目次
摘要 (1)
ABSTRACT (1)
1 绪论 (1)
1.1天然橡胶简介 (1)
1.2微观结构对天然橡胶的影响 (2)
1.3天然橡胶的补强 (6)
1.4课题的提出及主要研究内容 (8)
2 天然橡胶的微观结构与特征分析 (8)
2.1引言 (8)
2.2实验部分 (8)
2.3结果与讨论 (10)
2.4本章结论 (19)
3 炭黑对天然橡胶性能的影响 (20)
3.1引言 (20)
3.2实验部分 (20)
3.3结果与讨论 (21)
3.4本章结论 (32)
4 结论 (33)
4.1本课题主要结论 (33)
4.2本文特色 (33)
4.3尚待进一步研究的问题 (33)
致谢 (35)
参考文献 (36)
1 绪论
1.1 天然橡胶简介
天然橡胶是由橡胶树的乳汁制成。这种树的发现已有二百多年的历史，是野生的，学名巴西橡胶树(Hevea brasiliesis)[1]，故天然橡胶也称巴西橡胶，简称NR。1876年英国人威克汉自巴西带回巴西橡胶树种子，在英国植物园育成橡胶树苗，先后运往锡兰(今斯里兰卡)、印度尼西亚、新加坡、马来西亚等地试种成功，建起栽培橡胶的胶园，而广为发展。后来，我国云南、海南、广东等地也大量栽培巴西橡胶树。其它产胶植物尚有银色橡胶菊(Parthenium argentatum)、杜仲树(Eucommia ulmoides Oliv.)等十余种。据调查已发现含胶植物有两千余种，但产胶量极少[2]。视来源不同，天然橡胶可分为野生橡胶、栽培橡胶、橡胶草橡胶和杜仲胶(马来橡胶)[3]。而若按加工方法区分，天然橡胶又可分为烟片胶、标准胶、颗粒胶和改性天然橡胶等等。
天然橡胶的比重为0.91~0.93左右，能溶于苯、汽油中。天然橡胶受热时逐渐变软，在130~140℃下软化至熔融状态，200℃左右开始分解，270℃下则剧烈分解。天然橡胶具有较好的耐低温性能，其玻璃化温度为-70℃~-72℃[4]，在此温度下则呈显脆性。将天然橡胶缓慢冷却或长时间保存或者将天然橡胶进行拉伸，均可能使橡胶形成部分结晶。
由于天然橡胶在应力作用下发生变形时能形成部分结晶，使之具有很大的自补强性，未加入炭黑增强的硫化胶就具有相当高的机械强度，其抗张强度为16.7~29.4MPa。天然橡胶的弹性模量为2.94~5.38MPa左右，约为钢铁的1/30000，而伸长率则为其300倍左右。弹回率在0~100%范围内，可达70~80%以上。弹性伸长率最大可达1000%，在350%范围内伸缩时，其弹回率达85%以上，即永久(伸长)变形在15%以下。
天然橡胶具有很好的耐屈挠性能，这是由于其滞后损失小，在多次变形时生热低的结果。天然橡胶为非极性高分子物，具有优良的介电性能，同时也使它的耐油性差。天然橡胶中含有较大量的不饱和双键，使之易于进行加成、环化、氧化、硫化等反应。加环化橡胶、氢氯化橡胶则是利用环化反应和加成反应而制得的，可用于配制胶粘剂和涂料等。天然橡胶易于氧化，故耐老化性能不佳，应选择有效的防老剂加以防护[5]。
天然橡胶用途广泛，作为通用橡胶可制造各种橡胶制品，主要用于子午线轮胎、鞋类、胶管、胶带、胶布、模型制品等工业橡胶制品。此外，也是制造电器用高级橡胶制
品等的重要原料。随着科学的发展，人们对天然橡胶应用开发的研究已经越来越深入。
1.2 微观结构对天然橡胶的影响
1.2.1 天然橡胶的微观结构
天然橡胶的微观结构包括天然橡胶的化学组成、分子量和分子量分布以及构象[6]。
1.2.1.1 天然橡胶的化学组成
历史上人们对天然橡胶的化学组成的认识经历了相当长的一段时间。Faraday可能首先测定了天然橡胶分子的化学式，他于1826年报道了他的发现。他断定橡胶仅含有碳、氢元素，与其测定结果相应的化学式为C5H8。许多年后Weber指出，天然橡胶分子是不饱和的，因为它和溴反应可生成化学式为C5H8Br2的物质。显然这是在双键上的加成反应。1927年Kemp用更精确、更可靠的氮化碘法，1924年Macallurn和Whitby 用折光指数法均证实了Weber的论点。经过多人若干年的不懈研究，人们终于证实了天然橡胶是异戊二烯的聚合物，化学名为顺式—1，4—聚异戊二烯，其分子结构为：
C
CH3H CH2CH2
C C
CH3
CH2CH2CH2
n
红外光谱研究明确表明，天然橡胶至少有97%是顺式—1，4—聚异戊二烯[7]。
后来人们又发现，天然橡胶中除了含有顺式—1，4—聚异戊二烯外，还有少量其他非橡胶成分存在，这些成分主要有丙酮抽出物、水溶物、灰分和蛋白质[8]。
1.2.1.2 天然橡胶的分子量和分子量分布
天然橡胶之所以有良好的使用性能，其中一个重要因素是因为它有其特殊的分子量分布。[9]要表征天然橡胶的分子量分布，有以下几种方法可以表示其分子量分布的平均值：
(1)数均分子量M n数均分子量是所考虑的所有分子的分子量的简单算术平均值，各种大小之分子的数目都要计算在内。通常用渗透压法测定[10]。
(2)重均分子量M w当考察整块橡胶性能时，往往更相关的另一种平均方式就是重均分子量M w，即在进行计算时，要考虑每种大小的分子的重量分数。通常采用光散射法测定。
(3)Z均分子量M Z Z均分子量是一种比重均分子量更加重视高分子量分子的平均分子量作用的平均分子量。Z均分子量可用超速离心法等求出[11]。
(4)粘均分子量Mη当某一给定高聚物试样，溶解在适宜的溶剂中时，它的特性粘度[η]和分子量之间存在着如下的关系式：
[η]＝KMα
其中K和α是依赖于溶剂和温度的经验常数。从[η]-M方程式计算所得的分子量，谓之粘均分子量，以Mη表示。它的意义随订定K和α数值时所用试样的分子量分布而不同。根据上式可以导出粘均分子量Mη[12]。
天然橡胶的分子量分布是比较宽的。在一项研究[13]中发现，天然橡胶的M n的范围从2.55×105至27.09×105，M w的范围从3.4×106至10.17×l06。不同的天然橡胶的分子量分布也各不相同。比如我国海南岛的天然橡胶的粘均分子量为2~3×106，而斯里兰卡一号烟片胶的粘均分子量为1.75×106。但一般来说，天然橡胶的分子量为10万~70万，平均分子量为35万。实验中测量天然橡胶分子量的方法主要有乌氏粘度计法和凝胶渗透色谱法(GPC)[14]。
对天然橡胶的研究结果表明，随着分子量的增加，抗张强度增加较快，但增加到一定程度之后，抗张强度的增加就很不明显了。分子量大时，分子链末端数相对减少，硫化后网构组织就完善，减小了自由末端链段数，会使强力、耐疲劳性增加，升热降低，回弹性增大，耐磨性提高。低分子级分含量多的天然橡胶，其物性则低劣。因此，天然橡胶应有较高的分子量，并且有适当宽的分子量分布。
1.2.1.3 天然橡胶的构象
天然橡胶的分子链为非平面构象，由于双键上的取代基对邻近链节的-CH2-基有排斥作用，故呈扭折构象。
天然橡胶是顺式聚异戊二烯分子链，它的等同周期是0.81nm，相当于两个单体单元。如果假定分子链在一个平面上，计算出的等同周期应为0.913nm，说明分子链不在同一平面上，而是呈扭折构象。
天然橡胶的构象对于其自身的弹性有着决定作用。天然橡胶的主链中存在大量的
C-C单键和C=C双键，C-C单键内旋转活化能低，特别容易通过内旋转实现构象转化，分子柔性极大，故天然橡胶在常温下是弹性优异的橡胶。
1.2.2 天然橡胶微观结构的研究手段
对天然橡胶的微观结构的解析研究主要是通过各种测试仪器和手段实现的。目前人们普遍采取使用红外光谱、X射线衍射(XRD)、固体核磁共振(NMR)和电镜(如SEM)等方法来了解天然橡胶的微观结构。
1.2.2.1 红外光谱
红外光谱法是监测不同分子间振动能级的一种较好的方法，它对于试样化学性质的变化非常敏感[15]。由于在化合物中不同的化学键或基团具有不同的振动频率，因此我们可以通过红外光谱的特征吸收频率来鉴定这些键或基团的存在。下图是某种天然橡胶的红外光谱图[16]。
图1.1 某天然橡胶的红外光谱图
1.2.4.2 X射线衍射
X射线衍射(XRD)是一种强大的实验手段，它能够精确地测出物质的各种微观特征，如层间距、结晶区域等[17]。通过对天然橡胶进行X射线衍射测试，人们发现天然橡胶有规则的立体结构，因而是能够结晶的[18]。下图是一组淀粉/天然橡胶复合材料的XRD图谱[19]。
图1.2 淀粉/天然橡胶复合材料的XRD图谱
1.2.2.3 核磁共振
在聚合物微观结构分析中，核磁共振(NMR)是一种最有效的分析方法，它能分析聚合物链中单元链节的组成、结构和链的立体结构、序列结构[20]。核磁共振的测试技术是基于观测物质中磁性原子核在一定磁场作用下产生的共振现象，借以对被测物质结构进行分析。图1.3为某天然橡胶的1H NMR图谱[21]。
图1.3 某天然橡胶的1H NMR图谱
1.2.2.4 扫描电镜
扫描电镜(SEM)是以5~10nm直径的电子束扫描样品，以观察在样品表面的微小区域形成的影像。SEM主要用于高聚物材料表面形态结构的观察，如材料断裂表面的形貌分析、橡胶材料的老化龟裂机制等。下图是纳米SiC/天然橡胶复合材料断裂面的扫描电镜图[22]。
图1.4 纳米SiC/天然橡胶复合材料断裂面的扫描电镜图
1.3 天然橡胶的补强
单纯用生胶制造橡胶制品，缺乏良好的物理机械性能，没有使用价值。比如，橡胶最宝贵的高弹性受温度影响很大，温度低时发硬，温度高时变软发粘；生胶的强度低；生胶在溶剂中会溶胀进而溶解等，这些缺点使生胶的使用范围很狭窄。因此，我们需要提高天然橡胶的力学性能，即为补强。凡能提高橡胶的强度、定伸应力、抗撕裂、耐磨耗等性能的配合剂都叫补强剂，传统补强剂以炭黑为代表，而新型补强剂以碳纳米管为主。
1.3.1 炭黑对天然橡胶的补强
1.3.1.1 炭黑简介
炭黑是目前在橡胶工业中性能最好，用量最大的补强剂。按其作用性能来分有：半补强、通用、高定伸、高耐磨、中超耐磨、导电炭黑等。按其工艺性能来分有：快压出、易混、可混、难混等炭黑。
炭黑为极微细的碳元素粒子，含碳量达95~99%以上。炭黑粒子的结构单元是六角形组成的平面网络，六角形中的碳原子以主价键相互连结，通常3~5个这样的平面网络排列成微晶结构。炭黑的微晶结构不像石墨晶体那样规整，为类石墨晶体，或称为石墨准晶体，所谓准晶体是指介于晶体状态和无定形状态之间的中间状态。炭黑粒子即由这种类石墨晶体紧密堆集而成。
炭黑粒子的模型可用图1.5表示。图中粒子的内部为石墨微晶结合物，粒子表面的
下层为芳香多核结构，羟基和苯醌基等基团则存在于芳环微晶结构的边沿，这些边沿有时从粒子平均平面中突出。
图1.5 炭黑粒子模型
1.3.1.2 影响炭黑对天然橡胶的补强因素
影响炭黑对天然橡胶的补强的因素主要有：
(1) 炭黑的结构度结构度是指炭黑在生成过程中，炭黑微粒间以化学键熔聚连结成三维不规则链枝的聚集体，称一次结构，也称永久结构；一次结构间以物理力形成疏松缔合物称二次结构，也称暂时结构。炭黑结构度对定伸强度影响最为突出。在相同粒径下，结构度越高，定伸强度越大。此外，提高炭黑结构度可降低伸长率，提高抗张强度和硬度，特别是可提高耐磨耗性。炭黑结构度对硫化胶动态性能也有影响。
(2) 炭黑的粒径炭黑粒子愈小，它与橡胶分子的接触面愈大，补强作用也愈明显，但混炼时难于分散，胶料生热也大。然而，由于能形成均匀、致密的橡胶—炭黑空间网络，所以小粒径炭黑能赋予硫化橡胶较高的强伸性与耐磨耗等性能。大粒径(50nm以上)炭黑经超声波分散后，炭黑基本上以单个粒子的形式出现，因此大粒径炭黑比较容易被分散到橡胶中去，但是单位重量炭黑所形成的炭黑—橡胶网络稀疏，加之因粒径分布较宽导致的网络不匀，致使硫化胶的强撕性能较为低下[23]。
(3) 炭黑的表面化学性质炭黑粒子表面常吸附的一些活性基团，如羧基、酚基、醌基等，能与橡胶分子起作用。因此，表面活性大的炭黑(如槽法炭黑)的补强作用比较显著，但对硫化速度却有延缓作用。此外，由于炭黑表面的官能团丰富，因而在橡胶补强中还存在着难分散、易凝聚的现象[24]。
1.3.1.3 炭黑对天然橡胶性能的影响
炭黑作为补强剂可对天然橡胶产生很大影响。首先，炭黑能使天然橡胶硫化胶的力
学性能，如拉伸强度、撕裂强度、耐磨耗性得到提高[25]。其次，炭黑的加入能够与天然橡胶硫化的中间产物发生强烈的作用[26]，从而对天然橡胶硫化胶的结构产生了影响。还有人指出，炭黑补强天然橡胶后，可使天然橡胶的导电性能得到显著提高[27]。另外，炭黑还能有效地缩短天然橡胶的焦烧时间。
1.4 课题的提出及主要研究内容
在工业生产中，人们发现，采用相同的配方工艺后，由于天然橡胶的牌号不同，导致制品呈现出较大的差异。这是因为各种牌号的天然橡胶受产地及加工方式的影响，其微观结构也不尽相同，因而对硫化胶的性能产生重要影响。因此，研究不同牌号的天然橡胶对其硫化胶性能的影响，对天然橡胶原材料的应用及橡胶制品中天然橡胶的选择具有较大的理论指导意义。本文采用多种表征手段对四种不同牌号的天然橡胶的微观结构进行表征，并对各自硫化胶的性能进行了系统的研究，试图找出天然橡胶微观结构与其硫化胶性能间的关系。
2 天然橡胶的微观结构与特征分析
2.1 引言
天然橡胶的各种性能与其微观结构和特征有着密切的联系，这些微观结构与特征包含天然橡胶的化学组成、分子量及分子量分布、构象、粘度以及热分解性能等等。在本章节中，我们采用红外光谱（FTIR）、X射线衍射(XRD)、核磁共振（NMR）、热重分析（TG）等多种表征手段对各牌号天然橡胶的微观结构和特征进行表征，从而可以更好地了解各牌号天然橡胶的各性能的差异。
2.2 实验部分
2.2.1 原料
泰国产1号烟片，记为1#天然橡胶；马来西亚产3号烟片，记为2#天然橡胶；马来西亚产1号烟片，记为3#天然橡胶；印度尼西亚1号标准胶，记为4#天然橡胶。2.2.2 红外光谱测试
取一定量试样溶于二硫化碳中，搅拌溶解后涂于溴化钾片上，在加拿大BOMEM公司的MB-154S型红外吸收光谱仪上测试。
2.2.3 X射线衍射测试
采用Advanced D8型的X-Ray Diffraction测试。(测试条件参数：2.1°~80°的2θ范围，衍射仪工作电压为40kV，电流为30mA)。
2.2.4 核磁共振测试
聚合物微观结构采用1H NMR测定，测试仪器Bruker-ACF300MHz，工作频率
300MHz，温度297K，溶剂CDCl3。
2.2.5 门尼粘度测试
从天然橡胶上切取厚约6mm的圆形胶料各两片，用小转子和高温保护膜固定后放入MV2-2000门尼粘度仪(无锡蠡园电子化工设备有限公司生产)中测试，预热时间1分钟，试验时间4分钟，松弛时间55秒，试验温度100℃，记录门尼粘度ML1+4。
2.2.6 特性粘度测试
配制50mL天然橡胶的甲苯溶液，控制其浓度在0.0005g/mL左右，避光保存三天后用2号砂芯漏斗过滤，运用乌氏粘度计(毛细管内径0.4-0.5mm，上海申立仪器有限公司生产)记录各试样的流出时间平均值。
采用“一点法”对数据进行整理求算。运用“一点法”计算天然橡胶的特性粘度时，有三种公式可供选择，分别是：
[η]=(ηsp+3lnηr)/4c （2.1）
[η]=[2(ηsp-lnηr)]1/2/c （2.2）
[η]=lnηr/c （2.3）其中，ηr=t(天然橡胶甲苯溶液流出时间)/t0(甲苯流出时间)，ηsp=ηr-1，c为溶液浓度(g/mL)。
[52]
式(2.1)和式(2.2)要求被测高聚物分子是线性的，而式(2.3)适用范围比前两式广，但相对误差也较大。基于天然橡胶贮存了一段时间后容易发生分子支化[28]，我们选择式(2.3)进行特性粘度的求算。如前所述，天然橡胶的特性粘度[η]和粘均分子量之间存在着如下的关系式：
[η]＝KM α
天然橡胶-甲苯体系中的K 为0.00502，而α 是2/3。 2.2.7 热重测试
采用日本SHIMADZU 公司生产的DTG-60/60H 型的微机差热分析仪测试。称取样品10mg 样品装入瓷坩埚中，采用空气气氛(20mL/min)时，升温速度：20℃/min ，测试温度：室温～800℃；采用氮气气氛时，升温速度与气体流速不变，测试温度变为室温～600℃。
2.3 结果与讨论
2.3.1 红外光谱表征
图2.1是四种牌号的天然橡胶的红外光谱。从图中可见，这四种试样的红外曲线趋势大体相同，天然橡胶的一些特征峰，如2855~2962cm -1范围内的甲基振动峰，1664cm -1附近的C=C 键伸缩振动峰，以及838cm -1附近的顺式结构峰都可以从图中清楚地分辨出，说明四种牌号天然橡胶的分子结构相同。同时，在l541cm -1处附近还出现了一个弱的吸收谱带，为酰胺特征吸收谱带，说明该类试样含有蛋白质。显然，这为该类样品属于天然橡胶提供了直接证据。这是因为天然橡胶除含有橡胶成分外，还含有蛋白质等其他非橡胶成分，而这些成分是其他聚二烯类高分子所没有的[29]。
透过率/%
波长/cm -1
(a) 1#
4000
3500
3000
2500
2000
1500
1000
500
1020
30
40
50
60
70
80
透过率/%
波长/cm -1
16581542
833
2935
(b) 2#
透过率/%
波长/cm -1
(c) 3#
透过率/%
波长/cm -1
(d) 4#
图2.1 不同牌号天然橡胶的红外光谱
2.3.2 X 射线衍射表征
四种牌号的天然橡胶的XRD 图像如图2.2所示。一般来说，衍射峰的形状和强度能够反映出物质的结晶程度。结晶完整的物质衍射峰尖锐且对称，而结晶度差的物质衍射峰宽阔且弥散[30]。天然橡胶只有在较低的温度(-70℃)或应变条件下才产生结晶，在常温下通常处于无定形或半结晶状态[19]。所以，图中四种牌号天然橡胶的衍射峰强度都较低。其中3#和4#具有相似的衍射峰强度，1#次之，而2#的强度最低，且峰的形状不如其它三样尖锐。这说明3#和4#的结晶程度相似，1#的结晶程度不如它们，而2#的结晶程度较差。
10
20
30
40
50
60
70
80
90
-20
0204060
80100120强度
2θ/(°)
图2.2 四种牌号天然橡胶的XRD 图谱
2.3.3 核磁共振表征
图2.3是四种牌号天然橡胶的1H NMR 图谱。从图中可以看出，天然橡胶的1H NMR 图谱中有三个特征峰，分别归属于顺式-CH 3—C=C 上的甲基质子(δ=1.68)、—CH 2—C=C 上的亚甲基质子(δ=2.06)和H —C=C 上的乙烯基质子(δ=5.13)。同时我们发现，四幅图中的δ=1.60附近均没有特征峰出现。由于δ=1.60归属于反式-CH 3—C=C 上的甲基质子[28]，因此可以认为这四种牌号的天然橡胶均以顺式—1，4—聚异戊二烯为主，没有反式结构存在。这一结果与绪论中的介绍是一致的。
(a) 1#
(b) 2#
(c) 3#
(d) 4#
图2.3 各牌号天然橡胶的1H NMR图谱
2.3.4 门尼粘度分析
图2.4是四种牌号天然橡胶的门尼-时间曲线，表2.1则给出了四种牌号天然橡胶的门尼粘度。从图中可以看出，四种牌号的天然橡胶的门尼-时间曲线趋势相近，但是门尼粘度不尽相同。四种牌号天然橡胶的门尼粘度大小顺序为：1#>2#>3#>4#。一般来说,聚合物的门尼粘度与其重均相对分子质量有关,重均相对分子质量大,门尼粘度大。这说明，1#的重均分子量较高，而4#的最低。同时，门尼粘度也能够反映橡胶的可塑程度。以上数据表明，1#的可塑性最好，而4#的可塑性最差。
门尼粘度M L 1+4
时间/秒
图2.4 四种牌号天然橡胶的门尼-时间曲线 表2.1 不同牌号天然橡胶的门尼粘度ML 1+4 门尼粘度ML 1+4
1# 54.7 2# 54.1 3# 53.5 4#
49.4
2.3.5 特性粘度分析
不同牌号天然橡胶的特性粘度与粘均分子量如表2.2所示。从表2.2可见，1#的粘均分子量最大，2#和4#粘均分子量相似，3#粘均分子量最小。
表2.2 各牌号天然橡胶的特性粘度与粘均分子量(K=0.00502，α=2/3) 溶液流出时间均值t(t 0=111.22s) 特性粘度[η] 粘均分子量M η 1# 170.58s 876.3988 5.17×106 2# 148.40s 598.3544 2.92×106 3# 150.96s 594.3530 2.89×106 4#
150.22s
606.0947
2.97×106
橡胶的许多物理机械性质，如弹性、塑性、强度等都和橡胶的分子量有着直接的关系。对天然橡胶的研究表明，分子量较大的天然橡胶的拉伸性能较好[3]，耐疲劳性能得到增强，而分子量低的天然橡胶物性则较为低劣。 2.3.6 热重分析
图2.5为天然橡胶在空气中的热分解曲线。天然橡胶在空气中的热分解并非简单的链剪切作用，而是伴随着许多副反应的复杂过程[31]。由图2.5可以看出，四种牌号的天然橡胶的失重曲线非常相似，说明四种橡胶的热分解过程大体是一致的。从图中可以发现，在热分解刚开始时，四条曲线都存在着微量的失重，这主要是因天然橡胶残存的水分和氨残留物引起的[32]。天然橡胶在空气中的热分解大约在300℃开始，并分为三个阶段。第一个阶段开始于250℃左右，在约430℃时结束，失重在90%左右，这可以归结为橡胶组分的热氧化。第二个阶段为430℃至约500℃，失重为2.5%左右，这主要是由橡胶的最终热分解引起的。最后一个阶段由500℃至600℃左右，失重为6%左右，这应该归结于天然橡胶的碳类残留物的热分解。800℃时四条曲线的残重均在1~1.5%范围内，残重的主要成分是天然橡胶里的灰分和其他杂质[33]。
T G A /%
温度/℃
图2.5 各牌号天然橡胶的TGA 曲线(空气氛)
图2.6为四种牌号天然橡胶的空气氛DTA 曲线。由图中我们可以发现，四条曲线各自都有三个明显的放热峰，其峰温度大约在270℃、410℃和500℃左右。这一结果正好佐证了图2.5中天然橡胶在空气中分三阶段热分解的事实。
D T A /μV
温度/℃
图2.6 各牌号天然橡胶的DTA 曲线(空气氛)
图2.7说明了四种牌号天然橡胶在氮气中的热分解过程。与空气中的热分解过程类似，四条曲线基本一致，且在热分解初始阶段也有微量的失重。但与天然橡胶空气中的热分解不同的是，天然橡胶在氮气中的热分解只有一个阶段，它起始于300℃左右，在约460℃结束，失重在95%左右。在这个阶段中，天然橡胶的大分子链受热分解为单体、二聚物、三聚物等等。800℃时，四种牌号的天然橡胶的残重均在1.5%以内。
T G A /%
温度/℃
图2.7 各牌号天然橡胶的TGA 曲线(氮气氛)
图2.8是四种牌号天然橡胶的氮气氛DTA 曲线。在100℃左右处，四条曲线均存在一个小的吸热峰，这可能是由橡胶中残留的水分引起的。在350℃左右，四条曲线都存
在着一个放热峰，这与图2.7中的热分解起始温度大体一致。而在450℃附近四条曲线还存在着一个较明显的放热峰，这可能是由天然橡胶的交联环化网络的热分解引起的
[34]
。
D T A /μV
温度/℃
图2.8 各牌号天然橡胶的DTA 曲线(氮气氛)
表2.3列出了各牌号天然橡胶在空气氛和氮气氛中不同热失重时的温度。表中数据显示，无论是在空气还是氮气中，各牌号天然橡胶在10%失重和90%失重时的温度差异较大，而在50%失重时的温度差异较小。一般地，50%失重时的温度高低可认为是考察橡胶热稳定性的重要指标[35]。由表中可以看出，各牌号天然橡胶在空气及氮气中的热稳定性相差不多，这是由它们的分子结构决定的。
表2.3 不同牌号天然橡胶的热失重温度
热失重温度（空气氛）/℃ 热失重温度（氮气氛）/℃ 10% 50% 90% 10% 50% 90% 1# 343.8 395.9 455.2 363.6 394.5 435.4 2# 351.3 395.5 442.5 366.4 394.7 434.1 3# 353.6 395.8 439.6 362.6 395.1 430.7 4#
349.5
394.3
431.6
365.2
397.6
438.8
2.4 本章结论
(1) 红外与核磁图谱表明，各牌号天然橡胶分子结构相同，构象以顺式结构为主，无反式结构存在。
各品种炭黑的用途区别 N220适用于各种橡胶，耐磨性比N330高10％-20％，能赋予胶粒胶高的拉伸强度和抗撕裂强度，并有一定的导电性。主要用于载重胎、乘用胎的胎面胶，及需要高强度、高耐磨的橡胶制品。 N234耐磨性比N220约高10％，在高苛刻度下使用，更能显示出良好的耐磨性能。主要用于高速轮胎面胶和高质量的橡胶制品。N326在天然橡胶中具有较高的拉伸强度、抗撕裂强度、耐磨性及抗蹦裂性能。主要用于要求强度高、生热低的轮胎(包括越野胎)胎面胶，也适用于输送带、密封制品及其他高质量橡胶工业制品。 N330是一种补强性能良好的炭黑，能赋予胶粒较好的强伸性能、抗撕裂性能、耐磨性和弹性。主要用于轮胎胎面、帘布胶、胎侧及各种橡胶工业制品。 N339在胎面胶料中的补强性能、耐磨性能及抗裂口增长性能近于N220炭黑，特别适用于丁苯橡胶与顺丁胶并用体系。主要用于乘用胎、卡车胎胎面胶，输送带、胶管及各种要求耐磨性高的橡胶工业制品。 N375与N339性能基本相同，生热比N339稍低。主要用于轿车胎、载重胎及越野胎胎面胶。 N550适用于天然橡胶和各种合成橡胶，易分散，能赋予胶料较高的挺性，压出速度快，口型膨胀小，压出表面光滑。硫化胶的高温性能及导热性能良好，补强性能、弹性和复原性亦较佳。主要用于轮胎帘布胶、胎侧、内胎及压出、压延制品胶料中。
N539使用于本品的胶料，其压出表面光滑，口型膨胀小。硫化胶的拉伸强度和伸长率较高，定伸应力较N550低，弹性和耐疲劳性能均较好。主要用于轮胎胎体胶料，尤其适用于以天然橡胶为主的缓冲层胶料，亦可用于轮胎基部胶料、胶带覆盖和其它橡胶制品及电线、电缆护套料中。 N660本品适用于各种橡胶，与半补强碳黑相比，具有较高的结构，粒子较细，在胶料中易分散，硫化胶的拉伸强度、抗撕裂强度和定伸应力较高，而变形小，生热低，弹性和耐屈扰性能良好。主要用于胎轮帘胶布、内胎、自行车、胶管、胶带、电缆、鞋类及压延制品、模型制品等。
N220(中超耐磨炭黑) 物化性质：本品是一种广泛使用的高补强型炉法炭黑，具有较高的结构性，其耐磨性介于超耐磨炭黑和高耐磨炭黑之间。本品的吸碘值121g/kg，DBP吸收值114cm3/100g。 用途：用于载重胎、乘用胎等胎面胶，及需要高强度、高耐磨的橡胶制品，如高强度运输带、工业橡胶制品等。 用法和作用：本品适用于各种橡胶，与N330炭黑相比，含N220炭黑胶料的耐磨性要高10%~20%,能赋予胶料较高的拉伸强度和抗撕裂强度,并有一定的导电性。 N234(新工艺高结构中超耐磨炭黑) 物化性质：本品具有较高的结构,是N200系列炭黑中补强性和耐磨性较好的一个品种。其吸碘值为120g/kg,DBP吸收值125cm3/100g 用途：用于高速轮胎胎面胶和高质量的橡胶制品。 用法和作用：使用本品的胶料的耐磨性优于N220、N242和N339，其耐磨性能比N220约高10%，尤其是在高苛刻度下使用，更能显示出良好的耐磨性能。本品的胶料加工性能也较好，压出表面光滑，适用于各种橡胶。 N326(低结构高耐磨炭黑) 物化性能：本品吸碘值82g/kg，DBP吸收值72cm3/100g，具有补强能力较高，生热较低的良好性能。 用途：用于要求强度高、生热低的轮胎（包括越野胎）胎面胶料，也适用于输送带、密封制品及其他高质量橡胶工业制品。 用法和作用：本品在天然橡胶中具有接近槽黑的胶料物理机械性能，且不延迟硫化速度。使用本品的胶料具有较高的拉伸强度、撕裂强度、耐磨性及抗崩花性能。与其他的高耐磨炉黑相比，胶料定伸应力较低，伸长率较高，拉伸强度相近。 N330(高耐磨炭黑) 物化性能：N330是应用最为广泛的高耐磨型炭黑，吸碘值82g/kg,DBP吸收值102cm3/100g，本品的耐磨性能比中超耐磨系列炭黑稍差，但优于槽法炭黑。 用途：用于轮胎胎面、帘布胶、胎侧及各种橡胶工业制品。 用法及作用：本品是一种补强性能良好的炭黑，能赋予胶料较好的强伸性能、抗撕裂性能、耐磨性和弹性。使用本品的乘用胎的滚动损失(滞后损失)在N300系列炭黑中仅大于N351，比其他品种都小，在胶料中分散和压出性能亦较好，适用于各种合成橡胶和天然橡胶。 N550(快压出炭黑) 物化性能：本品吸碘值43g/kg，DBP吸收值121cm3/100g，粒子表面光滑，结构高在软质炭黑中，其补强能力是最高的。 用途：用于轮胎帘布层、胎侧、内胎及压出、压延制品胶料中。 用法和作用：本品适用于天然橡胶和各种合成橡胶，易分散，能赋予胶料较高的挺性，压出速度快，口型膨胀小，压出表面光滑。硫化胶的耐高温性能及导热性能良好，补强性能、弹性和复原性亦较佳。本品用于丁基橡胶内胎时，最好与N660并用。 N660(通用炭黑) 物化性能：本品的吸碘值36g/kg，DBP吸收值90 cm3/100g。该品种之所以称为通用炉黑，是因其兼具高定伸炉黑的高定伸应力，快压出炉黑的良好加工性
橡胶用炭黑的分类及用 途 Document serial number【KKGB-LBS98YT-BS8CB-BSUT-BST108】
橡胶用炭黑的分类及用途： 命名系统是把炭黑胶料的硫化速度和结构等因素考虑进去的，由4个系统构成。第一个字母代表英文字母代表胶料的硫化速度。N代表正常（normal）硫化速度，S代表缓慢（slow）硫化速度。后面3个字母第一字母代表炭黑氮表面积范围。第二个和第三个数字是反应不同的结构程度。（这些都是由国家标准的） N220适用于各种橡胶，耐磨性比N330高10％-20％，能赋予胶粒胶高的拉伸强度和抗撕裂强度，并有一定的导电性。主要用于载重胎、乘用胎的胎面胶，及需要高强度、高耐磨的橡胶制品 N550适用于天然橡胶和各种合成橡胶，易分散，能赋予胶料较高的挺性，压出速度快，口型膨胀小，压出表面光滑。硫化胶的高温性能及导热性能良好，补强性能、弹性和复原性亦较佳。主要用于轮胎帘布胶、胎侧、内胎及压出、压延制品胶料中。 N660本品适用于各种橡胶，与半补强碳黑相比，具有较高的结构，粒子较细，在胶料中易分散，硫化胶的拉伸强度、抗撕裂强度和定伸应力较高，而变形小，生热低，弹性和耐屈扰性能良好。主要用于胎轮帘胶布、内胎、自行车、胶管、胶带、电缆、鞋类及压延制品、模型制品等。 N774适用于各种橡胶，本品是除热裂法炭黑之外的粒径最大（产品粒径为80- 170nm）、结构最低的炭黑品种，多用于轮胎胎体的缓冲层和帘布层胶料、胶管、压出制品、各种工业橡胶制品，以及电线、电缆等本品在胶料中可以大量填充，其硫化胶伸长率高、生热低、弹性高、耐老化性能良好。本品亦可代替热裂法炭黑使用。
天然橡胶供给概况 一、天然橡胶自然属性 天然橡胶是由人工栽培的三叶橡胶树分泌的乳汁，经过滤、凝固、加工而制得，其主要成分为聚异戊二烯，含量在90％以上，此外还含有少量的蛋白质、脂肪酸、糖分及灰分等。橡胶树的成长可分为以下5 个阶段： 1. 苗期：这阶段是指从播种、发芽到开始分枝，大概需要一年半到两年的时间（1.5~2 龄）。 2. 幼树期：是从分枝到开割这一阶段，大概要到第四、第五年（5~7 龄）。 3. 初产期：是橡胶树从开割到产量趋于稳定的阶段，大概需要三到五年的时间（9~11 龄）。 4. 旺产期：从产量稳定到产量明显下降，大约持续20 到25 年时间（30~40龄）。 5. 降产衰老期：30~40 龄树到失去经济价值。 橡胶树一般可采集25~30 年，橡胶树割胶期为每年的4-12月，其中6-10月为旺季，1-3月为停割期 二、天然橡胶分类及质量标准 天然橡胶按制造工艺和外形的不同，分为烟片胶、颗粒胶、绉片胶和乳胶等。但市场上以烟片胶和颗粒胶为主。 烟片胶RSS （ribbed smoked sheets）是乳胶经过过滤、加入甲酸凝固成薄片状再经过干燥、烟熏等工艺而制得，我国进口的天然橡胶多为烟片胶。烟片胶一般按外形来分级，分为特级、一级、二级、三级、四级、五级等共六级，达不到五级的则列为等外胶。烟片胶的级别判断主要通过目测色泽判断。颗粒胶是经凝固、造粒、干燥等工艺而制得，我国国产的天然橡胶基本上为颗粒胶，也称标准胶。国产标准胶代号SCR（其中S 为standard 即标准，C 为chinese 即中国，R 为rubber 即橡胶）即标准中国橡胶。颗粒胶一般按国际上统一的理化效能、指标来分级，这些理化性能包括杂质含量、塑性初值、塑性保持率、氮含量、挥发物含量、灰分含量及色泽指数等七项。其中以杂质含量为主导性指标，依杂质之多少分为5L（特级）、5（一级）、10（二级）、20（三级）及50（四级）等共五个级别。 上海期货交易所天然橡胶合约的交割等级为国产一级标准胶SCR5 和进口烟片胶RSS3，其中国产一级标准胶SCR5 通常也称为5 号标准胶，执行国家技术监督局发布实施的天然橡胶GB8081～8090－87 版本的各项品质指标。进口烟片胶RSS3 执行国际橡胶品质与包装会议确定的“天然橡胶等级的品质与包装国际标准”（绿皮书）（1979 年版）。交易所认可的产地为： 国产标准胶：海南省农垦耕地和云南省农垦耕地； 进口烟胶片：泰国、马来西亚、印度尼西亚、斯里兰卡。 三、世界天然橡胶产量分布 天然橡胶树属热带雨林乔木，原产于巴西，但橡胶树生长需要高温多雨的环境，多分布在南北纬15 度以内的热带地区，主要集中产地是东南亚地区的泰国、印尼、马来西亚和中国、印度、斯里兰卡等少数亚洲国家，以及尼日利亚等少数非洲国家。东南亚的种植面积占世界种植面积90％左右，产量占全球的80%左右。泰国、印度尼西亚和马来西亚是世界前三大产胶国，其产量占世界产量的60％以上，且绝大部分用于出口，其中，泰国＆印度尼西亚产口占产量比高达90％以上。
天然橡胶的性能和用途 天然橡胶生胶的玻璃化温度为-72℃，胶流温度130℃，开始分解温度200℃，激烈分解温度270℃。当天然橡胶硫化后，其Tg上升，也再不会发生粘流。 天然橡胶的弹性其生胶及交联密度不太高的硫化胶的弹性是高的。例如在0-100℃范围内，回弹性在50-85℃之间，其弹性模量仅为钢的00，伸长率可达1000%，拉伸到350%，后，缩回永久变形仅为15%，天然橡胶的弹性较高，在通用橡胶中仅次于顺丁橡胶。 天然橡胶的强度在弹性材料中，天然橡胶的生胶、混炼胶、硫化胶的强度都比较高。未硫化橡胶的拉伸强度称为格林强度，天然橡胶的格林强度可达 1.4～ 2.5Mpa，适当的格林强度对于橡胶加工成型是必要的。天然橡胶撕裂强度也较高，可达98kN/m，其耐磨性也较好。天然橡胶机械强度高的原因在于它是自补强橡胶，当拉伸时会使大分子链沿应力方向取向形成结晶。天然橡胶的电性能天然橡胶是非极性物质，是一种较好的绝缘材料。当天然橡胶硫化后，因引入极性因素，如硫黄、促进剂等，从而使绝缘性能下降。 天然橡胶的耐介质性能天然橡胶是一种非极性物质，它溶于非极性溶剂和非极性油中。天然橡胶不耐环己烷、汽油、苯等介质，未硫化胶能在上述介质中溶解，硫化橡胶则溶胀。天然橡胶不溶于极性的丙酮、乙醇中，更不溶于水中，耐10%的氢氟酸、20%的盐酸、30%的硫酸、50%的氢氧化钠等。 天然橡胶主要用途天然橡胶因其具有很强的弹性和良好的绝缘性、可塑性、隔水隔气、抗拉和耐磨等特点，广泛地运用于工业、农业、国防、交通、运输、机械制造、医药卫生领域和日常生活等方面，如交通运输上用的轮胎；工业上用的运输带、传动带、各种密封圈；医用的手套、输血管；日常生活中所用的胶鞋、雨衣、暖水袋等都是以橡胶为主要原料制造的，国防上使用的飞机、大炮、坦克，甚至尖端科技领域里的火箭、人造卫星、宇宙飞船、航天飞机等都需要大量的橡胶零部件。轮胎的用量要占天然橡胶使用量的一半以上。
橡胶用炭黑的分类及用 途 文稿归稿存档编号：[KKUY-KKIO69-OTM243-OLUI129-G00I-FDQS58-
橡胶用炭黑的分类及用途： 命名系统是把炭黑胶料的硫化速度和结构等因素考虑进去的，由4个系统构成。第一个字母代表英文字母代表胶料的硫化速度。N代表正常（normal）硫化速度，S代表缓慢（slow）硫化速度。后面3个字母第一字母代表炭黑氮表面积范围。第二个和第三个数字是反应不同的结构程度。（这些都是由国家标准的） N220适用于各种橡胶，耐磨性比N330高10％-20％，能赋予胶粒胶高的拉伸强度和抗撕裂强度，并有一定的导电性。主要用于载重胎、乘用胎的胎面胶，及需要高强度、高耐磨的橡胶制品 N550适用于天然橡胶和各种合成橡胶，易分散，能赋予胶料较高的挺性，压出速度快，口型膨胀小，压出表面光滑。硫化胶的高温性能及导热性能良好，补强性能、弹性和复原性亦较佳。主要用于轮胎帘布胶、胎侧、内胎及压出、压延制品胶料中。 N660本品适用于各种橡胶，与半补强碳黑相比，具有较高的结构，粒子较细，在胶料中易分散，硫化胶的拉伸强度、抗撕裂强度和定伸应力较高，而变形小，生热低，弹性和耐屈扰性能良好。主要用于胎轮帘胶布、内胎、自行车、胶管、胶带、电缆、鞋类及压延制品、模型制品等。 N774适用于各种橡胶，本品是除热裂法炭黑之外的粒径最大（产品粒径为80-170nm）、结构最低的炭黑品种，多用于轮胎胎体的缓冲层和帘布层胶料、胶管、压出制品、各种工业橡胶制品，以及电线、电缆等本品在胶料中可以大量填充，其硫化胶伸长率高、生热低、弹性高、耐老化性能良好。本品亦可代替热裂法炭黑使用。 热裂解法炭黑：橡胶炭黑N990系列炭黑则采用天然气为原料，在隔绝空气的条件下无火焰燃烧，裂解生成，称热裂解法炭黑，碳黑N990其基本性能与炉法炭黑有较大区别。碳黑N990优点主要表现在：一、粒子尺寸和分布，平均粒子尺寸为280nm,氮表面积7-11平方米/克，吸磺值为10克/公斤，CTAB法表面积为9平方米/克；二、粒子聚集度很小或说结构很低，显示为许多单独的球形炭黑粒子，基他部分由为数不多的熔接粒子组成，对比
炭黑种类与性能 中国橡胶化工网2007-8-2 15:17:54 来源:橡胶技术网评论(0) 名称 其他名称物化性质用途用法和作用 N220 中超耐磨炭黑本品是一种广泛使用的高补强型炉法 炭黑，具有较高的结构性，其耐磨性 介于超耐磨炭黑和高耐磨炭黑之间。 本品的吸碘值121g/kg，DBP吸收值1 14cm3/100g 用于载重胎、乘用胎等胎面 胶，及需要高强度、高耐磨 的橡胶制品，如高强度运输 带、工业橡胶制品等。 本品适用于各种橡胶，与 N330炭黑相比，含N220 炭黑胶料的耐磨性要高1 0%~20%,能赋予胶料较高 的拉伸强度和抗撕裂强 度,并有一定的导电性。 N234 新工艺高结构中超 耐磨炭黑本品具有较高的结构,是N200 系列炭黑中补强性和耐磨性较好的一 个品种。其吸碘值为120g/kg,DBP吸 收值125cm3/100g 用于高速轮胎胎面胶和高 质量的橡胶制品 使用本品的胶料的耐磨性 优于N220、N242和N339， 其耐磨性能比N220约高1 0%，尤其是在高苛刻度下 使用，更能显示出良好的 耐磨性能。本品的胶料加 工性能也较好，压出表面 光滑，适用于各种橡胶。 N326 低结构高耐磨 炭黑本品吸碘值82g/kg，DBP吸 收值72 CM3/100g，具有补 强能力较高，生热较低的良 好性能 用于要求强度高、生热低的 轮胎（包括越野胎）胎面胶 料，也适用于输送带、密封 制品及其他高质量橡胶工 业制品 本品在天然橡胶中具有接 近槽黑的胶料物理机械性 能，且不延迟硫化速度。 使用本品的胶料具有较高 的拉伸强度、撕裂强度、 耐磨性及抗 崩花性能。与其他的高耐 磨炉黑相比，胶料定伸应 力较低，伸长率较高，拉 伸强度相近。 N330 高耐磨炭黑N330是应用最为广泛的高耐 磨型炭黑，吸碘值82g/kg,DBP吸收值 102 cm3/100g，本品的耐磨性能比中 超耐磨系列炭黑稍差，但优于槽法炭 黑。用于轮胎胎面、帘布胶、胎 侧及各种橡胶工业制品。 本品是一种补强性能良好 的炭黑，能赋予胶料较好 的强伸性能、抗撕裂性能、 耐磨性和弹性。使用本品 的乘用胎的滚动损失(滞 后损失)在N300系列炭黑 中仅大于N351，比其 他品种都小，在胶料中分 散和压出性能亦较好，适 用于各种合成橡胶和天然
浅谈橡胶使用炭黑的局限性 现代橡胶行业起源于天然胶，发展得益于轮胎行业，作为有效的伴随材料，炭黑的作用不可忽视！然所有事物有利有弊，时至今日，炭黑的固有顽疾日益显现： 1.迁移性缺陷：在轮胎以外的多数领域，尤其是电子行业，玩具行业，卫生医药领域，体育用品行业，日常用品领域，炭黑可用可不用，甚至被限制使用；2000年左右，本人当时接触到一张原文图纸，供给日本的索尼公司电子设备的一个外形简单的不能再简单的黑色橡胶脚垫。居然要求满足迁移性规定，即用一定的负荷物品恒温加载紧密接触白色物件的橡胶制品一定的时间，不应有超过标准的颜色变异；同时快速检验的方法，用橡胶制品擦拭报纸，所产生的碎屑和划过的痕迹，不应有明显黑痕；手指甲划过，痕迹能迅速消失。时至今日，类似的标准越加规范，也被越来越多的用户作为要求提出，这个领域配方设计原则已经被很多做个类似要求产品技术人员所掌握；没做个这类要求产品的人，尤其是做个橡胶杂品出口的人，未必懂的，无论多么纯净的炭黑都是被限制使用用量的；而所谓的黑，最好是色素炭黑，基于成本，也可以使用少量N550染黑；这就颠覆了炭黑是个好东西，用浅色填料性能低下，只是降低成本的结论 2.受PAHS法规限制了在杂品的广泛性应用：做过出口橡胶制品的厂家都知道，PAHS是目前比较苛刻的技术壁垒，在轮胎行业之外，出口欧盟要相当注意这个环保标准，如果是第一类，比如潜水绑带，电动工具，切忌用炭黑，你用谁家的炭黑都是一个鬼样，保证你过不了SGS等第三方的检测；侥幸出口到了欧盟国家，尤其是德国，再喊爹爹是李刚也没辙，呵呵呵！如果要求是黑色的怎么办？方法同第一条，但区别是只能用色素炭黑，别省了； 3.对硅橡胶不适用：硅橡胶的最好补强剂是什么？相信每一个搞橡胶的都知道这个常识；需要高抗撕，高耐磨，如果按固有思维，炭黑是最好的补强剂，粒径越小的补强性能越好，耐磨越好；对不起，事实上炭黑加的越多越熟不好了；其实有时候别的材料比炭黑补强好的多；但也不一定都是气相法SiO2； 4.在氟橡胶的有限使用：氟橡胶用炭黑吗？在非高级别的，N多次公开技术交流会上，世界氟橡胶的巨头日本大金和意大利苏威公司都提供类似的大量资料和配方实例，没有直接的书面结论去禁锢你如何配方设计，但是玩过氟橡胶的人应该知道，为什么使用大粒径非补强的N990级别的炭黑综合性能比较好，而炭黑家族的其它牌号为什么不咋用；炭黑在氟橡胶的作用是什么？ 5.在轮胎行业的不足：说说轮胎，1992年米其林公开资料中宣布的绿色轮胎，倡导了一种环保的理念；90年代末一篇简讯也透露固特异公司与某公司合作研发不要炭黑不用天然胶的新型轮胎，彩色的，理论耐磨是NR的10倍，国内有识之士敏锐的意识到在传统的轮胎领域很难追赶并超越时，一个革命性的技术可能是中国轮胎行业的翻身仗，部分单位进行了一些有益的尝试，在个别领域取得了一定的效果。注意，这是不用炭黑的轮胎，为什么被奉为“万能之神的炭黑”会被弃之呢？虽然这个项目至今还没有取得根本性突破，但是不要盲从已经从炭黑轮胎赚了钱陶醉的CEO访谈，也不要对外行的领导起逆反心态，为什么不马上意识到，市场的商机在这里？研发的课题在这里呢？炭黑较高的多环芳烃含量，是顽疾，但是还没有开发完全取代炭黑的方案；轮胎行业对PAHS暂时的豁免放宽，是目前没有更好的替代方案的无可奈何而已；外行人说的彩色轮胎，轮胎巨头提出的绿色轮胎，都是对轮胎行业的一种鞭策，激励橡胶从业者去开发满足客户要求的新产品，就像当初用只能用硫磺硫
摘要 2015年国内经济减速压力与日俱增，固定资产投资增速持续回落。由于对经济形势的悲观预期，市场恐慌情绪蔓延，原油领跑、东京橡胶积极跟随，外盘大宗商品集体跳水。而天然橡胶价格之所以一再破位下行，究其根本还是供需失衡的原因。全球天然橡胶产量过剩逐年加剧，伴随着经济增速急剧放缓，中国汽车市场疲软而进一步加重供需失衡，而以泰国为首的主要产胶国和以越南为主的新兴产胶国，依然在低价情况下继续提高天然橡胶产量，为本来就触及了成本底线的天胶价格雪上加霜。
目录 第一部分2015年天然橡胶行情走势回顾 (2) 第二部分影响天胶价格走势的宏观因素 (3) 2.1 全球经济复苏乏力伴随中国经济减速 (3) 2.2.人民币入篮SDR (3) 2.3.美联储加息 (3) 2.4. 汇率市场走势 (4) 第三部分影响天胶价格走势的供需焦点 (5) 3.1.全球天胶整体供应过剩 (5) 3.2. 国内轮胎产业产能过剩 (5) 3.3. 现货价格低迷 (6) 3.4. 复合胶新政对橡胶进口的影响 (6) 3.5. 库存与仓单 (7) 3.6. 轮胎汽车市场需求惨淡 (8) 3.7.“双反”落地外销市场缩减 (9) 3.8. 购置税减半刺激四季度车市爆发 (9) 第四部分后市展望及操作建议 (10)
第一部分2015年天然橡胶行情走势回顾 图1 天然橡胶期货主力合约2015年走势图 资料来源：博易大师 2015年之初，受美国“双反”等多方因素影响，沪胶市场价格震荡走低，进入2月份，东南亚主产国普遍进入供应淡季，期价震荡回调。3月份后期价在12400～13800元/吨区间震荡运行。 进入4月份，美元指数回落大宗商品集体反弹。受泰国和印尼大型生产贸易企业联合摆脱新加坡期货定价机制，减少贸易长约量等消息面因素影响，天然橡胶价格大幅拉升。5月国内两大主产区陆续进入割胶旺季，供应充足，胶价回落。 进入下半年，沪胶再次开启了单边下行走势，胶价开始一路狂泻而下。7月上旬，全球金融市场动荡不安，国内股市再逢断崖式下跌，商品市场受到波及。沪胶1509合约率先跌破万点大关，重启了许久未见的四位数胶价时代。11月后，沪胶指数探底9640点后反弹；至12月下旬，胶价在10000点整数关口附近徘徊。
炭黑的生产、分类和命名 一．炭黑的定义 炭黑是由许多烃类物质（固态、液态或气态）经不完全燃烧或裂解生成的。它主要由碳元素组成，其微晶具有准石墨结构，且呈同心取向，其粒子是近乎球形的粒子，而这些粒子大都熔结成聚集体。 二．炭黑的分类 炭黑是橡胶工业的主要补强剂。为适应橡胶工业的发展要求，人们开发了五十余种规格牌号的炭黑。以前炭黑分类有按制法分，也有按作用分，后来发展了ASTM-1765这种新的分类方法。这种方法的出现结束了以前分类混乱、缺乏科学表征炭黑的状况，但其缺点是没有反映出炭黑的结构度。炭黑的几种分类方法分述如下。 1．按制造方法分 （1）接触法炭黑：接触法炭黑，其中包括槽法炭黑、滚筒法炭黑和圆盘法炭黑。 槽法炭黑转化率大约为5%。其特点是含氧量大（平均可达3%），呈酸性，灰分较少（一般低于0.1%）。 （2）炉法炭黑： 炉法炭黑的特点是含氧量少（约1%），呈碱性，灰分较多（一般为0.2%~0.6%），这可能是由于水冷时水中矿物质带来的。（3）热裂法炭黑：转化率30%~47%。炭黑粒子粗大，补强性低，含氧量低（不到0.2%），含碳量达99%以上。 （4）新工艺炭黑：新工艺炭黑的聚集体较均匀，分布较窄，着色强度比传统的高十几个单位，形态较开放，表面较光滑。N375、N339、N352、N234、N299等均为新工艺炭黑。 2．按作用分： 硬质炭黑：粒径在40nm以下，补强性高的炭黑，如超耐磨、中超耐磨、高耐磨炭黑等。 软质炭黑：粒径在40nm以上，补强性低的炭黑，如半补强炭黑、热裂法炭黑等。 这种分类方法比较粗略，主要是根据炭黑的性质及对橡胶的补强效果来分类命名的。 3．按ASTM标准分类 我国在80年代开始采用美国ASTM-1765-81分类命名法。该命名法由四个字组成，第一个符号为N或S，代表硫化速度。其中N表示正常硫化速度；而S表示硫化速度慢。N及S符号后有三个数，第一位数表示炭黑的平均粒径范围；第二位和第三位数无明确意义，代表各系列中不同牌号间的区别。其粒径按电镜法测得的数据划分为10个范围，橡胶用炭黑粒径范围在11-500nm之间，表3-2是橡胶用炭黑的分类命名。 表3-2 橡胶用炭黑粒径分类 ASTM 系列粒径范围 nm 典型炭黑品种 ASTM名称英文缩写中文名称 1~10 N100 11~19 N110 SAF 超耐磨炉黑 N200 20~25 N220 ISAF 中超耐磨炉黑 N300 26~30 N330 HAF 高耐磨炉黑 N400 31~39 N472 XCF 特导电炉黑 N500 40~48 N550 FEF 快压出炉黑 N600 49~60 N660 GPF 通用炉黑 N700 61~100 N765 SRF-HS 高结构半补强炉黑 N800 101~200 N880 FT 细粒子热裂法炭黑 N900 201~500 N990 MT 中粒子热裂法炭黑 S200 20~25 S212 ISAF-LS-SC 代槽炉黑（中超耐磨炉黑型） S300 26~30 S315 HAF-LS-SC 代槽炉黑（超耐磨炉黑型） §3-3 炭黑的性质 炭黑的粒径（或比表面积）、结构性和表面活性，一般认为是炭黑的三大基本性质。
橡胶用炭黑的分类及用途 It was last revised on January 2, 2021
橡胶用炭黑的分类及用途： 命名系统是把炭黑胶料的硫化速度和结构等因素考虑进去的，由4个系统构成。第一个字母代表英文字母代表胶料的硫化速度。N代表正常（normal）硫化速度，S代表缓慢（slow）硫化速度。后面3个字母第一字母代表炭黑氮表面积范围。第二个和第三个数字是反应不同的结构程度。（这些都是由国家标准的） N220适用于各种橡胶，耐磨性比N330高10％-20％，能赋予胶粒胶高的拉伸强度和抗撕裂强度，并有一定的导电性。主要用于载重胎、乘用胎的胎面胶，及需要高强度、高耐磨的橡胶制品 N550适用于天然橡胶和各种合成橡胶，易分散，能赋予胶料较高的挺性，压出速度快，口型膨胀小，压出表面光滑。硫化胶的高温性能及导热性能良好，补强性能、弹性和复原性亦较佳。主要用于轮胎帘布胶、胎侧、内胎及压出、压延制品胶料中。 N660本品适用于各种橡胶，与半补强碳黑相比，具有较高的结构，粒子较细，在胶料中易分散，硫化胶的拉伸强度、抗撕裂强度和定伸应力较高，而变形小，生热低，弹性和耐屈扰性能良好。主要用于胎轮帘胶布、内胎、自行车、胶管、胶带、电缆、鞋类及压延制品、模型制品等。 N774适用于各种橡胶，本品是除热裂法炭黑之外的粒径最大（产品粒径为80- 170nm）、结构最低的炭黑品种，多用于轮胎胎体的缓冲层和帘布层胶料、胶管、压出制品、各种工业橡胶制品，以及电线、电缆等本品在胶料中可以大量填充，其硫化胶伸长率高、生热低、弹性高、耐老化性能良好。本品亦可代替热裂法炭黑使用。
热裂解法炭黑：橡胶炭黑N990系列炭黑则采用天然气为原料，在隔绝空气的条件下无火焰燃烧，裂解生成，称热裂解法炭黑，碳黑N990其基本性能与炉法炭黑有较大区别。碳黑N990优点主要表现在：一、粒子尺寸和分布，平均粒子尺寸为280nm,氮表面积7-11平方米/克，吸磺值为10克/公斤，CTAB法表面积为9平方米/克；二、粒子聚集度很小或说结构很低，显示为许多单独的球形炭黑粒子，基他部分由为数不多的熔接粒子组成，对比其它品种炭黑，整体聚集度很低。物化性质：N330是应用最为广泛的高耐磨碳黑，本品的耐磨性能不如N220，但比槽法碳黑好。用途：本品主要用于轮胎胎面，帘布胶，胎侧及各种橡胶制品。用法和作用：本品是一种补强性能良好的碳黑，能赋予胶料较好的强伸性能，抗撕裂性能，耐磨性和弹性。使用本品的乘用胎的滚动损失在N300系列中仅大于N351，比其他都小，在胶料在中分散和压出性能亦好，适用于各种合成橡胶和天然橡胶。N220适用于各种橡胶，耐磨性比N330高10%-20%，能赋予胶粒胶高的拉伸强度和抗撕裂强度，并有一定的导电性。主要用于载重胎、乘用胎的胎面胶，及需要高强度、高耐磨的橡胶制品。 N234耐磨性比N220约高10%，在高苛刻度下使用，更能显示出良好的耐磨性能。主要用于高速轮胎面胶和高质量的橡胶制品。 N326在天然橡胶中具有较高的拉伸强度、抗撕裂强度、耐磨性及抗蹦裂性能。主要用于要求强度高、生热低的轮胎(包括越野胎)胎面胶，也适用于输送带、密封制品及其他高质量橡胶工业制品。 N330是一种补强性能良好的炭黑，能赋予胶粒较好的强伸性能、抗撕裂性能、耐磨性和弹性。主要用于轮胎胎面、帘布胶、胎侧及各种橡胶工业制品。 N339在胎面胶料中的补强性能、耐磨性能及抗裂口增长性能近于N220炭黑，特别适用于丁苯橡胶与顺丁胶并用体系。主要用于乘用胎、卡车胎胎面胶，输送带、胶管及各种要求耐磨性高的橡胶工业制品。 N375与N339性能基本相同，生热比N339稍低。主要用于轿车胎、载重胎及越野胎胎面胶。 N550适用于天然橡胶和各种合成橡
炭黑牌号分类及应用 橡胶用炭黑原来是按粒径大小来分类的，但后来改为按氮表面积分类。 此外，命名时把炭黑颜料的硫化速度和结构等因素也考虑进去了，由4个系统构成。 第一个英文字母代表胶料的硫化速度，以N代表正常硫化速度，S代表缓慢硫化速度。 后面3个为阿拉伯数字。 第一个数字代表炭黑氮表面积范围，共列为0~9个等级。 第二和第三个数字则由美国材料试验协会负责炭黑和术语的委员会指定的，反映不同的结构程度。 一、1系列 ASTM名称英文缩写中文名称 N110 SAF 超耐磨炉黑 N121 SAF-HS-NT 新工艺高结构超耐磨炉黑 N166 SAF-HS 高结构超耐磨炉黑 基本特性： 粒径小，表面积和着色度最高，最好的耐磨性，但加工性能差，抗龟裂及耐热性能不好，成本高，基本少用与不用 应用与配合：
胎面，一般在子午胎中使用较多，混炼时应注意分散和焦烧 二、2系列 ASTM名称英文缩写中文名称 S212 ISAF-LS-SC 代槽炉黑 N219 ISAF-LS 低结构中超耐磨炉黑 N220 ISAF-HM 高定伸中超耐磨炉黑 N231 ISAF-LM 低定伸中超耐磨炉黑 N234 ISAF-HS-NT 新工艺高结构中超耐磨炉黑 N242 ISAF-HS 高结构中超耐磨炉黑 N270 IISAF-HS-NT 新工艺高结构中中超耐磨炉黑 N285 IISAF-HS 高结构中中超耐磨炉黑 N293 CF 导电炉黑 N294 SCF 超导电炉黑 N299 GPT 通用胎面炉黑 基本特性
N219能提高拉伸强度、撕裂强度和伸长率，且生热低、弹性高，但定伸应力和耐磨性有所下降。 N220有较高的综合性能。 N231定伸应力低，但有较高的拉伸强度、撕裂强度和伸长率。N234 耐磨性本系列中最高。 N299高结构高定伸碳黑，耐磨性与N234接近，主要代替N220使用，有较好的牵引性能、较低的滚动阻力和较高的耐磨性，特别适合胎面。 应用与配合 N219适用于胎面，尤其越野轮胎，以改善崩花、裂口。 N220有较高的综合性能。适用于轿车胎面、越野胎面、及特殊系列轮胎。 N231适用于越野胎及输送带，也可改善崩花、裂口性能。 N234适用于载重胎与轿车胎，及高级橡胶制品。更适合于充油橡胶中，体现了耐磨性和高 补强特性。但生热较高。 N299主要代替N220，适用于载重胎面与轿车胎面，及及高质量橡胶制品。 三、3系列 ASTM名称英文缩写中文名称
天然橡胶期货基础知识 一、天然橡胶品种概况 自然属性 通常我们所说的天然橡胶，是指从巴西橡胶树上采集的天然胶乳，经过凝固、干燥等加工工序而制成的弹性固状物。天然橡胶是一种以聚异戊二烯为主要成分的天然高分子化合物，分子式是（C5H8）n，其橡胶烃（聚异戊二烯）含量在90%以上，还含有少量的蛋白质、脂肪酸、糖分及灰分等。 天然橡胶的物理特性。天然橡胶在常温下具有较高的弹性，稍带塑性，具有非常好的机械强度，滞后损失小，在多次变形时生热低，因此其耐屈挠性也很好，并且因为是非极性橡胶，所以电绝缘性能良好。 天然橡胶的化学特性。因为有不饱和双键，所以天然橡胶是一种化学反应能力较强的物质，光、热、臭氧、辐射、屈挠变形和铜、锰等金属都能促进橡胶的老化，不耐老化是天然橡胶的致命弱点，但是，添加了防老剂的天然橡胶，有时在阳光下曝晒两个月依然看不出多大变化，在仓库内贮存三年后仍可以照常使用。 天然橡胶的耐介质特性。天然橡胶有较好的耐碱性能，但不耐浓强酸。由于天然橡胶是非极性橡胶，只能耐一些极性溶剂，而在非极性溶剂中则溶胀，因此，其耐油性和耐溶剂性很差，一般说来，烃、卤代烃、二硫化炭、醚、高级酮和高级脂肪酸对天然橡胶均有溶解作用，但其溶解度则受塑炼程度的影响，而低级酮、低级酯及醇类对天然橡胶则是非溶剂。 品种分类及质量标准 天然橡胶按形态可以分为两大类：固体天然橡胶（胶片与颗粒胶）和浓缩胶乳。在日常使用中，固体天然橡胶占了绝大部分的比例。 胶片按制造工艺和外形的不同，可分为烟胶片、风干胶片、白皱片、褐皱片等。烟胶片是天然橡胶中最具代表性的品种，一度曾是用量最大、应用最广的一个胶种，烟胶片一般按外形来分级，分为特级、一级、二级、三级、四级、五级等共六级，达不到五级的则列为等外胶。 颗粒较（即标准胶SMR，也称技术分级橡胶TSR）是按国际上统一的理化效能、指标来分级的，这些理化性能包括杂质含量、塑性初值、塑性保持率、氮含量、挥发分含量、灰分含量及色泽指数等，其中以杂质含量为主导性指标。根据国标GB/T8081-2008，技术分级橡胶（TSR）的分级应根据TSR的性能和生产TSR 所用的原料而定（见下表）。
橡胶制品的基本特性 橡胶制品（rubber product）指以天然及合成橡胶为原料生产各种橡胶制品的活动，还包括利用废橡胶再生产的橡胶制品。 橡胶制品基本特性： 1.橡胶制品成型时，经过大压力压制，其因弹性体所俱备之内聚力无法消除，在成型离模时，往往产生极不稳定的收缩（橡胶的收缩率，因胶种不同而有差异），必需经过一段时间后，才能和缓稳定。所以，当一橡胶制品设计之初，不论配方或模具，都需谨慎计算配合，若否，则容易产生制品尺寸不稳定，造成制品品质低落。 2.橡胶属热溶热固性之弹性体，塑料则属于热溶冷固性。橡胶因硫化物种类主体不同，其成型固化的温度范围，亦有相当的差距，甚至可因气候改变，室内温湿度所影响。因此橡胶制成品的生产条件，需随时做适度的调整，若无，则可能产生制品品质的差异。 橡胶制品胶种的分类： 1.通用橡胶：是指部分或全部代替天然橡胶使用的胶种，如丁苯橡胶、顺丁橡胶、异戊橡胶等，主要用于制造轮胎和一般工业橡胶制品。通用橡胶的需求量大，是合成橡胶的主要品种。 2.丁苯橡胶：丁苯橡胶是由丁二烯和苯乙烯共聚制得的，是产量最大的通用合成橡胶，有乳聚丁苯橡胶、溶聚丁苯橡胶和热塑性橡胶（SBS）。 3.顺丁橡胶：是丁二烯经溶液聚合制得的，顺丁橡胶具有特别优异的耐寒性、耐磨性和弹性，还具有较好的耐老化性能。顺丁橡胶绝大部分用于生产轮胎，少部分用于制造耐寒制品、缓冲材料以及胶带、胶鞋等。顺丁橡胶的缺点是抗撕裂性能交差，抗湿滑性能不好。 4.异戊橡胶：异戊橡胶是聚异戊二烯橡胶的简称，采用溶液聚合法生产。异戊橡胶与天然橡胶一样，具有良好的弹性和耐磨性，优良的耐热性和较好的化学稳定性。异戊橡胶生胶（未加工前）强度显着低于天然橡胶，但质量均一性、加工性能等优于天然橡胶。异戊橡胶可以代替天然橡胶制造载重轮胎和越野轮胎还可以用于生产各种橡胶制品。 5:乙丙橡胶：乙丙橡胶以乙烯和丙烯为主要原料合成，耐老化、电绝缘性能和耐臭氧性能突出。乙丙橡胶可大量充油和填充碳黑，制品价格较低，乙丙橡胶化学稳定性好，耐磨性、弹性、耐油性和丁苯橡胶接近。乙丙橡胶的用途十分广泛，可以作为轮胎胎侧、胶条和内胎以及汽车的零部件，还可作电线、电缆包皮及高压、超高压绝缘材料。还可制造胶鞋、卫生用品等浅色制品。 6.氯丁橡胶：它是以氯丁二烯为主要原料，通过均聚或少量其它单体共聚而成的。如抗张强度高，耐热、耐光、耐老化性能优良，耐油性能均优于天然橡胶、丁苯橡胶、顺丁橡胶。具有较强的耐燃性和优异的抗延燃性，其化学稳定性较高，耐水性良好。氯丁橡胶的缺点是电绝缘性能，耐寒性能较差，生胶在贮存时不稳定。氯丁橡胶用途广泛，如用来制作运输皮带和传动带，电线、电缆的包皮材料，制橡胶加工工艺问答
炭黑的基本常识 一，什么是炭黑？ 产品分册：“碳黑是碳（主要为石油衍生物）经过不完全燃烧形成的精细粉末状的准石墨结构物质，表观呈纯黑色粉或者粒状。碳黑（无机颜料）不溶于水；有酸碱性之分，燃烧后产生二氧化碳。碳黑的主要成分是碳，同时包含微量氢，氧，硫（含硫量），灰份（灰分），焦油（甲苯透光率）和水份（加热减量）。” 为了准确把握这一概念，可参看下图和所附电镜照片： 碳元素——→准石墨结构——→聚集体——→附聚体——→粒状炭黑 （原粉）生 （一次结构）（二次结构） ←（纳米 nm ）∣（微米μm ）→ 依靠范德华力（分子间作用力），一次结构的炭黑聚集体会附聚成附聚体（又称二次结构）。在涂料、油墨或塑胶中，在外力的作用下，炭黑的二次结构变成一次结构，分布在体系中。 而粒状炭黑是为了满足储存、运输、防止污染的需要，经过湿法或干法造粒而生成的粒径更大的炭黑颗粒。 二．什么是颜料碳黑？ 据2005年统计数据显示，碳黑的全球年产量接近800万吨，其中90%以上为橡胶碳黑，用于橡胶补强用途和汽车轮胎；只有大约10%作为色素用于油墨，塑胶和涂料，称为颜料碳黑（pigment carbon black），色素碳黑(coloring carbon black)或者特种碳黑(special carbon black)。最稳定的颜料：有很好的耐热性，耐化学性和耐光性。 三．碳黑的用途 炭黑具有优良的着色(coloring)、导电(conductive)或抗静电(antistatic)以及紫外线吸收(UV absorption)的功能，因此炭黑可以作为橡胶(rubber) ，轮胎（tyre）等工业中的填充剂，涂料、油墨、塑料、化纤、皮革等工业的着色剂，以及导电剂、抗静电剂、紫外光屏蔽剂等被广泛应用。 四，碳黑技术工艺（生产方法） 全球碳黑生产工艺一般为炉法、接触法（主要为槽法和无槽气法）和热解法。我们正在使用的是最重要也是最常用的生产工艺--炉法和气法。 所谓炉法(油炉法和气炉法)就是在密闭的反应炉中，将液烃原料（一般是煤焦油）喷射到燃烧的热空气和天然气中，在高温下经热氧化而分解，所生成碳黑的性能可以通过猝熄火焰来控制。然后，使用过滤系统把产成的颜料碳黑从气烟中分离出来。炉法的特点是原材料的选择范围很广，且生产出的碳黑的性能多种多样。产品一般为碱性。得率高，一般均是万吨级。举例著名的炭黑生产商（国际，国内） 而气法即无槽气法，是从槽法改进而来的生产工艺。槽法是将固态烃（粗蒽）或液态烃（蒽油）经气化釜气化后，和可
常用炭黑的牌号、性能及其使用 资料来源:好颜料网作者：日期：2009-1-4[字体大中小] N110 ASTM 标准命名N110 其它名称超耐磨炉黑（super abrasion furnace black；SAF） 物化性质本品是橡胶用炭黑中粒径最小的品种，具有标准的结构性，其性能的典型值：吸碘值145g/kg, DBP吸收值113cm3/100g。 用途本品主要用于越野轮胎和载重轮胎胎面、桥梁用胶垫、输送带及其它要求耐磨性能极好的橡胶制品。 用法和作用本品是橡胶用炭黑中补强性能最高、耐磨性能最好的品种之一，但因其胶料的加工性能不好（混炼能耗高、分散困难、压延 及压出不易等），在使用上受到限制。本品可与N220 、N330炭 黑并用。 注意事项本品在混炼时要注意分散均匀，防止混炼时升温过快而引起焦烧。混炼时一般不另加分散剂，必要时可加防焦剂或与其它炭黑 并用。 N220 ASTM 标准命名N220 其它名称中超耐磨炉黑（Intermediate super abrasion furnace black；ISAF） 物化性质本品是一种广泛使用的高补强型炉法炭黑，具有较高的结构性，耐磨性介于超耐磨炉黑和高耐磨炉黑之间，其性能的典型值： 吸碘值121g/kg, DBP吸收值114cm3/100g。 用途本品用于载重胎、乘用胎等胎面胶，及需要高强度、高耐磨的橡胶制品，如高强度运输带、工业橡胶制品等。 用法和作用本品适用于各种橡胶，与N330炭黑相比，使用N220炭黑的胶料的耐磨性要高10～20%，能赋予胶料较高的拉伸强度和抗撕裂 强度，并有一定的导电性，但生热和硬度较高。 N234 ASTM 标准命名N234 其它名称新工艺高结构中超耐磨炉黑（Intermediate super abrasion furnace black-high structure[New technology]；ISAF-HS[New technology]） 物化性质本品具有较高的结构，是N200系列炭黑中耐磨性和补强性较好的一个品种。其性能的典型值：吸碘值120g/kg, DBP吸收值 125cm3/100g。 用途本品用于高速轮胎胎面胶和高质量的橡胶制品。
天然橡胶的发展历史 1493年,伟大的西班牙探险家哥伦布率队初次踏上南美大陆。在这里,西班牙人瞧到印第安人小孩与青年在玩一种游戏,唱着歌互相抛掷一种小球,这种小球落地后能反弹得很高,如捏在手里则会感到有粘性,并有一股烟熏味。西班牙人还瞧到,印第安人把一些白色浓稠的液体涂在衣服上,雨天穿这种衣服不透雨;还把这种白色浓稠的液体涂抹在脚上,雨天水也不会弄湿脚。由此,西班牙人初步了解到了橡胶的弹性与防水性,但并没有真正了解到橡胶的来源。 1693年,法国科学家拉康达到南美又瞧到土著人玩这种小球,科学家与军人思维与眼光就是不同的,追根寻底调查这种小球,才得知这种小球就是砍一种印地安人称为"橡胶"的树而流出的浓稠液体缺制造的。 1736年,法国科学家康达敏从秘鲁带回有关橡胶树的详细资料,出版了《南美洲内地旅行记略》,书中详述了橡胶树的产地、采集乳胶的方法与橡胶的利用情况,引起了人们的重视。 1763年,法国人麦加发明了能够软化橡胶的溶剂。 1770年,英国化学家普立斯特勒发现橡胶能擦去铅笔字迹。 1823年,英人马金托什,像印第安人一样把白色浓稠的橡胶液体涂抹在布上,制成防雨布,并缝制了"马金托什"防水斗蓬,这也可能就就是世界上最早的雨衣吧。 1852年,美国化学家古特义在做试验时,无意之中把盛橡胶与硫磺的罐子丢在炉火上,橡胶与硫磺受热后流淌在一起,形成了块状胶皮,从而发明了橡胶硫化法。古特义的这一偶然行为,就是橡胶制造业的一项重大发明,扫除了橡胶应用上的一大障碍,使橡胶从此成为了一种正式的工业原料,从而也使与橡胶相关的许多行业蓬勃发展成为了可能。随后,古特义又用硫化橡胶制成了世界上的第一双橡胶防水鞋。 1876年,英国人魏克汉九死一生,从亚马逊河热带丛林中采集７万粒橡胶种子,送到英国伦敦皇家邱植物园培育,然后将橡胶苗运往新加坡、斯里兰卡、
1.天然橡胶 NR (Natural Rubber) 由橡胶树采集胶乳制成，是异戊二烯的聚合物。具有很好的耐磨性、很高的弹性、扯断强度及伸长率。在空气中易老化，遇热变黏，在矿物油或汽油中易膨胀和溶解，耐碱但不耐强酸。·是制作胶带、胶管、胶鞋的原料，并适用于制作减震零件、在汽车刹车油、乙醇等带氢氧根的液体中使用的制品。 2.丁苯胶 S B R (Styrene Butadiene Copolyme) 丁二烯与苯乙烯之共聚合物，与天然胶比较，质量均匀，异物少，但机械强度则较弱，可与天然胶掺合使用。 优点： ·低成本的非抗油性材质 ·良好的抗水性，硬度 70 以下具良好弹力 ·高硬度时具较差的压缩歪 ·可使用大部份中性的化学物质及干性、滋性的有机酮 缺点： ·不建议使用强酸、臭氧、油类、油酯和脂肪及大部份的碳氢化合物之中。·广用于轮胎业、鞋业、?布业及输送带行业等。 3.丁基橡胶 IIR (Butyl Rubber) 为异丁烯与少量 isoprenes 聚合而成，保有少量不饱合基供加硫用，因甲基的立体障碍分子的运动比其它聚合物少，故气体透过性较少，对热、日光、臭氧之抵抗性大，电器绝缘性佳；对极性溶剂如醇、酮、酯等抵抗大，一般使用温度范围为 -54~110 ℃。 优点： ·对大部份一般气体具不渗透性 ·对阳光及臭氧具良好的抵抗性 ·可暴露于动物或植物油或是可氧化的化学物中 缺点： ·不建义与石油溶剂，胶煤油和芳氢同时使用。·用于制作耐化学药品、真空设备的橡胶零件。 4.氢化丁睛胶HNBR (Hydrogenate Nitrile) 氢化丁睛胶为丁睛胶中经由氢化后去除部份双链，经氢化后其耐温性、耐候性比一般丁睛橡胶提高很多，耐油性与一般丁睛胶相近。一般使用温度范围为 -25~150 ℃。 优点： ·较丁睛胶拥有较佳的抗磨性 ·具极佳的抗蚀、抗张、抗撕和压缩歪的特性 ·在臭氧、阳光及其它的大气状况下具良好的抵抗性 ·一般来说适用于洗衣或洗碗的清洗剂中 缺点： ·不建议使用于醇类，酯类或是芳香族的溶液之中。·空调制冷业，广泛用于环保冷媒 R134a 系统中的密封件。 ·汽车发动机系统密封件。