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1、 橡胶成型加工原理与技术橡胶成型加工原理与技术 课程内容课程内容v第一章第一章第一章第一章 橡胶成型加工的理论基础橡胶成型加工的理论基础橡胶成型加工的理论基础橡胶成型加工的理论基础v第二章第二章第二章第二章 橡胶原材料橡胶原材料橡胶原材料橡胶原材料v第三章第三章第三章第三章 橡胶配方设计橡胶配方设计橡胶配方设计橡胶配方设计v第四章第四章第四章第四章 橡胶成型加工过程橡胶成型加工过程橡胶成型加工过程橡胶成型加工过程v 塑炼塑炼塑炼塑炼v 混炼混炼混炼混炼v 成型成型成型成型v 硫化硫化硫化硫化v第五章第五章第五章第五章 橡胶制品成型橡胶制品成型橡胶制品成型橡胶制品成型“橡胶成型加工原理与技术橡胶
2、成型加工原理与技术”之之 第一章第一章v橡胶成型加工的理橡胶成型加工的理论基基础主要内容主要内容主要内容主要内容 1 1 1 1 概述概述概述概述 2 2 橡胶分子结构特点橡胶分子结构特点橡胶分子结构特点橡胶分子结构特点 3 3 橡胶的弹性橡胶的弹性橡胶的弹性橡胶的弹性橡胶的基本概念橡胶的基本概念橡胶的基本概念橡胶的基本概念橡胶是高弹性的高分子材料，由于橡胶具橡胶是高弹性的高分子材料，由于橡胶具橡胶是高弹性的高分子材料，由于橡胶具橡胶是高弹性的高分子材料，由于橡胶具有其他材料所没有的高弹性，因而也称作弹性有其他材料所没有的高弹性，因而也称作弹性有其他材料所没有的高弹性，因而也称作弹性有其他材料
3、所没有的高弹性，因而也称作弹性体。体。体。体。1.概述概述橡胶的共性橡胶的共性橡胶的共性橡胶的共性 1 1 1 1 具有橡胶状弹性。具有橡胶状弹性。具有橡胶状弹性。具有橡胶状弹性。2 2 2 2 具有粘弹性。具有粘弹性。具有粘弹性。具有粘弹性。3 3 3 3 有缓冲减震作用。有缓冲减震作用。有缓冲减震作用。有缓冲减震作用。5 5 5 5 具有电绝缘性。具有电绝缘性。具有电绝缘性。具有电绝缘性。6 6 6 6 有老化现象有老化现象有老化现象有老化现象。7 7 7 7 需进行硫化需进行硫化需进行硫化需进行硫化。8 8 8 8 必须加入配合剂必须加入配合剂必须加入配合剂必须加入配合剂。4 4 4 4
4、 对温度依赖性大对温度依赖性大对温度依赖性大对温度依赖性大 。橡胶的发现橡胶的发现橡胶的发现橡胶的发现天然橡胶发现很早，考古发掘表明，远在十一世纪，天然橡胶发现很早，考古发掘表明，远在十一世纪，天然橡胶发现很早，考古发掘表明，远在十一世纪，天然橡胶发现很早，考古发掘表明，远在十一世纪，南美洲人就开始使用橡胶球做游戏和祭品。直到哥伦布第南美洲人就开始使用橡胶球做游戏和祭品。直到哥伦布第南美洲人就开始使用橡胶球做游戏和祭品。直到哥伦布第南美洲人就开始使用橡胶球做游戏和祭品。直到哥伦布第二次航行探险（二次航行探险（二次航行探险（二次航行探险（1493-14961493-14961493-149614
5、93-1496）时，他们将橡胶带到了欧洲，）时，他们将橡胶带到了欧洲，）时，他们将橡胶带到了欧洲，）时，他们将橡胶带到了欧洲，欧洲人才开始认识天然橡胶。欧洲人才开始认识天然橡胶。欧洲人才开始认识天然橡胶。欧洲人才开始认识天然橡胶。1735173517351735年法国科学家康达明年法国科学家康达明年法国科学家康达明年法国科学家康达明（Condamine)Condamine)Condamine)Condamine)参加了南美考察队，把一些最早的橡胶制参加了南美考察队，把一些最早的橡胶制参加了南美考察队，把一些最早的橡胶制参加了南美考察队，把一些最早的橡胶制品带到欧洲，并描述了印第安人利用橡胶树乳
6、汁的情况。品带到欧洲，并描述了印第安人利用橡胶树乳汁的情况。品带到欧洲，并描述了印第安人利用橡胶树乳汁的情况。品带到欧洲，并描述了印第安人利用橡胶树乳汁的情况。橡胶的利用橡胶的利用橡胶的利用橡胶的利用橡胶的工业研究和应用开始于十九世纪初。橡胶的工业研究和应用开始于十九世纪初。橡胶的工业研究和应用开始于十九世纪初。橡胶的工业研究和应用开始于十九世纪初。通过长期不断的实践，通过长期不断的实践，通过长期不断的实践，通过长期不断的实践，GoodyearGoodyearGoodyearGoodyear在在在在1839183918391839年发明了硫化方法，为年发明了硫化方法，为年发明了硫化方法，为年发
7、明了硫化方法，为橡胶制品的工业化生产打下了基础。橡胶制品的工业化生产打下了基础。橡胶制品的工业化生产打下了基础。橡胶制品的工业化生产打下了基础。使用有机硫化促进剂提高了生产效率后，橡胶制品的应用范围使用有机硫化促进剂提高了生产效率后，橡胶制品的应用范围使用有机硫化促进剂提高了生产效率后，橡胶制品的应用范围使用有机硫化促进剂提高了生产效率后，橡胶制品的应用范围 不断扩大。不断扩大。不断扩大。不断扩大。合成橡胶对开拓橡胶工业的应用领域作出了杰出的贡献。合成橡胶对开拓橡胶工业的应用领域作出了杰出的贡献。合成橡胶对开拓橡胶工业的应用领域作出了杰出的贡献。合成橡胶对开拓橡胶工业的应用领域作出了杰出的贡献
8、。七十年代以来开始进入橡胶的分子设计时期。七十年代以来开始进入橡胶的分子设计时期。七十年代以来开始进入橡胶的分子设计时期。七十年代以来开始进入橡胶的分子设计时期。橡胶制品橡胶制品v以生胶为基本原料，辅以补强填充剂、硫化剂、以生胶为基本原料，辅以补强填充剂、硫化剂、以生胶为基本原料，辅以补强填充剂、硫化剂、以生胶为基本原料，辅以补强填充剂、硫化剂、促进剂、防老剂、软化剂等配合剂，经过塑炼、促进剂、防老剂、软化剂等配合剂，经过塑炼、促进剂、防老剂、软化剂等配合剂，经过塑炼、促进剂、防老剂、软化剂等配合剂，经过塑炼、混炼、压延、压出、成型、模压和注压等基本工混炼、压延、压出、成型、模压和注压等基本工
9、混炼、压延、压出、成型、模压和注压等基本工混炼、压延、压出、成型、模压和注压等基本工艺过程制成各种适用的橡胶制品。艺过程制成各种适用的橡胶制品。艺过程制成各种适用的橡胶制品。艺过程制成各种适用的橡胶制品。橡胶的用途生活用和运动用橡胶的用途生活用和运动用橡胶的用途生活用和运动用橡胶的用途生活用和运动用橡胶的用途医疗用橡胶的用途医疗用橡胶的用途医疗用橡胶的用途医疗用橡胶的用途交通用橡胶的用途交通用橡胶的用途交通用橡胶的用途交通用橡胶的其它用途橡胶的其它用途橡胶的其它用途橡胶的其它用途2.2.橡胶分子结构特点橡胶分子结构特点（1 1）橡胶的元素）橡胶的元素）橡胶的元素）橡胶的元素组组成和分子成和分子
10、成和分子成和分子链链的化学的化学的化学的化学结结构构构构vv碳碳碳碳链链橡胶橡胶橡胶橡胶 vv杂链杂链橡胶橡胶橡胶橡胶vv元素橡胶元素橡胶元素橡胶元素橡胶vv不同取代基不同取代基不同取代基不同取代基vv不同的不同的不同的不同的连连接序列接序列接序列接序列 （2 2）橡胶的立体化学）橡胶的立体化学）橡胶的立体化学）橡胶的立体化学结结构构构构vv顺顺反异构反异构反异构反异构vv旋光异构旋光异构旋光异构旋光异构（1 1）橡胶的玻璃状态）橡胶的玻璃状态（2 2）橡胶的高弹态）橡胶的高弹态（3 3）橡胶的粘流态）橡胶的粘流态橡胶的三种聚集状态：橡胶的三种聚集状态：3.3.橡胶的弹性橡胶的弹性（Rubbe
11、r Elasticity）高分子材料力学高分子材料力学性能的最大性能的最大特点特点高弹性高弹性粘弹性粘弹性高弹态是聚合物特有的力学状态，典型高弹态是聚合物特有的力学状态，典型的代表是各种的代表是各种橡胶橡胶。高弹性的本质高弹性的本质橡胶弹性是由熵变引起的。橡胶弹性是由熵变引起的。在外力作用下，橡胶分子链由卷曲状态变为伸展在外力作用下，橡胶分子链由卷曲状态变为伸展状态，熵减小。状态，熵减小。当外力移去后，由于热运动，分子链自发地趋向当外力移去后，由于热运动，分子链自发地趋向熵增大的状态。分子链由伸展再回复卷曲状态，熵增大的状态。分子链由伸展再回复卷曲状态，因而形变可逆。因而形变可逆。熵弹性熵弹性
12、外力外力回缩回缩Molecular movements具有橡胶弹性的条件：具有橡胶弹性的条件：长链长链交联交联足够柔性足够柔性橡胶高弹性的特点：橡胶高弹性的特点：vv形变量大，形变量大，形变量大，形变量大，1000100010001000，金属，金属，金属，金属1 1 1 1 (Why?)(Why?)(Why?)(Why?)长链长链长链长链,柔性柔性柔性柔性vv形变可恢复形变可恢复形变可恢复形变可恢复(Why?)(Why?)(Why?)(Why?)动力动力动力动力:熵增；结构：交联熵增；结构：交联熵增；结构：交联熵增；结构：交联vv弹性模量小，弹性模量小，弹性模量小，弹性模量小，E E E E
13、101010105 5 5 5N/mN/mN/mN/m2 2 2 2 塑料塑料塑料塑料101010109 9 9 9N/mN/mN/mN/m2 2 2 2 金属金属金属金属101010101010101011111111N/mN/mN/mN/m2 2 2 2vv形变有热效应形变有热效应形变有热效应形变有热效应 蜷曲状态到伸展状态，熵减小，放热蜷曲状态到伸展状态，熵减小，放热蜷曲状态到伸展状态，熵减小，放热蜷曲状态到伸展状态，熵减小，放热 分子摩擦放热分子摩擦放热分子摩擦放热分子摩擦放热 拉伸结晶放热拉伸结晶放热拉伸结晶放热拉伸结晶放热拉伸拉伸 Tensile剪切剪切 Shear压缩压缩 Com
14、pression单轴拉伸单轴拉伸Uniaxial elongation双轴拉伸双轴拉伸biaxial elongation 形变类型：形变类型：弹性模量（弹性模量（Modulus）：）：简单拉伸：简单拉伸：拉伸模量拉伸模量,或杨氏模量或杨氏模量简单剪切：简单剪切：切变模量切变模量均匀压缩：均匀压缩：体积模量体积模量柔量：模量的倒数柔量：模量的倒数拉伸柔量 D切变柔量 J可压缩度4.4.橡胶的结晶和取向橡胶的结晶和取向v结结晶晶晶晶 机械性能相关机械性能相关机械性能相关机械性能相关v取向取向取向取向各向同性各各向同性各各向同性各各向同性各项转为项转为异性异性异性异性“橡胶成型加工原理与技术橡胶成
15、型加工原理与技术”之之 第二章第二章v橡胶原材料橡胶原材料主要内容：主要内容：主要内容：主要内容：1 1 1 1 橡胶材料橡胶材料橡胶材料橡胶材料 2 2 橡胶加工助剂橡胶加工助剂橡胶加工助剂橡胶加工助剂 3 3 骨架材料骨架材料骨架材料骨架材料橡橡胶胶种种类类 天然橡胶天然橡胶(NR)(NR)通用合成橡胶通用合成橡胶 特种合成橡胶特种合成橡胶 其它品种其它品种1.1.橡胶材料橡胶材料天然橡胶的来源天然橡胶的来源三叶橡胶树三叶橡胶树（1 1 1 1）野生橡胶和栽培橡胶野生橡胶和栽培橡胶野生橡胶和栽培橡胶野生橡胶和栽培橡胶 橡胶树，其表皮被割开时，就会流橡胶树，其表皮被割开时，就会流橡胶树，其表
16、皮被割开时，就会流橡胶树，其表皮被割开时，就会流出乳白色的汁液，称为胶乳，胶乳经凝出乳白色的汁液，称为胶乳，胶乳经凝出乳白色的汁液，称为胶乳，胶乳经凝出乳白色的汁液，称为胶乳，胶乳经凝聚、洗涤、成型、干燥即得天然橡胶。聚、洗涤、成型、干燥即得天然橡胶。聚、洗涤、成型、干燥即得天然橡胶。聚、洗涤、成型、干燥即得天然橡胶。橡胶草橡胶草橡胶草橡胶草（2 2 2 2）橡胶草橡胶橡胶草橡胶橡胶草橡胶橡胶草橡胶杜杜杜杜 仲仲仲仲（3 3 3 3）杜仲胶杜仲胶杜仲胶杜仲胶 杜仲除木材外，全身均含杜仲胶。纯杜仲除木材外，全身均含杜仲胶。纯杜仲除木材外，全身均含杜仲胶。纯杜仲除木材外，全身均含杜仲胶。纯杜仲胶应
17、为白色。杜仲具有热塑性、高度杜仲胶应为白色。杜仲具有热塑性、高度杜仲胶应为白色。杜仲具有热塑性、高度杜仲胶应为白色。杜仲具有热塑性、高度绝缘性、耐水性、耐潮湿性、高度粘着性、绝缘性、耐水性、耐潮湿性、高度粘着性、绝缘性、耐水性、耐潮湿性、高度粘着性、绝缘性、耐水性、耐潮湿性、高度粘着性、抗酸和抗碱性等。抗酸和抗碱性等。抗酸和抗碱性等。抗酸和抗碱性等。天然橡胶生胶的化学组成天然橡胶生胶的化学组成天然橡胶生胶的化学组成天然橡胶生胶的化学组成烟胶片烟胶片绉胶片绉胶片橡胶烃橡胶烃93.393.393.5893.58水分水分0.610.610.420.42丙酮抽出物丙酮抽出物2.892.892.882.
18、88蛋白质蛋白质2.822.822.822.82灰分灰分0.390.390.300.30天然橡胶的结构：线型聚异戊二烯天然橡胶的结构：线型聚异戊二烯天然橡胶的结构：线型聚异戊二烯天然橡胶的结构：线型聚异戊二烯天然橡胶（顺式）天然橡胶（顺式）杜仲胶（反式）杜仲胶（反式）通通通通 用用用用 合合合合 成成成成 橡橡橡橡 胶胶胶胶v凡是性能与天然橡胶相近，物理机械性能凡是性能与天然橡胶相近，物理机械性能和加工性能较好，能广泛用于轮胎和其他和加工性能较好，能广泛用于轮胎和其他一般橡胶制品的，称为一般橡胶制品的，称为通用合成橡胶通用合成橡胶。1 1 丁苯橡胶丁苯橡胶2 2 顺丁橡胶顺丁橡胶3 3 异戊橡
19、胶异戊橡胶4 4 乙丙橡胶乙丙橡胶5 5 丁基橡胶丁基橡胶6 6 氯丁橡胶氯丁橡胶丁丁丁丁 苯苯苯苯 橡橡橡橡 胶胶胶胶 styrene butadiene rubberstyrene butadiene rubber（SBR SBR）丁苯橡胶是最早工业化的合成橡胶，也是合成橡胶中产量和消耗量最大的胶种。1933年德国采用乙炔合成路线首先研制出高温乳液聚合丁苯橡胶；1937年由德国Farben公司首先实现工业化；50年代初，出现了性能优异的低温(5-8)丁苯橡胶;目前，丁苯橡胶(包括胶乳)的产量约占整个合成橡胶生产量的55%，低温乳聚丁苯橡胶约占整个丁苯橡胶产量的80%。通用合成橡胶介绍丁苯橡
20、胶的聚合丁苯橡胶的聚合丁苯橡胶的聚合丁苯橡胶的聚合vv丁苯橡胶按其合成方法通常分为乳液聚合丁苯橡胶（简称丁苯橡胶按其合成方法通常分为乳液聚合丁苯橡胶（简称乳聚丁苯橡胶，乳聚丁苯橡胶，ESBRESBR）和溶液聚合丁苯橡胶（简称溶聚丁和溶液聚合丁苯橡胶（简称溶聚丁苯橡胶，苯橡胶，SSBRSSBR）丁苯橡胶的结构丁苯橡胶的结构丁苯橡胶的结构丁苯橡胶的结构vv丁苯橡胶是丁二烯和苯乙烯的共聚物，其中丁二烯可以顺丁苯橡胶是丁二烯和苯乙烯的共聚物，其中丁二烯可以顺式式1 1，4 4结构，反式结构，反式l l，4 4结构和结构和1 1，2 2结构存在于分子链结构存在于分子链中。中。vv羧基丁苯橡胶是在丁苯橡胶
21、聚合过程中加入少量羧基丁苯橡胶是在丁苯橡胶聚合过程中加入少量(1(13 3)的丙烯酸类单体共聚而制成。的丙烯酸类单体共聚而制成。丁苯橡胶丁苯橡胶丁苯橡胶丁苯橡胶类型类型类型类型宏观结构宏观结构宏观结构宏观结构微观结构微观结构微观结构微观结构支化支化支化支化凝胶凝胶凝胶凝胶MnMnMnMn万万万万Mw/MMw/MMw/MMw/Mn n n n苯乙烯苯乙烯苯乙烯苯乙烯MMMM顺式顺式顺式顺式MMMM反式反式反式反式MMMM乙烯乙烯乙烯乙烯基基基基MMMM乳聚高温丁乳聚高温丁乳聚高温丁乳聚高温丁苯橡胶苯橡胶苯橡胶苯橡胶（1000100010001000系列）系列）系列）系列）大量大量大量大量多多多多
22、101010107.57.57.57.523.423.423.423.416.616.616.616.646.346.346.346.313.713.713.713.7乳聚低温丁乳聚低温丁乳聚低温丁乳聚低温丁苯橡胶苯橡胶苯橡胶苯橡胶（1500150015001500系列）系列）系列）系列）中等中等中等中等少量少量少量少量101010104 4 4 46 6 6 623.523.523.523.59.69.69.69.65555555512121212溶聚丁苯橡溶聚丁苯橡溶聚丁苯橡溶聚丁苯橡胶（胶（胶（胶（1204120412041204）少量少量少量少量少量少量少量少量202020201.51
23、.51.51.532323232323232324141414127272727乳聚丁苯橡胶（乳聚丁苯橡胶（乳聚丁苯橡胶（乳聚丁苯橡胶（ESBRESBR)vv乳聚丁苯橡胶是自由基聚合，自工业化生产以来，己过乳聚丁苯橡胶是自由基聚合，自工业化生产以来，己过乳聚丁苯橡胶是自由基聚合，自工业化生产以来，己过乳聚丁苯橡胶是自由基聚合，自工业化生产以来，己过其鼎盛时期，生产技术成熟，产品质量稳定，品种牌号齐全。其鼎盛时期，生产技术成熟，产品质量稳定，品种牌号齐全。其鼎盛时期，生产技术成熟，产品质量稳定，品种牌号齐全。其鼎盛时期，生产技术成熟，产品质量稳定，品种牌号齐全。vvESBR ESBR ESBR
24、ESBR 工业化初期工业化初期工业化初期工业化初期,采用高温采用高温采用高温采用高温(50)(50)(50)(50)聚合工艺合成的产品聚合工艺合成的产品聚合工艺合成的产品聚合工艺合成的产品凝胶含量高凝胶含量高凝胶含量高凝胶含量高,相对分子质量分布变宽度可达相对分子质量分布变宽度可达相对分子质量分布变宽度可达相对分子质量分布变宽度可达7.5 7.5 7.5 7.5 以上以上以上以上,称为称为称为称为硬橡胶硬橡胶硬橡胶硬橡胶。vv随着氧化随着氧化随着氧化随着氧化-还原引发体系的开发还原引发体系的开发还原引发体系的开发还原引发体系的开发,使得低温使得低温使得低温使得低温(5)(5)(5)(5)ESB
25、RESBRESBRESBR软软软软胶产品的性能优于高温硬胶胶产品的性能优于高温硬胶胶产品的性能优于高温硬胶胶产品的性能优于高温硬胶,低温聚合工艺逐步取代热法聚低温聚合工艺逐步取代热法聚低温聚合工艺逐步取代热法聚低温聚合工艺逐步取代热法聚合工艺。合工艺。合工艺。合工艺。乳聚丁苯橡胶的优点乳聚丁苯橡胶的优点乳聚丁苯橡胶的优点乳聚丁苯橡胶的优点硫化曲线平坦，胶料不易焦烧和过硫。硫化曲线平坦，胶料不易焦烧和过硫。硫化曲线平坦，胶料不易焦烧和过硫。硫化曲线平坦，胶料不易焦烧和过硫。耐磨性、耐热性、耐油性和耐老化性等均比天然橡胶好。高温耐磨性、耐热性、耐油性和耐老化性等均比天然橡胶好。高温耐磨性、耐热性、
26、耐油性和耐老化性等均比天然橡胶好。高温耐磨性、耐热性、耐油性和耐老化性等均比天然橡胶好。高温耐磨性好，适用于汽车轮胎。耐磨性好，适用于汽车轮胎。耐磨性好，适用于汽车轮胎。耐磨性好，适用于汽车轮胎。加工中分子量降到一定程度后不再降低，因而不易过炼，可塑加工中分子量降到一定程度后不再降低，因而不易过炼，可塑加工中分子量降到一定程度后不再降低，因而不易过炼，可塑加工中分子量降到一定程度后不再降低，因而不易过炼，可塑度均匀。硫化胶硬度变化小。度均匀。硫化胶硬度变化小。度均匀。硫化胶硬度变化小。度均匀。硫化胶硬度变化小。提高分子量可达到高填充。充油丁苯橡胶的加工性能好。提高分子量可达到高填充。充油丁苯橡
27、胶的加工性能好。提高分子量可达到高填充。充油丁苯橡胶的加工性能好。提高分子量可达到高填充。充油丁苯橡胶的加工性能好。丁苯橡胶很容易与其它高不饱和通用橡胶并用，尤其是与天然丁苯橡胶很容易与其它高不饱和通用橡胶并用，尤其是与天然丁苯橡胶很容易与其它高不饱和通用橡胶并用，尤其是与天然丁苯橡胶很容易与其它高不饱和通用橡胶并用，尤其是与天然橡胶或顺丁橡胶并用，经配合调整可以克服丁苯橡胶的缺点。橡胶或顺丁橡胶并用，经配合调整可以克服丁苯橡胶的缺点。橡胶或顺丁橡胶并用，经配合调整可以克服丁苯橡胶的缺点。橡胶或顺丁橡胶并用，经配合调整可以克服丁苯橡胶的缺点。乳聚丁苯橡胶的缺点乳聚丁苯橡胶的缺点乳聚丁苯橡胶的缺
28、点乳聚丁苯橡胶的缺点vv丁苯橡胶纯胶强度低，需加入高活性补强剂后方可使用。丁苯橡胶加丁苯橡胶纯胶强度低，需加入高活性补强剂后方可使用。丁苯橡胶加丁苯橡胶纯胶强度低，需加入高活性补强剂后方可使用。丁苯橡胶加丁苯橡胶纯胶强度低，需加入高活性补强剂后方可使用。丁苯橡胶加配合剂的难度比天然橡胶大，配合剂在橡胶中分散性差。配合剂的难度比天然橡胶大，配合剂在橡胶中分散性差。配合剂的难度比天然橡胶大，配合剂在橡胶中分散性差。配合剂的难度比天然橡胶大，配合剂在橡胶中分散性差。vv反式结构多，侧基上带有苯环，因而滞后损失大，生热高，弹性低，反式结构多，侧基上带有苯环，因而滞后损失大，生热高，弹性低，反式结构多，
29、侧基上带有苯环，因而滞后损失大，生热高，弹性低，反式结构多，侧基上带有苯环，因而滞后损失大，生热高，弹性低，耐寒性也稍差。但充油后能降低生热。耐寒性也稍差。但充油后能降低生热。耐寒性也稍差。但充油后能降低生热。耐寒性也稍差。但充油后能降低生热。vv收缩大，生胶强度低，粘着性差。收缩大，生胶强度低，粘着性差。收缩大，生胶强度低，粘着性差。收缩大，生胶强度低，粘着性差。vv硫化速度慢。硫化速度慢。硫化速度慢。硫化速度慢。vv耐屈挠龟裂性比天然橡胶好，但裂纹扩展速度快，热撕裂性能差。耐屈挠龟裂性比天然橡胶好，但裂纹扩展速度快，热撕裂性能差。耐屈挠龟裂性比天然橡胶好，但裂纹扩展速度快，热撕裂性能差。耐
30、屈挠龟裂性比天然橡胶好，但裂纹扩展速度快，热撕裂性能差。乳聚丁苯橡胶的用途乳聚丁苯橡胶的用途乳聚丁苯橡胶的用途乳聚丁苯橡胶的用途v乳聚丁苯橡胶的物理机构性能，加工性能及制品乳聚丁苯橡胶的物理机构性能，加工性能及制品的使用性能接近于天然橡胶，有些性能如耐磨、的使用性能接近于天然橡胶，有些性能如耐磨、耐热、耐老化及硫化速度较天然橡胶更为优良，耐热、耐老化及硫化速度较天然橡胶更为优良，可与天然橡胶及多种合成橡胶并用，广泛用于轮可与天然橡胶及多种合成橡胶并用，广泛用于轮胎、胶带、胶管、电线电缆、医疗器具及各种橡胎、胶带、胶管、电线电缆、医疗器具及各种橡胶制品的生产等领域。胶制品的生产等领域。溶溶溶溶
31、聚聚聚聚 丁丁丁丁 苯苯苯苯 橡橡橡橡 胶胶胶胶vv20202020世纪世纪世纪世纪60606060年代中期，由于阴离子聚合技术的发展，溶聚丁苯橡年代中期，由于阴离子聚合技术的发展，溶聚丁苯橡年代中期，由于阴离子聚合技术的发展，溶聚丁苯橡年代中期，由于阴离子聚合技术的发展，溶聚丁苯橡胶（胶（胶（胶（SSBRSSBRSSBRSSBR）开始问世。它是采用阴离子型开始问世。它是采用阴离子型开始问世。它是采用阴离子型开始问世。它是采用阴离子型(丁基锂丁基锂丁基锂丁基锂)催化剂，使催化剂，使催化剂，使催化剂，使丁二烯与苯乙烯进行溶液聚合的共聚物。丁二烯与苯乙烯进行溶液聚合的共聚物。丁二烯与苯乙烯进行溶液
32、聚合的共聚物。丁二烯与苯乙烯进行溶液聚合的共聚物。vv溶聚丁苯橡胶采用阴离子活性聚合，分子量分布窄、顺式含量溶聚丁苯橡胶采用阴离子活性聚合，分子量分布窄、顺式含量溶聚丁苯橡胶采用阴离子活性聚合，分子量分布窄、顺式含量溶聚丁苯橡胶采用阴离子活性聚合，分子量分布窄、顺式含量高优异高优异高优异高优异,滚动阻力小滚动阻力小滚动阻力小滚动阻力小,抗湿滑性和耐磨性能优异抗湿滑性和耐磨性能优异抗湿滑性和耐磨性能优异抗湿滑性和耐磨性能优异，是轮胎面胶理是轮胎面胶理是轮胎面胶理是轮胎面胶理想的材料。其发展正处于稳步上升阶段。想的材料。其发展正处于稳步上升阶段。想的材料。其发展正处于稳步上升阶段。想的材料。其发展
33、正处于稳步上升阶段。vv合成合成合成合成SSBRSSBRSSBRSSBR的基本工艺：以烷基锂为引发剂，烷烃或环烷烃为溶的基本工艺：以烷基锂为引发剂，烷烃或环烷烃为溶的基本工艺：以烷基锂为引发剂，烷烃或环烷烃为溶的基本工艺：以烷基锂为引发剂，烷烃或环烷烃为溶剂，剂，剂，剂，THFTHFTHFTHF为无规剂，醇类为终止剂。为无规剂，醇类为终止剂。为无规剂，醇类为终止剂。为无规剂，醇类为终止剂。vv根据聚合条件和所用催化剂的不同，可以分为无规型和无规嵌根据聚合条件和所用催化剂的不同，可以分为无规型和无规嵌根据聚合条件和所用催化剂的不同，可以分为无规型和无规嵌根据聚合条件和所用催化剂的不同，可以分为无
34、规型和无规嵌段型两种。段型两种。段型两种。段型两种。溶聚丁苯橡胶的性能和应用溶聚丁苯橡胶的性能和应用溶聚丁苯橡胶的性能和应用溶聚丁苯橡胶的性能和应用vSSBR SSBR 是综合性能介于是综合性能介于ESBR ESBR 和和BR BR 之间的一种通用之间的一种通用SRSR。可大量用于轮胎胎面胶、制鞋工业及其它橡可大量用于轮胎胎面胶、制鞋工业及其它橡胶工业制品。胶工业制品。vSSBR SSBR 的生产成本略高于的生产成本略高于ESBR,ESBR,但其性能要比但其性能要比ESBR ESBR 优越得多优越得多,因此从性能价格比来看因此从性能价格比来看,SSBR SSBR 比比ESBR ESBR 有更大
35、的优势有更大的优势,这促使这促使SSBR SSBR 得到迅速发展。得到迅速发展。氯丁橡胶氯丁橡胶 氯氯丁橡胶（丁橡胶（丁橡胶（丁橡胶（CRCR）是由）是由）是由）是由2-2-氯氯-1,3-1,3-丁二丁二丁二丁二烯烯（简简称称称称氯氯丁二丁二丁二丁二烯烯）聚合而成的一种高）聚合而成的一种高）聚合而成的一种高）聚合而成的一种高分子分子分子分子弹弹性体。性体。性体。性体。氯氯丁橡胶作丁橡胶作丁橡胶作丁橡胶作为为一种通用型特种橡胶，除了具有一般良好的耐候、一种通用型特种橡胶，除了具有一般良好的耐候、一种通用型特种橡胶，除了具有一般良好的耐候、一种通用型特种橡胶，除了具有一般良好的耐候、耐燃、耐油、耐
36、化学腐耐燃、耐油、耐化学腐耐燃、耐油、耐化学腐耐燃、耐油、耐化学腐蚀蚀等等等等优优异特性，使之在合成橡胶中占有特殊的地位。异特性，使之在合成橡胶中占有特殊的地位。异特性，使之在合成橡胶中占有特殊的地位。异特性，使之在合成橡胶中占有特殊的地位。2CH2CCHCH2SSCNClSCH3CH3氯丁橡胶氯丁橡胶通用型通用型专用型专用型乳胶型乳胶型硫磺调节型硫磺调节型非硫磺调节型非硫磺调节型黏接型黏接型其他特殊用途型其他特殊用途型通用乳胶型通用乳胶型特种乳胶型特种乳胶型分类分类氯丁橡胶的主要物理机械性能如下。氯丁橡胶的主要物理机械性能如下。氯丁橡胶的主要物理机械性能如下。氯丁橡胶的主要物理机械性能如下。
37、vv强度：氯丁橡胶的拉伸强度与天然橡胶相似，其生胶具有很高的拉伸强度和强度：氯丁橡胶的拉伸强度与天然橡胶相似，其生胶具有很高的拉伸强度和强度：氯丁橡胶的拉伸强度与天然橡胶相似，其生胶具有很高的拉伸强度和强度：氯丁橡胶的拉伸强度与天然橡胶相似，其生胶具有很高的拉伸强度和伸长率，具有自动补强性质。伸长率，具有自动补强性质。伸长率，具有自动补强性质。伸长率，具有自动补强性质。vv耐老化性能：由于氯丁橡胶分子链的双键上连接有氯原子，使双键和氯原子耐老化性能：由于氯丁橡胶分子链的双键上连接有氯原子，使双键和氯原子耐老化性能：由于氯丁橡胶分子链的双键上连接有氯原子，使双键和氯原子耐老化性能：由于氯丁橡胶分
38、子链的双键上连接有氯原子，使双键和氯原子 都变得不活泼，因此其硫化胶的稳定性良好，不易受大气中的热、氧、光的都变得不活泼，因此其硫化胶的稳定性良好，不易受大气中的热、氧、光的都变得不活泼，因此其硫化胶的稳定性良好，不易受大气中的热、氧、光的都变得不活泼，因此其硫化胶的稳定性良好，不易受大气中的热、氧、光的作用，表现为具有优良的耐老化性能。作用，表现为具有优良的耐老化性能。作用，表现为具有优良的耐老化性能。作用，表现为具有优良的耐老化性能。vv耐燃烧性：氯丁橡胶的耐燃烧性是橡胶中最好的。它具有不自燃的特点，接耐燃烧性：氯丁橡胶的耐燃烧性是橡胶中最好的。它具有不自燃的特点，接耐燃烧性：氯丁橡胶的耐
39、燃烧性是橡胶中最好的。它具有不自燃的特点，接耐燃烧性：氯丁橡胶的耐燃烧性是橡胶中最好的。它具有不自燃的特点，接触火焰可以燃烧，但隔断火焰即行熄灭。触火焰可以燃烧，但隔断火焰即行熄灭。触火焰可以燃烧，但隔断火焰即行熄灭。触火焰可以燃烧，但隔断火焰即行熄灭。vv耐油、耐溶剂性能：氯丁橡胶的耐油性仅次于丁腈橡胶而优于其它通用橡胶。耐油、耐溶剂性能：氯丁橡胶的耐油性仅次于丁腈橡胶而优于其它通用橡胶。耐油、耐溶剂性能：氯丁橡胶的耐油性仅次于丁腈橡胶而优于其它通用橡胶。耐油、耐溶剂性能：氯丁橡胶的耐油性仅次于丁腈橡胶而优于其它通用橡胶。同时耐化学腐蚀很好。同时耐化学腐蚀很好。同时耐化学腐蚀很好。同时耐化学
40、腐蚀很好。vv电性能：由于氯丁橡胶分子结构中含有极性的氯原子，所以电绝缘性不好。电性能：由于氯丁橡胶分子结构中含有极性的氯原子，所以电绝缘性不好。电性能：由于氯丁橡胶分子结构中含有极性的氯原子，所以电绝缘性不好。电性能：由于氯丁橡胶分子结构中含有极性的氯原子，所以电绝缘性不好。vv耐水性、透气性：氯丁橡胶的耐水性比其它合成橡胶好，气密性仅次于丁基耐水性、透气性：氯丁橡胶的耐水性比其它合成橡胶好，气密性仅次于丁基耐水性、透气性：氯丁橡胶的耐水性比其它合成橡胶好，气密性仅次于丁基耐水性、透气性：氯丁橡胶的耐水性比其它合成橡胶好，气密性仅次于丁基 橡胶。橡胶。橡胶。橡胶。氯丁橡胶的性能：氯丁橡胶的性
41、能：氯丁橡胶的性能：氯丁橡胶的性能：乙丙橡胶大量甲基的存在降低共聚物结晶能力，常温下处于高弹态大量甲基的存在降低共聚物结晶能力，常温下处于高弹态。EPREPR不含不饱和双键不含不饱和双键,难以进行硫化难以进行硫化,耐老化性能好耐老化性能好。EPDMEPDM（丙烯含量约为（丙烯含量约为 40%40%60%60%）;少量的不饱和第三单体少量的不饱和第三单体（含量约（含量约 2%2%5%5%），双键一般在侧链上，因此基本性能与二），双键一般在侧链上，因此基本性能与二元乙丙橡胶无多大差异元乙丙橡胶无多大差异,可硫化可硫化,耐老化性能差。耐老化性能差。结构式结构式:丁腈橡胶丁腈橡胶(NBR)(NBR)热
42、丁腈橡胶热丁腈橡胶 25 25 50 50 下乳液聚合下乳液聚合 支化结构支化结构结构式结构式:冷丁腈橡胶冷丁腈橡胶 5 5 10 10 下乳液聚合下乳液聚合 线型结构线型结构结构式结构式:性能特点性能特点:耐油性耐油性拉伸强度大拉伸强度大半导体橡胶半导体橡胶(电绝缘性差电绝缘性差)耐候性差耐候性差应用应用:粉末粉末NBRNBR增韧硬质增韧硬质PVCPVC粉粉末末丁丁腈腈橡橡胶胶壳层硫化交联程壳层硫化交联程度高度高,硬度高硬度高,聚聚丙烯腈含量高，丙烯腈含量高，同同PVCPVC相容性好相容性好。低低/中中/高腈高腈 非非/半半/全交联全交联 支化支化/线型线型/核壳核壳核层硫化交联程度核层硫化
43、交联程度低低,柔软有弹性柔软有弹性,聚聚丁二烯含量高，起丁二烯含量高，起到增韧作用。到增韧作用。丁二烯同少量（丁二烯同少量（0.3-0.5%0.3-0.5%）异戊二烯线性共聚物）异戊二烯线性共聚物同同顺丁橡胶比较，撕裂强度顺丁橡胶比较，撕裂强度,拉伸强度较高。拉伸强度较高。结构式结构式:vv玻璃化温度玻璃化温度 (Tg)(Tg)为为 -105;-105;耐寒性好、耐磨性优异。耐寒性好、耐磨性优异。vv但抗湿滑性差，撕裂强度和拉伸强度较低，加工性能较但抗湿滑性差，撕裂强度和拉伸强度较低，加工性能较差。差。vv作为增韧剂使用作为增韧剂使用,材料冲击强度提高较大材料冲击强度提高较大,同时撕裂强度和拉
44、伸强度显著降低。同时撕裂强度和拉伸强度显著降低。特点特点:顺丁顺丁橡胶橡胶(BR)(BR)丁基橡胶丁基橡胶(IIR)(IIR)特特特特 种种种种 合合合合 成成成成 橡橡橡橡 胶胶胶胶 凡是具有特殊性能，专门用于制作耐热、耐寒、耐化学物凡是具有特殊性能，专门用于制作耐热、耐寒、耐化学物质腐蚀、耐溶剂、耐辐射等特种橡胶制品橡胶称为质腐蚀、耐溶剂、耐辐射等特种橡胶制品橡胶称为特种合特种合成橡胶成橡胶。1 1 丁腈橡胶丁腈橡胶2 2 硅橡胶硅橡胶 3 3 氟橡胶氟橡胶4 4 聚氨酯橡胶聚氨酯橡胶5 5 丙烯酸酯橡胶丙烯酸酯橡胶6 6 氯磺化聚乙烯氯磺化聚乙烯热丁腈橡胶热丁腈橡胶 25 25 50 5
45、0 下乳液聚合下乳液聚合 支化结构支化结构结构式结构式:1 1、丁、丁腈腈橡胶橡胶(NBR)(NBR)冷丁腈橡胶冷丁腈橡胶 5 5 10 10 下乳液聚合下乳液聚合 线型结构线型结构结构式结构式:加工性能差加工性能差,可塑性不好可塑性不好,吃粉困难吃粉困难加工性能好加工性能好,可塑性好可塑性好,吃粉较快吃粉较快,尺寸稳定尺寸稳定性能特点性能特点:v耐油性好耐油性好(对极性油类较差对极性油类较差)v耐热性好耐热性好(最高使用温度最高使用温度130)130)v耐磨性好耐磨性好(优于天然橡胶优于天然橡胶)v半导体橡胶半导体橡胶(电绝缘性差电绝缘性差)v耐候性差耐候性差v气密性好气密性好,透气率低透气
46、率低v加工性差加工性差结构特点结构特点:v非结晶性橡胶非结晶性橡胶v极性橡胶极性橡胶v不饱和橡胶不饱和橡胶v分子量分布较窄分子量分布较窄 应用领域应用领域油封油封耐油胶管耐油胶管耐油手套耐油手套纺织皮辊纺织皮辊硅橡胶是由各种硅氧烷聚合而成的。硅橡胶是由各种硅氧烷聚合而成的。主主链链全全是是由由硅硅、氧氧两两种种原原子子所所组组成成。随随所所用用硅硅烷烷化化学学结结构构的不同，硅橡胶有不同的品种和特性。的不同，硅橡胶有不同的品种和特性。二甲基硅橡胶二甲基硅橡胶 甲基乙烯基硅橡胶甲基乙烯基硅橡胶 2 2 2 2、硅橡胶（、硅橡胶（、硅橡胶（、硅橡胶（Q Q Q Q）耐耐寒寒性性好好:硅硅橡橡胶胶主
47、主链链全全部部由由单单键键组组成成，每每一一个个键键都都可可以以内内旋旋转转，所所以以有有较较好好的的柔柔顺顺性性；由由于于氧氧原原子子上上无无取取代代基基或或原原子子、减减少少了了对对内内旋旋转转的的阻阻碍碍；而而且且硅硅原原子子比比碳碳原原子子的的体体积积大大，把把两两个个甲甲基基撑撑了了出出去去，使使两两个个甲甲基基的的距距离离比比连连接接于于碳碳原原子子来来得得大大，减减弱弱了了它它们们的的相相互互作作用用，因因而而减减少少了内旋转的阻碍，所以硅橡胶在了内旋转的阻碍，所以硅橡胶在7070仍有良好的弹性。仍有良好的弹性。耐耐热热性性好好:硅硅橡橡胶胶由由于于主主链链是是Si-OSi-O键
48、键，键键能能大大，所所以以具具有有较较高高的的耐耐热性能，但其它性能远低于通用橡胶热性能，但其它性能远低于通用橡胶,仅在特殊情况下使用。仅在特殊情况下使用。硅硅橡橡胶胶属属于于半半有有机机、半半无无机机的的聚聚合合弹弹性性体体，是是目目前前最最好好的的既既耐耐高高温温又又耐耐严严寒寒的的橡橡胶胶，它它的的耐耐老老化化性性、电电绝绝缘缘性性也也非非常常好好，是是制制造造航航空空工工业业用用垫圈、油封、防震配件、电绝缘制品的宝贵材料。垫圈、油封、防震配件、电绝缘制品的宝贵材料。生物医学性生物医学性疏水性疏水性饱和性（用有机过氧化物硫化）饱和性（用有机过氧化物硫化）硅橡胶的结构、性能和用途硅橡胶的结
49、构、性能和用途硅橡胶的结构、性能和用途硅橡胶的结构、性能和用途3、氟橡胶（、氟橡胶（FPM）v定义定义定义定义:一组分子链侧基含氟的弹性体，品种众多。一组分子链侧基含氟的弹性体，品种众多。一组分子链侧基含氟的弹性体，品种众多。一组分子链侧基含氟的弹性体，品种众多。结构式：结构式：结构式：结构式：结构与性能：结构与性能：vv耐高温性好（耐高温性好（耐高温性好（耐高温性好（250250250250长期使用长期使用长期使用长期使用,320,320,320,320短期工作）短期工作）短期工作）短期工作）vv极性大，耐油性好（优于极性大，耐油性好（优于极性大，耐油性好（优于极性大，耐油性好（优于NBRN
50、BRNBRNBR）；耐腐蚀性好）；耐腐蚀性好）；耐腐蚀性好）；耐腐蚀性好vv含含含含F F F F，阻燃性好，阻燃性好，阻燃性好，阻燃性好vv分子见作用力大，柔性差，耐低温性不好分子见作用力大，柔性差，耐低温性不好分子见作用力大，柔性差，耐低温性不好分子见作用力大，柔性差，耐低温性不好vv饱和橡胶，耐老化饱和橡胶，耐老化饱和橡胶，耐老化饱和橡胶，耐老化vv硫化剂特殊硫化剂特殊硫化剂特殊硫化剂特殊(二胺、有机过氧化物、双酚类）二胺、有机过氧化物、双酚类）二胺、有机过氧化物、双酚类）二胺、有机过氧化物、双酚类）4、聚氨酯橡胶（、聚氨酯橡胶（PUR）vv定义：定义：定义：定义：分子链中含分子链中含分