1、通用高分子材料之橡通用高分子材料之橡胶胶 姓名:史开友姓名:史开友 学号:学号:200948030129 班级:成型班级:成型0901一、橡胶的定义一、橡胶的定义二、橡胶的发展史二、橡胶的发展史三、橡胶的分类三、橡胶的分类四、橡胶的特点四、橡胶的特点目录目录 橡胶(Rubber)是一种高弹性的高分子化合物。它具有其它材料所没有的高弹性,因而也称做弹性体。橡胶的主要特征是分子量大,一般都在数十万,甚至达到上百万左右;其次是橡胶具有多分散性,也即橡胶的分子是大小不等的,有一个分布范围,这是决定橡胶成为工程材料的内在原因。 有关橡胶最早的文字记载是1525年西班牙人安吉拉著的新世界(Newworld
2、)。后来,1901年托德西拉斯在著作中称海地岛居民玩的奇特的球是由树胶(Gum)制成的,至今还是法语和日语对橡胶的称呼,南美印地安人的方言土语则把橡胶称作“Caoutchouc”,原意为“树的眼泪”一、橡胶的定义哥伦布在发现新大陆的航行中发现,南美洲土著人玩的一种球是用硬化了的植物汁液做成的。哥伦布和后来的探险家们无不对这种有弹性的球惊讶不已。一些样品被视为珍品带回欧洲。后来人们发现这种弹性球能够擦掉铅笔的痕迹,因此给它起了一个普通的名字“擦子(Rubber)”。这仍是现在这种物质的英文名字。这种物质就是橡胶。1839年,美国人古德伊尔(CharlesGoodyear)成功地将天然橡胶进行了硫
3、化后,橡胶才成为有使用价值的材料。通过与硫磺一起加热进行硫化,实现了橡胶分子链的交联,使橡胶具备了良好的弹性二、橡胶的发展史 1845年,英国工程师RW汤姆森在车轮周围套上一个合适的充气橡胶管,并获得了这项设备的专利,到了1890年,轮胎被正式用在自行车上,到了1895年,被用在各种老式汽车上。 用天然橡胶的结构单元-异戊二烯来制造合成橡胶。早在1880年,化学家们就发现,异戊二烯放置过久就会变软发动,经酸化处理后则会变 成类似橡胶的物质。德皇威廉二世曾让人用这种物质制成皇家汽车的轮胎。 在第一次世界大战期间,迫于橡胶匾乏,德国人采用了二甲基丁二烯聚合而成甲基橡胶,这种橡胶可以 大量生产,而且
4、价格低廉。 大约在1930年,德国和苏联用丁二烯作为单体,金属钠作为催化剂,合成了一种叫做丁钠橡胶。与苯乙烯共聚得到丁苯橡胶(Buna-S),它的性质与天然橡胶极其相似。 大约在1930年,德国和苏联用丁二烯作为单体,金属钠作为催化剂,合成了一种叫做丁钠橡胶。与苯乙烯共聚得到丁苯橡胶(Buna-S),它的性质与天然橡胶极其相似。 美国在战后大力研究合成橡胶。首先合成了氯丁橡胶,氯原子使氯丁橡胶具有天然橡胶所不具备的一些抗腐蚀性能。 1955年美国人利用齐格勒在聚合乙烯时使用的催化剂(也称齐格勒纳塔催化剂)聚合异戊二烯。首次用人工方法合成了结构与天然橡胶基本一样的合成天然橡胶。不久用乙烯、丙烯这
5、两种最简单的单体制造的乙丙橡胶也获成功。此外还出现了各种具有特殊性能的橡胶。现在合成橡胶的总产量已经大大超过了天然橡胶。 1)按材料来源可分为天然橡胶天然橡胶(Natural Rubber)和合成橡胶合成橡胶(Synthetic Rubber) 两大类。2)按其性能和用途可分为通用橡胶通用橡胶(Universal Rubber)和特种橡胶种橡胶(Specialty Rubber Eastomer)两大类。3)热塑性橡胶:SBS热塑性橡胶 三、橡胶的分类 凡是性能与天然橡胶相同或接近,物理性能和加工性能较好,能广泛用于轮胎和其它一般橡胶制品的橡胶称为通用橡胶。通用橡胶有:天然橡胶(NR)、丁苯橡
6、胶(SBR)、顺丁橡胶(聚丁二烯橡胶,BR)、异戊橡胶(聚异戊二烯橡胶,IR) 通用通用橡胶橡胶(Universal Rubber)(Universal Rubber) 凡是具有特殊性能,专供耐热、耐寒、耐化学腐蚀、耐油、耐溶剂、耐辐射等特殊性能橡胶制品使用的称为特种橡胶。特种橡胶有:丁腈橡胶(NBR)、硅橡胶、氟橡胶、聚氨酯橡胶、聚硫橡胶、聚丙烯酸酯橡胶(UR)、氯醚橡胶、氯化聚乙烯橡胶(CPE)、氯磺化聚乙烯(CSM)、丁吡橡胶等。 实际上,通用橡胶和特种橡胶之间并无严格的界限,如乙丙橡胶兼具上述两方面的特点。通用橡胶与特种橡胶之间的有:氯丁橡胶(CR)、乙丙橡胶(EPDM)、丁基橡胶(I
7、IR) 特种橡胶特种橡胶(SpecialtyRubberEastomer)(1)高弹性)高弹性 橡胶的弹性模量小,一般在19.8MPa。伸长变形大,伸长率可高达1000%,仍表现有可恢复的特性,并能在很宽的温度(-50150)范围内保持有弹性。(2 2)粘弹性)粘弹性 橡胶是粘弹性体。由于大分子间作用力的存在,使橡胶受外力作用。产生形变时受时间、温度等条件的影响,表现有明显的应力松驰和蠕变现象。 (3 3)缓冲减震作用)缓冲减震作用 橡胶对声音及振动和传播有缓和作用,可利用这一特点来防除噪音和振动。(4 4)电绝缘性)电绝缘性 橡胶和塑料一样是电绝缘材料,天然橡胶和丁基橡胶和体积电阻率可达到1
8、015cm以上。 四、橡胶四、橡胶特点特点 (5 5)温度依赖性)温度依赖性 高分子材料一般都受温度影响。橡胶在低温时处于玻璃态变硬变脆,在高温时则发生软化、熔融、热氧化、热分解以至燃烧。 (6 6)具有老化现象)具有老化现象 如同金属腐蚀、木材腐朽、岩石风化一样,橡胶也会因环境条件的变化而发生老化,使性能变坏,使寿命缩短。 (7 7)必须硫化)必须硫化 橡胶必须加入硫黄或其它能使橡胶硫化(或称交联)的物质,使橡胶大分子交联成空间网状结构,才能得到具有使用价值的橡胶制品,但是,热塑性橡胶可不必硫化。 除此之外,橡胶密度低,属于轻质材料,硬度低,柔软性好;透气性较差,可做气密性材料;还是较好的防水性材料等等。使得橡胶材料和橡胶制品的应用范围特别广泛,制品不定多达数万种。 谢谢谢谢老师指导!老师指导!