橡胶工艺学第一章生胶

, , , , , ,*,橡胶工艺学,（Rubber,Technology,）,1,选课名单,姓名,专业,陈国荣,高分子化学与物理,丁绍楠,高分子化学与物理,柯祺荣,高分子化学与物理,兰茜,高分子化学与物理,李聪,高分子化学与物理,李华展,高分子化学与物理,林彩凤,高分子化学与物理,林德洵,高分子化学与物理,陆嘉,高分子化学与物理,毛杰,高分子化学与物理,羊宏山,高分子化学与物理,余世荣,高分子化学与物理,张佩,高分子化学与物理,朱奇,高分子化学与物理,2,参 考 资 料,3,一、书籍：,七分册 生活橡胶制品与乳胶制品,八分册 实验方法,九分册 橡胶机械,十分册 工厂设计,十一分册 标准与文献,十二分册 技术经济,橡胶工业手册，于清溪等，化学工业出版社，1987年，一到十二分册。,一分册 生胶与骨架材料,二分册 配合剂,三分册 配方与基本工艺,四分册 轮胎,五分册 胶带，胶管与胶布,六分册 工业橡胶制品,4,实用橡胶工艺学，杨清芝，化工出版社，2005年。,橡胶技术，（美），Dick, J. S著，游长江译，化工出版社，2005年。,胶乳乳液应用技术，魏邦柱，化工出版社，2003年。,5,二、刊物：,Rubber Chemistry and Technology （橡胶化学与工艺），Rubber Division, ACS, University of Akron. O H 44309-0499. 每年五期，第三期是橡胶综述。,Rubber World （橡胶世界），Akron, O H 44313。 月刊,6,Rubber and Plastic News（橡胶与塑料报道），Akron, OH 44313-5251,European Rubber Journal （欧洲橡胶杂志）， London, UK, (ERJ),中国合成橡胶工业，月刊,中石油兰州石化公司主办。,7,三、专业会议：,美国橡胶学会年会（Rubber Division, ACS Meetings）。每年春季和秋季在美国、加拿大或墨西哥开。,国际橡胶会议（International Rubber Conference, IRC），ERJ上公布。,8,四、网址：,9,10,11,12,13,14,15,16,17,18,19,20,鲨鱼,皮,皮四,代,代,Jaked、Speedo,和,和Arena,JAKED泳,衣,衣表,面,面布,满,满非,渗,渗透,性,性材,料,料之,一,一的,聚,聚氨,酯,酯.,21,（苯,乙,乙烯-丁,二,二烯-苯,乙,乙烯,）,）,常温,下,下具,有,有橡,胶,胶的,弹,弹性,，,，高,温,温下,具,具有,可,可塑,化,化成,型,型的,一,一类,弹,弹性,体,体。,22,一、,天,天然,橡,橡胶,（NatureRubber,NR）,23,、,天,天然,橡,橡胶,胶,胶乳,1876,年,年以,后,后，,英,英国,人,人将,原,原生,长,长于,亚,亚马,逊,逊河,盆,盆地,的,的野,生,生乔,木,木移,植,植于,马,马来,西,西亚,、,、印,度,度、,斯,斯里,兰,兰卡,，,，东,南,南亚,逐,逐渐,成,成为,世,世界,上,上天,然,然橡,胶,胶的,主,主要,产,产地,，,，产,量,量已,占,占80,以,以上,。,。2004年,世,世界,产,产量830万,吨,吨，,泰,泰国320万,吨,吨居,首,首位,，,，印,尼,尼210,万,万吨,其,其次,。,。,1、,来,来源,和,和历,史,史：,24,1920,年,年，,华,华侨,将,将巴,西,西橡,胶,胶树,移,移植,于,于海,南,南岛,。,。现,已,已扩,展,展到,海,海南,、,、云,南,南、,广,广东,、,、广,西,西、,福,福建,、,、台,湾,湾。,巴西,橡,橡胶,树,树，,又,又称,三,三叶,橡,橡胶,树,树，,树,树干,最,最粗,的,的可,达,达40cm。,要,要求,生,生长,条,条件,：,：湿,度,度大,，,，年,降,降雨,量,量在1500mm,以,以上,，,，年,平,平均,温,温度22,以,上,上。,25,天然,橡,橡胶,发,发展,历,历史,：,：,11,世,世纪,南,南美,洲,洲的,印,印第,安,安人,即,即开,始,始用,天,天然,橡,橡胶,制,制造,玩,玩具,。,。哥,伦,伦布1793,1796年,第,第二,次,次航,行,行时,看,看到,海,海地,人,人玩,一,一种,球,球，,可,可从,地,地上,弹,弹跳,起,起来,，,，来,源,源于,橡,橡胶,树,树上,流,流出,来,来的,胶,胶乳,，,，还,能,能擦,去,去铅,笔,笔字,迹,迹，,故,故英,文,文名,为,为rubber。,26,1735,年,年，,法,法国,人,人Condamine,参,参加,巴,巴黎,科,科学,院,院赴,南,南美,的,的子,午,午线,考,考察,队,队，,住,住了,八,八年,，,，详,细,细记,述,述了,橡,橡胶,资,资料,并,并和,样,样品,一,一起,寄,寄回,巴,巴黎,。,。首,次,次关,于,于橡,胶,胶的,文,文献,记,记载,。,。,1823,年,年，,建,建立,了,了用,苯,苯溶,解,解橡,胶,胶制,造,造雨,衣,衣的,橡,橡胶,厂,厂，,橡,橡胶,工,工业,的,的起,点,点。,27,1826,年,年，,发,发明,了,了双,辊,辊炼,胶,胶机,。,。,1839,年,年，,美,美国,人,人（GoodyearandCharles,）,）发,明,明硫,化,化工,艺,艺。,现,现发,展,展为,美,美国,固,固特,异,异轮,胎,胎橡,胶,胶公,司,司。,1888,年,年，,充,充气,轮,轮胎,问,问世,。,。,1876,年,年，,英,英国,人,人H.Wickham,从,从巴,西,西私,运,运了,橡,橡胶,树,树种,子,子，,在,在英,属,属殖,民,民地,马,马来,西,西亚,，,，印,度,度，,印,印尼,，,，新,加,加坡,开,开始,种,种植,。,。,28,1924,年,年，H.Staudinger,首,首先,明,明确,天,天然,橡,橡胶,的,的化,学,学结,构,构，,提,提出,天,天然,橡,橡胶,是,是高,分,分子,量,量大,分,分子,的,的概,念,念。,1936,年,年，Kuhn根据,高,高斯链的,统,统计假设,，,，提出橡,胶,胶弹性分,子,子理论，,揭,揭示了橡,胶,胶高弹性,的,的本质,。,29,30,31,种植：5,6年可,收,收胶，树,龄,龄40年,，,，1020年为,胶,胶乳盛产,期,期，20,年,年后为衰,老,老期。,割胶：每,天,天清晨割,胶,胶（如右,图,图所示）,，,，,加入氨水,保,保存,（保存剂,，,，pH为1010.5）,。,。,32,1900,年,年1910年化,学,学家C.D.哈里,斯,斯(Harris)测定了,天,天然橡胶,的,的结构是,异,异戊二烯,的,的高聚物,33,34,35,36,37,38,39,40,1898,年,年希伯林,兄,兄弟创办,固,固特异轮,胎,胎公司,41,橡胶树,割胶,白色胶乳,醋酸,Or,甲酸,凝聚成固,体,体,烟干,棕黄色,片状,烟（胶）,片,片,风干片：,加,加SnCl,2,使胶乳,凝固,，自然干,燥,燥。,天然橡胶,生,生产过程,42,2.胶乳,组,组成:,似牛奶,白色液体,固含量37,橡胶烃2040,蛋白质1.52.8,类脂化合,物,物 12.5,水溶物12糖,类,类）,灰分BRCR,加成反应,：,：,58,NR,BR,CR,推电子的,甲,甲基使双,键,键上的电,子,子云密度,提,提高，且,双,双键被极,化,化，反应,性,性最大。,无取代基,，,，双键未,被,被极化，,反,反应性居,中,中。,电负性大,的,的氯降低,双,双键的电,子,子云密度,，,，反应活,性,性最小。,59,-H的,反,反应：,有机过氧,化,化物的硫,化,化，氧化,及,及引发剂,存,存在下的,马,马来酰亚,胺,胺的改性,均,均以-H反应为,主,主。,三种-H的反应,活,活性：abc,C-H离,解,解能（mol/kJ）：,a（320.5）b（331.4,）,）充,油,油SBRSBRNR，IRBR,87,、丁,苯,苯橡胶,的,的配合,与,与加工,特,特点,SBR,为,为非自,补,补强的,，,，必须,加,加补强,剂,剂。和NR相,比,比，SBR的,硫,硫黄要,少,少（1,2.5），,促,促进剂,要,要多。,1.配,合,合：,88,SBR,的,的综合,加,加工性,能,能次于NR，,好,好于大,多,多数合,成,成橡胶,。,。,SBR,的,的粘性,比,比NR,差,差。,SBR,加,加工温,度,度120以,上,上，易,产,产生凝,胶,胶，为,后,后加工,带,带来困,难,难。,2.加,工,工特点,：,：,89,3.丁,苯,苯胶的,适,适用范,围,围：,70,的,的SBR用于,轮,轮胎业,，,，亦用,于,于管、,带,带、鞋,。,。,只要不,要,要求耐,油,油，耐,热,热，无,特,特别要,求,求的场,合,合全可,使,使用。,属于通,用,用橡胶,，,，价格,较,较便宜,。,。,90,4.识,别,别：,浅黄褐,色,色的弹,性,性体。,溶于芳,烃,烃，汽,油,油，卤,代,代烃。,丁苯3010（指苯,乙,乙烯含,量,量），,其,其d=0.940.92,。,。,燃烧性,类,类似，,黄,黄色火,焰,焰，浓,黑,黑烟。,91,丁苯橡,胶,胶的红,外,外谱图,对应苯,乙,乙烯链,段,段：700,760,单,单取代,苯,苯环上,氢,氢的面,外,外弯曲,振,振动。3000-3100谱带,属,属于苯,环,环上C-H的,伸,伸缩振,动,动。1600,、,、1592是,苯,苯环骨,架,架振动,。,。,对应丁,二,二烯链,段,段：2800-3000谱,带,带是饱,和,和C-H或CH,2,的伸缩,振,振动。967,和,和910产生,自,自反1,4-,加,加成的,聚,聚丁二,烯,烯，990产,生,生自1,2-,加,加成的,聚,聚丁二,烯,烯。,92,二、顺,丁,丁橡胶,（PolybutadieneRubber,，,，BR,）,）,1932年，,苏,苏联用,钠,钠做引,发,发剂，,引,引发丁,二,二烯聚,合,合成橡,胶,胶，称,丁,丁钠橡,胶,胶。但,构,构型杂,乱,乱，性,能,能差。,1953年Ziegler,Natta,发,发明定,向,向聚合,催,催化剂,后,后，应,用,用于丁,二,二烯定,向,向聚合,。,。,1960年美,国,国开发,出,出顺丁,橡,橡胶。,目,目前产,量,量仅次,于,于丁苯,橡,橡胶。,93,、顺,丁,丁橡胶,的,的异构,形,形式,1.丁,二,二烯的,键,键合方,式,式：,顺-1,4-,聚,聚合,反-1,4-,聚,聚合,1,2-聚合,94,2.分,类,类：,分类,含量（）,催化剂,加工性,高顺式,9698,Ni，Co，稀土,加工困难，需混NR,中顺式,9295,钛系,加工困难，需混NR,低顺式,3540,锂系,可单独使用，加工性能好,反式,9499,钒系,1,2-聚丁,二,二烯：,高,高乙烯,基,基丁二,烯,烯及中,乙,乙烯基,丁,丁二烯,。,。,95,1.生,产,产：,、顺,丁,丁橡胶,的,的生产,及,及加工,转化率98,顺式含,量,量97,98,96,顺丁橡,胶,胶的红,外,外谱图,97,cat.,为环烷,酸,酸镍,三,三氟化,硼,硼的乙,醚,醚络合,物,物三,异,异丁基,铝,铝,水分控,制,制在,10ppm,以下，,反,反应结,束,束后加,入,入终止,剂,剂：乙,醇,醇；防,老,老剂：,264,；热水,凝,凝聚,95,。,识别：,无色透,明,明弹性,体,体。,98,2.配,合,合与加,工,工：,配合：,一,一般要,配,配合补,强,强剂；,粘,粘着性,较,较差，,常,常需配,合,合增粘,剂,剂。,加工：,开,开炼时,易,易发生,脱,脱辊，,破,破边，,密,密炼时,可,可发生,打,打滑，,粘,粘着性,和,和结团,性,性差，,生,生胶贮,存,存时易,发,发生冷,流,流（因,自,自重流,淌,淌），,可,可通过,与,与NR,及,及SBR并用,改,改善。,99,3.顺,丁,丁橡胶,的,的应用,领,领域：,轮胎，,鞋,鞋，工,业,业制品,，,，属通,用,用胶，,较,较便宜,。,。,耐磨性,比,比NR,高,高30,。高,弹,弹性，,所,所有橡,胶,胶中最,好,好的。,抗拉和,抗,抗撕裂,强,强度低,，,，冷流,动,动性大,，,，对贮,存,存有较,高,高的要,求,求。,大部分,（,（85,90,）,）用于,轮,轮胎、,外,外胎，,三,三角皮,带,带，胶,管,管，鞋,底,底材料,。,。,100,三、异,戊,戊橡胶,（Polyisoprene Rubber，IR）,合成橡,胶,胶各具,特,特色，,有,有的耐,磨,磨，耐,油,油，不,燃,燃。但,全,全面性,能,能都没,有,有超过NR。,101,花了60年，,弄,弄清NR单体,，,，NR,解聚,，,，加热,，,，干馏,异戊,二,二烯。,60年,美,美国工,业,业化，,十,十九世,纪,纪中叶,知,知道了NR的,结,结构单,元,元为异,戊,戊二烯,，,，但合,成,成一直,没,没有成,功,功，构,型,型问题,。,。100年之,后,后，1960,年,年工业,化,化，但,发,发展不,快,快，主,要,要是单,体,体成本,高,高，价,格,格高于,天,天然和,顺,顺丁。70年,代,代后发,展,展较快,。,。,102,1.生,产,产：,顺式95,庚烷或,汽,汽油500,溶液聚,合,合,30,，,，26h，2atm,100,103,2.性,能,能：,几乎和NR同,，,，弹性,，,，耐热,性,性，低,温,温曲挠,性,性等，,仅,仅加工,性,性略差,。,。,由于所,含,含非橡,胶,胶成分,（,（蛋白,质,质、水,灰,灰、无,机,机盐）,比,比NR,少,少，耐,水,水性和,电,电绝缘,性,性优于NR。,可,可完全,取,取代NR，单,独,独制造,产,产品。,104,3.识,别,别：,同丁基,橡,橡胶，,为,为白色,弹,弹性体,。,。,105,顺式聚,异,异戊二,烯,烯的红,外,外谱图,106,异戊橡,胶,胶的红,外,外特征,谱,谱带,835cm-1为CRR,=CRH,的,的面外,变,变形振,动,动,.,107,四、,氯,氯丁橡,胶,胶,（ChloropreneRubber，CR）,美商标neoprene。1931年美,工,工业化(Dupont Co.),，,，至今,仍,仍是生,产,产CR,的,的最大,公,公司，,占,占世界,产,产量1/3。,108,1.,生,生产,：,：,松香,钠,钠皂,乳,乳化,剂,剂,或脂,肪,肪酸,皂,皂,二聚,K,2,S,2,O,8,40,，,3h,乳液,聚,聚合,CR,乳,乳胶,HClCaCl,NaCl,三段,凝,凝聚,易聚,109,低温,反,反应,率,率低,，,，构,型,型以,反,反式,-1,，,，4,结构,占,占,90,，高,度,度规,整,整性,，,，易,结,结晶,。,。,110,氯丁,橡,橡胶,的,的红,外,外谱,图,图,600-660cm,-1,处的C-Cl,伸,伸展,振,振动,111,氯丁,橡,橡胶,的,的红,外,外特,征,征谱,峰,峰为:,600-660cm-1处,的,的C-Cl伸,缩,缩振,动,动,112,聚合,温,温度,和,和构,型,型关,系,系,温度/,顺式,反式,-40,5,94,10,9,84,40,10,87,100,13,71,113,2.,耐,耐老,化,化性,和,和阻,燃,燃性,：,：,CR,虽,虽属,碳,碳链,不,不饱,和,和橡,胶,胶，,但,但由,于,于97,以,以上1,4-,聚,聚合,，,，氯,大,大多,连,连在,碳,碳碳,双,双键,成,成为,惰,惰性,卤,卤，,不,不易,被,被取,代,代，,同,同时,双,双键,亦,亦由,于,于Cl的,I,而,而失,活,活，,致,致使CR,的,的反,应,应性,下,下降,。,。,.双,键,键和氯,原,原子的,钝,钝化,114,所以CR不能,象,象其它,二,二烯类,橡,橡胶那,样,样可用,硫,硫黄硫,化,化系统,硫,硫化，,耐,耐热老,化,化，耐,臭,臭氧老,化,化，耐,天,天候老,化,化也比,其,其它二,烯,烯类胶,好,好。,CR有,约,约1.5的1,2-聚合,，,，这种,结,结构中,的,的氯是,烯,烯丙基,氯,氯，易,于,于反应,，,，是CR的硫,化,化点。,115,CR含,氯,氯而具,有,有阻燃,性,性，不,自,自燃，,接,接触火,焰,焰时能,燃,燃烧，,离,离火自,熄,熄，氧,指,指数最,高,高。,氧指数,：,：试样,在,在氧氮,混,混合气,体,体中维,持,持蜡烛,状,状燃烧,时,时所需,的,的最低,氧,氧气体,积,积。氧,指,指数是,衡,衡量材,料,料燃烧,性,性能的,指,指标。,氧,氧指数,达,达27,的,的材料,就,就是难,燃,燃材料,，,，常用,橡,橡胶的,氧,氧指数,见,见下表,。,。,.阻,燃,燃性,116,常用橡,胶,胶的氧,指,指数,NR,NBR,BR,SBR,CR,IIR,EPDM,PE,1920,1922,1920,1920,3841,1920,1920,17.4,117,3.氯,丁,丁橡胶,的,的配合,与,与加工,特,特点,配合：CR不,能,能用硫,黄,黄硫化,，,，大多,用,用ZnO，MgO硫,化,化，五,锌,锌四镁,（,（ZnO 5,份,份，MgO4份）,。,。增塑,剂,剂常用,芳,芳烃油,，,，酯类,，,，油膏,等,等。硬,脂,脂酸作,润,润滑剂,（,（2份,以,以下）,。,。松香,，,，酚醛,树,树脂等,可,可作增,粘,粘剂。,118,加工：,贮,贮存不,稳,稳定，,贮,贮存中CR的,大,大分子,易,易由线,型,型的交,联,联变成,网,网状的,，,，进而,失,失去了,加,加工性,。,。一般,存,存放约40个,月,月，应,注,注意不,要,要过期,。,。炼胶,时,时易粘,辊,辊。,119,4.氯,丁,丁橡胶,的,的应用,：,：,对大气,和,和臭氧,稳,稳定，,制,制电线,包,包皮。,耐油和,耐,耐化学,腐,腐蚀，,制,制输送,油,油和腐,蚀,蚀性物,质,质的胶,管,管。,高机械,强,强度，,制,制运送,锐,锐利棱,角,角固体,的,的运输,带,带。,120,极性大,，,，易结,晶,晶，不,燃,燃性可,制,制采矿,用,用橡胶,制,制品；,耐寒性,差,差（低,温,温下易,结,结晶）,；,；,氯丁橡,胶,胶胶粘,剂,剂：橡,胶,胶胶粘,剂,剂中产,量,量最大,，,，用途,最,最多的,一,一种。,特,特点为,粘,粘接强,度,度高，,初,初粘力,强,强，价,格,格较低,。,。制鞋,行,行业，,家,家具及,装,装修行,业,业，每,年,年用胶,量,量很大,。,。,121,识别：,利用不燃性,和,和比重大识,别,别。有自熄,性,性，放出HCl阻燃，d 较大1.25，丁,苯,苯0.94,，,，,天然0.92，下水即,沉,沉。,122,五、丁基橡,胶,胶,（Isoprene-Isobutylene Rubber，IIR）,美1940,年,年发明，59年各国陆,续,续开始工业,化,化。异丁烯,与,与异戊二烯,的,的共聚物，,异,异戊二烯占NRSBREPDMNBRIIR。原,因,因，密集的,侧,侧甲基使大,分,分子内旋转,困,困难。,.低弹性,128,取代基和旋,转,转位垒的关,系,系,结构,CH,3,-CH=CH,2,CH,3,-CH,3,CH,3,-CH(CH,3,),2,CH,3,-C(CH,3,),3,键旋转位垒,（KJ/mol）,8.2,11.7,16.3,18.4,129,.气密性,：,：,3080,，6种通,用,用胶的气密,性,性（用渗透,率,率Q表征气,密,密性）：,IIRNBRSBREPDMNRBR,IIR与NR内胎保压,性,性对比,胶种,原始压力,/MPa,压力降低值/MPa,1周,2周,1月,NR,0.193,0.028,0.056,0.114,IIR,0.193,0.003,0.007,0.014,130,3.配合特,性,性：,和EPDM,类,类似。但不,能,能用过氧化,物,物硫化（位,阻,阻效应，且,易,易产生断,裂,裂，使大分,子,子链断裂占,主,主导地位，,起,起不到交联,作,作用）。,增塑剂注意,使,使用相容性,好,好的，如石,蜡,蜡，凡士林,，,，环烷油等,。,。,131,4.丁基橡,胶,胶的适用范,围,围：,内胎，探测,气,气球，橡皮,艇,艇，球胆，,气,气囊，药用,瓶,瓶塞，耐热,管,管带，防腐,衬,衬里，防水,建,建材。,132,六、丁腈橡,胶,胶,（Nitrile-Butadiene Rubber,，,，NBR）,1937年,工,工业化，老,品,品种，大多,数,数国家60,年,年代初生产,。,。,方法与设备,与,与丁苯相似,，,，18，26，40。,丁,丁腈-40,，,，NaCl,凝,凝聚。,133,1.分类:,丁腈橡胶,普通：,特种：,高腈ACN含3642,中腈ACN含2535,低腈ACN含NO,2,ClC,6,H,5,CH,2,=CHHCH,3,NBR为强,极,极性聚合物,。,。,136,3.丁腈橡,胶,胶的性能与,丙,丙烯腈含量,的,的关系,ACN从1553,分子极性增,大,大，分子间,作,作用力增大,，,，内聚能密,度,度增大。,分子链柔性,，,，弹性，耐,低,低温性，粘,着,着性，绝缘,性,性下降。,Tg，密度,，,，模量，硬,度,度，气密性,，,，强度，耐,磨,磨性，加工,生,生热性，压,缩,缩永久变形,性,性，抗静电,性,性，耐非极,性,性油的能力,都,都提高。,.NBR,的,的极性与丙,烯,烯腈含量,137,.NBR,的,的不饱和度,和,和丙烯腈含,量,量,ACN从1553,。,不饱和度下,降,降，耐热氧,，,，臭氧，天,候,候等老化性,提,提高。,NBR耐热,老,老化性强于SBR。,138,.NBR,的,的耐油性,NBR是通,用,用胶中耐非,极,极性介质最,好,好的。汽油,，,，煤油等石,油,油类油类对,橡,橡胶会产生,不,不同的影响,。,。ASTM,规,规定了五种,标,标准油（苯,胺,胺点是等体,积,积的油和苯,胺,胺相互溶解,的,的最低温度,）,）。,标准油,ASTM No.1,ASTM No.2,ASTM No.3,燃油A,燃油B,苯胺点/,124,97,70,45,0,通常用橡胶,在,在ASTMNo.3,油,油中的体积,膨,膨胀率表示,耐,耐油性。,139,测定标准：ASTMNo.3油,中,中70h溶,胀,胀：,NBR 20；CR70；EPDM120；NR 130。,NBR属于,半,半导体类橡,胶,胶，体积电,阻,阻率为1091010cm,，,，具有抗静,电,电性。,140,4.NBR,的,的极性与配,合,合,NBR强极,性,性，故与尼,龙,龙，酚醛，PVC的相,容,容性很好，,易,易共混，使,用,用极性酯类,增,增塑剂效果,好,好。与硫黄,的,的相容性差,，,，不易分散,，,，炼胶时往,往,往先加硫黄,。,。,141,5.NBR,的,的使用范围,耐油及抗静,电,电制品。如,油,油封，密封,圈,圈，O圈，,油,油田橡胶用,品,品。,142,丁腈橡胶的,红,红外谱图,143,七、乙丙橡,胶,胶,（Ethylene-PropyleneRubber，EPR,）,）,乙丙橡胶：,乙,乙烯和丙稀,的,的无规共聚,物,物（EPM,）,）,三元乙丙橡,胶,胶：在二元,的,的共聚中加,入,入少量非共,轭,轭二烯为硫,化,化点单体（EPDM）,144,、,单体和分类,乙烯，丙稀,。,。硫化点单,体,体：亚乙基,（,（乙叉）降,冰,冰片烯（ENB）。,双环戊二烯,（,（DCPD,）,），1,4-已二烯（HD）,1.单体：,145,2.分类：,乙丙橡 胶,二元乙丙橡,胶,胶（EPM,）,）,三元乙丙橡,胶,胶（EPDM）,茂金属催化,乙,乙丙橡胶（mEPDM,）,）,E型，ENB为硫化点,D型，DCPD为硫化,点,点,H型，HD,为,为硫化点,146,3.乙烯和,丙,丙稀的比例,：,：,通常以丙稀,的,的摩尔分数,表,表示。EPM的范围在2260。EPDM的范围,在,在2652。,丙稀含量低,，,，则大分子,链,链上的叔碳,原,原子少，对,橡,橡胶的耐老,化,化有利，如,低,低于27,；,；乙烯过多,可,可能形成嵌,段,段自聚，这,种,种嵌段有结,晶,晶能力，会,降,降低弹性。,一般的乙丙,橡,橡胶是非结,晶,晶性橡胶，Tg为-58-50,。,147,4.硫化点,单,单体对性能,的,的影响,性能,次序,性能,次序,硫黄硫化体系硫化速度,EHD,压缩永久变形,D低,有机过氧化物硫化速度,DEH,臭氧,D有,耐臭氧性能,DEH,成本,D低,拉伸强度,E高,支化,DEH,148,、乙丙橡,胶,胶的化学稳,定,定性和物理,性,性能,149,被誉为不龟,裂,裂的橡胶，,在,在通用橡胶,中,中耐臭氧性,能,能最好，其,次,次为IR，,再,再次为CR,。,。三种橡胶,的,的耐臭氧性,能,能对比见下,图,图。,二元的耐臭,氧,氧性比,三元还好。,1.乙丙橡,胶,胶的耐老化,性,性,.优异的,耐,耐臭氧老化,性,性,150,具有通用胶,中,中最好的耐,老,老化性，可,在,在120,长,长期使用，150短,期,期使用。,耐热性顺序,为,为：二元,三,三元；三元,的,的HED。,.好的耐,热,热老化性能,151,对大气条件,下,下的氧，热,，,，臭氧，紫,外,外线，光，,雷,雷电，雾等,的,的联合作用,有,有很好的耐,受,受性，作为,房,房顶放水材,料,料，据称可,用,用25。,.优秀的,耐,耐气候老化,性,性,152,具有烷烃的,化,化学稳定性,。,。耐强碱，,动,动植物油，,洗,洗涤剂，醇,，,，酮，酯，H,2,O,2,，HClO,等,等介质。,2.耐化学,药,药品性,153,耐水蒸汽性,能,能：,EPDMIRSBR，NRCR。,3.卓越的,耐,耐水性,154,电阻率为1016cm，比NR和SBR,大,大12个,数,数量级。二,元,元的比三元,的,的电绝缘性,更,更好。,4.优异的,电,电绝缘性能,155,、乙丙橡,胶,胶的配合与,加,加工特点,二元乙丙：,只,只能用过氧,化,化物硫化，,一,一般用23份，配0.3份硫黄,。,。,三元乙丙：,用,用硫黄12份，促进,剂,剂选用功能,强,强的，用量,需,需大些。有,效,效的硫黄硫,化,化最少要约2（质量,含,含量）的二,烯,烯烃。亦可,用,用过氧化物,硫,硫化。,156,乙丙橡胶没,有,有自补强性,，,，需外加。,能,能容纳较大,量,量的补强填,充,充剂，并加,环,环烷油类加,工,工助剂。,加工无特殊,困,困难，但炼,胶,胶包辊和粘,着,着性较差，,挤,挤出压延容,易,易。,157,、茂金属,催,催化聚合乙,丙,丙橡胶,Du Pont-Dow Elastomers（杜邦,陶,陶氏弹性体,公,公司）1997年溶液,法,法生产茂金,属,属乙丙橡胶,（,（mEPDM），商品,名,名为Nordel。,门尼粘度为2070,，,，乙烯的质,量,量分数40,70,，,，ENB的,质,质量分数0.59.0%。胶,料,料密炼一致,性,性非常好，,很,很好的挤出,和,和流动性，,性,性能稳定加,工,工性良好。,158,、应用,耐热，老化,，,，水，腐蚀,的,的场合。电,绝,绝缘用品，,热,热塑性弹性,体,体，防水卷,材,材。,159,八、热塑性,弹,弹性体,（ThermoplasticElastomers,，,，TPE）,160,热塑性弹性,体,体的正式定,义,义为：不像,传,传统的硫化,橡,橡胶，但能,够,够象热塑性,材,材料一样加,工,工和回收的,性,性质不同的,橡,橡胶状材料,。,。,每种热塑性,弹,弹性体都有,一,一个熔点Tm，在熔点,之,之上它是流,动,动的，可用,加,加工热塑性,材,材料的加工,方,方法和设备,来,来成型。,161,低于熔点的,热,热塑性弹性,体,体是一种软,的,的，柔性的,弹,弹性材料，,常,常用于代替,传,传统的热固,性,性橡胶。熔,融,融和凝固的,过,过程是可逆,的,的，加工过,程,程的废弃物,和,和使用过的,制,制品也可以,回,回收利用。,TPEs是,近,近年来发展,较,较快的一种,新,新型高分子,材,材料， 2006年接,近,近220万t的消耗量,，,，总产值超,过,过110亿,美,美元，预计,至,至2010,年,年将取代58的PVC，又称后PVC材料,（,（post-PVC）,，,，或第三代,橡,橡胶。,162,、TPE,在,在聚合物材,料,料谱中的位,置,置,在热塑性弹,性,性体出现之,前,前，塑料和,橡,橡胶之间存,在,在显著,的,的区别。,橡胶：软的,，,，柔顺和弹,性,性，硫化后,成,成热固性材,料,料。,塑料：硬的,，,，刚性的，,加,加热成型，,可,可回收，易,加,加工。,热塑性弹