橡膠制品指以天然及合成橡膠為原料生產(chǎn)各種橡膠制品的活動,還包括利用廢橡膠再生產(chǎn)的橡膠制品,。
一,、橡膠的種類及特點
㈠ 通用型橡膠
⒈ 天然橡膠 NR:從三葉橡膠樹的乳膠制得,基本化學(xué)成分為順-聚異戊二烯,,是異戊二烯的聚合物,。
是制作膠帶、膠管,、膠鞋的原料,,適用于制作減震零件、在汽車剎車油,、乙醇等帶氫氧根的液體中使用的制品,。
優(yōu)點: 具有很好的耐磨性、很高的彈性,、扯斷強(qiáng)度及伸長率,,耐酸堿,綜合性能好,。
缺點: 不耐熱,,不耐油(可耐植物油),在礦物油或汽油中易膨脹和溶解,,耐堿但不耐強(qiáng)酸,。在空氣中易老化,遇熱變粘,。
⒉ 異戊橡膠 IR:全名為順-1,,4-聚異戊二烯橡膠,由異戊二烯制得的高順式合成橡膠,,采用溶液聚合法生產(chǎn),。因其結(jié)構(gòu)和性能與天然橡膠近似,故又稱合成天然橡膠,。
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。
優(yōu)點: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(xué)穩(wěn)定性,,質(zhì)量均一性、加工性能等優(yōu)于天然橡膠,。
缺點:生膠(未加工前)強(qiáng)度顯著低于天然橡膠。
⒊ 丁苯橡膠 SBR:由丁二烯和苯乙烯共聚制得,。是產(chǎn)量最大的通用合成橡膠,,按生產(chǎn)方法分為乳液聚合丁苯橡膠、溶液聚合丁苯橡膠和熱塑性橡膠(SBR),。
廣泛用于輪胎業(yè),、鞋業(yè)、布業(yè)及輸送帶行業(yè)等,。
優(yōu)點: 低成本的非抗油性材質(zhì),,良好的抗水性,硬度70以下具良好彈力,,高硬度時具較差的壓縮性,。與天然膠比較,品質(zhì)均勻,,異物少,,具有更好耐磨性及耐老化性,其綜合性能和化學(xué)穩(wěn)定性好,,可與天然膠摻合使用,。
缺點: 機(jī)械強(qiáng)度較弱,不建議使用強(qiáng)酸,、臭氧,、油類、油酯和脂肪及大部份的碳?xì)浠衔镏小?/p>
⒋ 順丁橡膠 BR:全名為順式-1,,4-聚丁二烯橡膠,,由丁二烯經(jīng)溶液聚合制得。
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,。
優(yōu)點:硫化后的順丁橡膠具有特別優(yōu)異的耐寒性,、耐磨性和彈性,動負(fù)荷下發(fā)熱少,,耐老化性能好,,易與天然橡膠、氯丁橡膠,、丁腈橡膠等并用,。
缺點:抗撕裂性能較差,,抗?jié)窕阅懿缓谩?/p>
⒌ 氯丁橡膠 CR:由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,。硫化后的橡膠彈性耐磨性好,,配方內(nèi)不含硫磺,因此非常容易制作,,有特別好的耐候性能,,不怕激烈的扭曲,不怕制冷劑,,耐稀酸,、耐硅酯系潤滑油,一般使用溫度范圍為 -50-150 ℃,。
氯丁橡膠用途廣泛,,如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(xué)腐蝕的設(shè)備襯里,。制作各種直接接觸大氣,、陽光、臭氧的零件,。適用于各種耐燃,、耐化學(xué)腐蝕的橡膠品。不建議使用強(qiáng)酸,、硝基烴,、酯類、氯仿及酮類的化學(xué)物之中,,耐R12制冷劑的密封件,,家電用品上的橡膠零件或密封件。
優(yōu)點: 具有良好的綜合性能,,如抗張強(qiáng)度高,,耐水、耐油,、耐燃,、耐熱、耐光,、耐老化,、耐氧化和耐臭氧。彈性及壓縮變形性良好,,具抗動物及植物油的特性,,不會因中性化學(xué)物脂肪,、油脂、多種油品,、溶劑而影響物性,,具防燃特性?;瘜W(xué)穩(wěn)定性較高,。
缺點: 密度較大,常溫下易結(jié)晶變硬,,貯存性不好,電絕緣性能,,耐寒性能較差,,在低溫時易結(jié)晶、硬化,,生膠在貯存時不穩(wěn)定,。不耐磷酸酯系液壓油。在苯胺點低的礦物油中膨脹量大,。
⒍ 乙丙橡膠 EPDM: 以乙烯和丙烯為主要原料合成,,化學(xué)穩(wěn)定性好,,耐磨性,、彈性、耐油性和丁苯橡膠接近,。在EP主鏈上導(dǎo)入少量有雙鏈的第三成份而可加硫即成EPDM,,一般使用溫度為零下50-150 ℃,。對極性溶劑如醇、酮等抵抗性極佳,。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,,作電線,、電纜包皮及高壓、超高壓絕緣材料,。制造膠鞋,、衛(wèi)生用品等淺色制品??纱罅砍溆秃吞畛涮己?,制品價格較低,常用作高溫水蒸汽環(huán)境,、衛(wèi)浴設(shè)備密封件或零件,。制動(剎車)系統(tǒng)中的橡膠零件,。散熱器(汽車水箱)中的密封件。
優(yōu)點:具良好抗候性及抗臭氧性,,極佳的抗水性及抗化學(xué)物,,可使用醇類及酮類,耐高溫蒸氣,,對氣體具良好的不滲透性,。耐熱性、耐老化性,、耐臭氧性,、電絕緣性安定性均非常優(yōu)秀,
缺點:不建議用于食品用途或是暴露于芳香烴之中,。
⒎ 丁基橡膠 IIR:為異丁烯與少量異戊二烯聚合而成,,因甲基的立體障礙分子的運動比其他聚合物少,一般使用溫度范圍為零下54-110 ℃,。
常用于汽車輪胎的內(nèi)胎,、皮包、橡膠膏紙,、窗框橡膠,、蒸汽軟管、耐熱輸送帶等,。
優(yōu)點:對大部份氣體具不滲透性,,對熱、日光,、臭氧抵抗性大,,電器絕緣性佳;對極性溶劑抵抗大,,可暴露于動物或植物油或是可氣化的化學(xué)物中,。
缺點:不建議與石油溶劑,膠煤油和芳烴同時使用,。
㈡ 特種型橡膠
特種型橡膠指具有某些特殊性能的橡膠,。
⒈ 丁腈橡膠 NBR:由丁二烯和丙烯腈經(jīng)乳液共聚而成的聚合物,丙烯腈含量越高,,耐油性越好,但耐寒性則相應(yīng)下降,。一般使用溫度范圍為零下25-100 ℃。丁腈橡膠以其優(yōu)異的耐油性蓍稱,??稍?20℃的空氣中或在150℃的油中長期使用。導(dǎo)電性比較好。
應(yīng)用廣泛,,主要用于耐油制品,,多種耐油墊圈、墊片,、套管,、軟包裝、軟膠管,、印染膠輥,、電纜膠材料,抗靜電的橡膠制品等,。在汽車,、航空、石油,、復(fù)印等行業(yè)中成為必不可少的彈性材料,。各種密封制品,阻燃制品,與酚醛并用做結(jié)構(gòu)膠粘劑,,
優(yōu)點:具良好的抗油、抗水,、抗溶劑及抗高壓油的特性,。良好的壓縮性、伸長力,、耐磨性,、耐老化性和氣密性及優(yōu)良的粘結(jié)性能。
缺點:不適合用于極性溶劑之中,,例如酮類,、臭氧、硝基烴,,MEK可與天然膠摻合使用,。 耐臭氧性、電絕緣性和耐寒性都比較差,。
⒉ 氫化丁腈膠 HNBR:丁腈膠經(jīng)氫化后去除部份雙鏈而成,,其耐溫性、耐候性比一般丁腈橡膠高很多,,耐油性與一般丁腈膠相近,。一般使用溫度范圍為零下25-150 ℃。
適用于洗衣或洗碗的清洗劑中,,廣泛用于環(huán)保冷媒,、R134a系統(tǒng)中的密封件、汽車發(fā)動機(jī)系統(tǒng)密封件,。
優(yōu)點:有較佳的抗磨性,,極佳的抗蝕,、抗張、抗撕和壓縮性,。在臭氧等大氣狀況下具良好的抵抗性,。
缺點:不建議使用于醇類,酯類或是芳香族的溶液中,。
⒊ 硅橡膠 Q:主鏈由硅,、氧原子交替形成主鏈,側(cè)鏈為含碳基團(tuán),,在硅原子上帶有有機(jī)基團(tuán),。用量最大是側(cè)鏈為乙烯的硅橡膠。既耐熱,,又耐寒,,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,。
硅橡膠制品屬于生物相容性材料,,與人們的生活息息相關(guān),遙控器,、鍵盤,、pos機(jī)、掃描儀,、手機(jī),、電子詞典、手機(jī)套等都與硅橡膠有關(guān)系,。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,。無色的硅橡膠制品是沒有毒的,,可以做人工器官,用于美容行業(yè)和理療行業(yè)等,。
優(yōu)點:耐高低溫,,耐臭氧,電絕緣性好,。
缺點:強(qiáng)度低,,抗撕裂性能差,耐磨性能差,。
⒋ 氟橡膠 FKM:氟橡膠是由含氟單體經(jīng)過聚合或縮聚而得到分子主鏈或側(cè)鏈的碳原子上連有氟原子的合成高分子彈性聚合物,。由于所用含氟單體的不同,氟橡膠擁有許多品種,大類可分為含氟烯烴類共聚物和亞硝基類共聚物,。通常以共聚物中含氟單元的氟原子數(shù)目來表示,,如氟橡膠23,是偏二氟乙烯同三氟氯乙烯的共聚物,。按化學(xué)組成可分為含氟烯經(jīng)類氟橡膠,、氟硅橡膠、亞硝基氟橡膠,、氟化丙烯酸酯橡膠,、氟化磷腈橡膠、全氟醚橡膠等,。
是現(xiàn)代航天,、航空、汽車,、石油和家用電器等領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用,,是國防尖端工業(yè)中無法替代的關(guān)鍵材料。
優(yōu)點:具有耐高溫,、耐油,、耐腐蝕、抗氧化,,耐溶劑,、耐燃、耐化學(xué)物與耐氣候的特性,。
⒌ 聚硫橡膠 PSR:由二鹵代烷與堿金屬或堿土金屬的多硫化物縮聚而成,。此外,,還有聚氨酯橡膠,、氯醇橡膠、丙烯酸酯橡膠等,,多與丁腈橡膠并用,。
優(yōu)點:有優(yōu)異的耐油和耐溶劑性,
缺點:強(qiáng)度不高,,耐老化性,、加工性不好,有臭味,。
⒍ 海綿橡膠 又稱之為泡沫橡膠,、發(fā)泡橡膠或微孔橡膠,是一種多孔性的彈性材料,,它是具有孔眼結(jié)構(gòu)的各種橡膠的總稱,。這類多孔狀材料的孔眼遍及材料整體,根據(jù)孔眼結(jié)構(gòu)的不同,分為閉孔(孔眼與孔眼之間互不相通),、開孔(孔眼與孔眼相互之間未被孔壁完全隔開,,具有一定程度的連通性)和混合孔(兼有開孔和閉孔兩種結(jié)構(gòu))三種。
微孔橡膠主要包括膨脹橡膠和海綿橡膠兩類,。包括軟質(zhì)海綿,、硬質(zhì)海綿、微氣泡海綿,、導(dǎo)電性海綿,、磁性海綿、水膨脹海綿,、復(fù)合海綿等,。
海綿橡膠制品廣泛應(yīng)用于密封、減震,、隔熱,、隔音、印染乃至離子交換等許多方面,,在航空,、汽車、儀器,、儀表,、家電和包裝工業(yè)中都有廣泛的應(yīng)用。其外形有板狀,、條狀,、管狀、輥筒,、墊圈等,,規(guī)格繁多,形狀各異,。不同的使用條件,,要求有不同的孔眼結(jié)構(gòu)和孔徑尺寸。為此,,要求在配方和加工工藝上作相應(yīng)的調(diào)整以達(dá)到相應(yīng)的使用性能,。
二、橡膠的使用
⒈ 交通運輸
橡膠工業(yè)是隨著汽車工業(yè)發(fā)展起來的,。橡膠消耗在交通運輸方面占有相當(dāng)大的比重,。在海、陸,、空交通運輸上,,哪一個都離不開橡膠制品,。例如:一輛解放牌4噸載重汽車,需要橡膠制品200多千克,,一節(jié)硬座車廂需裝配橡膠制品總重300多千克,,一艘萬噸巨輪就需橡膠制品近10噸重,一架噴氣式客機(jī)需要將近600千克的橡膠,。作為運輸工具的輪胎,,鐵路車輛及汽車的橡膠彈簧減震制品,大型商店,、車站,、地鐵的載人運輸帶。此外,,還有用橡膠制做的"氣墊船",、"氣墊車"等。
⒉ 工業(yè)礦山
工業(yè)部門需要大量大大小小的橡膠制品,,品種多,,用途廣,有的還有特殊要求,。主要制品有膠帶,、膠管、密封墊圈,、膠輥,、膠板、橡膠襯里及勞動保護(hù)用品,。在礦山,、煤炭、冶金等工業(yè)應(yīng)用膠帶,、鋼絲繩芯運輸帶或合成纖維運輸帶來運輸成品,。礦用磨機(jī)橡膠襯里,以鍛膠代替錳鋼,,使用壽命提高了二至四倍,,還減小了噪音,,這一產(chǎn)品已在世界范圍內(nèi)推廣,。
⒊ 農(nóng)林水利
除拖拉機(jī)和農(nóng)業(yè)機(jī)械用各種輪胎外,聯(lián)合收割機(jī)需用的橡膠履帶,,灌溉用水池,、水庫采用的橡膠防滲層及橡膠水壩,橡膠船,、救生用品等用量都在增長,,在農(nóng)副產(chǎn)品加工設(shè)備和林,、牧、漁業(yè)技術(shù)裝備等方面,,都有橡膠配件,。如一臺鐵牛-40型輪式拖拉機(jī),需要橡膠制品121件之多,。隨著農(nóng)業(yè)機(jī)械化,、農(nóng)田水利的大發(fā)展,所需橡膠制品會愈來愈多,。
⒋ 軍事國防
橡膠是重要的戰(zhàn)略物資,,在軍事國防上應(yīng)用更是十分廣泛,軍事裝備,、空軍設(shè)施,、國防工程都有橡膠的足跡。比如,,一輛坦克要用八百多千克橡膠;一艘三萬噸級的軍艦要用六十八噸橡膠,,使用橡膠制做的船舶、帳篷,、倉庫以及防護(hù)用具,、浴水服裝等品種也很多。至于國防尖端技術(shù)需要的耐高溫,、耐低溫,、耐油、耐高度真空等特殊性能的橡膠制品更是不可缺少,。隨著國防現(xiàn)代化的發(fā)展,,要求能耐零下100-400℃的溫度范圍,并能抵抗各種酸,、堿和氧化劑具有特殊性能的橡膠,,正在研制生產(chǎn)。
⒌ 土木建筑
在建筑施工中使用的機(jī)械,,運輸設(shè)備,、防護(hù)用品等都有橡膠制品的配件。例如,,在建筑物上使用的玻璃窗密封橡膠條,,隔音地板、消聲海綿,、橡膠地毯,、防雨材料以及用乳狀涂料。安裝大型橡膠彈簧座墊,,以減少地鐵所造成的震動和噪音,,減輕地震對建筑物的破壞,。把膠乳混入水泥,可以提高水泥的彈性和耐磨性,。在瀝青中加入3%的橡膠或膠乳鋪設(shè)馬路的路面,,可防止路面的龜裂,并提高耐沖擊力,。
⒍ 電氣通訊
橡膠的另一特性是絕緣性能好,,不易導(dǎo)電。各種電線,、電纜多采用橡膠制成,。硬質(zhì)橡膠也多用來制做膠管、膠棒,、膠板,、隔板以及電瓶殼。此外,,還廣泛用作防護(hù)用品絕緣手套,、絕緣膠靴鞋等。
⒎ 醫(yī)療衛(wèi)生
在醫(yī)療衛(wèi)生部門有許多橡膠制品在應(yīng)用,,如醫(yī)院里的各種膠管,,手術(shù)用的手套、冰囊,、海綿座墊等多是橡膠制品,。作為醫(yī)療設(shè)備和儀器的配件也有橡膠制品。醫(yī)用橡膠制品往往還有特殊要求,,如無毒,、殺菌、生理惰性,、耐放射等,。丁基橡膠具有較高的生物惰性、化學(xué)穩(wěn)定性和較微的透水透氣性,,用來加工橡膠瓶塞,,能保證高吸濕、抗生素和抗癌制劑的保存,。采用硅橡膠制造人造器官及人體組織代用品有了很大進(jìn)展,,還用它制作藥物膠囊,放入體內(nèi)適當(dāng)位置,,使囊內(nèi)藥物緩慢連續(xù)地釋放出來,,既能提高療效又比較安全,。
⒏ 商品儲存
橡膠薄膜廣泛地應(yīng)用于調(diào)控儲藏水果和蔬菜,。硅橡膠對CO2和O2有著優(yōu)越的透氣性及適當(dāng)透氣比,。根據(jù)不同果品蔬菜的呼吸強(qiáng)度及數(shù)量等的差異,制成各種大小的硅橡膠空氣袋,,使袋內(nèi)維持適量的CO2,,形成良好的氣體儲藏環(huán)境,從而抑制果品蔬菜呼吸強(qiáng)度,,延緩代謝速度,,推遲水果蔬菜的后熟過程,減少水分蒸發(fā),,防止腐爛,。
⒐ 文教體育
常見的各種球膽、乒乓球拍海綿膠面,、游泳腳蹼,、玩具皮球、金筆筆膽,、橡皮,、橡膠團(tuán)、橡皮線,、橡膠印,、橡皮布、氣球以及海綿膠墊等,,廣泛用于文教機(jī)關(guān),、辦公室、設(shè)計繪圖以及體育運動器材等,。
⒑ 生活用品
日常生活中有不少橡膠制品在為我們服務(wù),,遍為城鄉(xiāng)居民所穿用,它是橡膠制品中消費量很大的一種,。如雨衣,、膠鞋、熱水袋,、松緊帶,、兒童玩具、海綿座墊以及乳膠浸漬制品等,。