更柔韧,具有高弹性在所有橡胶中最为优异;, BR耐寒性十分优异, Tg=-100,在通用 橡胶中耐寒性最好。 耐磨耗性能优异; 缺点: 小于NR,抗撕裂强度不高,抗湿滑性不良,加工性能不好,易脱辊,可与NR并用。 应用:高弹、耐磨、耐寒领域 苛刻条件(高速、路面差、气温低)轮胎; 胶鞋、胶带、胶辊等。,3、丁苯橡胶(Styrene-Butadiene Rubber,SBR) 合成橡胶中产量、消耗量最大、品种较多的一种。 主要品种:丁苯-10、丁苯-30、丁苯-50,SBR
6、特性: 较好的耐热性:NR使用温度:-6070; SBR使用温度:-50120 ; 内聚力增加,硬度提高,耐磨性优于NR。 苯基存在,弹性、抗撕裂性能较NR、BR差; 但可通过与NR、BR共混改进。 应用:代替NR生产轮胎、胶布、胶管、胶鞋; 充油丁苯橡胶:充含芳烃或环烷烃油,易加工,耐寒,低成本; 充炭黑丁苯橡胶:加有炭黑,混炼时电能损耗小;,4、氯丁橡胶(Chloroprene Rubber,CR) 通用合成橡胶,2,-氯-1,3丁二烯的聚合物。 Cl原子赋予CR的特性: 良好的阻燃性:遇火只炭化,不延燃,自熄; 在通用橡胶种阻燃性最好。 耐老化:耐臭氧、耐光老化性在通用橡胶中排在第三位。
7、,耐寒性差:-20出现硬化; 应用:消防器材、电缆包覆、矿山运输带; 接触油环境的汽车配件;耐用胶管、胶辊、氯丁胶乳胶粘剂;,5、乙丙橡胶(Ethylene-propylene-dine copolymer) EPM :乙烯和丙烯共聚物,在PE的链段上,引入了丙烯链节,破坏了PE原有结构的规整性,非晶饱和橡胶。 交联硫化困难。 EPDM:乙烯、丙烯和少量二烯烃三元共聚物, 4060% 25%,特点:耐老化性是通用橡胶中最好的。 抗臭氧性:30%臭氧浓度,CR 7min后出现裂纹,EPDM 1hr无变化; 耐候性:SBR阳光下爆晒5天出现裂纹, EPDM阳光下爆晒3年无裂纹。 耐热性: EPDM
8、可在150下长期使用,间歇适用温度可达200 ; 使用温度:-60 150 ; 优异的电绝缘性:,性能不足: 硫化速度慢,自粘性和互粘性差,工艺加工性能不好; 应用:耐热制品耐热运输带、耐热胶管; 绝缘包覆:高压电线电缆;,6、丁基橡胶(IIR) 由异丁烯和0.5%3%异戊二烯共聚。 不饱和度极小,较稳定。 特点:气密性在所有橡胶中最好。是NR的20倍,BR的30倍,SBR的8倍,EPDM的13倍。 耐老化性能在通用橡胶中排在第二位。 应用:,7、丁腈橡胶(NBR) 由丁二烯与丙烯腈共聚而成。 极性特种橡胶。橡胶的特性与CN相关; NBR品种: NBR -40 (丙烯腈3642%); NBR
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