橡胶的基本结构与性能

橡胶基本知识橡胶，同塑料、纤维并称为三大合成材料，是唯一具有高度伸缩性与极好弹性的高分子材料。

橡胶的最大特征首先是弹性模量非常小，而伸长率很高。

其次是它具有相当好的耐透气性以及耐各种化学介质和电绝缘的性能。

某些特种合成橡胶更具备良好的耐油性及耐温性，能抵抗脂肪油、润滑油、液压油、燃料油以及溶剂油的溶胀；耐寒可低到－60℃至－80℃，耐热可高到＋180℃至＋350℃。

橡胶还耐各种曲挠、弯曲变形，因为滞后损失小。

橡胶的第三个特征在于它能与多种材料进行并用、共混、复合，由此进行改性，以得到良好的综合性能。

橡胶的这些根本性能，是它成为工业上极好的减震、密封、屈挠、耐磨、防腐、绝缘以及粘接等材料。

第一章橡胶的种类、特性和用途在全世界，橡胶〔包括塑料改性的弹性体〕的种类已超过100种。

如果按牌号估算，实际上已超过1000种。

一：橡胶的分类1．按原材料来源与方法橡胶可分为天然橡胶和合成橡胶两大类。

其中天然橡胶的消耗量占1／3，合成橡胶的消耗量占2／3。

2．按橡胶的外观形态橡胶可分为固态橡胶〔又称干胶〕、乳状橡胶〔简称乳胶〕、液体橡胶和粉末橡胶四大类。

3．根据橡胶的性能和用途除天然橡胶外，合成橡胶可分为通用合成橡胶、半通用合成橡胶、专用合成橡胶和特种合成橡胶。

4．根据橡胶的物理形态橡胶可分为硬胶和软胶，生胶和混炼胶等。

根据橡胶种类及交联形式，在工业使用上，橡胶又可按如下分类。

一类按耐热及耐油等功能分为：普通橡胶、耐热橡胶、耐油橡胶以及耐天候老化橡胶、耐特种化学介质橡胶等。

另一类按橡胶的软硬程度划分为：一般橡胶、硬橡胶、半硬质胶、硬质胶、微孔胶、海绵胶、泡沫橡胶等。

具体分类方法见表一表一橡胶的分类二：常用橡胶的品种、特性和用途常用橡胶的品种、特性和用途见表二表二常用橡胶的品种、特性和用途第二章橡胶工业制品的种类橡胶工业制品是除轮胎、胶管、胶带等之外的其他橡胶制品。

主要包括以下几类。

一：橡胶密封制品橡胶密封制品包括O型橡胶密封圈、旋转轴唇形密封件〔油封〕、复合密封、异形断面橡胶密封件、制动皮碗皮圈、汽车制动气室橡胶隔膜、橡胶密封条、橡胶防尘套〔罩〕、皮膜、水封制品、吸水膨胀橡胶、桥面橡胶伸缩缝等。

第一章橡胶结构与性能的关系1.1 前言《高分子词典》中定义：在环境温度下显示高弹性的高分子化合物。

橡胶通常为无定形态，分子量很高（几十万到数百万），分子链呈卷曲状，分子间作用力小，玻璃化温度低，可以在较低应力下发生很大（100 %－1000 %）可逆变形。

由于历史原因，“橡胶”术语在应用中名称内涵不同，可以表示天然橡胶、合成橡胶、生胶、混炼胶、硫化胶、胶料，故ASTM D833推荐使用“弹性体”代替。

ASTM D1566 中定义：橡胶是一种材料，它在大的变形下能迅速而有力恢复其变形，能够被改性。

日本橡胶的定义：在无定形高分子液体状态下表现熵弹性的高分子；其非常柔软，变形大，具有可伸长百分之几百以上长度的力学性能，应力消除后瞬时完全恢复原长度。

塑料：主要是由高分子量的聚合物组成，其成品状态为为非弹性体的柔韧性或刚性固体，在制造或加工过程中有一阶段能够流动成型、或由原地聚合或固化定形而成的聚合物。

橡胶独有的特征—高弹性的特点：可逆弹性形变大（可达1000%或以上，金属1%以下）；弹性模量小（约为105N/m2，金属1010～1011N/m2）；T↑→弹性模量↑（与金属相反）；形变时有明显的热效应，回缩时吸热；高弹性为熵弹性。

1.2 橡胶分子的组成和分子链结构橡胶的分子组成由一种单体组成的聚合物称为均聚体，由二种以上单体组成的聚合物称为共聚物。

共聚物根据其单体排列顺序可进一步分为无规共聚物、交替共聚物、嵌段共聚物和接枝共聚物。

1.2.1 主链结构橡胶分子在未硫化时主要呈线型，其长度大约相当于其直径的5万倍。

橡胶的分子量很大，是高分子化合物。

由重复单元(称为链节)构成，链节的数量称为聚合度n。

饱和碳链橡胶：橡胶主链上的碳原子之间全部由较高键能的δ键组成。

δ键的电子云围绕C原子直线轴对称分布，电子云的重迭程度大，具有轴对称性，从而使主链上的-C--C-单键能按一定的键角绕着相邻的键作自由内旋转。

形成大分子内旋的动力是大分子的热运动。

减震橡胶相关知识及应用减震橡胶作为现代工程领域中不可或缺的一部分，其重要性不言而喻。

它能够降低振动、减少噪音，进而提高设备的稳定性和可靠性，同时也有助于增加设备的使用寿命。

本文将介绍关于减震橡胶的相关知识和应用。

一、减震橡胶的组成和结构减震橡胶是由橡胶材料和所需添加的填料、助剂以及化学试剂等所组成。

不同的配方会决定橡胶的性质和特点，因此在不同的应用场合中，需要选择不同类型的减震橡胶。

减震橡胶的结构分为三种：薄层式、中空式和密封式。

薄层式的减震橡胶通常是由若干薄层的橡胶片和层间粘合剂构成，可以避免噪音和振动的产生。

中空式的减震橡胶是将橡胶材料制成中空形状，使其能够吸收来自各个方向的振动与冲击力。

而密封式的减震橡胶是将橡胶材料制成密封形状，在内部注入气体或液体，达到减震的效果。

二、减震橡胶的应用领域减震橡胶广泛应用于各种行业和领域中，主要包括以下几个方面：1、建筑工程领域中，减震橡胶常用于建筑物的基础和地下车库等地面的控制，以减少因地震或风雨等天气带来的振动和噪音。

2、机械制造领域中，减震橡胶常用于各种机械设备、车辆和船舶等中，以减少设备运转时产生的振动和噪音，以及保护机械装置和工具的稳定性。

3、电子电器领域中，减震橡胶常用于各种电子设备、电视机、音响和消费电子等中，以减少这些设备运转时产生的振动和噪音，保护设备的性能和寿命。

4、医疗领域中，减震橡胶常用于手术室和医疗设备中，以减少隆起的地板对手术室微小切口和精细手术的影响。

5、其他方面，减震橡胶可以应用于管道、阀门、制动器、减速器等。

三、减震橡胶的性能减震橡胶的性能有：抗压缩性能、剪切应变能力、回弹性、在动态应变下的刚度和耐磨性等。

其中，抗压缩性能是一项最基本的性能，它通过应力-应变曲线来描述。

在减震橡胶板材的生产制造中常用的材料是SBR橡胶，良好的SBR橡胶板材常具有良好的密封性能，以及坚韧耐用的特点。

四、减震橡胶的保养及维护在减震橡胶使用过程中，需要注意以下几点：1、定期检查减震橡胶的状况与安装位置。

氢化丁腈橡胶的结构与性能研究M olecular Structure and Properties ofH ydrogenated N itrile Rubber章菊华,王 珍,张洪雁,苏正涛(北京航空材料研究院,北京100095)ZH ANG Ju hua,WANG Zhen,ZH ANG H o ng y an,SU Zheng tao(Beijing Institute of Aeronautical M aterials,Beijing100095,China)摘要:使用红外光谱(IR)、差示扫描量热法(DSC),热失重(T GA)等方法研究氢化丁腈橡胶(H NBR)分子结构与其低温、高温下物理性能之间的关系。

研究结果显示,H NBR橡胶在720~730cm-1处具有明显的(CH2)n(n>4)红外特征吸收峰,由此可以鉴别H N BR与丁腈橡胶(N BR);随丙烯腈含量及氢化度的增大,H N BR的初始热分解温度升高;分子结构中丙烯腈含量越大,玻璃化转变温度越高,其硫化胶的拉伸强度和恒定压缩永久变形越大,这与H NBR分子中交替结构单元增多引起的结晶有关。

关键词:氢化丁腈橡胶;分子结构;低温性能;高温性能;物理性能中图分类号:T Q333.7 文献标识码:A 文章编号:1001 4381(2011)02 0031 04Abstract:A relationship of molecular structure and phy sical proper ties at low and high temperatur es of hydr ogenated nitrile r ubber(H NBR)w as inv estig ated by Infrared(IR)Spectrosco py,Differential Scanning Caloricity(DSC)and T herm o Grav imetric Analy sis(T GA).It is show n that H NBR has character istic peak of the(CH2)n(n>4)in the backbone at720 730cm-1fo r identified H NBR from NBR.T he initial decomposition tem perature rose w ith the increase o f the acrylo nitrile content and hy drog enatio n.It is also co ncluded that the higher acry lonitr ile content,the hig her T g,tensile str ength and co mpr ession set of H NBR,w hich could be attributed to the crystallization caused by mo re content of repeat units.Key words:hy dro genated nitrile rubber;mo lecular structure;low temper ature pro perty;hig h temper ature pr operty;mechanical per fo rmance氢化丁腈橡胶(H NBR)是由丁腈橡胶(NBR)经催化加氢而制得的新型弹性体。

橡胶方面知识培训橡胶方面知识培训橡胶是一种常见的塑料材料，广泛用于汽车、轮胎、电缆、管道、防水材料等行业。

了解橡胶的性质、加工工艺、检测方法等方面的知识，对于从事相关行业的工程师和技术员来说非常重要。

本文将介绍橡胶方面的知识培训内容。

一、橡胶的基本知识1. 橡胶的种类和特点橡胶主要分为天然橡胶和合成橡胶两大类。

天然橡胶具有良好的耐磨性、弹性和可加工性，但价格较高；合成橡胶可以根据需求进行定制，价格较低，但在某些方面性能不如天然橡胶。

2. 橡胶的结构和性质橡胶由聚合物链构成，不同的聚合物链之间通过交联作用相连。

橡胶具有良好的弹性、抗张强度和耐磨性，在高温、低温和化学物质的作用下仍能保持较好的性能。

3. 橡胶的加工方法橡胶加工主要分为静态成型和动态成型两种。

静态成型包括压缩成型和注塑成型，动态成型包括挤出成型、胶粘成型等。

不同的成型方法适用于不同的产品，需要根据实际需求进行选择。

二、橡胶的检测方法1. 物理性能测试橡胶的物理性能包括拉伸性能、硬度、耐磨性等。

通过拉伸试验机、硬度计等仪器进行测试，可以评估橡胶的性能。

2. 化学物质检测橡胶的化学性质很重要，包括抗氧化性、抗老化性等。

通过对橡胶样品进行荧光光谱、紫外-可见光谱、红外光谱等测试，可以评估橡胶的化学性质。

3. 微结构分析橡胶的微结构对其性能有重要影响，通过电子显微镜，扫描电镜等技术进行精细的结构分析，可以更好地理解橡胶的性能和应用。

三、橡胶的设计与应用1. 橡胶材料的选择在设计使用橡胶制品时，需要考虑到产品的环境条件、使用寿命、性能要求等因素，选取合适的橡胶材料。

2. 橡胶制品的设计橡胶制品的设计需要考虑到产品的结构、加工方法、性能要求等因素，通过CAD、PROE等软件进行设计和模拟分析，确保产品具有优良的性能和稳定的品质。

3. 橡胶制品的应用维护在橡胶制品的维护和保养过程中，需要考虑到产品的加工材料、使用环境、耐磨性等因素，采用正确的维护方法，延长产品的使用寿命。

橡胶的根本构造与性能橡胶的分子特征---构成橡胶弹性体的分子构造有以下特点：①其分子由重复单元〔链节〕构成的长链分子。

分子链柔软其链段有高度的活动性，玻璃化转变温度(Tg)低于室温；②其分子间的吸引力〔范德华力〕较小，在常态〔无应力〕下是非晶态，分子彼此间易于相对运动；③其分子之间有一些部位可以通过化学交联或由物理缠结相连接，形成三维网状分子构造，以限制整个大分子链的大幅度的活动性。

从微观上看，组成橡胶的长链分子的原子和链段由于热振动而处于不断运动中，使整个分子呈现极不规那么的无规线团形状，分子两末端间隔大大小于伸直的长度。

一块未拉伸的橡胶象是一团卷曲的线状分子的缠结物。

橡胶在不受外力作用时，未变形状态熵值最大。

当橡胶受拉伸时，其分子在拉伸方向上以不同程度排列成行。

为保持此定向排列需对其作功，因此橡胶是抵抗受伸张的。

当外力除去时，橡胶将收缩回到熵值最大的状态。

故橡胶的弹性主要是源于体系中熵的变化的“熵弹性〞。

橡胶的应力－应变性质应力－应变曲线是一种伸长结晶橡胶的典型曲线，其主要组分是由于体系变得有序而引起的熵变。

随着分子被渐渐拉直，使得分子链上支链的隔离作用消失，分子间吸引力变得显著起来，从而有助于抵抗进一步的变形，所以橡胶在被充分拉伸时会呈现较的高抗张强度.橡胶在恒应变下的应力是温度的函数。

随温度的升高橡胶的应力将成比例地增大。

橡胶的应力对温度的这种依赖称为焦耳效应，它可以说明金属弹性和橡胶弹性间的根本差异。

在金属中，每个原子都被原子间力保持在严格的晶格中，使金属变形所做的功是用来改变原子间的间隔，引起内能的变化。

因此其弹性称为“能弹性〞。

其弹性变形的范围比橡胶中主要由于体系中熵的变化而产生的“熵弹性〞的变化范围要小得多。

在一般的使用范围内,橡胶的应力-应变曲线是非线性的,因此橡胶的弹性行为不能简单地以杨氏模量来确定。

橡胶的变形与温度、变形速度和时间的关系橡胶分子的变形运动不可能在瞬时完成，因为分子间的吸引力必须由原子的振动能来抑制，假设温度降低时，这些振动变得较不活泼，不能使分子间吸引力迅速破坏，因此变形缓慢。

丁腈橡胶成分一、引言丁腈橡胶是一种重要的合成橡胶，具有优异的耐油、耐溶剂和耐磨损性能，广泛应用于汽车轮胎、密封件、手套等领域。

本文旨在详细介绍丁腈橡胶的成分。

二、丁腈橡胶的基本结构丁腈橡胶是由1,3-丁二烯和丙烯腈共聚而成，其基本结构为线性链状分子。

其中，1,3-丁二烯部分为弹性体，负责提供弹性和拉伸力；而丙烯腈部分则为刚性体，负责提供耐油和耐溶剂性能。

三、主要成分1. 1,3-丁二烯：是合成丁腈橡胶的主要原料之一，通常占总量的70%以上。

它是一种无色液体，在常温下易挥发，具有较好的弹性和拉伸力。

2. 丙烯腈：也是合成丁腈橡胶的主要原料之一，通常占总量的30%左右。

它是一种无色液体，在常温下稳定性较好，具有较好的耐油和耐溶剂性能。

3. 助剂：丁腈橡胶的生产过程中需要加入一些助剂，以改善橡胶的性能。

常用的助剂包括硫化剂、促进剂、防老化剂等。

四、制备方法1. 乳液聚合法：将1,3-丁二烯和丙烯腈分别与乳化剂混合后，进行共聚反应，得到丁腈橡胶乳液。

通过离心、过滤等工艺步骤，将乳液中的水分去除，得到固态丁腈橡胶。

2. 溶液聚合法：将1,3-丁二烯和丙烯腈溶于适当的溶剂中，并加入助剂后，在一定条件下进行共聚反应，得到丁腈橡胶溶液。

通过蒸发、干燥等工艺步骤，将溶液中的溶剂去除，得到固态丁腈橡胶。

五、应用领域由于其优异的性能，丁腈橡胶被广泛应用于汽车轮胎、密封件、手套等领域。

其中，汽车轮胎是丁腈橡胶的主要应用领域之一，占据了丁腈橡胶总需求量的60%以上。

六、结论综上所述，丁腈橡胶是一种由1,3-丁二烯和丙烯腈共聚而成的合成橡胶，其基本结构为线性链状分子。

其主要成分包括1,3-丁二烯、丙烯腈和助剂等。

通过乳液聚合法和溶液聚合法等制备方法可以得到固态丁腈橡胶。

由于其优异的性能，丁腈橡胶被广泛应用于汽车轮胎、密封件、手套等领域。

常见橡胶材料及性能橡胶材料是一种聚合物材料，由高分子化合物、填料、添加剂和加工助剂组成。

它具有高弹性、耐磨损、耐寒热性能好以及耐化学腐蚀等特点，广泛应用于汽车、电子、建筑和医疗行业等领域。

下面是常见的几种橡胶材料及其性能：1.丁苯橡胶(NBR)丁苯橡胶是一种合成橡胶材料，具有良好的油性能和耐油性能。

它具有良好的耐寒热性能、耐酸碱性能和抗氧化性能，在低温下具有较高的弹性。

丁苯橡胶广泛应用于汽车、航空航天和石油化工等领域。

2.丁腈橡胶(NBR)丁腈橡胶是一种合成橡胶材料，具有良好的耐磨性和耐油性能。

它具有较高的弹性和耐腐蚀性能，在高温环境下也有较好的性能稳定性。

丁腈橡胶广泛应用于汽车制造、化工和液压系统等领域。

3.氯丁橡胶(CR)氯丁橡胶是一种合成橡胶材料，具有良好的耐油性和耐气候性能。

它具有较高的弹性和耐磨性能，在宽温度范围内都有较好的性能稳定性。

氯丁橡胶广泛应用于汽车轮胎、输送带和电线电缆等领域。

4.乙丙橡胶(EPM/EPDM)乙丙橡胶是一种合成橡胶材料，具有良好的耐候性、耐酸碱性和耐老化性能。

它具有较高的弹性、耐热性和电绝缘性能，在宽温度范围内都有较好的性能稳定性。

乙丙橡胶广泛应用于汽车密封件、防水材料和电线电缆等领域。

5.丁腈-丁苯橡胶(NBR/PVC)丁腈-丁苯橡胶是一种合成橡胶材料，具有良好的耐油性、耐酸碱性和耐溶剂性能。

它具有较高的弹性和耐磨性能，在宽温度范围内都有较好的性能稳定性。

丁腈-丁苯橡胶广泛应用于汽车油封、工程机械和胶粘剂等领域。

总的来说，橡胶材料具有优异的弹性、耐磨损、耐寒热性能好以及耐化学腐蚀等特点，并具有各种不同的应用领域。

选择适合的橡胶材料可以根据所需的性能要求和使用环境来确定。

橡胶材料的研发和应用将会继续推动人类社会的发展和进步。