低溫脆性合成橡膠及其發(fā)展歷史

目錄

　　合成橡膠

　　合成橡膠的命名

　　合成橡膠的分類

　　合成橡膠生產(chǎn)工藝

　　人類使用合成橡膠的歷史

　　合成橡膠工業(yè)發(fā)展史

　　合成橡膠

　　橡膠是制造飛機、軍艦、汽車、拖拉機、收割機、水利排灌機械、醫(yī)療器械等所必需的材料。根據(jù)來源不同，橡膠可以分為天然橡膠和合成橡膠。合成橡膠是由人工合成的高彈性聚合物。也稱合成彈性體，是三大合成材料之一，其產(chǎn)量僅低于合成樹脂（或塑料）、合成纖維。

　　合成橡膠中有少數(shù)品種的性能與天然橡膠相似，大多數(shù)與天然橡膠不同，但兩者都是高彈性的高分子材料，一般均需經(jīng)過硫化和加工之后，才具有實用性和使用價值。合成橡膠在20世紀初開始生產(chǎn)，從40年代起得到了迅速的發(fā)展。合成橡膠一般在性能上不如天然橡膠全面，但它具有高彈性、絕緣性、氣密性、耐油、耐高溫或低溫脆性等性能，因而廣泛應用于工農(nóng)業(yè)、國防、交通及日常生活中。

　　合成橡膠的命名

　　許多國家都有各自的系統(tǒng)命名法。目前，世界上較為通用的命名法是按標準化組織制定的，此法是取相應單體的英文名稱或關(guān)鍵詞的*個大寫字母，其后綴以"橡膠"英文名*個字母 R來命名。例如丁苯橡膠是由苯乙烯與丁二烯共聚而成的合成橡膠，故稱SBR;同理，丁腈橡膠稱NBR;氯丁橡膠稱CR等。中國的命名方法：對于共聚物是在相應單體之后綴以共聚物橡膠如丁二烯-苯乙烯共聚物橡膠，簡稱丁苯橡膠；對于均聚物，則在相應單體之前冠以"聚"字，而在聚合物之后綴以"橡膠",如順式-1,4-聚異戊二烯橡膠（簡稱異戊橡膠），順式-1,4-聚丁二烯橡膠（簡稱順丁橡膠）等。此外，尚有通俗取名法，即取該聚合物除碳氫以外的*元素或基團來命名。如由 α，ω-二氯代烴（或α，ω-二氯代醚）和多硫化鈉形成的橡膠俗稱聚硫橡膠，而由異丁烯和少量異戊二烯共聚制得的橡膠常俗稱丁基橡膠等。

　　合成橡膠的分類

　　合成橡膠的分類方法很多。

　　1、按成品狀態(tài)

　　可分為液體橡膠（如端羥基聚丁二烯）、固體橡膠、乳膠和粉末橡膠等。

　　2、按橡膠制品形成過程

　　可分為熱塑性橡膠（如可反復加工成型的三嵌段熱塑性丁苯橡膠）、硫化型橡膠（需經(jīng)硫化才能制得成品，大多數(shù)合成橡膠屬此類）。

　　3、按生膠充填的其他非橡膠成分

　　可分為充油母膠、充炭黑母膠和充木質(zhì)素母膠。

　　4、實際應用中又按使用特性

　　分為通用型橡膠和特種橡膠兩大類。通用型橡膠指可以部分或全部代替天然橡膠使用的橡膠，如丁苯橡膠、異戊橡膠、順丁橡膠等，主要用于制造各種輪胎及一般工業(yè)橡膠制品。通用橡膠的需求量大，是合成橡膠的主要品種。

　　特種橡膠是指具有耐高溫、耐油、耐臭氧、耐老化和高氣密性等特點的橡膠，常用的有硅橡膠、各種氟橡膠、聚硫橡膠、氯醇橡膠、丁腈橡膠、聚丙烯酸酯橡膠、聚氨酯橡膠和丁基橡膠等，主要用于要求某種特性的特殊場合。

　　通用橡膠

　　丁苯橡膠

　　丁苯橡膠是由丁二烯和苯乙烯共聚制得的，是產(chǎn)量zui大的通用合成橡膠，有乳聚丁苯橡膠、溶聚丁苯橡膠 和熱塑性橡膠（SBS）。

　　順丁橡膠

　　是丁二烯經(jīng)溶液聚合制得的，順丁橡膠具有特別優(yōu)異的耐寒性、耐磨性和彈性，還具有較好的耐老化性能。順丁橡膠絕大部分用于生產(chǎn)輪胎，少部分用于制造耐寒制品、緩沖材料以及膠帶、膠鞋等。順丁橡膠的缺點是抗撕裂性能交差，抗?jié)窕阅懿缓谩?/p>

　　異戊橡膠

　　異戊橡膠是聚異戊二烯橡膠的簡稱，采用溶液聚合法生產(chǎn)。異戊橡膠與天然橡膠一樣，具有良好的彈性和耐磨性，優(yōu)良的耐熱性和較好的化學穩(wěn)定性。異戊橡膠生膠（未加工前）強度顯著低于天然橡膠，但質(zhì)量均一性、加工性能等優(yōu)于天然橡膠。異戊橡膠可以代替天然橡膠制造載重輪胎和越野輪胎還可以用于生產(chǎn)各種橡膠制品。

　　異丙橡膠

　　乙丙橡膠以乙烯和丙烯為主要原料合成，耐老化、電絕緣性能和耐臭氧性能突出。乙丙橡膠可大量充油和填充碳黑，制品價格較低，乙丙橡膠化學穩(wěn)定性好，耐磨性、彈性、耐油性和丁苯橡膠接近。乙丙橡膠的用途十分廣泛，可以作為輪胎胎側(cè)、膠條和內(nèi)胎以及汽車的零部件，還可以作電線、電纜包皮及高壓、超高壓絕緣材料。還可制造膠鞋、衛(wèi)生用品等淺色制品。

　　氯丁橡膠

　　它是以氯丁二烯為主要原料，通過均聚或少量其它單體共聚而成的。如抗張強度高，耐熱、耐光、耐老化性能優(yōu)良，耐油性能均優(yōu)于天然橡膠、丁苯橡膠、順丁橡膠。具有較強的耐燃性和優(yōu)異的抗延燃性，其化學穩(wěn)定性較高，耐水性良好。氯丁橡膠的缺點是電絕緣性能，耐寒性能較差，生膠在貯存時不穩(wěn)定。氯丁橡膠用途廣泛，如用來制作運輸皮帶和傳動帶，電線、電纜的包皮材料，制造耐油膠管、墊圈以及耐化學腐蝕的設備襯里。

　　特種橡膠

　　丁腈橡膠

　　丁腈橡膠是由丁二烯和丙烯腈經(jīng)乳液聚合法制得的，丁腈橡膠主要采用低溫乳液聚合法生產(chǎn)，耐油性*，耐磨性較高，耐熱性較好，粘接力強。其缺點是耐低溫性差、耐臭氧性差，電性能低劣，彈性稍低。丁腈橡膠主要用于制造耐油橡膠制品。

　　丁基橡膠

　　丁基橡膠是由異丁烯和少量異戊二烯共聚而成的，主要采用淤漿法生產(chǎn)。透氣率低，氣密性優(yōu)異，耐熱、耐臭氧、耐老化性能良好，其化學穩(wěn)定性、電絕緣性也很好。丁基橡膠的缺點是硫化速度慢，彈性、強度、粘著性較差。丁基橡膠的主要用途是制造各種車輛內(nèi)胎，用于制造電線和電纜包皮、耐熱傳送帶、蒸汽膠管等。

　　氟橡膠

　　氟橡膠是含有氟原子的合成橡膠，具有優(yōu)異的耐熱性、耐氧化性、耐油性和耐藥品性，它主要用于航空、化工、石油、汽車等工業(yè)部門，作為密封材料、耐介質(zhì)材料以及絕緣材料。

　　硅橡膠

　　硅橡膠由硅、氧原子形成主鏈，側(cè)鏈為含碳基團，用量zui大的是側(cè)鏈為乙烯基的硅橡膠。既耐熱，又耐寒耐低溫脆性，使用溫度在-100~300℃之間，它具有優(yōu)異的耐氣候性和耐臭氧性以及良好的絕緣性。缺點是強度低，抗撕裂性能差，耐磨性能也差。硅橡膠主要用于航空工業(yè)、電氣工業(yè)、食品工業(yè)及醫(yī)療工業(yè)等方面。

　　聚氨酯橡膠

　　聚氨酯橡膠是由聚酯（或聚醚）與二異睛酸酯類化合物聚合而成的。耐磨性能好、其次是彈性好、硬度高、耐油、耐溶劑。缺點是耐熱老化性能差。聚氨酯橡膠在汽車、制鞋、機械工業(yè)中的應用zui多。

　　合成橡膠生產(chǎn)工藝

　　合成橡膠的生產(chǎn)工藝大致可分為單體的合成和精制、聚合過程以及橡膠后處理三部分

　　單體的生產(chǎn)和精制

　　合成橡膠的基本原料是單體，精制常用的方法有精餾、洗滌、干燥等。

　　具備的。