生胶教学课件PPT.ppt

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1、第一章 生胶Chapter 1 Raw Rubber,主要内容：1.1 概述1.2 天然橡胶1.3 丁苯橡胶1.4 聚丁二烯橡胶1.5 乙丙橡胶1.6 丁基橡胶1.7 丁腈橡胶1.8 氯丁橡胶1.9 特种橡胶1.10 粉末橡胶、液体橡胶、热塑性弹性体1.11 胶粉和再生胶,第一节概述,按来源和用途分,第二节 天然橡胶(Natural rubber),2.1 NR植物与采集 2.2 NR的分类与分级 2.3 NR的制造工艺及特点 2.4 NR的组成及橡胶烃的结构 2.5 NR的性质 2.6 NR的配合与加工2.7 NR的代用品,2.1 NR植物与采集,一橡胶植物 1、巴西橡胶树 2、橡胶草 3、

2、银色橡胶菊 4、杜仲树,二天然橡胶的采集,2.2 NR的分类与分级,1分类,按外观质量分级：,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指标进行分级的橡胶。一般用聚乙烯薄膜包装。国产标准胶有：CSR5、CSR10、CSR20、CSR50四个等级。,根据理化指标分级(标准胶)：,塑性保持率又称抗氧指数（PRI），是指生胶在14030min加热前后，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。ISO2000将标准胶分为五个等级：,SMR5L（绿带）SMR5（绿带）SMR10（褐带）SMR20（红带）SMR50（黄带

3、）,2.3 NR的制造工艺及特点,新鲜胶乳,过滤,稀释沉降,加酸凝固,轧炼水洗,70烟熏干燥,烟片胶,压条造粒,35热空气干燥,标准胶,压片（23mm）,绉片 35%胶乳过滤除杂质加水稀释至1820%消泡加NaHSO3漂白防腐加酸凝固轧炼水洗去水溶物压成12mm片热空气干燥（35，10天）检查分级包装,2.4 NR的组成及橡胶烃的结构,(a)防止老化；(b)促进硫化；(c)使橡胶易发霉；(d)降低绝缘性。,高级脂肪酸：软化剂、硫化活化剂；甾醇：防老剂；少量的胡萝卜素：物理防老剂,2、结构,结构式：1,4结构：cis 97%以上，3,4 结构：2%分子量：3万3000万；平均分子量接近35万；分

4、子量分布指数：2.8 10；NR在降温过程中或拉伸过程中能结晶，具有自补强性。,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取向结晶，晶粒分布于无定形的橡胶中起物理交联点的作用，使本身的强度提高的性质。如拉伸650%时，结晶度可以达到35%。,2.5 NR的性质(Properties),1）物理常数 密度d20=0.913g/cm3；折光指数（折射率）20=1.52 2）NR的耐寒性好，耐热性不是很好 3）NR有良好的弹性：NR的弹性和回弹性在通用橡胶中仅次于BR。,思考：（1）根据高分子物理知识，从结构上分析NR具有较好回弹性的原因。（2）回弹性与内耗的关系,（4）机械性能 机械

5、强度高，属于自补强橡胶。NR的格林强度：1.42.5MPa 纯胶硫化胶拉伸强度：1728MPa 撕裂强度：98kN/m 炭黑补强硫化胶拉伸强度：2535MPa,各种橡胶的机械强度比较：NRIRCRIIRNBRSBRBR,（5）耐磨性好（6）绝缘性好 NR体积电阻为10141015cm（绝缘体体积电阻10101020cm）（7）气密性（8）自粘性和互粘性好（9）耐化学介质性,化学性质,表-H的活性,1、什么是-H？2、-H的特点？,化学反应性：,与硫黄反应与Cl2反应与HCl反应NR胶乳与过氧乙酸反应，得环氧化天然橡胶。环化：NR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

6、作鞋底、坚硬的模制品、机械衬里。与MMA接枝：,1.2.6 NR的配合与加工(Compound and Processing),配合（以胎面胶为例）NR 100（生胶）S 2.5（硫化剂）CZ 0.5（促进剂）NOBS 0.5（促进剂）ZnO 6.0（活化剂）SA 2.5（活化剂）HAF 20（补强剂）ISAF 30（补强剂）AW 0.5（防老剂）4010NA 1.5（防老剂）松焦油 5.0（增塑剂）石蜡 1.0（增塑剂）,硫化体系,补强填充体系,防护体系,增塑体系,加工塑炼性：易塑炼，易过炼 混炼性：易包热辊、易吃粉、易分散 压出性：压出速度快 压延性：收缩率低成型性：自粘性高 硫化特性：硫

7、化速度快,NR的应用 轮胎：68%；工业制品：13.5%；胶鞋：5.5%；胶乳：9.5%；粘合剂：1%；其他：2.5%,1.2.7 NR的代用品,异戊橡胶（polyisoprene,IR）分子量分布窄，支化少弹性和NR一样硫化速度慢生热低用于医疗卫生、食品、日用品、健身器材等方面,反式1,4-聚异戊二烯橡胶（Trans-1,4-polyisoprene,TPI）Tm=60硫化表现出三阶段特征生热低，动态疲劳性好医用材料；形状记忆材料；与通用橡胶并用，用于常规制品中,未硫化阶段低中度交联阶段 交联度达到临界点,主要内容：1.3.1 合成方法1.3.2 SBR分类1.3.3 SBR的结构1.3.4

8、 SBR的性能1.3.5 SBR的应用,1.3.1 合成方法,乳液聚合溶液聚合,高温乳液聚合：50低温乳液聚合：5,特点：滚动阻力低，抗湿滑性好，综合性能好,第三节 丁苯橡胶,1.3.2 SBR 分类,1.3.3 SBR的结构,乳聚SBR：顺1,4-结构含10%，反1,4-结构70%，1,2-结构20%。溶聚SBR：顺1,4-结构比乳聚高，其它比乳聚低,1.3.4 SBR的性能,1物理常数 密度d=0.920.94；折光指数 1.532SBR强度比NR差3弹性、耐寒性比NR差。4耐热、耐老化、耐磨性比NR好5SBR耐屈挠疲劳性比NR差，但耐初始龟裂性好，耐裂口增长性差。6SBR粘着性比NR差。

9、7SBR的电性能和耐溶剂性 8抗湿滑性优于NR、BR。9 滞后损失大、生热高,屈挠疲劳试验,表征屈挠疲劳性能：龟裂程度：16级裂口增长：,几种橡胶的抗湿滑指数：SSBR充油SBRSBRNR、IRBR,评价轮胎性能的指标：抗湿滑性（抓着力）磨耗性滞后损失（生热）滚动阻力,胎面性能之魔幻三角,配合与加工,配合必要成分：硫化剂促进剂：品种和用量活性剂补强剂增粘剂一般成分增塑剂,加工塑炼混炼性：生热高压延、压出性：收缩率大成型性：格林强度低、黏着性硫化性：硫化速度慢,SBR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。主要用于轮胎工业，另外还用于运输带

10、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、防震制品等。,1.3.5 SBR的应用,1.4.1 BR的分类1.4.2 BR的结构1.4.3 BR的性能1.4.4 BR的配合与加工1.4.5 BR的应用,1.4.1 BR的分类(Classification),第四节 聚丁二烯橡胶,1.4.2 BR的结构(Structure),顺式-1,4-结构（97%），反式-1,4-结构（1%）和-1,2-结构（2%）,玻璃化温度(Tg)决定于分子中所含的乙烯基的量。顺式：Tg=-105，1,2结构的Tg=-15，随-1,2-结构含量的增大，分子链柔性下降，Tg升高。Tg=91V

11、-106结晶性 在拉伸状态或降低温度时可以结晶，但对应变的敏感性比NR低。自补强性不高。,1.4.3 BR的性能(Properties),1弹性好，耐寒性好 弹性在通用胶中是最好的，(Tg=-105)2滞后损失小和生热低3耐磨性和耐屈挠性优异4拉伸强度和撕裂强度低 纯胶硫化胶的拉伸强度低，只有12MPa，补强硫化胶的拉伸强度可达1725MPa。5抗湿滑性差、耐刺穿及粘着性差6BR的冷流性大,生胶或未硫化胶在停放过程中因为自身重量而产生流动的现象。,1.4.4 BR的配合与加工,配合 与NR、SBR大体相同，硫化速度介于SBR和NR之间，用硫黄硫化体系，用炭黑补强。加工（1）冷流性对储存和半成品

12、存放不利。（2）包辊性差（3）难塑炼，混炼时易打滑。（4）粘着性差。（5）压延压出时对温度敏感（6）硫化时充模容易，不易过硫。,1.4.5 BR的应用,轮胎、耐磨制品如胶鞋、胶带、胶辊、耐寒制品。在合成橡胶中产量及耗量仅次于SBR。,第五节 乙丙橡胶(EPDM）,根据是否加入第三单体分为：二元乙丙橡胶（EPM）和三元乙丙橡胶（EPDM）EPDM根据第三单体的不同，分为：,一、EPDM的分类,二、乙丙胶的结构,H型,E型,D型,结构特点,1饱和性及非极性 EPDM仅有12%的不饱和度2、乙烯与丙烯组成比 EPDM中丙烯的摩尔分数一般为：2652%；Tg=-58-503、第三单体 碘值：硫化点单元

13、的数量，不饱和程度高，碘值高。第三单体对硫化速度的影响：硫黄硫化体系硫化速度：EHD 过氧化物硫化体系硫化速度：DEH,四乙丙胶的性能,1比重小 比重为0.86，是所有橡胶中比重最小的。2耐老化性能优异 优秀的耐臭氧性能；优秀的耐热老化性能；优秀的耐天候性；3优异的电绝缘性能 EPDM的体积电阻率为1016cm4优秀的耐化学药品性能 它与多数化学药品不发生反应，如醇、酮、酸（乙酸、甲酸）、强碱、氧化剂、洗涤剂、磷酸酯类等。5卓越的耐水、过热水、水蒸汽性能 EPM IIRSBRNRCR,五配合与加工,配合：硫化体系：EPDM可以用硫黄硫化体系，也可以用过氧化物硫化体系。补强体系：需加入补强剂。增

14、塑体系：乙丙橡胶最常用的增塑剂是石油系增塑剂。增粘剂：乙丙橡胶的自粘性及与其它材料的粘着性均不好，配合时可以在其中加入增粘剂如烷基酚醛树脂、石油树脂、松香等。防护体系：在较高温长期使用的情况下仍需加入防老剂，常用的是胺类。加工 乙丙橡胶不易包辊,六应用,耐热、耐老化、耐水制品耐热输送带、蒸汽胶管、防水卷材耐化学品腐蚀的密封制品、防腐衬里绝缘的电线、电缆包皮浅色的轮胎胎侧,防尘罩,V带,雨刷条,火花塞胶帽,乙丙胶样品,第六节 丁基橡胶（IIR）,一丁基橡胶的制造与分类制造 丁基橡胶以异丁烯与异戊二烯为单体，以一卤甲烷为溶剂，通过阳离子聚合得到。分类,二丁基橡胶的结构 丁基橡胶是自补强橡胶，低温下

15、不结晶，高拉伸下才结晶，Tm=45。Tg=-75-65。,三、丁基橡胶的性能1与乙丙胶类似的性能：优良的化学稳定性、耐水性、高绝缘性、耐酸碱、耐腐蚀。2气密性非常好3弹性低、阻尼性能优越4拉伸强度较高 结晶自补强橡胶，未填充硫化胶的拉伸强度为1421MPa。5耐热性、耐侯性好6自粘性和互粘性差,不同橡胶的气密性,四、丁基橡胶的配合与加工配合 硫化可以用硫黄促进剂体系、树脂、醌肟等硫化体系。树脂硫化的硫化胶的耐热性好。用过氧化物硫化会引起断链。补强最常用的是炭黑，但效果不如不饱和橡胶好，结合橡胶只有5%8%。一般使用槽黑。增塑不宜用高芳烃油，而宜用石蜡或石蜡油510份，或适量环烷油。加工 加工性

16、能不够好,五卤化丁基橡胶卤化的目的:（1）提高丁基橡胶的硫化速度；（2）提高与不饱和橡胶的相容性；（3）改善自粘性和与其他材料的互粘性。卤素的含量：氯化丁基胶(CIIR)含氯量为1.1%1.3%主要反应在异戊二烯链节双键的位上。溴化丁基橡胶(BIIR)含溴量约为2%。卤化丁基橡胶主要利用烯丙基氯及双键活性点进行硫化，卤化丁基橡胶的硫化速度较快,六丁基橡胶的应用 丁基橡胶主要用于轮胎工业，特别适用于作内胎、胶囊、气密层及胶管、防水卷材、耐腐蚀制品、电气制品、耐热输送带（高不饱和度）等。,Inner liner,Curing bladder,Tire sidewalls,Inner tubes,E

17、nvelopes,第七节 丁腈橡胶（NBR）,一丁腈橡胶的分类,二丁腈橡胶的结构1丙烯腈含量与丁腈橡胶的极性 随着ACN含量的增加，大分子极性增加，带来一系列性能的变化：内聚能密度增加、溶解度参数增加、极性增加，耐低温性差，耐油性增加。2丁腈橡胶的聚集态结构 丁腈橡胶的两种结构单元是无规共聚的，其中丁二烯以反式1,4-结构聚合，是非结晶的无定形高聚物，玻璃化转变温度随ACN的增加而线性提高。,三丁腈橡胶的性能,1强度低 NBR为非结晶性橡胶。纯胶硫化胶强度为34.5MPa，炭黑补强后拉伸强度为2530MPa。2优秀的耐油、耐非极性溶剂性能。（与ACN含量有关）3耐热性、耐臭氧性比NR、SBR好

18、，但比EPM、IIR、CR差。长期使用温度为100。4抗静电性 NBR的体积电阻率为1091010cm，半导体体积电阻率的上限是1010cm，可以作导电橡胶，如纺织皮辊。5气密性好，仅次于IIR。6弹性、耐寒性差。7与极性物质如PVC、酚醛树脂、尼龙的相容性好。,四特殊品种丁腈橡胶,目前已商品化的特殊品种的丁腈橡胶有：氢化丁腈橡胶（HNBR）羧基丁腈橡胶（XNBR）键合型丁腈橡胶（AONBR）热塑性丁腈橡胶粉末丁腈橡胶（PNBR）液体丁腈橡胶（LNBR）,五、丁腈橡胶的应用 丁腈橡胶主要用作耐油制品，如耐油胶管、胶辊、各种密封件、大型油囊等。还可以作为PVC的改性剂及与PVC并用作阻燃制品，作

19、抗静电好的橡胶制品。,第八节 氯丁橡胶（CR）,一CR的制造 由2-氯-1,3-丁二烯采用乳液聚合得到二CR的分类,三CR的结构,1、微观结构 结构单元中以反1,4-结构居多(85%)，分子规整度高，结晶度高。2、聚集态结构 CR属于自补强橡胶，在拉伸或降温的情况下均可结晶，结晶能力高于NR，结晶温度为-3532，Tg=-45。3、化学结构与反应特性 Cl的吸电性使得双键及Cl原子变得极为不活泼，不易发生化学反应。耐老化性、耐臭氧老化性能好。,四CR的性能,1、CR的力学性能较高：自补强极性橡胶2、良好的耐油性能3、良好的耐疲劳性能：用于同步带、齿形带4、较差的低温性能5、良好的耐热、耐老化性

20、能：CR的耐老化和耐臭氧性能优于NR、SBR、BR、NBR，仅次于EPM和IIR6、电绝缘性能差7、良好的粘合性能8、具有阻燃性能,氧指数（OI）：27 为高难燃材料如：PTFE、CR；介于2227为难燃材料如CPE、PC、PA；22%为易燃材料如NR、PE、EPDMCR的氧指数为3841,五CR的配合与加工,配合 硫化体系：金属氧化物硫化，如用ZnO 5份，MgO 4份 补强体系：CB对CR的补强作用不是很明显。防护体系：虽然CR的耐老化性能比NR好，但仍需使用防护剂。增塑体系：一般使用石油系的增塑剂，石蜡油一般用5份以下，环烷油一般用2025份，芳香油可以达到50份，要求耐寒性好则用酯类增

21、塑，要求阻燃则用磷酸酯类。增粘体系：一般选用古马隆、酚醛树脂、松焦油。对结晶性的非硫调型更需要。,加工储存稳定性 30下硫调型的可以存放10个月，非硫调型的可以存放40个月，存放时间长，容易出现变硬、塑性下降、焦烧时间短、流动性下降、压出表面不光滑等现象。,表 CR的加工性能,六、CR的应用 耐热、耐油、耐燃烧、耐腐蚀的输送带、胶管、胶辊、电线电缆、防腐衬里等。粘合剂占合成橡胶粘合剂的80%。,特种橡胶是指用途特殊、用量较少的橡胶，其用量大约为橡胶总用量的1%。多数属于饱和橡胶，主链有碳链的，也有杂链的，除硅橡胶之外都是极性的。这些橡胶在结构具有多样性，性能上也各有特色。特种橡胶包括氟橡胶、硅

22、橡胶、聚氨基甲酸酯橡胶等近10种。,第九节 特种橡胶（Special rubber）,一氟橡胶(Fluoro-rubber,FPM)（一）结构 普遍使用的是偏氟乙烯与全氟丙烯或再加上四氟乙烯的共聚物，我国称这类橡胶为26型橡胶，杜邦公司称为Viton型氟橡胶。,（二）性能1一般物理机械性能2耐高温性能优异 氟橡胶的耐高温性能在橡胶中是最好的，250下可以长期工作，320下可以短期工作。3耐油性能优异4耐化学药品及腐蚀介质性能优异 氟橡胶耐化学药品及腐蚀介质性能在橡胶中也是最好的，可耐王水的腐蚀。5具有阻燃性，属于离火自熄性橡胶。6耐侯性、耐臭氧性好。7其耐低温性能差，弹性差，耐水等极性物质性能

23、差，加工性差、价格昂贵。,（三）应用 由于氟橡胶具有耐高温、耐油、耐高真空及耐酸碱、耐多种化学药品的特点，使它在现代航空、导弹、火箭、宇宙航行、舰艇、原子能等尖端技术及汽车、造船、化学、石油、电讯、仪表、机械等工业部门中获得了应用。常用于模压制品：密封圈、皮碗、O形圈；海绵制品：密封件、减震件；压出制品：胶管、电线、电缆等。,二硅橡胶(silicone rubber,Q)硅橡胶为分子主链中为SiO无机结构，侧基为有机基团的一类弹性体，属于半无机的饱和的、杂链、非极性弹性体，典型的代表是甲基乙烯基硅橡胶，其中的乙烯基提供交联点。这类弹性体按硫化机理可分为有机过氧化物引发自由基交联剂（热硫化型）、

24、缩聚反应型（室温硫化型）及加成反应型。,（一）结构 甲基乙烯基硅橡胶的结构式为：,（二）分类,（三）性能优点：1耐高温、低温性能好 使用温度范围100300，高温性能与氟橡胶相当，工作范围广，耐低温性能在所有橡胶材料中是最好的。2优异的耐臭氧老化、热氧老化和天候老化。3优良的电绝缘性能 4具有优良的生物医学性能 5高的透气性缺点：拉伸强度和撕裂强度低、价格昂贵。,（四）配合 硅橡胶一般用过氧化物硫化，必须用补强剂，最有效的补强剂是气相法白炭黑，同时要配合结构控制剂。常用的结构控制剂是二苯基硅二醇。典型配方如下：硅橡胶 100；气相法白炭黑 45；二苯基硅二醇 3；DCP：1,（五）应用 硅橡胶

25、具有独特的综合性能，与其它橡胶一样可加工成各种制品，应用广泛。广泛应用于汽车工业、电子、电器工业、宇航工业、建筑工业（粘接密封剂）、医疗卫生及其它方面。,三聚氨基甲酸酯橡胶（聚氨酯橡胶,Polyurethane rubber）聚氨酯是在催化剂存在下由二元醇、二异氰酸酯和扩链剂的反应产物。其反应式如下：,（一）分类 1根据原料不同可分为：聚酯型聚氨酯橡胶（AU）和聚醚型聚氨酯橡胶（EU）2根据物理状态及加工特点可分为：浇注型、混炼型、热塑性,（二）性能 1机械强度高（拉伸和撕裂强度高）拉伸强度可达2842MPa；撕裂强度达63kN/m，伸长率可达1000%，硬度范围宽，邵尔A硬度为1095。2耐

26、磨性最好，比NR高9倍。3耐油性好。4气密性与IIR相当。5具有较好的粘合性能。6具有较好的生物医学性能，可作为植入人体的材料。7耐水性及耐高温性能不好。,（三）应用 用于耐磨制品、高强度耐油制品，如实心轮胎、胶辊、胶带、各种模型制品、鞋底等。也可用于发泡制造泡沫橡胶。,四以乙烯为基础的弹性体 聚乙烯的特点：有良好的绝缘性能、优良的耐化学药品性能、耐老化性能，而且成本很低。作为橡胶，它具有分子链柔顺、分子间作用力低这两个条件，但由于其分子链规整度高，室温下呈半结晶。将其分子链规整度打乱，在加上适度交联，就能得到性能优良的弹性体。,1氯化聚乙烯（CPE）采用水相悬浮法、溶液法或固相法将聚乙烯氯化

27、得到的，根据含氯量不同（从15%73%），门尼粘度变化很大，从34到150，其物理状态也从塑料、弹性体变成半弹性皮革状硬质高聚物。一般氯含量25%48%的CPE为橡胶状弹性体。热塑性弹性体的氯含量在1624%之间。,应用：可作为塑料制品的改性剂 提高塑料制品的耐低温冲击性能、提高韧性、阻燃性、耐油耐老化性能、耐腐蚀性、绝缘性等。CPE是PVC的重要改性填加剂，用于制造PVC板材、管材、塑钢门窗、屋面防水卷材、家电外壳、防腐衬里等。作为特种橡胶使用 加工的橡胶制品具有强度高、耐磨耗、耐热、耐化学药品，具有优良的难燃自熄性、耐低温性能等。,2氯磺化聚乙烯（Chlorosulphonatd poly

28、ethyene rubber,CSM）将聚乙烯氯化及磺化得到的，一般氯含量为27%45%，最适宜的含量为37%，这时弹性体的刚性最低，硫含量为1%5%，一般在1.5%以下。以磺酰氯的形式存在于分子中，提供交联点。典型的结构式如下：,3乙烯与醋酸乙烯酯的共聚体（Ethylene-vinyl acetate copolymer,EVA）EVA中VA含量的变化范围较宽，当VA含量为4070%之间为弹性体。EVA弹性体已由Bayer公司生产多年。聚合物结构为：,五丙烯酸酯橡胶（Acrylate rubber,ACM or ANM）丙烯酸酯橡胶由丙烯酸乙酯或丁酯与丙烯腈或少量第三单体共聚而成，属于饱和碳

29、链橡胶。结构式为：,丙烯酸酯橡胶的分类：丙烯酸乙酯与少量能促进硫化的单体的共聚物（ACM）;丙烯酸乙酯与丙烯腈的共聚物（ANM）.根据所用交联单体的不同可分为：含氯型、环氧型和二烯型每种类型又可根据使用温度范围分为：标准型（耐热型）、耐寒型、超耐寒型,丙烯酸酯橡胶的主要特点是：耐油，特别是耐含氯、硫、磷化合物为主的极压型润滑油类；耐热性仅次于硅橡胶和氟橡胶，可耐175200；耐寒、耐水、耐化学药品性差。优良的耐天候老化、耐屈挠性能。可用胺类、有机过氧化物硫化。,应用 广泛应用于耐高温、耐热油的制品中。是制造高温下使用的橡胶油封、O形圈、垫片和胶管的适用材料。,六、氯醚橡胶（Polyepichl

30、orohydrin rubber,CO）氯醚橡胶是指侧基上含有氯的主链上有醚键的橡胶，它是由环氧氯丙烷均聚的弹性体（常用CHR表示，我国代号为CO），或环氧氯丙烷与环氧乙烷共聚的弹性体（常用CHO表示，我国代号为ECO），为饱和杂链极性弹性体。,氯醚橡胶的特点:耐热性能与CSM相当，介于丙烯酸酯与中高丙烯腈含量的NBR之间；耐油、耐寒性的良好平衡;特别耐制冷剂氟利昂;耐臭氧老化性能介于二烯类橡胶与烯烃橡胶之间。,应用 可用作汽车、飞机及各种机械的配件如：垫圈、密封圈、O 形圈等，也可用作耐油胶管、印刷胶辊等。,一、粉末橡胶（一）生产方法 1粉碎法；2喷雾干燥法；3闪蒸干燥法；4冷冻干燥法；5凝

31、聚法；6微胶囊法,第十节 粉末橡胶、液体橡胶、热塑性弹性体,（二）粉末橡胶的品种 目前产量最大的粉末橡胶品种是废旧橡胶粉末，其次是粉末聚丁二烯接枝橡胶，再其次是PNBR、PSBR。其他品种还有粉末氯丁橡胶、粉末乙丙橡胶、粉末丁基橡胶、粉末异戊橡胶、粉末CPE、粉末氟橡胶等。,（三）应用1橡胶制品领域。如应用粉末橡胶制造轮胎、管材、片材、异型材、垫片、传送带等。2粘合剂领域3聚合物改性领域。粉末橡胶广泛用于PS、SAN、ABS、PVC、PP、PE、PBT、PET、EVA、酚醛树脂、环氧树脂改性剂。,二、液体橡胶（一）液体橡胶定义 液体橡胶是一种分子量大约在200010000之间，在室温下为粘稠状

32、流动液体，经过适当的化学反应可形成三维网状结构，从而获得和普通硫化胶具有类似的物理机械性能的齐聚物。,（二）分类1根据官能团位置不同分：分子内带有官能团（非遥爪型液体橡胶）分子末端带有活性官能团（遥爪型液体橡胶）分子内和分子末端都带有活性官能团2根据液体橡胶主链结构的不同分为 聚硫橡胶系列；硅橡胶系列；聚氨酯橡胶系列；二烯类橡胶系列。,（三）液体橡胶的特征及应用1特征优点：（1）液体橡胶是浇铸型弹性体，加工工艺易于实现机械化、连续化和自动化，可减轻劳动强度和改善作业环境。（2）加工设备和模型的投资减少。（3）节约辅助费用（节能、节省资源）（4）不用溶剂、水等分散介质，在液体状态下加工（无溶剂、

33、无污染）（5）借助主链扩展和交联方法，可在广泛的范围内调节物性和硫化速度。,缺点：（1）比相应的固体橡胶贵；（2）在强度和耐屈挠性方面还存在问题；（3）在补强填充剂的混炼、成型加工方面必须建立独自的工艺系统（难以使用现有的橡胶加工设备）；（4）加工工艺若不实现机械化、自动化和连续化，反而成本很高。,2用途（1）胶粘剂；（2）涂料、油漆；（3）用作反应性操作油；（4）用作树脂改性材料；（5）密封嵌缝材料。,(四)二烯类液体橡胶的结构特性、配合和加工1结构特性 遥爪型液体橡胶的末端官能团根据其反应性可分为三种：低反应性：-OH，=C=O，-Cl，-NR2；,高反应性：-OOH，-SH，-NCO，-

34、Li，-NH2,2配合（1）固化剂 液体橡胶的固化剂一般是指链扩展剂和交联剂（或称为硫化剂）。硫化体系多采用氢给予体（-OH、-SH、-NH2、-COOH、-COSH、-CONH2、-SO2NH2、NOH等）和氢接受体（-NCO、O、S、N等）的加成反应体系。（2）补强填充体系 需要使用炭黑和其它粉状补强填充剂和纤维状填充剂。其它添加剂还有：操作油、沥青、抗氧剂、紫外线吸收剂、发泡剂、着色剂等。,三、热塑性弹性体（一）定义：热塑性弹性体是高温下呈塑性流动状态，可以象塑料一样进行加工成型，不需要硫化，而常温下又具有橡胶的弹性。这类材料兼有热塑性塑料的加工成型特征和硫化胶的弹性性能。,热塑性弹性体

35、网络结构示意图（SBS）,（二）热塑性弹性体的分类（1）按交联性质分：可分为物理交联和化学交联；（2）按聚合物的结构分 可分为接枝、嵌段和共混三大类。从目前商品化的热塑性弹性体来说，习惯上分为聚烯烃类（TPO）、苯乙烯嵌段共聚类（TPS）、聚氨酯类（TPU）、聚酯类（TPEE）、其他类。,（三）典型的热塑性弹性体1苯乙烯嵌段共聚类热塑性弹性体（SBS）2聚烯烃热塑性弹性体,一、胶粉(Crumb,ground rubber)胶粉是指废旧橡胶制品经粉碎加工处理得到的粉末状橡胶材料。（一）分类按制备方法分类：常温胶粉、冷冻胶粉和超微细胶粉；按原料来源可分为：载重胎胶粉、乘用车胎胶粉以及胶鞋胶粉等；按

36、活化与否可分为：活化胶粉及未活化胶粉；按粒径大大小可分为超细胶粉和一般胶粉。,第十一节 胶粉和再生胶,（二）胶粉的化学改性 胶粉的接枝化（相关报道）：（1）Pessouk报道用射线辐照胶粉接枝乙烯基单体：如丙烯酸、丙烯酰胺、丙烯腈等；（2）高能电子辐射处理胶粉表面：将高能电子辐照胶粉表面，使胶粉表面产生羧基、羟基和醛基等含氧基团；（3）Rajalingam采用电子束辐射、等离子体和电晕三种方法处理胶粉，胶粉表面氧原子的含量：电子束等离子体电晕,（三）胶粉对胶料力学性能的影响1胶粉的粒度2胶粉的用量,（四）胶粉的应用 胶粉一般主要在低档制品中大量掺用。建材：铺设运动场地、铺设轨道床基、减震减噪音

37、等场合；道路：在沥青中高温下加胶粉混匀用于铺路面和屋顶防水层；橡胶产品：在胎面胶中掺用胶粉可提高轮胎的行驶里程。,二再生胶（Reclaimed rubber）再生胶是由废旧橡胶制品和硫化胶的边角废料、经粉碎、脱硫等加工处理制得的具有塑性和粘性的材料。使用再生胶的主要目的是：降低成本，获得良好的加工性能。,（一）再生胶的种类1按照再生胶的制造方法来分类：油法、水油法、动态再生法、常温再生法、低温再生法、低温相转移催化脱硫法、微波再生法、辐射再生法等。2依据废橡胶来源分类：胎类再生胶、鞋类再生胶、杂品类再生胶,（二）再生胶的特性 再生胶因为是硫化胶裂解而成的，再生胶一般具有以下几方面的特性：（1）

38、拉伸强度、伸长率、弹性、耐磨性等都比新胶硫化胶低，好的再生胶拉伸强度也只有810MPa。（2）硫化速度快。因再生胶中已有结合硫，并含有交联的小网状碎片，所以硫化平坦性好。（3）具有较好的耐老化性。（4）良好的工艺性能。,（三）再生胶的应用在轮胎工业中，再生胶主要用于制造垫带，另外也可用于外胎中的钢丝胶、三角胶条以及小型轮胎、力车胎中等。在工业用橡胶制品中也有应用，如胶管、胶板等橡胶制品中。,（四）硫化胶再生原理 再生过程主要是脱硫，硫化胶的再生过程非常复杂，其主要影响因素有机械作用、热氧化解聚作用及再生剂（软化剂和活性剂）的作用。机械作用；热氧化解聚作用；软化剂的作用；再生活性剂（五）再生胶的

39、制造方法,思考题,1、名词：（1）格林强度（2）冷流性（3）自补强性（4）液体橡胶（5）热塑性弹性体（6）回弹性2、试用表格形式总结各种生胶的名称、英文缩写、分子结构、性能、主要用途。3、标准马来西亚橡胶分级法有什么优点。4、NBR与CR哪种橡胶耐非极性油的性能好？并从分子结构方面解释原因。5、NBR分子结构中，随丙烯腈含量的增加橡胶性能会有哪些变化？6、何谓热塑性弹性体？其化学结构有哪些特点？7、在SBR与NR配方中，SBR与NR相比硫黄化体系有什么不同？,8、从分子结构方面分析以下橡胶的特性：BR：弹性高，冷流性 CR：阻燃性 EPDM：耐臭氧老化性能9、根据用途选择一种适当的橡胶 制造水

40、胎或硫化胶囊 制造内胎 制造耐230在石油介质中连续工作的密封 具有一定阻燃性、机械强度较高、耐酸碱的运输带覆盖胶 海底电缆10、在NR、IR、SBR、BR、EPR、CR和NBR中哪些是结晶自补强橡胶？结晶是通过什么途径对橡胶起到补强作用？,11、回答下列问题并解释原因:（1）SBR与NR相比，哪一种更耐热氧老化？（2）EPDM与IIR相比，哪一种更耐臭氧老化？（3）NBR与CR相比，哪一种更耐石油系油类？（4）CR与BR相比，哪一种更耐臭氧老化？（5）BR与NR相比，哪一种冷流性大？哪一种回弹性大？12、试比较NR、SBR和BR的弹性、耐老化性与硫黄反应性等有何差异？从化学结构上加以解释？,