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前輩們的經(jīng)驗大家可以看看。

緒 論
一．橡膠材料的特點
1.高彈性：彈性模量低，伸長變形大，有可恢復(fù)的變形,并能在很寬的溫度（-50~150℃）范圍內(nèi)保持彈性。
2.粘彈性：橡膠材料在產(chǎn)生形變和恢復(fù)形變時受溫度和時間的影響，表現(xiàn)有明顯的應(yīng)力松弛 和蠕變 現(xiàn)象，在震動或交變應(yīng)力作用下，產(chǎn)生滯后損失。
3.電絕緣性：橡膠和塑料一樣是電絕緣材料。
4．有老化現(xiàn)象：如金屬腐蝕、木材腐朽、巖石風(fēng)化一樣，橡膠也會因為環(huán)境條件的變化而產(chǎn)生老化現(xiàn)象，使性能變壞，壽命下降。
5.必須進行硫化才能使用，熱塑性彈性體除外。
6.必須加入配合劑。
其它如比重小、硬度低、柔軟性好、氣密性好等特點，都屬于橡膠的寶貴性能。
表征橡膠物理機械性能的指標：
１．拉伸強度：又稱扯斷強度、抗張強度，指試片拉伸至斷裂時單位斷面上所承受的負荷，單位為兆帕（MPa），以往為公斤力／平方厘米（kgf/cm2）。
２．定伸應(yīng)力：舊稱定伸強度，指試樣被拉伸到一定長度時單位面積所承受的負荷。計量單位同拉伸強度。常用的有100％、300％和500％定伸應(yīng)力。它反映的是橡膠抵抗外力變形能力的高低。
３．撕裂強度：將特殊試片（帶有割口或直角形）撕裂時單位厚度所承受的負荷，表示材料的抗撕裂性，單位為kＮ/ｍ。
４．伸長率：試片拉斷時，伸長部分與原長度之比叫作伸長率；用百分比表示。
５．永久變形：試樣拉伸至斷裂后，標距伸長變形不可恢復(fù)部分占原始長度的百分比。在解除了外力作用并放置一定時間(一般為3分鐘)，以%表示。
６．回彈性：又稱沖擊彈性，指橡膠受沖擊之后恢復(fù)原狀的能力，以%表示。
７．硬度：表示橡膠抵抗外力壓入的能力，常用邵爾硬度計測定。橡膠的硬度范圍一般在20~100之間，單位為邵氏A。
二．關(guān)于橡膠的幾個概念
１．橡膠：世界上通用的橡膠的定義引自美國的國家標準ASTM-D1566(America Society of Test and Material)。定義如下：
橡膠是一種材料，它在大的變形下能迅速而有力地恢復(fù)其變形，能夠被改性(硫化)。改性的橡膠實質(zhì)上不溶于（但能溶脹于）沸騰的苯、甲乙酮、乙醇—甲苯混合物等溶劑中。改性的橡膠室溫下（18~29℃）被拉伸到原來長度的兩倍并保持一分鐘后除掉外力，它能在一分鐘內(nèi)恢復(fù)到原來長度的1.5倍以下，具有上述特征的材料稱為橡膠。
注：1）橡膠是一種材料，具有特定的使用性能和加工性能，屬有機高分子材料。
2）橡膠在室溫下具有高彈性。
3）橡膠能夠被改性是指它能夠硫化。
4）改性的橡膠即硫化膠不溶解但能溶脹。
２．生膠： 沒有加入配合劑且尚未交聯(lián)的橡膠。
一般由線型大分子或帶有支鏈的線型大分子構(gòu)成，可以溶于有機溶劑。
３．混煉膠：生膠與配合劑經(jīng)加工混合均勻且未被交聯(lián)的橡膠。
常用的配合劑有硫化劑、促進劑、活性劑、補強填充劑、防老劑等。
４．硫化膠：混煉膠在一定的溫度、壓力和時間作用下，經(jīng)交聯(lián)由線型大分子變成三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)而得到的橡膠。一般不溶于溶劑。
三．橡膠工藝原理的主要內(nèi)容
橡膠工藝原理是研究和探討橡膠的性質(zhì)、加工及應(yīng)用的一門科學(xué)技術(shù)，是數(shù)學(xué)、物理、化學(xué)、高分子物理、高分子化學(xué)、化學(xué)工程等多學(xué)科得相互滲透及應(yīng)用，是把基礎(chǔ)理論應(yīng)用到橡膠得加工及使用得橋梁。橡膠工藝原理講述了由單純的原材料變?yōu)榫哂刑囟ǖ男阅芎托螤畹南鹉z制品的過程。主要內(nèi)容包括：
1． 橡膠的配合：
根據(jù)制品的性能要求，考慮加工工藝性能和成本等因素，把生膠和配合劑組合在一起的過程。一般的配合體系包括生膠、硫化體系、補強體系、防護體系、增塑體系等。有時還包括其它一些特殊的體系如阻燃、著色、發(fā)泡、抗靜電、導(dǎo)電等體系。
1） 生膠（或與其它高聚物并用）：母體材料或基體材料
2） 硫化體系：與橡膠大分子起化學(xué)作用，使橡膠由線型大分子變?yōu)槿�維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，提高橡膠性能、穩(wěn)定形態(tài)的體系。
3） 補強填充體系：在橡膠中加入炭黑等補強劑或其它填充劑，或者提高其力學(xué)性能，改善工藝性能，或者降低制品成本。
4） 防護體系：加入防老劑，延緩橡膠的老化，提高制品的使用壽命。
5） 增塑體系：降低制品硬度和混煉膠的粘度，改善加工工藝性能。
2． 橡膠的加工工藝過程：
無論什么橡膠制品，都要經(jīng)過混煉和硫化這兩個過程。對許多橡膠制品，如膠管、膠帶、輪胎等，還需經(jīng)過壓延、壓出這兩個過程，對門尼粘度比較高的生膠，還要塑煉。因此，橡膠加工中最基礎(chǔ)、最重要的加工過程包括以下幾個階段：
1）塑煉：降低生膠的分子量，增加塑性，提高可加工性。
2）混煉：使配方中各個組分混合均勻，制成混煉膠。
3）壓延：混煉膠或與紡織物、鋼絲等骨架材料通過壓片、壓型、貼合、擦膠、貼膠等操作制成一定規(guī)格的半成品的過程。
4）壓出：混煉膠通過口型壓出各種斷面的半成品的過程，如內(nèi)胎、胎面、胎側(cè)、膠管等。
5）硫化：橡膠加工的最后一道工序，通過一定的溫度、壓力和時間后，使橡膠大分子發(fā)生化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生交聯(lián)的過程。
四．橡膠的發(fā)展歷史
1．天然橡膠的發(fā)展歷史
考古發(fā)現(xiàn)，人類在11世紀就開始使用橡膠—在南美制造橡膠球、橡膠鞋及橡膠瓶。1493年~1496年哥侖布發(fā)現(xiàn)新美洲大陸時，發(fā)現(xiàn)海地島上土人玩的球能從地上彈起來，此后，歐洲人才知道橡膠的這種性質(zhì)。1735年，法國科學(xué)家Condamine參加南美洲科考，帶回了最早的橡膠制品。直到1823年，英國人馬辛托希創(chuàng)辦了世界上第一個橡膠廠，生產(chǎn)防水布，這是橡膠工業(yè)的開始。
1839年，Goodyear發(fā)明了硫化 ，這兩項發(fā)明為橡膠工業(yè)的發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。
1862年，Honcock發(fā)明了雙輥機
1876年，英國開始在東南亞殖民地國家種植橡膠樹
1888年，Dunlop發(fā)明了充氣輪胎
1904年，發(fā)現(xiàn)硫化活化劑ZnO，炭黑可以補強
1906年，發(fā)現(xiàn)促進劑苯胺
1921年，發(fā)現(xiàn)促進劑D，從此橡膠工業(yè)得到迅速發(fā)展。
2．合成橡膠的發(fā)展歷史
（1）對天然橡膠的剖析和仿制
1820年，法拉第明確了橡膠由C和H組成；1860年，威廉姆斯（Williams）發(fā)現(xiàn)橡膠經(jīng)蒸餾可產(chǎn)生異戊二烯化合物，并認為它是橡膠的基本化學(xué)組成；1875年，鮑查達（Bouchardat）認為異戊二烯能合成出類似橡膠的物質(zhì)，這是最早的關(guān)于人工合成橡膠的報道。
（2）合成橡膠的誕生、建立與發(fā)展
1881年霍夫曼用1，3-戊二烯合成橡膠；
1900年，前蘇聯(lián)孔達科夫用2，3-二甲基-1，3-丁二烯合成出橡膠；
1929年，美國齊柯爾（Thiokol）公司生產(chǎn)了聚硫系合成橡膠；1931年，美國Du Pont公司生產(chǎn)CR；1932年前蘇聯(lián)工業(yè)生產(chǎn)了丁鈉橡膠后，相繼生產(chǎn)的合成橡膠有SBR（1935年德國Farbon公司）、NBR（1937年德國Farbon公司）；50年代，Zeigler—Natta發(fā)現(xiàn)了定向聚合，導(dǎo)致了橡膠工業(yè)的新飛躍，出現(xiàn)了BR（1960年美國Phillips公司）、EPDM（1960年意大利Montedison公司）、IR等新膠種，1965~1973年間出現(xiàn)了熱塑性彈性體。
3．國內(nèi)橡膠工業(yè)的發(fā)展概況
我國從1904年開始在雷州半島等地種植NR，50年代將橡膠樹北移種植成功，并在云南、廣西等地大面積種植，現(xiàn)在，我國NR產(chǎn)量占世界第四位。
1915年，在廣州建立第一個橡膠加工廠—廣州兄弟創(chuàng)制樹膠公司，生產(chǎn)鞋底
1919年，在上海建立清和橡皮工廠
1927年，在上海建立正泰橡膠廠，生產(chǎn)膠鞋
1928年，建立大中華橡膠廠，生產(chǎn)膠鞋
1937年，日本在青島建立現(xiàn)在的青島橡膠二廠
我國從1958年開始合成橡膠，國產(chǎn)第一塊合成膠是四川長壽化工廠于1958年生產(chǎn)的CR，1960年蘭州化工廠生產(chǎn)SBR，1962年蘭化生產(chǎn)NBR。目前國內(nèi)幾家大石化如燕山石化、蘭州石化、齊魯石化等均生產(chǎn)合成橡膠，通用的合成橡膠除了IIR外，其它均能生產(chǎn)。
我國橡膠工業(yè)從50年代后開始飛速發(fā)展，逐漸形成了以上海的正泰、大中華，青島的橡膠二廠，黑龍江的樺林橡膠廠為中心的橡膠工業(yè)格局號稱橡膠界的四大家族。其中正泰、大中華生產(chǎn)膠鞋、膠帶，膠二和樺林生產(chǎn)輪胎。到1990年止，全國縣級以上的橡膠企業(yè)就有1000多家，產(chǎn)值180億元，約占全國工業(yè)總產(chǎn)值的1.5%,約占化工工業(yè)總產(chǎn)值的25%。90年代，我國橡膠工業(yè)得到了蓬勃發(fā)展，個體、私營橡膠企業(yè)如雨后春筍般發(fā)展起來，僅山東省大小橡膠企業(yè)就有1000多家，青島市有幾百家，96年以后由于受氣候等因素的影響，世界NR的產(chǎn)量銳減，致使NR的價格飛漲，橡膠工業(yè)的發(fā)展受到一定程度的影響，但在國內(nèi)工業(yè)總產(chǎn)值、化工工業(yè)總產(chǎn)值中仍然占有相當比重。橡膠企業(yè)主要集中在北京、上海、山東、沈陽、貴陽、重慶、牡丹江等地。我院為我國橡膠工業(yè)的發(fā)展作出了突出貢獻，為橡膠工業(yè)培養(yǎng)了近萬名人才，許多畢業(yè)生已成為各個橡膠企業(yè)的負責人和骨干技術(shù)人員。
五．橡膠的用途
橡膠的用途非常廣泛，在交通運輸、建筑、電子、石油化工、農(nóng)業(yè)、機械、軍事、醫(yī)療等各個工業(yè)部門以及信息產(chǎn)業(yè)都獲得了廣泛的應(yīng)用。
橡膠的最大用途是在于作輪胎，包括各種轎車胎、載重胎、力車胎、工程胎、飛機輪胎、炮車胎等，一輛汽車約需要240Kg橡膠，一艘輪船約需要60~70噸橡膠，一架飛機需要600kg橡膠，一門高射炮約需要86Kg橡膠。
橡膠的第二大用途是作膠管、膠帶、膠鞋等制品，另外如密封制品、輪船護弦、攔水壩、減震制品、人造器官、粘合劑等，范圍非常廣泛。有些制品雖然不大，但作用卻非常重要，如美國“挑戰(zhàn)者”號航天飛機因密封圈失靈而導(dǎo)致航天史上的重大悲慘事件。
六．橡膠工藝原理的學(xué)習(xí)方法及主要參考資料
橡膠工藝原理課理論性不是很強，經(jīng)驗總結(jié)比較多，不需要死記硬背，它與實際的聯(lián)系比較緊密，所以學(xué)習(xí)時一定要與實際相結(jié)合，有條件的話多到工廠生產(chǎn)第一線學(xué)習(xí)參觀。重點掌握生膠的性能特點與用途，橡膠的配合，橡膠的加工，對常見的專業(yè)術(shù)語要能夠理解，要學(xué)會查閱文獻資料。最終目的是要運用所學(xué)的理論知識，借助已有的工具和資料，根據(jù)產(chǎn)品的性能要求，設(shè)計配方，加工制造出合格的產(chǎn)品。另一方面，能運用所學(xué)的知識，分析解決生產(chǎn)中遇到的實際問題。
主要參考資料：
1．文摘性
（1）中國化工文摘（季刊）；（2）化學(xué)文摘（Chemical Abstract）（CA）；（3）PAPRA Abstract英國塑料橡膠協(xié)會文摘；（4）日本科技文獻速報；（5）橡膠文摘；
2．中文刊物
（1）橡膠工業(yè)（月刊）（北京橡膠設(shè)計院）；（2）合成橡膠工業(yè)（雙月刊）（蘭化）；（3）特種橡膠制品；（4）橡膠參考資料；（5）橡膠譯叢；（6）膠帶工業(yè)；（7）乳膠工業(yè)；（8）炭黑工業(yè)；等
3．主要外文刊物
（1）Rubber Chemistry and Technology
（2）ゴム協(xié)會志

第一章 生 膠
§1.1 前 言
一．本章內(nèi)容及要求
通過本章學(xué)習(xí)，要掌握各種生膠的制造、結(jié)構(gòu)、性能及應(yīng)用特點。重點是各種生膠的物理性能、化學(xué)性能、使用性能及加工性能，以及這些性能與結(jié)構(gòu)的關(guān)系。
要求：
1． 掌握NR及通用合成橡膠的結(jié)構(gòu)、性能；
2． 掌握特種合成橡膠的結(jié)構(gòu)及主要特性；
3． 了解新形態(tài)橡膠的結(jié)構(gòu)及特性；
4． 了解再生橡膠的制造過程；
5． 掌握再生橡膠的使用特點。
二．橡膠的分類
1．按來源和用途分：

2．按主鏈結(jié)構(gòu)及極性分類

3．按形態(tài)分：
固體橡膠（塊狀橡膠）、液體橡膠、粉末橡膠
4．按交聯(lián)結(jié)構(gòu)分：
化學(xué)交聯(lián)的傳統(tǒng)橡膠、熱塑性彈性體
以上各種橡膠，NR的用量最大，其次是SBR、BR、EPDM、IIR、CR、NBR，近年來，NR的用量占全部橡膠用量的30%~40%，SBR占合成橡膠的40%~50%。

§1.2 天 然 橡 膠
天然橡膠是從天然植物中采集來的一種彈性材料，在自然界中含橡膠成分的植物不下兩千種，如高大的喬木、灌木、草本植物和爬藤植物等，我們常見的橡膠樹、橡膠草、蒲公英等都含有橡膠成分。
一．天然橡膠植物與采集
含天然橡膠的植物很多，但具有采集價值的不多，天然橡膠的主要來源有以下幾種：
1．橡膠植物
（1）巴西橡膠樹
（2）橡膠草
（3）銀色橡膠菊
（4）杜仲樹
2．天然橡膠的采集
膠乳存在于橡膠樹皮的乳管中，每日清晨在離地50cm的樹干上按一定的傾斜角度割破樹皮斷其乳管，乳白色的膠乳就會流到割口下盛膠乳的杯子中。割膠制度為當割線長為樹粗的1/3~1/2時隔日割，而全周則須隔三天再割一次�？傊畱�(yīng)本著這樣的原則：不致使樹木受損害，又要保持高的膠乳產(chǎn)量。
二．天然橡膠的分類與分級
1．分類：

2．NR的分級
目前NR的分級有兩種，一種是按照外觀質(zhì)量分級，如煙片膠、縐片膠。另一種是按照理化指標分級，如顆粒膠，后者比較科學(xué)，也是目前國際標準的橡膠分級方法。
1)按外觀質(zhì)量分級：
國產(chǎn)煙片膠標準：將煙片膠分為一級煙片、二級煙片、***煙片、四級煙片和五級煙片五個等級，質(zhì)量依此遞減。
國產(chǎn)縐片膠標準：
按GB8090—87國產(chǎn)縐片膠分為六個等級，它們是特一級白縐片膠、一級白縐片膠、特一級淺色縐片膠、一級淺色縐片、二級淺色縐片、***淺色縐片等。
2)根據(jù)理化指標分級：
這是標準膠的分級方法，是指按機械雜質(zhì)、塑性保持率、塑性初值、氮含量、揮發(fā)分含量、灰分含量、顏色指數(shù)等理化性能指標進行分級的橡膠。一般用聚乙烯薄膜包裝。其中：
塑性保持率又稱抗氧指數(shù)（PRI），是指生膠在140℃×30min加熱前后，華萊氏可塑度的比值。
PRI =P/P0×100%，PRI值越高，表明生膠抗熱氧老化性能越好。
ISO2000將標準膠分為五個等級，并有鮮明的標識：SMR5L（綠帶）、SMR5（綠帶）、SMR10（褐帶）、SMR20（紅帶）、SMR50（黃帶），質(zhì)量依此降低。
國產(chǎn)標準膠的規(guī)格按GB8081—87分為CSR5號、CSR10號、CSR20號、CSR50號共四個等級，分別與ISO2000中的SMR5、SMR10、SMR20、SMR50相對應(yīng)。
三．天然橡膠的制造工藝及特點
原材料：從橡膠樹上割下來的新鮮膠乳，還有雜膠，包括膠杯凝膠、自凝膠塊、膠線、皮屑膠、泥、浮渣膠，此外還有煙片碎膠。
1．煙片膠
35%膠乳→過濾去雜質(zhì)→加水稀釋至15~20%→消泡澄清濾渣→加1%甲酸凝固（或乙酸）→除水→壓3~3.5mm薄片→薰煙干燥（70℃，7~8天，防止霉變）→檢查分級包裝
2．縐片膠
①白色縐片
35%膠乳→過濾除雜質(zhì)→加水稀釋至18~20%→消泡→加NaHSO3漂白防腐→加酸凝固→軋煉水洗去水溶物→壓成1~2mm片→熱空氣干燥（35℃，10天）→檢查分級包裝
②褐色縐片
膠線、膠團、膠泥→浸泡洗滌→壓縐→熱空氣干燥→檢查分級包裝
3．顆粒橡膠
機械法：膠乳→過濾→稀釋→澄清濾渣→加酸凝固→脫水→壓片→壓條→機械造粒→干燥→壓緊包裝
化學(xué)法：膠乳→加絮凝劑（Al2(SO4)3）→離心分離→干燥→壓緊打包
四．NR的組成及橡膠烴的結(jié)構(gòu)
1．天然橡膠的組成：
1）NR的組成：

2)非橡膠成分對橡膠性能的影響：
蛋白質(zhì)：NR中的含氮化合物都屬于蛋白質(zhì)。（a）蛋白質(zhì)有防止老化作用；（b）分解放出氨基酸促進橡膠硫化；（c）使橡膠容易吸收水分，易發(fā)霉；（d）蛋白質(zhì)的吸水性使制品的絕緣性降低。
丙酮抽出物：指橡膠中能溶于丙酮的物質(zhì)，主要是一些高級脂肪酸和固醇類物質(zhì)。
高級脂肪酸：軟化劑、硫化活化劑（促進硫化）
甾醇：防老劑
磷脂：分解放出游離的膽堿，促進硫化
少量的胡蘿卜素：物理防老劑（紫外線屏蔽劑）
灰分：是一些無機鹽類物質(zhì)，主要成分是Ca、Mg、K、Na、Cu、Mn等。其中K、Na、Ca、Mg影響橡膠的電性能；Cu、Mn等變價金屬含量多加速橡膠的老化（限度＜3ppm）。
水分：對橡膠的性能影響不大，若含量高，可能會使制品產(chǎn)生氣泡。
3）橡膠烴的結(jié)構(gòu)：
一次結(jié)構(gòu)：結(jié)構(gòu)單元： 順式含量＞97%
NR順式（1，4）結(jié)構(gòu)97%以上，3，4結(jié)構(gòu)約2%，100%頭尾連接。
杜仲膠為反式1，4結(jié)構(gòu)，與NR相比，雖化學(xué)組成相同，但性能各異。
二次結(jié)構(gòu)：分子量：3萬~3000萬； 分子量分布指數(shù)：2.8 ~10；平均分子量接近30萬
隨著分子量增大，支化程度增加，分布變寬。低分子量部分對加工有利，高分子量部分對性能有利。
三次結(jié)構(gòu)（結(jié)晶性）：在室溫下為無定形體，10℃以下開始結(jié)晶，無定形與結(jié)晶共存，—25℃結(jié)晶最快。拉伸條件下結(jié)晶、無定形與取向結(jié)構(gòu)共存，屬于自補強橡膠。
自補強性：在不加補強劑的條件下，橡膠能結(jié)晶或在拉伸過程中取向結(jié)晶，晶粒分布于無定形的橡膠中起物理交聯(lián)點的作用，使本身的強度提高的性質(zhì)。如拉伸650%時，結(jié)晶度可以達到35%。
五．天然橡膠的性質(zhì)
１．物理性質(zhì)：
１）物理常數(shù)
密度d20℃=0.913g/cm3； 折光指數(shù)（折射率）20℃=1.52
2）NR的耐寒性好，耐熱性不是很好：
NR的Tg= -73℃，在-50℃仍具有很好的彈性。
NR無一定熔點，加熱后慢慢軟化，生膠在130℃～140℃時開始軟化，200℃開始分解（變色），270℃劇烈分解。其長期使用溫度為90℃，短期最高使用溫度為110℃。粘流溫度Tf =130℃。
3）NR有良好的彈性：
NR的彈性和回彈性在通用橡膠中僅次于BR。
彈性（elasticity）：表示橡膠彈性變形能力的大小，受配方、硫化條件的影響，決定于交聯(lián)密度。
橡膠的彈性一般用回彈性（resilience）表示，指橡膠受到?jīng)_擊后，能夠從變形狀態(tài)迅速恢復(fù)原狀的能力。受橡膠內(nèi)耗的影響，內(nèi)耗越大，回彈越小。
NR有良好回彈性的原因：①NR大分子本身有較高的柔性—σ鍵易旋轉(zhuǎn)。
②NR分子鏈側(cè)基少且體積小，對σ鍵的影響小。
③NR為非極性物質(zhì)，大分子間作用力小。
4）機械性能
機械強度高，屬于自補強橡膠：
格林強度：未硫化橡膠的拉伸強度。
格林強度對于橡膠的成型加工是必要的。如輪胎胎面膠在成型時要受到較大的沖擊，如果強度不夠，容易拉斷。
NR的格林強度： 1.4～2.5MPa
純膠硫化膠拉伸強度：17～28MPa 撕裂強度：98kN/m
炭黑補強硫化膠拉伸出強度：25～35MPa
各種橡膠的機械強度比較：NR＞IR＞CR＞IIR＞NBR＞SBR＞BR
耐屈撓疲勞性好：一般在20萬次以上。
5）耐磨性好：
耐磨性與橡膠的強度有關(guān)。由于橡膠的強度高，所以耐磨性好。
6）絕緣性好：
NR是一種絕緣性很好的材料，如電線接頭外包的絕緣膠布就是紗布浸NR膠糊或壓延而成的。
NR體積電阻為1014~1015Ω•cm（絕緣體體積電阻1010~1020Ω•cm）
7）氣密性
氣密性中下等。
8）自粘性和互粘性好。
9）耐化學(xué)介質(zhì)性
NR具有良好的耐化學(xué)藥品性及一般溶劑作用，耐稀酸酸、稀堿、不耐濃酸、油、耐水性差。
NR作為非極性聚合物，溶于苯、汽油、石油系油類，不溶于極性油類。
２．化學(xué)性質(zhì)
１）鏈烯烴的一般特點：
NR的結(jié)構(gòu)式：
NR的分子鏈中雙鍵旁有三個α位置a、b、c，實驗證明，這三個位置上的α—H的解離能不同，活性也不同，與伯氫c相比，a、b是仲氫，脫氫容易，所以反應(yīng)活性大。而a與b相比，由于脫氫后形成的大分子自由基穩(wěn)定（與側(cè)甲基的超共扼作用），所以活性更大。反應(yīng)活性a>b>c。
①NR中有雙鍵，能夠與自由基、氧、過氧化物、紫外光及自由基抑制劑反應(yīng)。
②NR中有甲基（供電基），使雙鍵的電子云密度增加，α-H的活性大，使NR更易反應(yīng)（易老化、硫化速度快）。
２）化學(xué)反應(yīng)性：（利用此對NR進行改性）
①與硫黃反應(yīng)：進行硫化交聯(lián)。
②與Cl2反應(yīng)，制備氯化天然橡膠。
③與HCl反應(yīng)，產(chǎn)物為白色粉末，主要用作粘合劑。
④NR膠乳與過氧乙酸反應(yīng)，得環(huán)氧化天然橡膠。環(huán)氧化程度可達10、25、50、75%（摩爾），ENR—50的氣密性接近IIR，耐油性接近中等丙烯腈含量的NBR，強度與NR相當，粘著性也較好。
⑤環(huán)化：NR膠乳用硫酸環(huán)化后，可以使不飽和度下降，密度增加，軟化點提高，用來制作鞋底、堅硬的模制品、機械襯里。
⑥與MMA接枝：目前有MG—49和MG—30兩種，接枝MMA的NR定伸應(yīng)力和拉伸強度都很高，抗沖擊性和耐曲撓龜裂、動態(tài)疲勞性、粘著性較好。主要用來制造要求具有良好抗沖擊性能的堅硬制品、無內(nèi)胎輪胎中不透氣的內(nèi)貼層、纖維與橡膠的強力粘合劑等。
六．NR的配合與加工
1．NR的配合
硫化體系：NR一般用硫黃硫化體系，促進劑用噻唑類、次磺酰胺類、秋蘭姆類等，活化劑有氧化鋅、硬脂酸。
補強填充體系：最常用的是炭黑，其次是白炭黑及非補強性填充劑碳酸鈣、陶土、滑石粉。
防護體系：對苯二胺類最好，如4010、4020、4010NA等。
增塑體系：以松焦油、三線油最為常用。其次是松香、古馬隆及石蠟。
配方舉例：（以胎面膠為例）
NR 100 （生膠）
S 2.5 （硫化劑）
CZ 0.5 （促進劑）
NOBS 0.5 （促進劑）
ZnO 6.0 （活化劑）
SA 2.5 （活化劑）
HAF 20 （補強劑）
ISAF 30 （補強劑）
AW 0.5 （防老劑）
4010NA 1.5 （防老劑）
松焦油： 5.0 （增塑劑）
石蠟： 1.0 （增塑劑）
2．NR的加工
塑煉性好：比合成橡膠易塑煉，易過煉。分子量高，1#煙片膠的威氏可塑度不到0.1，門尼粘度在95~120之間。
混煉性好：比合成橡膠易混煉，易包熱輥、易吃粉、易分散。
壓出性好：壓出速度快、質(zhì)量好、表面光滑。
壓延型好：收縮率低，熱塑性大。
成型性好：NR的自粘性高，格林強度高。
硫化特性好：硫化速度快，但要防止過硫。最適宜的溫度143℃，不能超過160℃。
所以NR是綜合加工性能最好的橡膠。
3．NR的應(yīng)用
NR的應(yīng)用最廣：其中 輪胎：68% ；工業(yè)制品：13.5%；膠鞋：5.5%；膠乳：9.5%；粘合劑：1%；其他：2.5%
4．異戊橡膠
又稱合成天然橡膠，1954年實現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)，結(jié)構(gòu)單元與天然橡膠一樣，適于作淺色橡膠制品，與NR有以下不同：
1） 順式含量低于NR，結(jié)晶能力比NR差，分子量分布較NR窄，不含非橡膠成分，加工和力學(xué)性能較NR差。
2） 格林強度低，生膠有冷流傾向，硫化速度慢。
3） IR的耐老化性能較NR差。
4） 壓延、壓出性、粘和性能與NR相當。
5．反式聚異戊二烯橡膠（TPI）
天然的TPI有杜仲膠、巴拉塔膠、古塔波膠，人工合成高反式TPI也已實現(xiàn)。國外已經(jīng)工業(yè)化生產(chǎn)，但是催化效率抵，價格昂貴。
TPI與NR不同，為反式1，4—結(jié)構(gòu)，其性能也與NR有明顯的不同，表現(xiàn)如下：
1． 60℃以下迅速結(jié)晶，具有高硬度和高拉伸強度，常溫下象塑料那樣硬，結(jié)晶度在25%~45%之間。隨溫度升高，結(jié)晶度下降，硬度和拉伸強度急劇下降。
2． 溫度高于60℃，TPI能軟化，具有彈性，表現(xiàn)出橡膠的特性，可以硫化。應(yīng)用此特性可以用作形狀記憶材料。
3． TPI無生理毒性，可作為醫(yī)用夾板，可以用酒精直接消毒。
4． 硫化過程表現(xiàn)出明顯的三階段特征：
① 未硫化階段：結(jié)晶，屬于典型的熱塑性材料，強度、硬度高，沖擊韌性極好，軟化點低（60℃），可在熱水中或熱吹風(fēng)中軟化，可以直接在身體上模型固化，也可以捏塑成型，隨體性好，輕便、衛(wèi)生，可以重復(fù)使用，可以代替石膏作固定夾板、繃帶、矯形器件、假肢等。
② 低中度交聯(lián)階段：交聯(lián)點間鏈段仍能結(jié)晶，表現(xiàn)為結(jié)晶型網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)高分子，可以作形狀記憶功能材料（室溫下具有熱塑性、受熱后具有熱彈性）。
③ 交聯(lián)度達到臨界點：表現(xiàn)為典型的彈性體特性，耐疲勞性能優(yōu)異，滾動阻力小，生熱低，是發(fā)展高速節(jié)能輪胎的一種理想材料。
5． 塑煉和混煉溫度不能低于60℃，半成品挺性好，易噴霜


合 成 橡 膠
在8種合成橡膠中全部由我國自行研究開發(fā)的膠種有BR、SSBR、SBS和CR；全部引進國外技術(shù)的膠種是EPDM。
§1.3 丁 苯 橡 膠（SBR）
SBR是產(chǎn)量最大的合成橡膠，占合成橡膠總量的55%，70%用于輪胎。按合成方法分為乳聚（1933年由德國的Farben公司生產(chǎn)）和溶聚（60年代投入工業(yè)化生產(chǎn)，發(fā)展較快）SBR兩大類。
一．合成方法
聚合單體：丁二烯（占2/3以上）、苯乙烯（少于1/3）
1．乳液法：高溫乳液聚合：50℃
低溫乳液聚合：5℃
2．溶液法：60年代后投入工業(yè)化生產(chǎn)，該膠具有滾動阻力低，抗?jié)窕�性好、綜合性能高等特點，在輪胎行業(yè)中獲得廣泛應(yīng)用。
二．分類（按制法分）

三．SBR的結(jié)構(gòu)

乳聚SBR：順1，4—結(jié)構(gòu)含10%，反1，4—結(jié)構(gòu)70%，1，2—結(jié)構(gòu)20%
溶聚SBR：順1，4—結(jié)構(gòu)比乳聚高，其它比乳聚低
四．SBR的性能
（一）性能
1．物理常數(shù) 密度（g/cm3）d=0.92~0.94
折光指數(shù) 1.53
2．SBR強度比NR差
生膠格林強度約為0.5MPa；純膠硫化膠的強度為1.4~3.0MPa；但炭黑補強后硫化膠的拉伸強度高達17~28MPa。撕裂強度比NR低，大約為NR的一半。
3．彈性、耐寒性比NR差。
4．耐熱、耐老化、耐磨性比NR好（苯環(huán)弱吸電、體積大—分子內(nèi)摩擦大、雙鍵濃度低），硫化反應(yīng)速度慢。
5．SBR耐屈撓疲勞性比NR差，但耐初始龜裂性好，耐裂口增長性差。
6．SBR粘著性比NR差。
7．SBR的電性能和耐溶劑性
SBR電絕緣性能良好，耐溶劑性比NR好，但仍不耐非極性油類。
8．抗?jié)窕�性�?yōu)于NR、BR。
（二）配合與加工
配合：必要成分—硫化劑：硫黃用量比NR中少(雙鍵量少)
促進劑：促進劑用量比NR中多(硫化速度慢)
活化劑
補強劑：主要是炭黑(非自補強性)
增粘劑：本身粘性差，用烷基酚醛樹脂，古馬隆樹脂增粘
一般成分—防老劑，軟化劑
加工：塑煉性—一軟丁苯（門尼粘度在40~60之間）一般不需要塑煉；
混煉性——SBR對炭黑濕潤性差，混煉生熱高，開煉機應(yīng)控溫在40~50℃之間且包冷輥。
密煉機混煉時間不宜過長，溫度不能太高，排膠溫度應(yīng)低于130℃。
壓延、壓出性—壓延、壓出收縮率高，表面不光滑，并用部分NR可以改善。
成型性——格林強度低，自粘性差，可與NR并用或采用增粘劑改善。
硫化性——硫化速度慢，操作安全性好
五．SBR的應(yīng)用
SBR是一種耗量最大的通用橡膠，應(yīng)用廣泛，除要求耐油、耐熱、耐特種介質(zhì)等特殊情況外的一般場合均可使用。主要用于輪胎工業(yè)，另外還用于運輸帶的覆蓋膠，輸水膠管，膠鞋大底，膠輥，防水橡膠制品，膠布制品、微孔海綿制品、防震制品等。
§1.4 聚丁二烯橡膠 （BR）
我國順丁橡膠的生產(chǎn)能力占合成橡膠總生產(chǎn)能力的45%，目前國內(nèi)有生產(chǎn)企業(yè)7家，分別是燕化、齊魯石化、高橋、錦州、大慶、岳陽、獨山子，均采用國產(chǎn)技術(shù)。
一．聚丁二烯橡膠的分類
按制備方法分類：

二．聚丁二烯橡膠的結(jié)構(gòu)
1．結(jié)構(gòu)式：

有順式1,4-結(jié)構(gòu)（97%），反式1,4-結(jié)構(gòu)（1%）和1,2-結(jié)構(gòu)（2%）。工業(yè)常用的聚丁二烯彈性體是上述幾種結(jié)構(gòu)的無規(guī)共聚物。
2．聚丁二烯橡膠的玻璃化溫度Tg決定于分子中所含的乙烯基的量。順式：Tg=-105℃，1，2結(jié)構(gòu)的Tg= -15℃，隨1,2-結(jié)構(gòu)含量的增大，分子鏈柔性下降，Tg升高。Tg=91V-106，如V=35%時，實測Tg=70℃，計算值為74℃。
3．聚丁二烯橡膠中順、反1,4-結(jié)構(gòu)，全同、間同1,2-結(jié)構(gòu)都能結(jié)晶，結(jié)晶溫度低，如順式的結(jié)晶溫度為3℃，結(jié)晶最快的溫度為-40℃；結(jié)晶能力比NR差，自補強性比NR低很多。順式含量越高，補強性越好；結(jié)晶對應(yīng)變的敏感性比NR低，而對溫度的敏感性較高。所以BR需要用炭黑進行補強。
4．溶聚BR分子量分布窄，一般分布系數(shù)為2～4，支化和凝膠少，加工性能差。
乳聚BR分子量分布寬，支化和凝膠也較多，加工性能好。
三．聚丁二烯橡膠的性能
1．彈性好，耐寒性好
彈性和耐磨性在通用膠中是最好的，(Tg= -105℃)
滯后損失小、動態(tài)生熱低，在通用膠中是最好的，大部分用于輪胎行業(yè)。
2．滯后損失和生熱低
3．耐磨性和耐屈撓性優(yōu)異
4．拉伸強度和撕裂強度低
純膠硫化膠的拉伸強度低，只有1~2MPa，補強硫化膠的拉伸強度可達17~25MPa。
5．抗?jié)窕�性差、耐刺穿及粘著性�?
6．BR的冷流性大（生膠或未硫化膠在停放過程中因為自身重量而產(chǎn)生流動的現(xiàn)象）
7．BR的老化性能NR好，主要以交聯(lián)為主。
四．配合與加工
1．配合：與NR、SBR大體相同，硫化速度介于SBR和NR之間，用硫黃硫化體系，用炭黑補強，加入10份白炭黑可以提高硫化膠的耐磨性和耐刺扎性。
2．加工：
（1）具有冷流性：分子量分布窄，凝膠少。對儲存和半成品存放不利。
（2）包輥性差：玻璃化溫度低，包輥性差。
（3）難塑煉，混煉時易打滑。
（4）粘著性差。
（5）壓延壓出時對溫度敏感，速度不宜過快，壓出時適應(yīng)溫度范圍較窄。
（6）硫化時充模容易，不易過硫。
五．應(yīng)用
輪胎、耐磨制品如膠鞋、膠帶、膠輥、耐寒制品。在合成橡膠中產(chǎn)量及耗量僅次于SBR。

§1.5 乙 丙 橡 膠 （EPDM）
一．乙丙橡膠的制造
目前，世界上已有近20個公司生產(chǎn)的100多個牌號。國內(nèi)目前仍從日本、荷蘭、美國等公司進口EPDM。
二．乙丙膠的分類
根據(jù)是否加入第三單體分為：二元乙丙橡膠（EPM）和三元乙丙橡膠（EPDM）
EPDM根據(jù)第三單體的不同，分為：



三．乙丙膠的結(jié)構(gòu)
1．飽和性及非極性
EPM是完全飽和的橡膠，EPDM主鏈完全飽和，側(cè)基僅有1%~2%（mol）的不飽和第三單體， EPM具有極高的化學(xué)穩(wěn)定性和較高的熱穩(wěn)定性。另外，乙丙橡膠不易被極化，不產(chǎn)生氫鍵，是非極性橡膠，耐極性介質(zhì)作用，而且電絕緣性能極佳。
2．乙烯與丙烯組成比
乙烯、丙烯的組成比影響共聚物的性能，一般丙烯的含量在30~40%（mol）時是較好的彈性體。
3．第三單體的含量
為使第三單體在乙丙膠中分布均勻，聚合時一般采取分批加入的方法。第三單體用量多時，不飽和度高，硫化速度快，與不飽和橡膠相容性好，可與不飽和橡膠并用，但是耐熱性和老化性下降。
四．乙丙膠的性能
1．比重小
比重為0.86，是所有橡膠中比重最小的。
2．耐老化性能優(yōu)異
①優(yōu)秀的耐臭氧性能：乙丙橡膠被譽為：“無龜裂橡膠”，在通用橡膠中它的耐臭氧性能是最好的，其次為IIR、再其次是CR。
②優(yōu)秀的耐熱老化性能：乙丙橡膠的耐老化性能在通用橡膠中是最好的，在130℃下可以長期使用，在150℃或再高的溫度下可以間斷或短期使用。且EPM優(yōu)于EPDM。
③優(yōu)秀的耐天候性：乙丙膠的耐天候（光、熱、風(fēng)、雨、臭氧、氧）性在所有的通用橡膠中是最好的，作屋面防水卷材使用壽命可以達到25年以上。
3．優(yōu)異的電絕緣性能
乙丙橡膠的耐絕緣性能是非常好的，與IIR相當，且EPM優(yōu)于EPDM，可以作為電纜材料，特別是浸水之后電性能變化很小，特別適用于作電絕緣制品及水中作業(yè)的絕緣制品。
4．優(yōu)秀的耐化學(xué)藥品性能
由于乙丙橡膠本身的化學(xué)穩(wěn)定性和非極性，它與多數(shù)化學(xué)藥品不發(fā)生反應(yīng)，與極性物質(zhì)之間或者不相溶或者相溶性極小，如醇、酮、酸（乙酸、甲酸）、強堿、氧化劑（H2O2、HClO）、洗滌劑、磷酸酯類等。
5．卓越的耐水、過熱水、水蒸汽性能
水是強極性物質(zhì)，乙丙橡膠是一種高分子烷烴，具有疏水性，兩者之間不易產(chǎn)生物理、化學(xué)作用，所以具有杰出的耐水、耐過熱水、耐蒸汽性能。（EPM ＞IIR＞SBR＞NR＞CR）
五．配合與加工
1．配合：
①硫化體系：EPDM可以用硫黃硫化體系，硫黃用量1~2份，促進劑宜選用活性較大的品種或不同的促進劑并用，這樣既能保證硫化速度，又能防止噴霜現(xiàn)象。以國產(chǎn)EPDM（D）為例： EPDM100 硬脂酸1 氧化鋅5 促M0.5 TMTD1.5 S1.5 HAF50
②補強體系：由于乙丙橡膠是非結(jié)晶橡膠，所以要加入補強劑。
③增塑體系：乙丙橡膠最常用的增塑劑是石油系增塑劑，包括環(huán)烷油、石蠟油及芳香油，其中環(huán)烷油與乙丙膠的相容性較好。
④增粘劑：乙丙橡膠的自粘性及與其它材料的粘著性均不好，配合時可以在其中加入增粘劑如烷基酚醛樹脂、石油樹脂、萜烯樹脂、松香等。
⑤防護體系：雖然乙丙橡膠的耐老化性能很好，但在較高溫長期使用的情況下仍需加入防老劑，常用的是胺類。
2．加工：
乙丙橡膠的加工具有如下特點：乙丙橡膠不易包輥，不易吃炭黑，采用密煉分散效果較好，裝膠容量比正常高15%。為了提高粘合性能，可以采用提高粘合溫度、增加粘合壓力的方法
六．應(yīng)用
耐熱、耐老化、耐水制品——耐熱輸送帶、蒸汽膠管、防水卷材
耐化學(xué)品腐蝕的密封制品、防腐襯里
絕緣的電線、電纜包皮
淺色的輪胎胎側(cè)

§1.6 丁 基 橡 膠（IIR）
IIR為異丁烯與少量異戊二烯（1～5％）的低溫共聚物（-95~ -100℃），1943年實現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)，為白色或暗灰色的透明彈性體。1960年實現(xiàn)連續(xù)化生產(chǎn)鹵化丁基橡膠，1971年開發(fā)了溴化丁基橡膠的連續(xù)化生產(chǎn)。主要用于輪胎工業(yè)作內(nèi)胎。
國內(nèi)燕化從意大利引進技術(shù)年產(chǎn)3萬噸IIR，于1999年投產(chǎn)。
一．丁基橡膠的制造與分類
丁基橡膠以異丁烯與異戊二烯為單體，以一鹵甲烷為溶劑，通過陽離子聚合得到。通常按照異戊二烯的含量即不飽和度及是否鹵化來分類：

氯化丁基橡膠（提高硫化速度及與不飽和橡膠的相容性，改善自粘性和互粘性）
二．丁基橡膠的結(jié)構(gòu)

結(jié)構(gòu)式：分子主鏈周圍有密集的側(cè)甲基，且有不飽和雙鍵位于主鏈上，對穩(wěn)定性影響較大。引入的異戊二烯便于交聯(lián)，其數(shù)量相當于主鏈上每100個碳原子才有一個雙鍵（單個存在），可以近似地看作飽和橡膠。但因雙鍵的位置與EPDM中雙鍵的位置不同，對性能的影響較大。
聚集態(tài)：丁基橡膠是能結(jié)晶的自補強橡膠，低溫下不結(jié)晶，高拉伸下才結(jié)晶，Tm=45℃，Tg=-65℃。未補強橡膠的強度可以達到14~21MPa，為了提高耐磨及抗撕裂性能，仍需補強。
三．丁基橡膠的性能
1．與乙丙膠類似的性能：優(yōu)良的化學(xué)穩(wěn)定性、耐水性、高絕緣性、耐酸堿、耐腐蝕。
2．氣密性非常好：所有橡膠中最好的。（用作內(nèi)胎）
3．彈性低、阻尼性能優(yōu)越：
彈性在通用橡膠中是最低的，室溫沖擊彈性只有8~11%。它在很寬的溫度和頻率范圍內(nèi)可以保持tan≥0.5。良好的減震性能特別適用于緩沖性能要求高的發(fā)動機座和減震器。
4．拉伸強度較高
為結(jié)晶自補強橡膠，未填充硫化膠的拉伸強度為14~21MPa。
5．耐熱性、耐侯性好
6．自粘性和互粘性差
結(jié)構(gòu)中無極性基團或活性基團。
四．丁基橡膠的配合與加工
丁基橡膠與乙丙橡膠一樣，具有比不飽和橡膠難以硫化、難以粘接、配合劑溶解度低、包輥性不好等特點。但它又具有不能用過氧化物硫化、一般炭黑對它的補強性差、與一般二烯類橡膠的相容性差、對設(shè)備的清潔度要求高等特點。
1．配合
硫化—可以用較強的硫黃促進劑體系、樹脂、醌肟在較高的溫度下進行，硫黃用量要少，促進劑選用秋蘭姆和二硫代氨基甲酸鹽為主促進劑、噻唑類或胍類為第二促進劑。樹脂硫化的硫化膠的耐熱性好。用過氧化物硫化會引起斷鏈。
補強—最常用的是炭黑，但效果不如不飽和橡膠好，結(jié)合橡膠只有5%~8%。一般使用槽黑。
增塑—不宜用高芳烴油，而宜用石蠟或石蠟油5~10份，或適量環(huán)烷油。
2．加工
煉膠—不易塑煉，可以加入塑解劑使其斷鏈。混煉時用密煉效果好。密煉容量比NR、SBR的標準容量多10~20%�；鞜捚鹗紲囟�70℃，排膠溫度高于125℃，一般155~160℃為宜。
壓延壓出—比天然橡膠困難得多，做內(nèi)胎時壓出前要濾膠后再加硫黃，防止引起焦燒。
成型硫化—自粘性及與其它橡膠的互粘性差，要在配方中加入增粘劑，工藝上注意粘合面防污，可以采用鹵化丁基橡膠作增粘層，提高粘合部位的壓力及溫度。丁基橡膠需長時間高溫硫化方可達到最佳硫化狀態(tài)。
五．鹵化丁基橡膠
為了提高丁基橡膠的硫化速度，提高與不飽和橡膠的相容性，改善自粘性和與其他材料的互粘性，對丁基橡膠進行了鹵化，包括氯化和溴化。一般氯化的含氯量為1.1%~1.3%主要反應(yīng)在異戊二烯鏈節(jié)雙鍵的α位上。溴化丁基橡膠含溴量約為2%。
鹵化丁基橡膠主要利用烯丙基氯及雙鍵活性點進行硫化，鹵化丁基橡膠的硫化速度較快。
六．丁基橡膠的應(yīng)用
丁基橡膠主要用于輪胎工業(yè)，特別適用于作內(nèi)胎、膠囊、氣密層及膠管、防水卷材、耐腐蝕制品、電氣制品、耐熱輸送帶（高不飽和度）等。

§1.7 丁 腈 橡 膠 （NBR）
NBR為淺黃色略帶香味的橡膠，是丁二烯與丙烯腈的共聚物。1937年工業(yè)化生產(chǎn)。聚合方法類似于乳液聚合的丁苯橡膠，有低溫乳液聚合（5℃）和高溫乳液聚合（50℃）兩種。目前主要采用低溫乳液聚合。
一．丁腈橡膠的分類
根據(jù)丙烯腈含量分：

二．丁腈橡膠的結(jié)構(gòu)：

1．丙烯腈含量與丁腈橡膠的極性：
丙烯腈的典型含量為34%。隨著ACN含量的增加，大分子極性增加，帶來一系列性能的變化：內(nèi)聚能密度增加、溶解度參數(shù)增加、極性增加，耐低溫性差，耐油性增加。。
2．丁腈橡膠的聚集態(tài)結(jié)構(gòu)：
丁腈橡膠的兩種結(jié)構(gòu)單元是無規(guī)共聚的，其中丁二烯以反1,4-結(jié)構(gòu)聚合，是非結(jié)晶的無定形高聚物，玻璃化轉(zhuǎn)變溫度隨ACN的增加而線性提高。
三．丁腈橡膠的性能（與極性和不飽和性有關(guān)）
1．強度低
NBR為非結(jié)晶性橡膠。純膠硫化膠強度為3~4.5MPa，炭黑補強后拉伸強度為25~30MPa。
2．優(yōu)秀的耐油、耐非極性溶劑性能。（與ACN含量有關(guān)）
3．耐熱性、耐臭氧性比NR、SBR好，但比EPM、IIR、CR差。長期使用溫度為100℃。
4．抗靜電性在通用橡膠中是獨一無二的，可以作導(dǎo)電橡膠，如紡織皮輥。
5．氣密性好，僅次于IIR。
6．彈性、耐寒性差。
7．與極性物質(zhì)如PVC、酚醛樹脂、尼龍的相容性好。
四．特殊品種丁腈橡膠
目前已商品化的特殊品種的丁腈橡膠有：氫化丁腈橡膠（HNBR）、羧基丁腈橡膠（XNBR）、鍵合型丁腈橡膠（AONBR）及熱塑性丁腈橡膠。此外還有粉末丁腈橡膠、液體丁腈橡膠。
NBR的特殊品種常用的有氫化丁腈膠（HNBR），它更適應(yīng)汽車工業(yè)對橡膠耐油性和耐熱性的要求，填補了NBR和FPM之間的空白。
五．配合與加工
硫化——各種體系都可以，因為與硫黃的溶解性差，所以應(yīng)該先加。
補強——爐法CB
塑煉——困難，低溫薄通，不能用密煉機
混煉——生熱大，加增塑劑DBP
硫化——可高溫硫化，無返原現(xiàn)象
六．丁腈橡膠的應(yīng)用
丁腈橡膠主要用作耐油制品，如耐油膠管、膠輥、各種密封件、大型油囊等。還可以作為PVC的改性劑及與PVC并用作阻燃制品，作抗靜電好的橡膠制品。

§1.8 氯 丁 橡 膠 （CR）
CR為淺黃色或暗褐色彈性體，于1931年由美國杜邦公司實現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)，現(xiàn)在已有10多個國家生產(chǎn)CR，全世界的年產(chǎn)量約為70萬噸。
CR是我國最早工業(yè)化的合成橡膠（58年），國內(nèi)有三個生產(chǎn)廠家：四川長壽化工廠、山西大同化工廠、青島化工廠（海晶），但因技術(shù)問題，每年仍大量進口。
一．CR的制造
由2-氯-1,3-丁二烯采用乳液聚合得到，硫調(diào)型聚合溫度為40℃，非硫調(diào)型為10℃以下。
二．CR的分類
CR主要根據(jù)制法和用途分類：

根據(jù)用途不同可以通過調(diào)整聚合條件合成出不同結(jié)晶能力的橡膠
國產(chǎn)CR結(jié)晶能力分為四個等級：微、低、中、高。
三．CR的結(jié)構(gòu)

1．微觀結(jié)構(gòu)：
CR的微觀結(jié)構(gòu)主要決定于聚合溫度，結(jié)構(gòu)單元中以反1，4—結(jié)構(gòu)居多（85%），分子規(guī)整度高，結(jié)晶度高，分子量大的部分含量高，分子量低的部分含量低。
2．聚集態(tài)結(jié)構(gòu)：
CR屬于自補強橡膠，在拉伸或降溫的情況下均可結(jié)晶，結(jié)晶能力高于NR。
3．CR的化學(xué)結(jié)構(gòu)與反應(yīng)特性：
由于CR主要是1,4-聚合，所以大分子鏈上有97.5%的Cl原子直接連在有雙鍵的碳原子上，Cl的吸電性使得雙鍵及Cl原子變得極為不活潑，不易發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，所以它不能用硫黃硫化體系進行硫化、耐老化性、耐臭氧老化性能比一般的不飽和橡膠要好得多。幸運的是CR中有1.5%的1,2-聚合，形成了叔碳烯丙基氯結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)中的Cl原子很活潑，易于發(fā)生反應(yīng)，為CR提供了交聯(lián)點，使其可以用金屬氧化物（氧化鋅ZnO、氧化鎂MgO）進行硫化。
四．CR的性能
CR雖然屬于不飽和橡膠，但它的性能介于飽和和不飽和橡膠的性能之間，由于極性高且為結(jié)晶橡膠，所以物理機械性能較好，又具備極性橡膠的特點。
1．一般性能：
①CR的力學(xué)性能較高：自補強＋極性橡膠
②良好的耐油性能：CR屬于耐油橡膠，但耐油性不如NBR。
③良好的耐疲勞性能：用于同步帶、齒形帶
④較差的低溫性能：CR的最低使用溫度為－30℃，在油中的耐低溫性能優(yōu)于ACM、CPE、高ACN含量的NBR和FPM，因為它在低溫下結(jié)晶。
⑤良好的耐老化性能：CR的耐老化和耐臭氧性能優(yōu)于NR、SBR、BR、NBR，僅次于EPM和IIR，這與Cl的吸電性有關(guān)。
⑥電絕緣性能差
⑦氣密性比一般合成橡膠高
⑧良好的粘合性能：具有較好的自粘性和互粘性
2．耐燃性能好：CR的氧指數(shù)為38~41，離火自熄（氧指數(shù)＞27）。
氧指數(shù)（OI）：>27％ 為高難燃材料如：PTFE、CR；介于22～27％為難燃材料如CPE、PC、PA；<22%為易燃材料如NR、PE、EPDM
五．CR的配合與加工
1．配合：
①硫化體系：CR要用金屬氧化物硫化，如用ZnO 5份，MgO 4份，對于非硫調(diào)型的還要用促進劑NA-22，否則硫化速度太慢。國家標準配方如下：
CR100 硬脂酸0.5 氧化鋅5 氧化鎂4 NA-22 0.5 SRF30 防D 2
②補強體系：CB對CR的補強作用不是很明顯，對非硫調(diào)型的相對要好一些。為了提高撕裂強度、定伸應(yīng)力，仍需加入補強劑。
③防護體系：雖然CR的耐老化性能比NR好，但仍需使用防護劑。
④增塑體系：一般使用石油系的增塑劑，石蠟油一般用5份以下，環(huán)烷油一般用20～25份，芳香油可以達到50份，要求耐寒性好則用酯類增塑，要求阻燃則用磷酸酯類。
⑤增粘體系：一般選用古馬隆、酚醛樹脂、松焦油。對結(jié)晶性的非硫調(diào)型更需要。
2．加工：
CR的加工性能主要取決于未硫化膠的粘彈行為，其粘彈行為隨溫度的變化如表：
表1－1 CR的加工性能
狀 態(tài)  硫 調(diào) 型  非 硫 調(diào) 型 天 然 橡 膠
彈 性 態(tài) 室溫～71℃  室溫～79  室溫～100℃
粒 狀 態(tài)  71℃～93℃  79℃～93℃  100～120℃
塑 性 態(tài)  93℃以上  93℃以上  約130℃
由此可見，CR對溫度的敏感性較大，加氧化鎂時50℃左右，否則易結(jié)塊。最適合的硫化溫度為150℃，因為它硫化不返原，所以可以采用170~230℃的高溫硫化。
3．儲存穩(wěn)定性：
CR的儲存穩(wěn)定性是個獨特的問題，30℃下硫調(diào)型的可以存放10個月，非硫調(diào)型的可以存放40個月，存放時間長，容易出現(xiàn)變硬、塑性下降、焦燒時間短、流動性下降、壓出表面不光滑等現(xiàn)象。
六．CR的應(yīng)用
耐熱、耐油、耐燃燒、耐腐蝕的輸送帶、膠管、膠輥、電線電纜、防腐襯里等。
粘合劑占合成橡膠粘合劑的80%。

§1.9 特 種 橡 膠
特種橡膠是指用途特殊、用量較少的橡膠，其用量大約為橡膠總用量的1%。多數(shù)屬于飽和橡膠，主鏈有碳鏈的，也有雜鏈的，除硅橡膠之外都是極性的。這些橡膠在結(jié)構(gòu)具有多樣性，性能上也各有特色。特種橡膠包括氟橡膠、硅橡膠、聚氨基甲酸酯橡膠等近10種。
一．氟橡膠
（一）結(jié)構(gòu)
指分子鏈側(cè)基含有氟的彈性體，有10種，其中普遍使用的是偏氟乙烯與全氟丙烯或再加上四氟乙烯的共聚物，我國稱這類橡膠為26型橡膠，杜邦公司稱為Viton型氟橡膠，結(jié)構(gòu)如下：

（二）性能
氟橡膠屬于飽和碳鏈極性橡膠，性能如下：
1．一般物理機械性能
氟橡膠一般具有較高的拉伸強度和硬度，但彈性較差。
2．耐高溫性能優(yōu)異
氟橡膠的耐高溫性能在橡膠中是最好的，250℃下可以長期工作，320℃下可以短期工作。
3．耐油性能優(yōu)異
其耐油性能在橡膠材料中也是最好的。
4．耐化學(xué)藥品及腐蝕介質(zhì)性能優(yōu)異
氟橡膠耐化學(xué)藥品及腐蝕介質(zhì)性能在橡膠中也是最好的，可耐王水的腐蝕。
5．具有阻燃性，屬于離火自熄性橡膠。
6．耐侯性、耐臭氧性好。
7．其耐低溫性能差，彈性差，耐水等極性物質(zhì)性能差，加工性差、價格昂貴。
（三）應(yīng)用
由于氟橡膠具有耐高溫、耐油、耐高真空及耐酸堿、耐多種化學(xué)藥品的特點，使它在現(xiàn)代航空、導(dǎo)彈、火箭、宇宙航行、艦艇、原子能等尖端技術(shù)及汽車、造船、化學(xué)、石油、電訊、儀表、機械等工業(yè)部門中獲得了應(yīng)用。
常用于模壓制品：密封圈、皮碗、O形圈；海綿制品：密封件、減震件；壓出制品：膠管、電線、電纜等。
二．硅橡膠
硅橡膠為分子主鏈中為—Si—O—無機結(jié)構(gòu)，側(cè)基為有機基團的一類彈性體，屬于半無機的飽和的、雜鏈、非極性彈性體，典型的代表是甲基乙烯基硅橡膠，其中的乙烯基提供交聯(lián)點。
這類彈性體按硫化機理可分為有機過氧化物引發(fā)自由基交聯(lián)劑（熱硫化型）、縮聚反應(yīng)型（室溫硫化型）及加成反應(yīng)型。
（一）結(jié)構(gòu)
甲基乙烯基硅橡膠的結(jié)構(gòu)式為：

（二）分類

室溫硫化型硅橡膠如：α,ω-端羥基聚二甲基硅氧烷
（三）性能
硅橡膠的性能特點是：
1．耐高溫、低溫性能好
使用溫度范圍—100℃~300℃，高溫性能與氟橡膠相當，工作范圍廣，耐低溫性能在所有橡膠材料中是最好的。
2．優(yōu)異的耐臭氧老化、熱氧老化和天候老化。
3．優(yōu)良的電絕緣性能
4．具有優(yōu)良的生物醫(yī)學(xué)性能，可植入人體內(nèi)。有高的透氣性，可以作保鮮材料。
缺點是拉伸強度和撕裂強度低（在所有的橡膠材料中是最低的，純膠拉伸強度只有0.3MPa）、價格昂貴。
（四）配合
硅橡膠一般用過氧化物硫化，必須用補強劑，最有效的補強劑是氣相法白炭黑，同時要配合結(jié)構(gòu)控制劑和耐熱配合劑。常用的耐熱配合劑是金屬氧化物，一般用Fe2O3 3~5份。常用的結(jié)構(gòu)控制劑是二苯基硅二醇。典型配方如下：
硅橡膠100； 氣相法白炭黑45； 二苯基硅二醇3； Fe2O3：5 BPO（50%）：1
（五）應(yīng)用
硅橡膠具有獨特的綜合性能，與其它橡膠一樣可加工成各種制品，應(yīng)用廣泛。廣泛應(yīng)用于汽車工業(yè)、電子、電器工業(yè)、宇航工業(yè)、建筑工業(yè)（粘接密封劑）、醫(yī)療衛(wèi)生及其它方面。
三．聚氨基甲酸酯橡膠（聚氨酯橡膠）
聚氨酯是在催化劑存在下由二元醇、二異氰酸酯和擴鏈劑的反應(yīng)產(chǎn)物。
其反應(yīng)式如下：

（一）分類
1．根據(jù)原料不同可分為：
聚酯型聚氨酯橡膠（AU）和聚醚型聚氨酯橡膠（EU）
2．根據(jù)物理狀態(tài)及加工特點可分為：
澆注型、混煉型、熱塑性
（二）性能
1．機械強度高（拉伸和撕裂強度高）
拉伸強度可達28~42MPa；撕裂強度達63kN/m，伸長率可達1000%，硬度范圍寬，邵爾A硬度為10~95。
2．耐磨性最好，比NR高9倍。
3．耐油性好。
4．氣密性與IIR相當。
5．具有較好的粘合性能。
6．具有較好的生物醫(yī)學(xué)性能，可作為植入人體的材料。
7．耐水性及耐高溫性能不好。
（三）應(yīng)用
用于耐磨制品、高強度耐油制品，如實心輪胎、膠輥、膠帶、各種模型制品、鞋底等。也可用于發(fā)泡制造泡沫橡膠。
四．以乙烯為基礎(chǔ)的彈性體
聚乙烯有良好的絕緣性能、優(yōu)良的耐化學(xué)藥品性能、耐老化性能，而且成本很低。作為橡膠，它具有分子鏈柔順、分子間作用力低這兩個條件，但由于其分子鏈規(guī)整度高，室溫下呈半結(jié)晶。將其分子鏈規(guī)整度打亂，在加上適度交聯(lián)，就能得到性能優(yōu)良的彈性體。
1．氯化聚乙烯（CPE）
采用水相懸浮法、溶液法或固相法將聚乙烯氯化得到的，根據(jù)含氯量不同（從15%~73%），門尼粘度變化很大，從34到150，其物理狀態(tài)也從塑料、彈性體變成半彈性皮革狀硬質(zhì)高聚物。
一般氯含量25%~48%的CPE為橡膠狀彈性體。熱塑性彈性體的氯含量在16~24%之間。
應(yīng)用：
（1）可作為塑料制品的改性劑；
提高塑料制品的耐低溫沖擊性能、提高韌性、阻燃性、耐油耐老化性能、耐腐蝕性、絕緣性等。CPE是PVC的重要改性填加劑，用于制造PVC板材、管材、塑鋼門窗、屋面防水卷材、家電外殼、防腐襯里等。
（2）作為特種橡膠使用；
加工的橡膠制品具有強度高、耐磨耗、耐熱、耐化學(xué)藥品，具有優(yōu)良的難燃自熄性、耐低溫性能等。
2．氯磺化聚乙烯（CSM）
將聚乙烯氯化及磺化得到的，一般氯含量為27%~45%，最適宜的含量為37%，這時彈性體的剛性最低，硫含量為1%~5%，一般在1.5%以下。以磺酰氯的形式存在于分子中，提供交聯(lián)點。
典型的結(jié)構(gòu)式如下：

3．乙烯與醋酸乙烯酯的共聚體 （EVA）
EVA中VA含量的變化范圍較寬，當VA含量為40~70%之間為彈性體。EVA彈性體已由Bayer公司生產(chǎn)多年。
聚合物結(jié)構(gòu)為：

五．丙烯酸酯橡膠
丙烯酸酯橡膠由丙烯酸丁酯與丙烯腈或少量第三單體共聚而成，屬于飽和碳鏈橡膠。
結(jié)構(gòu)式為：

丙烯酸酯橡膠的主要特點是：
1． 耐油，特別是耐含氯、硫、磷化合物為主的極壓型潤滑油類；
2． 耐熱性僅次于硅橡膠和氟橡膠，可耐175~200℃；
3． 耐寒、耐水、耐化學(xué)藥品性差。
4． 優(yōu)良的耐天候老化、耐屈撓性能。
5． 可用胺類、有機過氧化物硫化。
廣泛應(yīng)用于耐高溫、耐熱油的制品中。是制造高溫下使用的橡膠油封、O形圈、墊片和膠管的適用材料。
六．氯醚橡膠
氯醚橡膠是指側(cè)基上含有氯的主鏈上有醚鍵的橡膠，它是由環(huán)氧氯丙烷均聚的彈性體（常用CHR表示，我國代號為CO），或環(huán)氧氯丙烷與環(huán)氧乙烷共聚的彈性體（常用CHO表示，我國代號為ECO），為飽和雜鏈極性彈性體。


氯醚橡膠的特點是具有較好的綜合性能。
1． 耐熱性能與CSM相當，介于丙烯酸酯與中高丙烯腈含量的NBR之間；
2． 耐油、耐寒性的良好平衡。
3． 特別耐制冷劑氟利昂。
4． 耐臭氧老化性能介于二烯類橡膠與烯烴橡膠之間。
應(yīng)用：
可用作汽車、飛機及各種機械的配件如：墊圈、密封圈、O 形圈等，也可用作耐油膠管、印刷膠輥等。
七．聚硫橡膠
聚硫橡膠是指分子鏈上有硫原子的彈性體，屬雜鏈極性橡膠。聚硫橡膠分液態(tài)、固態(tài)及膠乳三種。其中液態(tài)橡膠應(yīng)用最廣，大約占總量的80%。
液態(tài)聚硫橡膠的典型結(jié)構(gòu)式：

聚硫橡膠的性能特點是：
優(yōu)秀的耐溶劑性能，耐許多化學(xué)藥品。當采用特殊配合，在有適當?shù)淄織l件下，它對金屬、水泥及玻璃的粘合性能較好。該橡膠也較耐氧化和臭氧化。
應(yīng)用：主要用作密封材料、填縫材料、膩子、涂料等。

§1.10 粉末橡膠、液體橡膠、熱塑性橡膠
一．粉末橡膠
（一）國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀
1．國外粉末橡膠的發(fā)展歷史
2．國內(nèi)粉末橡膠的發(fā)展歷史
3．粉末橡膠的發(fā)展前景
（二）生產(chǎn)方法
1．粉碎法；2．噴霧干燥法；3．閃蒸干燥法；4．冷凍干燥法；5．凝聚法；6．微膠囊法

（三）隔離技術(shù)
常用的隔離技術(shù)有以下幾種：
（1）加隔離劑法；2）膠乳接枝法；（3）表面氯化法；（4）表面交聯(lián)法；（5）輻射交聯(lián)法
（四）粉末橡膠的品種
目前產(chǎn)量最大的粉末橡膠品種是廢舊橡膠粉末，其次是粉末聚丁二烯接枝橡膠，再其次是PNBR、PSBR。其他品種還有粉末氯丁橡膠、粉末乙丙橡膠、粉末丁基橡膠、粉末異戊橡膠、粉末CPE、粉末氟橡膠等。
（五）應(yīng)用
1．橡膠制品領(lǐng)域。如應(yīng)用粉末橡膠制造輪胎、管材、片材、異型材、墊片、傳送帶等。
2．粘合劑領(lǐng)域
3．聚合物改性領(lǐng)域。粉末橡膠廣泛PS、SAN、ABS、PVC、PP、PE、PBT、PET、EVA、酚醛樹脂、環(huán)氧樹脂改性劑。
二．液體橡膠
（一）液體橡膠定義
液體橡膠是一種分子量大約在2000~10000之間，在室溫下為粘稠狀流動液體，經(jīng)過適當?shù)幕瘜W(xué)反應(yīng)可形成三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，從而獲得和普通硫化膠具有類似的物理機械性能的齊聚物。
（二）分類
1．根據(jù)官能團位置不同分：
①分子內(nèi)帶有官能團（非遙爪型液體橡膠）
②分子末端帶有活性官能團（遙爪型液體橡膠）
③分子內(nèi)和分子末端都帶有活性官能團
2．根據(jù)液體橡膠主鏈結(jié)構(gòu)的不同，
①聚硫橡膠系列；②硅橡膠系列；③聚氨酯橡膠系列；④二烯類橡膠系列。

（三）液體橡膠的特征及應(yīng)用
1．特征
液體橡膠與固體橡膠相比具有以下優(yōu)點：
（1）液體橡膠是澆鑄型彈性體，加工工藝易于實現(xiàn)機械化、連續(xù)化和自動化，可減輕勞動強度和改善作業(yè)環(huán)境。
（2）加工設(shè)備和模型的投資減少。
（3）節(jié)約輔助費用（節(jié)能、節(jié)省資源）
（4）不用溶劑、水等分散介質(zhì)，在液體狀態(tài)下加工（無溶劑、無污染）
（5）借助主鏈擴展和交聯(lián)方法，可在廣泛的范圍內(nèi)調(diào)節(jié)物性和硫化速度。
缺點：
（1）比相應(yīng)的固體橡膠貴；
（2）在強度和耐屈撓性方面還存在問題；
（3）在補強填充劑的混煉、成型加工方面必須建立獨自的工藝系統(tǒng)（難以使用現(xiàn)有的橡膠加工設(shè)備）；
（4）加工工藝若不實現(xiàn)機械化、自動化和連續(xù)化，反而成本很高。
2．用途
（1）膠粘劑；（2）涂料、油漆；（3）用作反應(yīng)性操作油；（4）用作樹脂改性材料；（5）密封嵌縫材料。
(四)二烯類液體橡膠的結(jié)構(gòu)特性、配合和加工
1．結(jié)構(gòu)特性
分子量較低的液體橡膠要變成固體橡膠，必須進行交聯(lián)使之變成三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。
遙爪型液體橡膠的末端官能團根據(jù)其反應(yīng)性可分為三種：
低反應(yīng)性：-OH，=C=O，-Cl，-NR2；

高反應(yīng)性：-OOH，-SH，-NCO，-Li，-NH2
反應(yīng)性越高，在儲存和填充劑混合時都易出問題。
2．配合
（1）固化劑
液體橡膠的固化劑一般是指鏈擴展劑和交聯(lián)劑（或稱為硫化劑）。為了獲得性能良好的硫化膠，必須根據(jù)液體橡膠的末端官能團選擇適宜的鏈擴展劑和交聯(lián)劑。
硫化體系多采用氫給予體（-OH、-SH、-NH2、-COOH、-COSH、-CONH2、-SO2NH2、>NOH等）和氫接受體（-NCO、O、S、N等）的加成反應(yīng)體系。
（2）補強填充體系
為了改進膠料的強度、降低成本、改善工藝性能和使用性能，以及改進制品的外觀和色彩等，需要使用炭黑和其它粉狀補強填充劑和纖維狀填充劑。
其它添加劑還有：操作油、瀝青、抗氧劑、紫外線吸收劑、發(fā)泡劑、著色劑等。
三．熱塑性彈性體
熱塑性彈性體是高溫下呈塑性流動狀態(tài)，可以象塑料一樣進行加工成型，不需要硫化，而常溫下又具有橡膠的彈性。這類材料兼有熱塑性塑料的加工成型特征和硫化膠的彈性性能。
（一）熱塑性彈性體的分類
（1）按交聯(lián)性質(zhì)分：
可分為物理交聯(lián)和化學(xué)交聯(lián)；
（2）按聚合物的結(jié)構(gòu)分
可分為接枝、嵌段和共混三大類。
從目前商品化的熱塑性彈性體來說，習(xí)慣上分為聚烯烴類（TPO）、苯乙烯嵌段共聚類（TPS）、聚氨酯類（TPU）、聚酯類（TPEE）、其他類。
（二）典型的熱塑性彈性體
1．苯乙烯嵌段共聚類熱塑性彈性體（SBS）
2．聚烯烴熱塑性彈性體
3．聚酯型熱塑性彈性體
§1.11 膠粉和再生膠
一．膠粉
膠粉是指廢舊橡膠制品經(jīng)粉碎加工處理得到的粉末狀橡膠材料。
（一）膠粉的發(fā)展現(xiàn)狀
膠粉的使用歷史比較長，從1940年，人們就利用粒徑為0.5~1.0mm的膠粉來制造膠鞋大底，隨后膠粉在減震墊、瀝青跑道和一些性能要求不高的制品中得到廣泛應(yīng)用。到1970年，出現(xiàn)了100~250µm（60~150目）的精細膠粉，從而膠粉可應(yīng)用于汽車輪胎。
隨著國外大量使用膠粉，生產(chǎn)廢膠粉技術(shù)日趨成熟，國內(nèi)研究廢膠粉的生產(chǎn)與應(yīng)用也逐漸走上正軌。80年代，我國膠粉開始商品化，并在橡膠行業(yè)應(yīng)用，90年代進入活躍期。截止到2001年，我國的膠粉生產(chǎn)廠家有40余家，年產(chǎn)量約5萬噸。1999年珠海經(jīng)濟特區(qū)精業(yè)績點技術(shù)研究所和青島綠葉橡膠有限公司研制成功了液氮冷凍法JY型微細膠粉生產(chǎn)線，為我國制造微細膠粉提供了成套生產(chǎn)設(shè)備。
膠粉產(chǎn)業(yè)目前存在的主要問題：
（1）市場定位太死；（2）膠粉生產(chǎn)設(shè)備投資大，生產(chǎn)成本高；（3）缺乏政府的對大力支持。
（二）分類
按不同的方法可有不同的分類:
按制備方法分類：常溫膠粉、冷凍膠粉和超微細膠粉；
按原料來源可分為：載重胎膠粉、乘用車胎膠粉以及膠鞋膠粉等；
按活化與否可分為：活化膠粉及未活化膠粉；
按粒徑大大小可分為超細膠粉和一般膠粉。
表1-2 膠粉的分類
粉碎方法 類別 粒度 主要設(shè)備
  µm 目數(shù) 
常溫粉碎 粗膠粉 1400~500 12~30 砂輪機、粗碎機、回轉(zhuǎn)破碎機
 細膠粉 500~300 30~47 細碎機、回轉(zhuǎn)破碎機
低溫粉碎
超微細粉碎 微細膠粉
超微細膠粉 300~75
75以下 47~200
200以上 冷凍粉碎裝置
磨盤式膠體碾磨機
（三）膠粉的性能
用常溫法制得的膠粉，由于是利用剪切力進行粉碎，所以膠粉粒子表面有無數(shù)的凹凸呈毛刺狀態(tài)，而用低溫冷凍粉碎的膠粉主要是沖擊力的作用，膠粉表面比較光滑。
膠粉的性能主要取決于原料廢橡膠的品種和制備方法。
冷凍粉碎膠粉與常溫粉碎膠粉相比，由于平均粒度較小，熱老化和氧化現(xiàn)象小，故性能略高于常溫粉碎法制得的膠粉。但相同粒度的同一種類輪胎的這兩種膠粉和生膠配合，其硫化膠的物理機械性能相近。常溫粉碎膠粉由于表面有很多凹凸，表面積較大，對膠粉的表面處理和活化有利。
（四）膠粉的化學(xué)改性
膠粉的接枝化（相關(guān)報道）：
（1）Pessouk報道：用γ射線輻照膠粉接枝乙烯基單體：如丙烯酸、丙烯酰胺、丙烯腈等；
（2）高能電子輻射處理膠粉表面：將高能電子輻照膠粉表面，使膠粉表面產(chǎn)生羧基、羥基和醛基等含氧基團；
（3）Rajalingam采用電子束輻射、等離子體和電暈三種方法處理膠粉，膠粉表面氧原子的含量：電子束>等離子體>電暈
（五）膠粉對膠料力學(xué)性能的影響
1．膠粉的粒度
在通用橡膠中摻用10~40份情況下，膠料的拉伸強度、扯斷伸長率和磨耗等性能，均隨膠粉粒徑的減小越接近未添加膠粉的膠料水平。而耐疲勞或抗裂口增長等動態(tài)性能均較未加膠粉的膠料有不同程度的提高。
2．膠粉的用量
在膠粉中添加10份有一定細度的膠粉，對膠料的力學(xué)性能影響不大，能較大提高耐疲勞性能，膠料的收縮率可明顯降低。但隨著膠粉用量的增加，膠料的物理機械性能會相應(yīng)降低。
（六）膠粉的應(yīng)用
膠粉一般主要在低檔制品中大量摻用。
在建材中應(yīng)用：鋪設(shè)運動場地、鋪設(shè)軌道床基、減震減噪音等場合；
在瀝青中高溫下加膠粉混勻用于鋪路面和屋頂防水層；
在胎面膠中摻用膠粉可提高輪胎的行駛里程。
二．再生膠
再生膠是由廢舊橡膠制品和硫化膠的邊角廢料、經(jīng)粉碎、脫硫等加工處理制得的具有塑性和粘性的材料。
使用再生膠的主要目的是：降低成本，獲得良好的加工性能。
（一）再生膠的特性和應(yīng)用
再生膠因為是硫化膠裂解而成的，再生膠一般具有以下幾方面的特性：
（1）拉伸強度、伸長率、彈性、耐磨性等都比新膠硫化膠低，好的再生膠拉伸強度也只有8~10MPa。
（2）硫化速度快。因再生膠中已有結(jié)合硫，并含有交聯(lián)的小網(wǎng)狀碎片，所以硫化平坦性好。
（3）具有較好的耐老化性。
（4）良好的工藝性能。
應(yīng)用：（再生膠逐步淘汰）
在輪胎工業(yè)中，再生膠主要用于制造墊帶，另外也可用于外胎中的鋼絲膠、三角膠條以及小型輪胎、力車胎中等。
在工業(yè)用橡膠制品中也有應(yīng)用，如膠管、膠板等橡膠制品中。
（二）再生膠的種類
1．按照再生膠的制造方法來分類：
油法、水油法、動態(tài)再生法、常溫再生法、低溫再生法、低溫相轉(zhuǎn)移催化脫硫法、微波再生法、輻射再生法等。
2．依據(jù)廢橡膠來源分類：
胎類再生膠、鞋類再生膠、雜品類再生膠
（三）硫化膠再生原理
再生過程主要是脫硫，硫化膠的再生過程非常復(fù)雜，其主要影響因素有機械作用、熱氧化—解聚作用及再生劑（軟化劑和活性劑）的作用。
1． 機械作用；
2． 熱氧化—解聚作用；
3． 軟化劑的作用；
4． 再生活性劑

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