会计学2.2橡胶橡胶产品567结构及其与性能的关系一、结构特征1．大分子链具有足够的柔性，玻璃化温度应比室温低得多。2．在使用条件下不结晶或结晶度很小。理想情况：拉伸时结晶高模量、高强度去除负荷后结晶熔化弹性恢复3．在使用条件下无分子间相对滑动。二、结构与性能的关系2、耐热性和耐老化性能橡胶的耐热性主要取决于主链上化学键的键能。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。降低玻璃化温度避免结晶4、化学反应性有利：交联反应或进行取代等改性反应有害：氧化降解等橡胶制品的组分橡胶制品的主要原材科是生胶(或再生胶)以及各种配合剂，有些制品还需要用骨架材料。二、橡胶的配合剂1、硫化剂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。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“硫化”。目前使用的硫化剂有：硫黄含硫化合物过氧化物胺类化合物金属化合物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：二硫化氨基甲酸盐黄原酸盐类噻唑类硫脲类醛类醛胺类3、硫化活性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。三、骨架材料增大制品的机械强度，减小变形。天然橡胶（NR）98%NR来自巴西橡胶树（三叶橡胶树）；全世界NR的90%以上产自东南亚地区，主要是马来西亚、印尼、斯里兰卡、泰国；至今NR的消耗量仍约占橡胶总消耗量的40%天然橡胶的性能合成橡胶2324252.聚丁二烯橡胶（Butadienerubber,BR）1,2-键合（全同、间同、无规）、1,4-键合（顺式、反式），含量和分布通过选择不同的催化体系加以控制，聚丁二烯橡胶是由上述几种结构组成的无规共聚物。如镍系高顺式BR（也称顺丁橡胶）中1,4-顺式结构97%，1,4-反式结构1%，1,2-结构2%BR的Tg主要取决于分子中乙烯基的含量：含量为10%，Tg为-95，含量为95%，Tg为-15；随着乙烯基含量增大，BR耐磨性、弹性、耐寒性变差；乙烯基含量为35~55%时具有最好的综合性能顺丁橡胶分子链柔顺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优异的耐磨性能：与路面的摩擦系数小，耐磨性能优于NR和SBR，特别适于轮胎、鞋底、鞋后跟的制备填充性好，对炭黑的浸润能力强，使其较好的分散，有利于降低成本。吸水性低于NR和SBR，可用于制造绝缘电线模腔内流动性好，制造中缺胶现象少3、氯丁橡胶（Chloroprenerubber，CR）304、丁基橡胶（Isobutyleneandisoprenerubber,IIR）异丁烯和少量异戊二烯（0.5~3%）的共聚物气密性非常好，透气性是SBR的1/8，NR的1/20，BR的1/30，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、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其他橡胶低10~15倍；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、聚乙烯并用。5、乙丙橡胶（Ethylenepropylenerubber，EPR）由乙烯和丙烯的共聚物。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品及内外轮胎等。二元乙丙橡胶不能以硫黄进行硫化，只能以过氧化物等可产生自由基交联的化合物硫化，或者采用辐射硫化；三元乙丙橡胶主链为饱和结构，侧链带不饱和基团（1~2mol%），三元体系保持二元乙丙橡胶的各种优良特性，且可硫黄硫化；常用乙丙橡胶为无定形橡胶，在较宽温度范围内保持良好的柔性和弹性；优异耐热性、耐老化性，120℃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顺丁橡胶；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；缺点: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。6、丁腈橡胶耐油性著称的特种合成橡胶丙烯腈含量提高，大分子极性增加，内聚能密度提高，加工性能变好，硫化速度加快，耐热、耐磨性能、气密性提高，但弹性降低，耐寒性能下降。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600~7000，主要作固体丁腈橡胶的增塑剂用；高饱和丁腈橡胶（氢化丁腈橡胶）：将丁腈橡胶溶于适当溶剂中，催化加氢得到