第五章 橡胶

5.5.2 热塑性硫化橡胶
5.5.2.3 热塑性硫化橡胶的种类 （1）非极性橡胶与非极性塑料 （2）极性橡胶和非极性塑料 （3）非极性橡胶与极性塑料 （4）极性橡胶与极性塑料
5.6 橡胶材料的再生利用
废旧轮胎再利用主要途径有： ①原型改造废旧轮胎 ②热解废轮胎 ③翻新旧轮胎 ④利用废轮胎生产再生橡胶 ⑤利用废轮胎生产硫化橡胶粉
5.3.5 乙丙橡胶
5.3.5 乙丙橡胶
5.3.6 氯丁橡胶
5.3.6.1 氯丁橡胶的制备与品种
5.3.6.2 氯丁橡胶的结构、性能与应用 氯丁橡胶的结构式如下：
5.3.6 氯丁橡胶
氯丁橡胶是所有合成橡胶中相对密度最大的，具有良好的 力学性能和极性橡胶的特点。氯丁橡胶属于自增强橡胶，生胶 具有较高的强度，硫化胶具有优异的耐燃性能和黏合性能，耐 热氧化、耐臭氧老化和耐天候老化较好，仅次于乙丙橡胶和丁 基橡胶，耐油性仅次于丁腈橡胶。氯丁橡胶的低温性能和电绝 缘性较差。
撕裂强度：表征橡胶耐撕裂性的好坏，试样在单位
厚度上所承受的负荷，单位为
。
5.2 天然橡胶
1 天然橡胶的制备与分类 2 天然橡胶的组成和结构 3 天然橡胶的性能和应用
5.2.1 天然橡胶的制备与分类
（1）通用固体天然橡胶 ①烟片胶
5.2.1 天然橡胶的制备与分类
接上图 ②皱片胶 （2）特制固体天然橡胶 （3）改性天然橡胶和衍生物
氯丁橡胶主要应用在阻燃制品、耐油制品、耐天候制品、 黏合剂等领域，如广泛用于耐热、耐燃输送带，耐油、耐化学 腐蚀的胶管，电线电缆外包皮、门窗密封条、公路填缝材料和 桥梁支座垫片等，用作胶黏剂，其粘接强度高。
5.4 特种合成橡胶
1 丁腈橡胶 2 硅橡胶 3 氟橡胶 4 丙烯酸酯橡胶 5 其他合成橡胶

四、橡胶的特征和性能
1.结构特征
橡胶是有机高分子弹性体，使用温度范围是 玻璃化温度和粘流温度之间，因此作为好的橡胶 材料应在较宽的温度范围（-50—150℃）内具有 优异的弹性。
（1）大分子链有足够的柔性，玻璃化温度应该比 室温低得多
这就要求大分子链内旋转位垒比较小，分子 间作用力比较弱，其内聚能密度小。
② 硫化促进剂: 缩短硫化时间，降低硫化温度， 改善橡胶性能。
常用促进剂有二硫化氨基甲酸盐、黄原酸盐类、 噻唑类、硫脲类和部分醛类及醛胺类等有机物。
③ 活化剂：用来提高促进剂的作用。 常用活化剂有氧化锌、氧化镁、硬酯酸等。
④ 填充剂： 用来提高橡胶的强度、改善工艺性 能和降低成本。
用于提高性能的填充剂称为补强剂，如炭黑、 二氧化硅、氧化锌、氧化镁等；另外还有用于降 低成本的填充剂，如滑石粉、硫酸钡等。
（2）耐热性和耐老化性 橡胶的耐热性主要和分子主链上的化学键的
键能有关，含有C-C键、 C-O键、 Si-O键、 C-F 键的橡胶具有良好的耐热性。
橡胶中弱键的存在会引起老化，特别是降解 反应，这降低了耐热性以及其它性能。选择键能 较大、饱和性橡胶就具有较好的耐热、耐氧化老 化性能。
（3）耐寒性
第五章 橡胶
5.1 概述
主
要
5.2 通用橡胶
内
5.3 特种橡胶
容
5.4 其它橡胶
5.1 概 述
cau-uchu
rubber
橡胶
一、橡胶的定义
橡胶是以高分子化合物为基础的、具有良好高 弹性的材料，以生胶为原料加入适量配合剂而形成 的高分子弹性体。
二、橡胶的发展史
1. 天然橡胶的发展和利用时期（1900年以前）

在常温下的高弹性是橡胶材料的一个主要特征，所以橡胶材料 也叫弹性体。
橡胶材料的特征
弹性种类
普弹形变
(Ideal Elasticity;Energy Elasticity)
高弹形变
(Entropy Elasticity;Rubber Rlasticity)
橡胶高弹形变示意图
橡胶的玻璃化温度低于室温，使得橡胶在常温下具备高弹形变
热塑性弹性体
按照化学结构
碳链橡胶 杂链橡胶
不饱和非极性橡胶 不饱和极性橡胶 饱和非极性橡胶 饱和极性橡胶
硅橡胶 聚氨酯橡胶 氯醚橡胶 聚硫橡胶
橡胶的配合与加工工艺
• 橡胶的配方设计
• 橡胶配方体系
1、生胶体系 2、硫化体系 3、填充与增强体系 4、软化增塑体系 5、防护体系
1. 生胶体系
三叶橡胶树 乳胶
橡胶加工设备
开炼机(二辊)
密炼机
混炼
混炼目的：分散助剂
混炼
混炼过程中加料顺序：
塑炼胶
促进剂 防老剂
增塑剂 填充剂
硫化剂 硫化促进剂
软化剂
压延和压出
作用：混炼胶通过压延和压出后，制成一定形状的半成品；
五辊压延机
二辊压延机
压延机辊筒排列方式
胶料在辊筒上的受力状态和流速分布 （a）胶料在辊筒上的受力状态；（b）胶料在辊隙中的流速分布状态
―60
―50 ～ +140
―70
―50 ～ +150
―45
―35 ～ +180
―41
―35 ～ +175
―60
―40 ～ +150
―120
―70 ～ +275

不同电解质对几种溶胶的临界聚沉浓度/mmol· L-1
As2S2(负溶胶) LiCl 58 NaCl 51 KCl 49.5 AgI(负溶胶) LiNO3 165 NaNO3 140 KNO3 136 Al2O3(正溶胶) NaCl 43.5 KCl 46 KNO3 60 K2SO4 K2Cr2O7 0.30 0.63
二、胶体分散系 2. 表面能


液体有自动缩小表面积的趋势。小的液滴聚 集变大，可以缩小表面积，降低表面能。表 面积减小过程是自发过程。 这个结论对固体物质同样适用。高度分散的 溶胶比表面大，所以表面能也大，它们有自 动聚积成大颗粒而减少表面积的趋势，称为 聚结不稳定性。
第二节 溶胶
一．

溶胶的基本性质
内旋转：分子链中 许多C-C单键， C 原子以sp3杂化，单 键能在键角不变条 件下绕键轴旋转。 柔性：内旋转导致 碳链构型改变，高 分子长链两端的距 离也随之改变。
第三节 高分子溶液
3.
高分子溶液的形成
①
②
③
溶胀：溶剂进入高分子链， 导致化合物舒展，体积成 倍增长。 高分子化合物先溶胀，后 溶解。 与水分子亲和力很强的高 分子化合物形成水合膜： 稳定性的主要原因。
上：高分子化合物在良溶 剂中 下：高分子化合物在不良 溶剂中
第三节 高分子溶液
二．

聚电解质溶液
蛋白质等高分子化合物在水溶液中往往以离子 形式存在，称为聚电解质（polyelectrolyte） 特征：
1.
①
链上有荷电基团很多
②
③ ④
电荷密度很大 对极性溶剂分子的亲合力很强 分为阳离子、阴离子、两性离子三类。
126 2.40 2.60 2.43 0.067 0.069 0.069