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第一章生胶生胶的分类通用合成橡胶特种橡胶生胶的结构特点生胶的应用天然橡胶生胶的性能特点特种橡胶徐州工业职业技术学院材料学院主讲：聂恒凯联系电话：[phone]办公室电话：[phone]电子信箱：[e-mail]第一章生胶生胶的分类通用合成橡胶特种橡胶生胶的结构特点生胶的应用天然橡胶生胶的性能特点特种橡胶2019年8月14日第一讲生胶橡胶加工基本工艺包括：橡胶配制工艺、塑炼工艺、混炼工艺、压延工艺、压出（挤出）工艺和硫化工艺等。橡胶基本原材料包括：生胶（天然橡胶和合成橡胶）、硫化体系、防护体系、填充补强体系、软化增塑体系、其它特殊助剂与骨架材料等。常见制品：轮胎、输送带、密封圈、日用橡胶制品、胶鞋、工程橡胶制品等。第一章生胶生胶的分类通用合成橡胶特种橡胶生胶的结构特点生胶的应用天然橡胶生胶的性能特点特种橡胶2019年8月14日贵公司的产品主要使用什么橡胶？你对于他们的性能有何认识？目前生胶价格过高，是否考虑替代材料？。第一讲生胶的选择第一章生胶生胶的分类通用合成橡胶特种橡胶生胶的结构特点生胶的应用天然橡胶生胶的性能特点特种橡胶2019年8月14日第一节概论一、橡胶的基本特点什么是橡胶？ASTMD1566中定义是：橡胶是一种材料，它在大的形变下能迅速而有力恢复其形变，能够改性。因此可以认为橡胶就是所有高分子弹性体的总称。第一讲生胶的选择第一章生胶生胶的分类通用合成橡胶特种橡胶生胶的结构特点生胶的应用天然橡胶生胶的性能特点特种橡胶2019年8月14日橡胶的三个特点：•橡胶的第一大特征弹性模量非常小，形变量大。•橡胶以及弹性体的第二大特征，是它具有相当好的耐气透性以及耐各种化学介质和电绝缘的性能。•橡胶的第三大特征在于它能与多种材料物质并用、共混、复合，由此进行改性，以得到良好的综合性能。第一讲生胶的选择第一章生胶生胶的分类通用合成橡胶特种橡胶生胶的结构特点生胶的应用天然橡胶生胶的性能特点特种橡胶2019年8月14日二、橡胶的分类方法目前橡胶（包括塑料改性的弹性体）的种类已不下100种之多。如果按牌号估算，实际上已超过1000种。其分类大致如下。(1)按制取来源与方法第一讲生胶的选择第一章生胶生胶的分类通用合成橡胶特种橡胶生胶的结构特点生胶的应用天然橡胶生胶的性能特点特种橡胶2019年8月14日第二节天然橡胶任务：轮胎选用什么样的天然橡胶？普通输送带选用什么类型的天然橡胶：彩色鞋底生产选用什么类型天然橡胶？（考虑性能、价格和基本工艺）一、天然橡胶的来源和采集天然橡胶是从天然植物中采集并经过加工而得到的一种高弹性体，主要是巴西橡胶树适合赤道附近的南纬5。~北纬5。现在可以北移到北纬18o～20o。东南亚马来西亚、泰国、印尼等都有生产，我国也有大面积种植,主要分别在海南和云南，我国天然橡胶总产量达到近50万吨。第一讲生胶的选择第一章生胶生胶的分类通用合成橡胶特种橡胶生胶的结构特点生胶的应用天然橡胶生胶的性能特点特种橡胶2019年8月14日第一章生胶生胶的分类通用合成橡胶特种橡胶生胶的结构特点生胶的应用天然橡胶生胶的性能特点特种橡胶2019年8月14日第一章生胶生胶的分类通用合成橡胶特种橡胶生胶的结构特点生胶的应用天然橡胶生胶的性能特点特种橡胶2019年8月14日固体天然橡胶的品种以及制法⑴烟胶片：一般用于轮胎等高级制品。⑵绉胶片：分为胶乳绉胶片和杂胶绉胶片⑶颗粒橡胶或标准马来西亚橡胶：有以新鲜胶乳制得和以胶杯凝胶等杂胶制得，易加工耐老化性差。⑷其它品种风干胶：用热空气代替烟熏得到用于彩色制品、轮胎胎侧二、固体天然橡胶的品种制法和分级方法第一讲生胶的选择第一章生胶生胶的分类通用合成橡胶特种橡胶生胶的结构特点生胶的应用天然橡胶生胶的性能特点特种橡胶2019年8月14日2、分级方法：⑴国际天然橡胶分级方法：根据生胶的制造方法以及外观质量分为八个品种35个等级烟胶片：（RSS）NO,1X、NO,1、NO,2、NO,3、NO,4、NO,5及等外七个等级，七个等级，质量依次降低。绉胶片：共分为十个等级其中包括薄白绉胶片ＮO,1X、ＮO,1；浅色绉胶片（薄、厚）两类各有NO,1X、NO,1、NO，2、NO,3之分，号数越大，黄色程度越深。以杂胶为原料生产的胶园褐绉胶片（薄、厚）两类各有NO,1X、NO,2X、NO，3X等六个等级，号数越大，褐色程度越深，质量越差。第一讲生胶的选择第一章生胶生胶的分类通用合成橡胶特种橡胶生胶的结构特点生胶的应用天然橡胶生胶的性能特点特种橡胶2019年8月14日⑵马来西亚标准橡胶分级方法：此法是以天然橡胶的理化性能为分级依据，现已为国际所广泛采用。其中以机械杂质和塑性保持率（PRI）为分级的重要指标。PRI：表示生胶的氧化性能和耐高温操作性能的一项指标，其数值等于生胶经过140℃×30min热处理后的平均塑性值与原塑性值的百分比数又称为抗氧指数。PRI大生胶的抗氧化性好但塑炼时可塑性增加慢。PRI小氧化性大，塑炼速度快。第一讲生胶的选择第一章生胶生胶的分类通用合成橡胶特种橡胶生胶的结构特点生胶的应用天然橡胶生胶的性能特点特种橡胶2019年8月14日⑶我国天然橡胶分级方法国产天然生胶主要有烟胶片、风干胶片、绉胶片和颗粒胶。分级方法有两种，即片状胶的分级方法和天然生胶理化性能分级法。根据生胶的外观质量，烟胶片分为一、二、三、四、五级等外六个等级；白绉胶片和浅色绉胶片共分为六个等级，即薄白绉胶片特一级、一级和薄浅色绉胶片特一级、一级、二级、三级；风干胶片分为一、二及等外三个等级；颗粒胶分为5号、10号、20号和50号等四个等级。第一讲生胶的选择第一章生胶生胶的分类通用合成橡胶特种橡胶生胶的结构特点生胶的应用天然橡胶生胶的性能特点特种橡胶2019年8月14日四、天然橡胶的化学成分组分，%烟胶片风干胶片颗粒胶片橡胶烃蛋白质类丙酮抽出物灰分水溶物水分92.83.03.50.20.20.392.43.33.20.50.20.494.03.12.20.20.20.3第一讲生胶的选择第一章生胶生胶的分类通用合成橡胶特种橡胶生胶的结构特点生胶的应用天然橡胶生胶的性能特点特种橡胶2019年8月14日五、NR的性能（1）化学性质：不饱和橡胶可以进行加成反应，α氢原子的取代反应。因此天然橡胶可以进行硫化，与氧气、臭氧发生氧化裂解反应，也可以进行氯化、溴化及环化反应。密度0.913、淡黄色固体、常温为弹性体状态第一讲生胶的选择第一章生胶生胶的分类通用合成橡胶特种橡胶生胶的结构特点生胶的应用天然橡胶生胶的性能特点特种橡胶2019年8月14日（2）天然橡胶具有很好的综合物理机械性能优异的高弹性、易加工性130~140℃开始流动，150~160℃变成粘度很大的流体，200℃开始分解270℃剧烈分解0℃以下弹性降低，-70~-72℃变脆。为结晶性橡胶，具有自补强性；此外天然橡胶还有很好的耐屈挠疲劳性能，滞后损失小生热量低，撕裂强度高、耐磨性和耐寒性好以及良好的气密性、防水性、电绝缘性和绝热性。耐酸碱性好不耐浓强酸。第一讲生胶的选择第一章生胶生胶的分类通用合成橡胶特种橡胶生胶的结构特点生胶的应用天然橡胶生胶的性能特点特种橡胶2019年8月14日（3）天然橡胶具有良好的加工工艺性能表现为容易进行塑炼、混炼、压延、压出、粘贴成型等，可以制成胶浆可以进行硫磺硫化。原因是：结构的原因甲基推电子性使得α甲基氢原子活性增大易于塑炼断裂；分子量分布宽高分子量级分分子链易断裂，低分子级分具有增塑作用凝胶的存在有利于工艺性能的提高。收缩率低半成品表面光滑、挺性高。缺点：不耐老化，易硫化返原，耐油耐非极性溶剂性差易燃第一讲生胶的选择第一章生胶生胶的分类通用合成橡胶特种橡胶生胶的结构特点生胶的应用天然橡胶生胶的性能特点特种橡胶2019年8月14日天然橡胶主要生产轮胎、运输带、胶管、胶鞋、海绵制品、一般其他橡胶制品电线电缆和多数橡胶制品，是应用最广的橡胶。第一讲生胶的选择第一章生胶生胶的分类通用合成橡胶特种橡胶生胶的结构特点生胶的应用天然橡胶生胶的性能特点特种橡胶2019年8月14日第一章生胶生胶的分类通用合成橡胶特种橡胶生胶的结构特点生胶的应用天然橡胶生胶的性能特点特种橡胶1.天然橡胶一般采用普通硫磺硫化体系2.硫黄使用量1.5~2.5份，氧化锌5份，硬脂酸1~3份3.促进剂可以选用噻唑类（M、DM）、次磺酰胺类（CZ、NOBS、NS、DZ）、秋兰姆类（TMTD、TMTM）等。4.NR可以采用硫给予体硫化，用DTDM替代硫黄硫化。2019年8月14日第一讲生胶的选择第一章生胶生胶的分类通用合成橡胶特种橡胶生胶的结构特点生胶的应用天然橡胶生胶的性能特点特种橡胶2019年8月14日第三节异戊橡胶一．异戊橡胶的物理性质透明弹性体，比天然橡胶纯净，凝胶含量少，无杂质，相对密度0.91g/cm3，玻璃化温度-70℃，易溶于苯、甲苯等有机溶剂。因为透明性好因此可以做彩色或浅色制品第一讲生胶的选择第一章生胶生胶的分类通用合成橡胶特种橡胶生胶的结构特点生胶的应用天然橡胶生胶的性能特点特种橡胶2019年8月14日二、性能：(1)质量均一，纯度高。硫化速度稳定。(2)塑炼时间短，混炼加工简便。(3)无色透明，适用于浅色配方和药用配方。(4)膨胀和收缩小。(5)流动性好。（注射成型特别好）缺点：纯胶胶料的强伸性能低。异戊橡胶屈服强度、拉伸强度比天然橡胶低，挺性差，半成品存放过程中容易变形，造成装模困难，给加工带来了一定的困难。第一讲生胶的选择第一章生胶生胶的分类通用合成橡胶特种橡胶生胶的结构特点生胶的应用天然橡胶生胶的性能特点特种橡胶2019年8月14日三、异戊橡胶的应用异戊橡胶能基本代替天然橡胶，用于轮胎、胶带、胶管、鞋和其它工业制品。尤适于制造食品用制品、医药卫生制品及橡胶丝、橡胶筋等日用制品。第一讲生胶的选择第一章生胶生胶的分类通用合成橡胶特种橡胶生胶的结构特点生胶的应用天然橡胶生胶的性能特点特种橡胶2019年8月14日第四节丁苯橡胶丁苯橡胶是丁二烯和苯乙烯两种单体共聚二得到的弹性体一、分类品种1、按聚合方法分为：高温乳液丁苯橡胶、低温乳液丁苯橡胶、溶液聚合丁苯橡胶2、按填料品种分为：充油丁苯橡胶、充炭黑丁苯橡胶和充油充炭黑丁苯橡胶等。3、按苯乙烯的投料量分类：丁苯-10、丁苯-30、丁苯-50等其中丁苯-30综合性能最好。第一讲生胶的选择第一章生胶生胶的分类通用合成橡胶特种橡胶生胶的结构特点生胶的应用天然橡胶生胶的性能特点特种橡胶2019年8月14日第一讲生胶的选择第一章生胶生胶的分类通用合成橡胶特种橡胶生胶的结构特点生胶的应用天然橡胶生胶的性能特点特种橡胶2019年8月14日二、丁苯橡胶的性质、性能、应用物理性质：低温乳聚丁苯橡胶为浅褐色或白色（非污染型）弹性体，微有苯乙烯气味，杂质少，质量较稳定。其密度因生胶中苯乙烯含量不同而异：如丁苯-10的密度为0.919g/cm3，丁苯-30为0.944g/cm3，能溶于汽油、苯、甲苯、氯仿等有机溶剂中。第一讲生胶的选择第一章生胶生胶的分类通用合成橡胶特种橡胶生胶的结构特点生胶的应用天然橡胶生胶的性能特点特种橡胶2019年8月14日性能：（1）由于是不饱和橡胶，可用硫黄硫化，与不饱和胶的并用性能好。（2）由于分子结构较紧，特别是庞大苯基侧基的引入，使分子间力加大，所以其硫化胶比天然橡胶有更好的耐磨性、耐透气性，但也导致弹性、耐寒性、耐撕裂性（尤其使耐热撕裂性）差，动态生热大，滞后损失大，耐屈桡龟裂性差（指屈桡龟裂发生后的裂口增长速度快）。（3）由于是碳链胶，取代基属非极性基范畴，因此是非极性橡胶，耐油性和耐非极性溶剂性差。第一讲生胶的选择第一章生胶生胶的分类通用合成橡胶特种橡胶生胶的结构特点生胶的应用天然橡胶生胶的性能特点特种橡胶2019年8月14日（4）由于是非结晶橡胶，因此无自补强性，纯胶硫化胶的拉伸强度很低，只有2~5MPa。必须经高活性补强剂补强后才有使用价值，其炭黑补强硫化胶的拉伸强度可达25~28M