通用高分子材料橡胶.pptx

橡胶的分类橡胶的分类结构及其与性能的关系结构及其与性能的关系第二章第二章 通用高分子材料通用高分子材料橡胶制品的组分橡胶制品的组分天然橡胶天然橡胶合成橡胶合成橡胶热塑弹性体热塑弹性体2.2橡橡胶胶橡胶：在外力作用下能发生较大的形变，当外力橡胶：在外力作用下能发生较大的形变，当外力解除后，又能迅速恢复其原来形状的有机高分子解除后，又能迅速恢复其原来形状的有机高分子弹性体，使用温度范围弹性体，使用温度范围TgTf。橡胶在很宽的温度橡胶在很宽的温度(-50150)范围内具有优异范围内具有优异的弹性，所以又称为高弹体。的弹性，所以又称为高弹体。橡橡胶胶产产品品天然橡胶天然橡胶合成橡胶合成橡胶通通用用橡橡胶胶特特种种橡橡胶胶丁苯橡胶丁苯橡胶（SBR）顺丁橡胶顺丁橡胶（BR）丁基橡胶丁基橡胶（IIR）乙丙橡胶乙丙橡胶（EPR）氯丁橡胶氯丁橡胶（CR）氟橡胶氟橡胶（FPM）硅橡胶硅橡胶（SiR）2.2.1橡胶的分类橡胶的分类按形态分：固体、液体、粉末橡胶按形态分：固体、液体、粉末橡胶按来源和按来源和用途分：用途分：5（1）天然橡胶的发现和利用）天然橡胶的发现和利用橡胶的发展历史橡胶的发展历史v早在早在11世纪，南美洲人即已开始利用野生天然橡胶。世纪，南美洲人即已开始利用野生天然橡胶。v1496，哥伦布第二次到美洲，发现橡胶树；，哥伦布第二次到美洲，发现橡胶树；v1736年法国人孔达米纳参加法国科学院赴南美考察队，观察到三叶橡胶年法国人孔达米纳参加法国科学院赴南美考察队，观察到三叶橡胶树流出的胶乳可固化为具有弹性的物质。树流出的胶乳可固化为具有弹性的物质。v1823，英国人麦金托什创办第一个橡胶防水布厂，英国人麦金托什创办第一个橡胶防水布厂橡胶工业的开始；橡胶工业的开始；v同期，英国人同期，英国人Hancock发现橡胶通过两个转动滚筒的缝隙反复加工，可以发现橡胶通过两个转动滚筒的缝隙反复加工，可以降低弹性，提高塑性。这一发现奠定了橡胶加工的基础，他被公认为世界橡降低弹性，提高塑性。这一发现奠定了橡胶加工的基础，他被公认为世界橡胶工业的先驱。胶工业的先驱。v1839，Goodyear发现硫磺可使橡胶硫化发现硫磺可使橡胶硫化奠定橡胶加工业的基础；奠定橡胶加工业的基础；v1888，Dunlop发明充气轮胎发明充气轮胎橡胶工业真正起飞；橡胶工业真正起飞；v1904，Mote采用碳黑对橡胶进行增强。采用碳黑对橡胶进行增强。6（2）合成橡胶的发现和应用）合成橡胶的发现和应用v1900，确定了天然橡胶的结构，确定了天然橡胶的结构合成橡胶成为可能；合成橡胶成为可能；v1932，前苏联使丁钠橡胶工业化，之后相继出现了氯丁、，前苏联使丁钠橡胶工业化，之后相继出现了氯丁、丁腈、丁苯橡胶；丁腈、丁苯橡胶；v19世纪世纪50年代，年代，Zeigler-Natta催化剂的发现，导致合成橡催化剂的发现，导致合成橡胶的新飞跃，出现了顺丁、乙丙、异戊橡胶；胶的新飞跃，出现了顺丁、乙丙、异戊橡胶；v1965-1973，出现了热塑性弹性体，即第三代橡胶；，出现了热塑性弹性体，即第三代橡胶；v茂金属催化剂给橡胶工业带来新的革命，现在已合成了茂金属催化剂给橡胶工业带来新的革命，现在已合成了茂金属乙丙橡胶等新型橡胶品种；茂金属乙丙橡胶等新型橡胶品种；v环氧化、接枝、共混、动态硫化等技术的采用，橡胶向环氧化、接枝、共混、动态硫化等技术的采用，橡胶向着高性能化、功能化特种化方向发展。着高性能化、功能化特种化方向发展。橡胶的发展历史橡胶的发展历史7国内发展现状国内发展现状从从2003年起，中国即成为世界第一橡胶消费大国；但我们年起，中国即成为世界第一橡胶消费大国；但我们又是一个橡胶资源匮乏的国家，又是一个橡胶资源匮乏的国家，“十五十五”以来，国内消费以来，国内消费的天然橡胶的天然橡胶65%以上、合成橡胶以上、合成橡胶40%以上靠进口。以上靠进口。2.2.2结构及其与性能的关系结构及其与性能的关系一、一、一、一、结构特征结构特征结构特征结构特征1 1大分子链具有足够的柔性，玻璃化温度大分子链具有足够的柔性，玻璃化温度大分子链具有足够的柔性，玻璃化温度大分子链具有足够的柔性，玻璃化温度应比室温低得多。应比室温低得多。应比室温低得多。应比室温低得多。2 2在使用条件下不结晶或结晶度很小。在使用条件下不结晶或结晶度很小。在使用条件下不结晶或结晶度很小。在使用条件下不结晶或结晶度很小。理想情况：理想情况：理想情况：理想情况：拉伸时结晶拉伸时结晶拉伸时结晶拉伸时结晶高模量、高强度高模量、高强度高模量、高强度高模量、高强度去除负荷后结晶熔化去除负荷后结晶熔化去除负荷后结晶熔化去除负荷后结晶熔化弹性恢复弹性恢复弹性恢复弹性恢复3 3在使用条件下无分子间相对滑动。在使用条件下无分子间相对滑动。在使用条件下无分子间相对滑动。在使用条件下无分子间相对滑动。二、二、结构与性能的关系结构与性能的关系1 1、弹性和强度、弹性和强度、弹性和强度、弹性和强度分子链柔顺性越大，橡胶的弹性就越大分子链柔顺性越大，橡胶的弹性就越大分子链柔顺性越大，橡胶的弹性就越大分子链柔顺性越大，橡胶的弹性就越大；分子量越高，橡胶的弹性和强度越大；分子量越高，橡胶的弹性和强度越大；分子量越高，橡胶的弹性和强度越大；分子量越高，橡胶的弹性和强度越大；适度适度适度适度交联成网状结构，可提高橡胶的弹性和强度；交联成网状结构，可提高橡胶的弹性和强度；交联成网状结构，可提高橡胶的弹性和强度；交联成网状结构，可提高橡胶的弹性和强度；非晶态结构具有弹性，晶态可提高强度。非晶态结构具有弹性，晶态可提高强度。非晶态结构具有弹性，晶态可提高强度。非晶态结构具有弹性，晶态可提高强度。2、耐热性和耐老化性能、耐热性和耐老化性能橡胶的橡胶的橡胶的橡胶的耐热性耐热性耐热性耐热性主要取决于主链上化学键的键能。主要取决于主链上化学键的键能。主要取决于主链上化学键的键能。主要取决于主链上化学键的键能。含有含有Si-C、C-O、Si-O和和C-F键的橡胶具有较好的耐热性，如键的橡胶具有较好的耐热性，如硅橡胶、丙烯酸酯橡胶、含氟橡胶等。硅橡胶、丙烯酸酯橡胶、含氟橡胶等。CS不饱和橡胶主链上的双键易被臭氧氧化，次甲基不饱和橡胶主链上的双键易被臭氧氧化，次甲基的氢也易被氧化，耐老化性差。的氢也易被氧化，耐老化性差。带供电取代基者容易氧化，而带吸电取代基者较难氧化。带供电取代基者容易氧化，而带吸电取代基者较难氧化。耐老化性耐老化性耐老化性耐老化性-CH-CH2 2C=CC=C臭氧破坏裂解臭氧破坏裂解易被氧化降解或交联易被氧化降解或交联降低玻璃化温度降低玻璃化温度降低玻璃化温度降低玻璃化温度避免结晶避免结晶避免结晶避免结晶无规共聚；无规共聚；无规共聚；无规共聚；聚合之后无规地引入基团；聚合之后无规地引入基团；聚合之后无规地引入基团；聚合之后无规地引入基团；适当地进行链支化和交联，采用不导致立适当地进行链支化和交联，采用不导致立适当地进行链支化和交联，采用不导致立适当地进行链支化和交联，采用不导致立构规整性的聚合方法及控制几何异构等。构规整性的聚合方法及控制几何异构等。构规整性的聚合方法及控制几何异构等。构规整性的聚合方法及控制几何异构等。降低分子链的刚性；降低分子链的刚性；降低分子链的刚性；降低分子链的刚性；减小链间作用力；减小链间作用力；减小链间作用力；减小链间作用力；提高分子的对称性；提高分子的对称性；提高分子的对称性；提高分子的对称性；与与与与TgTg较低的聚合物共聚；较低的聚合物共聚；较低的聚合物共聚；较低的聚合物共聚；减少交联键；减少交联键；减少交联键；减少交联键；加入溶剂和增塑剂等。加入溶剂和增塑剂等。加入溶剂和增塑剂等。加入溶剂和增塑剂等。3 3、耐寒性、耐寒性、耐寒性、耐寒性橡胶耐寒性不足原因？橡胶耐寒性不足原因？Tg过高过高结晶结晶4 4、化学反应性、化学反应性、化学反应性、化学反应性有利：交联反应或进行取代等改性反应有利：交联反应或进行取代等改性反应有害：氧化降解等有害：氧化降解等5 5、结构与加工性能、结构与加工性能、结构与加工性能、结构与加工性能橡胶的分子量通常大于缠结的临界分子量。橡胶的分子量通常大于缠结的临界分子量。橡胶的分子量越大，则熔体粘度越大，压出膨胀率增加，橡胶的分子量越大，则熔体粘度越大，压出膨胀率增加，胶料的强度和粘着强度都随之增大。胶料的强度和粘着强度都随之增大。橡胶的分子量分布较宽，高分子量部分提供强度，橡胶的分子量分布较宽，高分子量部分提供强度，低分子量部分起增塑剂作用。低分子量部分起增塑剂作用。2.2.3橡胶制品的组分橡胶制品的组分橡胶制品的主要原材科是橡胶制品的主要原材科是橡胶制品的主要原材科是橡胶制品的主要原材科是生胶生胶生胶生胶(或再生胶或再生胶或再生胶或再生胶)以及以及以及以及各种各种各种各种配合剂配合剂配合剂配合剂，有些制品还需要用，有些制品还需要用，有些制品还需要用，有些制品还需要用骨架材料骨架材料骨架材料骨架材料。一、生胶一、生胶一、生胶一、生胶生胶是指无配合剂、未经硫化的橡胶。生胶是指无配合剂、未经硫化的橡胶。生胶是指无配合剂、未经硫化的橡胶。生胶是指无配合剂、未经硫化的橡胶。天然橡胶天然橡胶天然橡胶天然橡胶 合成橡胶合成橡胶合成橡胶合成橡胶人工合成的高分子弹性材料人工合成的高分子弹性材料 生胶：生胶：生胶：生胶：再生胶是废硫化橡胶经化学、热及机械加工处理后所再生胶是废硫化橡胶经化学、热及机械加工处理后所制得的，具有一定可塑性、可重新硫化的橡胶材料。制得的，具有一定可塑性、可重新硫化的橡胶材料。直接用于乳胶制品直接用于乳胶制品生胶生胶二、橡胶的配合剂二、橡胶的配合剂二、橡胶的配合剂二、橡胶的配合剂 1 1、硫化剂硫化剂硫化剂硫化剂用来使生胶的结构由线型转变为交联用来使生胶的结构由线型转变为交联用来使生胶的结构由线型转变为交联用来使生胶的结构由线型转变为交联体型结构，从而具有一定强度、韧性、高弹性。体型结构，从而具有一定强度、韧性、高弹性。体型结构，从而具有一定强度、韧性、高弹性。体型结构，从而具有一定强度、韧性、高弹性。由于天然橡胶最早是采用硫黄交联，所以将橡胶的由于天然橡胶最早是采用硫黄交联，所以将橡胶的由于天然橡胶最早是采用硫黄交联，所以将橡胶的由于天然橡胶最早是采用硫黄交联，所以将橡胶的交联过程称为交联过程称为交联过程称为交联过程称为“硫化硫化硫化硫化”。目前使用的硫化剂有：硫黄目前使用的硫化剂有：硫黄目前使用的硫化剂有：硫黄目前使用的硫化剂有：硫黄含硫化合物含硫化合物含硫化合物含硫化合物过氧化物过氧化物过氧化物过氧化物胺类化合物胺类化合物胺类化合物胺类化合物金属化合物金属化合物金属化合物金属化合物2 2、硫化促进剂硫化促进剂硫化促进剂硫化促进剂 缩短硫化时间，降低硫化温度，改善橡胶性能。缩短硫化时间，降低硫化温度，改善橡胶性能。缩短硫化时间，降低硫化温度，改善橡胶性能。缩短硫化时间，降低硫化温度，改善橡胶性能。常用促进剂：二硫化氨基甲酸盐常用促进剂：二硫化氨基甲酸盐常用促进剂：二硫化氨基甲酸盐常用促进剂：二硫化氨基甲酸盐 黄原酸盐类黄原酸盐类黄原酸盐类黄原酸盐类 噻唑类噻唑类噻唑类噻唑类 硫脲类硫脲类硫脲类硫脲类 醛类醛类醛类醛类 醛胺类醛胺类醛胺类醛胺类 硫硫 化化硫化剂硫化剂硫化剂硫化剂3 3、硫化活性剂硫化活性剂硫化活性剂硫化活性剂 用来提高促进剂的活性，又称助促进剂。用来提高促进剂的活性，又称助促进剂。用来提高促进剂的活性，又称助促进剂。用来提高促进剂的活性，又称助促进剂。常用活化剂有氧化锌、氧化镁、硬酯酸等。常用活化剂有氧化锌、氧化镁、硬酯酸等。常用活化剂有氧化锌、氧化镁、硬酯酸等。常用活化剂有氧化锌、氧化镁、硬酯酸等。4 4、填充剂填充剂填充剂填充剂用来提高橡胶的强度、改善工艺性能和降低成本。用来提高橡胶的强度、改善工艺性能和降低成本。用来提高橡胶的强度、改善工艺性能和降低成本。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、二用于提高性能的填充剂称为补强剂，如炭黑、二用于提高性能的填充剂称为补强剂，如炭黑、二用于提高性能的填充剂称为补强剂，如炭黑、二氧化硅等；另外还有用于降低成本的填充剂，如滑氧化硅等；另外还有用于降低成本的填充剂，如滑氧化硅等；另外还有用于降低成本的填充剂，如滑氧化硅等；另外还有用于降低成本的填充剂，如滑石粉、硫酸钡等。石粉、硫酸钡等。石粉、硫酸钡等。石粉、硫酸钡等。5 5、增塑剂：、增塑剂：、增塑剂：、增塑剂：用来增加橡胶的塑性和柔韧性。用来增加橡胶的塑性和柔韧性。用来增加橡胶的塑性和柔韧性。用来增加橡胶的塑性和柔韧性。6 6、防老剂：、防老剂：、防老剂：、防老剂：用来防止或延缓橡胶老化。用来防止或延缓橡胶老化。用来防止或延缓橡胶老化。用来防止或延缓橡胶老化。主要有胺类和酚类防老剂。主要有胺类和酚类防老剂。主要有胺类和酚类防老剂。主要有胺类和酚类防老剂。三、骨架材料三、骨架材料三、骨架材料三、骨架材料增大制品的机械强度，减小变形。增大制品的机械强度，减小变形。增大制品的机械强度，减小变形。增大制品的机械强度，减小变形。金属材料除做骨架材料外，还可作结构配件，如内胎气门嘴等。金属材料除做骨架材料外，还可作结构配件，如内胎气门嘴等。金属材料除做骨架材料外，还可作结构配件，如内胎气门嘴等。金属材料除做骨架材料外，还可作结构配件，如内胎气门嘴等。骨架材料的用量：雨衣用骨架材料约占骨架材料的用量：雨衣用骨架材料约占骨架材料的用量：雨衣用骨架材料约占骨架材料的用量：雨衣用骨架材料约占80-9080-90 输送带约占输送带约占输送带约占输送带约占6565 轮胎类约占轮胎类约占轮胎类约占轮胎类约占10-1510-15 纺织纤维纺织纤维纺织纤维纺织纤维 纤维材料纤维材料纤维材料纤维材料 玻璃纤维玻璃纤维玻璃纤维玻璃纤维 金属材料金属材料金属材料金属材料 铜丝、钢丝等铜丝、钢丝等铜丝、钢丝等铜丝、钢丝等制成帘布、帆布、制成帘布、帆布、制成帘布、帆布、制成帘布、帆布、线绳以及针织品等线绳以及针织品等线绳以及针织品等线绳以及针织品等骨架材料骨架材料骨架材料骨架材料天然纤维天然纤维天然纤维天然纤维合成纤维合成纤维合成纤维合成纤维2.2.4天然橡胶天然橡胶（NRNR）也称杜仲胶，分子链有序，易结也称杜仲胶，分子链有序，易结晶，通常温度下为硬质固体。晶，通常温度下为硬质固体。n为为500010000，相对分子量在，相对分子量在3万万3000万之间，万之间，常温下是无定形高弹性物质。常温下是无定形高弹性物质。98%NR来自巴西橡胶树（三叶橡胶树）；来自巴西橡胶树（三叶橡胶树）；全世界全世界NR的的90%以上产自东南亚地区，主要是马来西亚、以上产自东南亚地区，主要是马来西亚、印尼、斯里兰卡、泰国；印尼、斯里兰卡、泰国；至今至今NR的消耗量仍约占橡胶总消耗量的的消耗量仍约占橡胶总消耗量的40%天然橡胶的性能天然橡胶的性能良良好好的的弹弹性性和和较较高高的的机机械械强强度度；是是一一种种结结晶晶橡橡胶胶，在在外外力力拉拉伸伸时时形形成成结结晶晶，产产生生自自补补强强作作用用，纯纯NR硫硫化化胶胶拉拉伸伸强强度度可可达达1725MPa，用用炭炭黑黑增增强强可可达达2535MPa。有有很很好好的的耐耐屈屈挠挠、疲疲劳劳性性能能，滞滞后后损损失失小小，多多次次形形变变时时发发热热低低。因因含含有有不不饱饱和和双双键键，所所以以化化学学性性质质活活泼泼，易易进进行行加加工工、取取代、氧化、交联等化学反应，易于老化和降解。代、氧化、交联等化学反应，易于老化和降解。天然橡胶的用途天然橡胶的用途应用最为广泛的一种通用橡胶。大量用于制造各应用最为广泛的一种通用橡胶。大量用于制造各种轮胎以及工业橡胶制品，如胶管、胶带等。日种轮胎以及工业橡胶制品，如胶管、胶带等。日常生活用品如胶鞋、雨衣及医疗卫生用品。常生活用品如胶鞋、雨衣及医疗卫生用品。2.2.5合成橡胶合成橡胶1、丁苯橡胶丁苯橡胶丁苯橡胶丁苯橡胶（Styrenebutadienerubber,SBR）丁二烯丁二烯和苯乙烯的共聚物，是最早工业化的和苯乙烯的共聚物，是最早工业化的合成橡胶。合成橡胶。2005年，年，SBR约占合成橡胶总产量的约占合成橡胶总产量的37.4，是产量和消耗，是产量和消耗量最大的合成橡胶胶种量最大的合成橡胶胶种。耐磨性、耐热性、耐油、抗老化性均比天然橡胶好。耐磨性、耐热性、耐油、抗老化性均比天然橡胶好。缺点是生胶强度低、粘接性差、成型困难、硫化速度慢。缺点是生胶强度低、粘接性差、成型困难、硫化速度慢。产量第一产量第一产量第一产量第一聚合方法：乳液聚合（自由基）、溶液聚合（阴离子）聚合方法：乳液聚合（自由基）、溶液聚合（阴离子）23宏观结构：宏观结构：单体比例、平均分子量、分子量分布、分子结单体比例、平均分子量、分子量分布、分子结构的线性和非线性、凝胶的含量等；构的线性和非线性、凝胶的含量等；微观结构：微观结构：顺式、反式顺式、反式-1,4、1,2-结构的比例以及结构的比例以及St和丁和丁二烯单元的分布等二烯单元的分布等24随着随着St含量增加，含量增加，Tg升高，模量增加，弹性下降，拉升高，模量增加，弹性下降，拉伸强度先升高后下降，在伸强度先升高后下降，在St含量为含量为50%达到最大值；达到最大值；侧乙烯基及苯乙烯含量增加，溶聚丁苯橡胶的磨耗指侧乙烯基及苯乙烯含量增加，溶聚丁苯橡胶的磨耗指数下降，加工性能和抗湿滑性能提高；数下降，加工性能和抗湿滑性能提高；乳聚乳聚SBR的的St含量为含量为23.5%时，综合性能最好。时，综合性能最好。丁苯橡胶的性能丁苯橡胶的性能分子结构不规整，不能结晶，侧基的存在使大分子链柔性较分子结构不规整，不能结晶，侧基的存在使大分子链柔性较差，生胶强度低，必须加炭黑等增强剂，才具有使用价值；差，生胶强度低，必须加炭黑等增强剂，才具有使用价值；不饱和度比不饱和度比NR低，双键的反应活性也略低于低，双键的反应活性也略低于NR，SBR的耐的耐热性、耐老化性、耐磨性均优于热性、耐老化性、耐磨性均优于NR；SBR加工性能不如加工性能不如NR，不容易塑炼，对炭黑浸润性差，不容易塑炼，对炭黑浸润性差抗湿滑性能好，对路面的抓着力大，且具有一定的耐磨性，抗湿滑性能好，对路面的抓着力大，且具有一定的耐磨性，是轮胎胎面胶的好材料。是轮胎胎面胶的好材料。25主要应用于轮胎工业，也适合于胶管、胶带、胶鞋以主要应用于轮胎工业，也适合于胶管、胶带、胶鞋以及其他橡胶制品。及其他橡胶制品。高高St的的SBR适合制造高硬度质轻的制品，如鞋底、滑冰适合制造高硬度质轻的制品，如鞋底、滑冰轮、铺地材料、硬质胶管等。轮、铺地材料、硬质胶管等。丁苯橡胶的应用丁苯橡胶的应用2.聚丁二烯橡胶聚丁二烯橡胶（Butadienerubber,BR）2005年产量占到合成橡胶产量的年产量占到合成橡胶产量的23聚合方法：乳液聚合聚合方法：乳液聚合溶液聚合溶液聚合(1,2-加成、顺式加成、顺式1,4-加成、反式加成、反式1,4-加成）加成）乳液聚合乳液聚合BR溶液聚合溶液聚合超高顺式超高顺式BR（98%）反式反式BR（反式（反式95%、室温为非橡胶态）室温为非橡胶态）低顺式低顺式BR（顺式（顺式3540%，Li催化剂）催化剂）高顺式高顺式BR（顺式（顺式9698%，Ni、Co催化剂）催化剂）聚丁二聚丁二烯烯橡胶橡胶高、中乙烯基高、中乙烯基BR（70%、3555%）本体聚合：丁钠橡胶（已淘汰）本体聚合：丁钠橡胶（已淘汰）金属钠为引发剂金属钠为引发剂1,2-链节含量较高链节含量较高强度较差强度较差q1,2-键键合合（全全同同、间间同同、无无规规）、1,4-键键合合（顺顺式式、反反式式），含含量量和和分分布布通通过过选选择择不不同同的的催催化化体体系系加加以以控控制制，聚丁二烯橡胶是由上述几种结构组成的无规共聚物。聚丁二烯橡胶是由上述几种结构组成的无规共聚物。q如如镍镍系系高高顺顺式式BR（也也称称顺顺丁丁橡橡胶胶）中中1,4-顺顺式式结结构构97%，1,4-反式结构反式结构1%，1,2-结构结构2%qBR的的Tg主主要要取取决决于于分分子子中中乙乙烯烯基基的的含含量量：含含量量为为10%，Tg为为-95，含含量量为为95%，Tg为为-15；随随着着乙乙烯烯基基含含量量增增大大，BR耐耐磨磨性性、弹弹性性、耐耐寒寒性性变变差差；乙乙烯烯基基含含量量为为3555%时具有最好的综合性能时具有最好的综合性能q顺丁橡胶顺丁橡胶分子链柔顺分子链柔顺q优异的弹性和耐低温性能：顺丁橡胶是通用橡胶中弹性优异的弹性和耐低温性能：顺丁橡胶是通用橡胶中弹性和耐寒性最好的和耐寒性最好的q优异的耐磨性能：与路面的摩擦系数小，耐磨性能优于优异的耐磨性能：与路面的摩擦系数小，耐磨性能优于NR和和SBR，特别适于轮胎、鞋底、鞋后跟的制备，特别适于轮胎、鞋底、鞋后跟的制备q填充性好，对炭黑的浸润能力强，使其较好的分散，有填充性好，对炭黑的浸润能力强，使其较好的分散，有利于降低成本。利于降低成本。q吸水性低于吸水性低于NR和和SBR，可用于制造绝缘电线，可用于制造绝缘电线q模腔内流动性好，制造中缺胶现象少模腔内流动性好，制造中缺胶现象少与与NR、SBR相比，顺丁橡胶优点：相比，顺丁橡胶优点：q拉伸强度和撕裂强度低，不耐刺扎和切割；拉伸强度和撕裂强度低，不耐刺扎和切割；q抗湿滑性能差，在车速高、路面平滑、湿路面上使用时，轮胎抗湿滑性能差，在车速高、路面平滑、湿路面上使用时，轮胎易打滑；易打滑；q加工性能和粘合性能较差，易脱辊。加工性能和粘合性能较差，易脱辊。顺丁橡胶的缺点：顺丁橡胶的缺点：顺丁橡胶一般顺丁橡胶一般很少单独使用很少单独使用，都是与其他橡胶并用。，都是与其他橡胶并用。3 3、氯丁橡胶、氯丁橡胶、氯丁橡胶、氯丁橡胶（ChloroprenerubberChloroprenerubber，CRCR）以以2-氯氯-1,3-丁二烯为原料，采用自由基乳液聚合而成丁二烯为原料，采用自由基乳液聚合而成以反式以反式1，4-加成为主，占加成为主，占8892%反式结构易于结晶，结晶能力大于反式结构易于结晶，结晶能力大于NR、顺丁和丁基橡胶、顺丁和丁基橡胶硫化和氧化反应活性均比硫化和氧化反应活性均比NR、SBR、丁腈和顺丁橡胶低，、丁腈和顺丁橡胶低，耐老化性能比一般不饱和橡胶好得多。耐老化性能比一般不饱和橡胶好得多。30所有合成橡胶中密度最大的（所有合成橡胶中密度最大的（1.231.25）；）；氯原子存在氯原子存在极性橡胶；极性橡胶；良好结晶能力良好结晶能力良好的力学性能，自增强橡胶；良好的力学性能，自增强橡胶；优异耐燃性能和粘结性能；优异耐燃性能和粘结性能；优异的耐油性能；优异的耐油性能；耐氧化性能仅次于乙丙和丁基橡胶耐氧化性能仅次于乙丙和丁基橡胶应用领域：应用领域：阻燃制品、耐油制品、粘合剂等阻燃制品、耐油制品、粘合剂等氯丁橡胶性能用途：氯丁橡胶性能用途：氯丁橡胶性能用途：氯丁橡胶性能用途：4、丁基橡胶丁基橡胶（Isobutyleneandisoprenerubber,IIR）异丁烯和少量异戊二烯异丁烯和少量异戊二烯（0.53%）的共聚物的共聚物主链上含有极少量的异戊二烯，双键含量少主链上含有极少量的异戊二烯，双键含量少主链周围含有数目多而密集的侧甲基主链周围含有数目多而密集的侧甲基分子排列比较规整，出现部分结晶，分子排列比较规整，出现部分结晶，Tm为为45低温下不易结晶，高拉伸可结晶，一种非极性的结晶橡胶低温下不易结晶，高拉伸可结晶，一种非极性的结晶橡胶气密性非常好气密性非常好，透气性是，透气性是SBR的的1/8，NR的的1/20，BR的的1/30，适合制作气密性产品，如内胎、球胆、瓶塞等；，适合制作气密性产品，如内胎、球胆、瓶塞等；与乙丙橡胶同属非极性饱和橡胶，具有很好的耐热性、与乙丙橡胶同属非极性饱和橡胶，具有很好的耐热性、耐老化性、化学稳定性和绝缘性；耐老化性、化学稳定性和绝缘性；水渗透率极低，耐水性优良，在常温下的吸水速率比水渗透率极低，耐水性优良，在常温下的吸水速率比其他橡胶低其他橡胶低1015倍；倍；丁基橡胶硫化速度慢，需要高温或长时间硫化；丁基橡胶硫化速度慢，需要高温或长时间硫化；与其他橡胶的相容性较差，仅能与乙丙橡胶、聚乙烯与其他橡胶的相容性较差，仅能与乙丙橡胶、聚乙烯并用。并用。丁基橡胶的性能与应用丁基橡胶的性能与应用5、乙丙橡胶乙丙橡胶（Ethylenepropylenerubber，EPR）由由乙烯和丙烯的共聚物乙烯和丙烯的共聚物。由于主链不含双链，分子链十分柔软。由于主链不含双链，分子链十分柔软。它具有优异的耐老化和耐高、低温特性。用于制作一般橡胶制它具有优异的耐老化和耐高、低温特性。用于制作一般橡胶制品及内外轮胎等。品及内外轮胎等。以乙烯、丙烯为原料，采用钒或钛的氯化物与烷基铝催化以乙烯、丙烯为原料，采用钒或钛的氯化物与烷基铝催化剂共聚而成；剂共聚而成；乙丙橡胶的增长速度是合成橡胶里最快的；乙丙橡胶的增长速度是合成橡胶里最快的；主要生产方法为悬浮法和溶液法。主要生产方法为悬浮法和溶液法。根据是否加入第三单体可分为根据是否加入第三单体可分为二元乙丙橡胶和二元乙丙橡胶和三元乙丙橡胶三元乙丙橡胶第三单体主要有：亚乙基降冰片烯（第三单体主要有：亚乙基降冰片烯（ENB）、双环戊二烯）、双环戊二烯（DCPD）、）、1,4-己二烯（己二烯（HD）EPDM二二元元乙乙丙丙橡橡胶胶不不能能以以硫硫黄黄进进行行硫硫化化，只只能能以以过过氧氧化化物物等等可可产生自由基交联的化合物硫化，或者采用辐射硫化；产生自由基交联的化合物硫化，或者采用辐射硫化；三三元元乙乙丙丙橡橡胶胶主主链链为为饱饱和和结结构构，侧侧链链带带不不饱饱和和基基团团（12mol%），三三元元体体系系保保持持二二元元乙乙丙丙橡橡胶胶的的各各种种优优良良特特性性，且可硫黄硫化；且可硫黄硫化；常常用用乙乙丙丙橡橡胶胶为为无无定定形形橡橡胶胶，在在较较宽宽温温度度范范围围内内保保持持良良好好的的柔性和弹性；柔性和弹性；优异耐热性、耐老化性，优异耐热性、耐老化性，120可长期使用；可长期使用；耐化学腐蚀性能好，对各种极性药品、酸、碱均有较强的耐化学腐蚀性能好，对各种极性药品、酸、碱均有较强的抗耐性；抗耐性；良好的弹性和低温性能，在通用橡胶中仅次于天然橡胶和良好的弹性和低温性能，在通用橡胶中仅次于天然橡胶和顺丁橡胶；顺丁橡胶；耐水性优异，在通用合成橡胶中是最好的；耐水性优异，在通用合成橡胶中是最好的；在所有橡胶中，密度最低，具有高填充性；在所有橡胶中，密度最低，具有高填充性；缺点缺点:采用硫黄体系硫化速度慢，难与不饱和橡胶并用，耐采用硫黄体系硫化速度慢，难与不饱和橡胶并用，耐燃性、耐油性、气密性、粘结性较差。燃性、耐油性、气密性、粘结性较差。乙丙橡胶的性能与应用乙丙橡胶的性能与应用应用：主要是车窗密封条、散热器软管等应用：主要是车窗密封条、散热器软管等6、丁腈橡胶丁腈橡胶丁腈橡胶丁腈橡胶耐油性著称的特种合成橡胶耐油性著称的特种合成橡胶耐油性著称的特种合成橡胶耐油性著称的特种合成橡胶目前用量最大的特种合成橡胶；目前用量最大的特种合成橡胶；以丁二烯和丙烯腈为原料，采用自由基乳液聚合而成，以丁二烯和丙烯腈为原料，采用自由基乳液聚合而成，以低温聚合为主；以低温聚合为主；丙烯腈的含量是影响丁腈橡胶的重要指标，其含量一般丙烯腈的含量是影响丁腈橡胶的重要指标，其含量一般在在1550%范围内。范围内。（Nitrilebutadienerubber，NBR)丙丙烯烯腈腈含含量量提提高高，大大分分子子极极性性增增加加，内内聚聚能能密密度度提提高高，加加工工性性能能变变好好，硫硫化化速速度度加加快快，耐耐热热、耐耐磨磨性性能能、气气密密性性提高，但弹性降低，耐寒性能下降。提高，但弹性降低，耐寒性能下降。属于非结晶性的极性不饱和橡胶。属于非结晶性的极性不饱和橡胶。具有优异的耐油性。具有优异的耐油性。用途：耐油制品，耐油胶管、胶辊、密封圈、贮槽衬里等。用途：耐油制品，耐油胶管、胶辊、密封圈、贮槽衬里等。羧基丁腈橡胶：与丙烯酸类第三单体共聚，如丙烯酸或羧基丁腈橡胶：与丙烯酸类第三单体共聚，如丙烯酸或甲基丙烯酸；羧基的加入，增加了极性，耐油性进一步提甲基丙烯酸；羧基的加入，增加了极性，耐油性进一步提高，还具有突出的高强度、良好的粘着性和耐老化性能。高，还具有突出的高强度、良好的粘着性和耐老化性能。液体丁腈橡胶：分子量液体丁腈橡胶：分子量6007000，主要作固体，主要作固体丁腈橡胶丁腈橡胶的的增塑剂用；增塑剂用；高饱和丁腈橡胶（氢化丁腈橡胶）：将丁腈橡胶溶于适高饱和丁腈橡胶（氢化丁腈橡胶）：将丁腈橡胶溶于适当溶剂中，催化加氢得到；耐油性，耐热性提高当溶剂中，催化加氢得到；耐油性，耐热性提高特种丁腈橡胶特种丁腈橡胶由硅氧烷与其他有机硅单体共聚而成由硅氧烷与其他有机硅单体共聚而成分子链兼有无机和有机性质的高分子弹性体分子链兼有无机和有机性质的高分子弹性体加成反应型硅橡胶加成反应型硅橡胶热硫化硅橡胶热硫化硅橡胶硅橡胶硅橡胶有机过氧化物硫化剂，经加热自由基交有机过氧化物硫化剂，经加热自由基交联，分子量联，分子量4060万，是最早应用的一类万，是最早应用的一类橡胶。橡胶。室温硫化硅橡胶室温硫化硅橡胶分子量较低，常为粘稠状液体，分子两分子量较低，常为粘稠状液体，分子两端含有羟基或乙酰氧基，这些活性官能端含有羟基或乙酰氧基，这些活性官能团发生缩合反应，形成交联结构而成为团发生缩合反应，形成交联结构而成为弹性体。弹性体。官能度为官能度为2的含乙烯端基的聚二甲基硅的含乙烯端基的聚二甲基硅氧烷在铂催化剂作用下，与多官能度含氧烷在铂催化剂作用下，与多官能度含氢硅烷加成而交联，生胶一般为液态。氢硅烷加成而交联，生胶一般为液态。7.硅橡胶硅橡胶(siliconrubber,SiR)40分子主链由分子主链由Si和和O交替组成，主链高度饱和，交替组成，主链高度饱和，Si-O键的键键的键能比能比C-C键能大得多；键能大得多；Si-O柔顺性好，分子内、分子间的作用力小，硅橡胶属于柔顺性好，分子内、分子间的作用力小，硅橡胶属于一种半无机的饱和、杂链、非极性弹性体；一种半无机的饱和、杂链、非极性弹性体；优异的耐高、低温性能，所有橡胶中最宽的工作温度范围优异的耐高、低温性能，所有橡胶中最宽的工作温度范围（-100350）；）；优异的耐老化（热氧、臭氧、气候）性能，极好的疏水性优异的耐老化（热氧、臭氧、气候）性能，极好的疏水性及电绝缘性，并具有低表面能和表面张力；及电绝缘性，并具有低表面能和表面张力；硅橡胶的结构、性能与应用硅橡胶的结构、性能与应用R、R1、R2为甲基、乙烯基、氟原子、氰为甲基、乙烯基、氟原子、氰基、苯基等基、苯基等41缺点：不耐酸碱、遇到酸碱发生解聚；生胶的强度缺点：不耐酸碱、遇到酸碱发生解聚；生胶的强度很低（很低（0.3MPa）使用常加增强剂白炭黑使用常加增强剂白炭黑广泛应用于宇航工业、电子、电气工业的防震、防广泛应用于宇航工业、电子、电气工业的防震、防潮灌封材料，汽车工业的密封件和医疗卫生制品等潮灌封材料，汽车工业的密封件和医疗卫生制品等7、氟橡胶氟橡胶氟橡胶氟橡胶主链或侧链上含有氟原子的一类高分子弹性体主链或侧链上含有氟原子的一类高分子弹性体26型氟橡胶：型氟橡胶：偏二氟乙烯与六氟丙烯的乳液共聚物偏二氟乙烯与六氟丙烯的乳液共聚物;分子主链高度饱和，极性非常大，分子间作用大，属于分子主链高度饱和，极性非常大，分子间作用大，属于碳链饱和极性橡胶；碳链饱和极性橡胶；氟含量提高，耐化学品性能提高，但低温性能下降；氟含量提高，耐化学品性能提高，但低温性能下降；硫化体系：过氧化物硫化体系、二胺类硫化体系和双酚硫化体系：过氧化物硫化体系、二胺类硫化体系和双酚硫化体系。硫化体系。优异的热稳定性，耐化学品性和耐腐蚀性是所有橡胶中最优异的热稳定性，耐化学品性和耐腐蚀性是所有橡胶中最好的；好的；优异的耐油以及优异的耐油以及耐耐芳烃类溶剂；芳烃类溶剂；弹性较小，低温性能较差（弹性较小，低温性能较差（26型：型：-20210），不易加工；），不易加工；对低分子脂类、醚类、酮类、胺类等亲核性化学品的抗耐对低分子脂类、醚类、酮类、胺类等亲核性化学品的抗耐性较差。性较差。氟橡胶的性能与应用氟橡胶的性能与应用主要用途：航空航天、导弹、火箭等领域的密封制品。主要用途：航空航天、导弹、火箭等领域的密封制品。44以丙烯酸酯为主要单体，与少量带有可提供交联反应的以丙烯酸酯为主要单体，与少量带有可提供交联反应的活性基团的单体共聚而成的一类高分子弹性体；活性基团的单体共聚而成的一类高分子弹性体；饱和主链结构使丙烯酸酯橡胶具有良好的耐热氧老化和饱和主链结构使丙烯酸酯橡胶具有良好的耐热氧老化和耐臭氧老化性能耐臭氧老化性能，极性酯基使其表现出良好的耐油性，特，极性酯基使其表现出良好的耐油性，特别是在热油中；别是在热油中；耐寒性较差，酯基易水解，在酸碱中不稳定。耐寒性较差，酯基易水解，在酸碱中不稳定。广泛应用于耐高温、耐热油的制品中，尤其是各类汽车广泛应用于耐高温、耐热油的制品中，尤其是各类汽车的密封件。的密封件。8、丙烯酸酯橡胶、丙烯酸酯橡胶 热塑性弹性体热塑性弹性体(TPE-thermoplastic elastomer)是一种在常温为橡胶高弹性、高温下又能塑化成是一种在常温为橡胶高弹性、高温下又能塑化成型的高分子材料。型的高分子材料。热塑性弹性体具有类似硫化橡胶的物理机械性热塑性弹性体具有类似硫化橡胶的物理机械性能，又有类似于热塑性塑料的加工特性，能，又有类似于热塑性塑料的加工特性，强度高，强度高，弹性好，可反复回收利用。被称之为弹性好，可反复回收利用。被称之为“橡胶的第橡胶的第三代三代”。2.2.6热塑弹性体热塑弹性体46根据制备方式分为共聚和共混两大类：根据制备方式分为共聚和共混两大类：共混型热塑性弹性体共混型热塑性弹性体共聚型热塑性弹性体共聚型热塑性弹性体苯乙烯嵌段共聚类（苯乙烯嵌段共聚类（S-B-S）聚酯类（聚酯类（TPEE）聚氨酯类（聚氨酯类（TPU）热塑性热塑性弹性体弹性体聚烯烃类聚烯烃类采用机械共混使橡胶与塑料在熔采用机械共混使橡胶与塑料在熔融共混时形成两相结构融共混时形成两相结构热塑性硫化胶热塑性硫化胶一、结构特征一、结构特征1、交联形式、交联形式2、硬段和软段、硬段和软段硬段硬段形成物理交联或缔合或高温下能解离的化学键。形成物理交联或缔合或高温下能解离的化学键。软段软段柔性较大的高弹性链段。柔性较大的高弹性链段。物理交联物理交联物理交联物理交联化学交联化学交联化学交联化学交联温度升高温度升高冷却室温冷却室温交联消失交联消失3、微相分离结构、微相分离结构熔融态熔融态软段软段连续相连续相硬段硬段分散相分散相固态固态线型苯乙烯和丁二烯的三嵌段共聚物线型苯乙烯和丁二烯的三嵌段共聚物(SBS)：二、苯乙烯类热塑弹性体二、苯乙烯类热塑弹性体在在SBS树脂中，树脂中，PB形成形成Tg低于低于室温的连续的橡胶相，分子两端的室温的连续的橡胶相，分子两端的PS变变硬，形成微区分散在硬，形成微区分散在PB相中，依靠相中，依靠PS间较强的范德华力将橡胶分子彼间较强的范德华力将橡胶分子彼此联系起来，起到物理交联点的作用，因而显示交联橡胶的特性。在高此联系起来，起到物理交联点的作用，因而显示交联橡胶的特性。在高温下温下PS链段的热运动足以克服链段间的相互作用，发生相对滑移，物链段的热运动足以克服链段间的相互作用，发生相对滑移，物理交联点失效，能够流动，所以可用注塑方法进行加工。理交联点失效，能够流动，所以可用注塑方法进行加工。49SBS弹性体弹性体St和和Bd的嵌段共聚型热塑性弹性体；的嵌段共聚型热塑性弹性体；随着随着St含量增加，含量增加，SBS的弹性减小，硬度增加，拉伸强的弹性减小，硬度增加，拉伸强度增加，最终形成一种类似冲击改性聚苯乙烯材料；度增加，最终形成一种类似冲击改性聚苯乙烯材料；具备自增强性，不需添加增强剂和硫化剂；具备自增强性，不需添加增强剂和硫化剂；目前用量最大的一类热塑性弹性体，主要用于使用温度目前用量最大的一类热塑性弹性体，主要用