关于橡胶的

作者&投稿:温许 (若有异议请与网页底部的电邮联系)
关于橡胶质量的故事?~

作为先进弹性体材料研究中心的我们,是不是更应该对橡胶这种典型的弹性体材料有一个较为全面的认识和了解呢?下面,请大家跟随小编一起去追溯橡胶的发展史吧!

橡胶的发现

在中美洲和南美洲,很久以前已经有人采集橡胶。中美洲的蹴球游戏便使用橡胶做的皮球。在那里出土的橡胶球,有些可追溯至公元前 1600 年。根据文献记载,这些皮球的弹力极佳,更曾使到访的西班牙人以为这些皮球有邪灵附身。




橡胶也被用作把木制手柄栓紧于石头或金属器具上的带子,以及手柄的填充物。马雅人则懂得利用橡胶制造鞋子。

虽然中美洲土著不像现代人那样正式地把橡胶硫化,但他们仍能利用有机物去达到近似的效果,例如把未经加工的乳剂混入不同种类的树液或一些藤类植物的汁液中(特别是某些种类的旋花科植物)。

巴西一些土著会利用橡胶制造防水布料。曾有传闻称有葡萄牙人把这些衣服带回祖国,把同乡吓坏了,结果被控施行巫术而受审判。



橡胶传入英国后,人们发现这种物料能很有效地擦去铅笔留下的痕迹。所以现在橡胶的英语 rubber 也被用来形容橡皮擦。有趣的是,现在的美国人习惯以 eraser 称呼橡皮擦,rubber 却被用来形容安全套

1493年,伟大的西班牙探险家哥伦布率队初次踏上南美大陆。在这里,西班牙人看到印第安人小孩和青年在玩一种游戏,唱着歌互相抛掷一种小球,这种小球落地后能反弹得很高,如捏在手里则会感到有粘性,并有一股烟熏味。西班牙人还看到,印第安人把一些白色浓稠的液体涂在衣服上,雨天穿这种衣服不透雨;还把这种白色浓稠的液体涂抹在脚上,雨天水也不会弄湿脚。由此,西班牙人初步了解到了橡胶的弹性和防水性,但并没有真正了解到橡胶的来源。

1693年,法国科学家拉康达到南美又看到土著人玩这种小球,科学家和军人思维和眼光是不同的,追根寻底调查这种小球,才得知这种小球是砍一种印地安人称为"橡胶"的树而流出的浓稠液体缺制造的。



1736年,法国科学家康达敏从秘鲁带回有关橡胶树的详细资料,出版了《南美洲内地旅行记略》,书中详述了橡胶树的产地、采集乳胶的方法和橡胶的利用情况,引起了人们的重视。

1763年,法国人麦加发明了能够软化橡胶的溶剂。

1770年,英国化学家J.普里斯特利发现橡胶可用来擦去铅笔字迹,当时将这种用途的材料称为rubber,此词一直沿用至今。

橡胶包风是因为原料中有水份的缘故,放置一天,水分晾干就行了。 橡胶中的杂质主要是在胶乳或杂胶的收集和加工过程中混入的外来物质,其中有些是由于割胶时树身、胶杯、胶舌、胶桶等不清洁或刮风下雨、低线割胶以及收集处理不当致使胶乳或杂胶受到污染;有些是在加工过程中由稀释水带进的;有些是在干燥、包装、运输和贮存过程沾染的。 橡胶中的杂质,会使橡胶制品的性能降低。如不耐撕裂、不耐磨耗、生热高、轮胎脱层等,对内胎及薄制品危害更大,常引起漏气或爆破。因此,杂质含量高的橡胶不能用于制造性能要求较高的制品。测定标准胶的杂质含量,对控制和改善制胶工艺条件,提高产品质量,确定橡胶用途,都具有重大的意义。 橡胶死料原因: 1. 硫化体系不合理 2.胶料焦烧期过短 3.操作时间或是重复次数过长、过多 4混炼、热炼加工设备冷却系统有故障

麻烦采纳,谢谢!

不同的橡胶搭配配合剂应适当参照基础配方,如下;
橡胶 主胶 氧化锌 硬脂酯 防老剂 促进剂 硫磺 碳黑 氧化镁 碳黑比表面积研究是非常重要的,
1. NR(天然胶) 100 5 2 (PBN 1) (DM 1) 2.5
2 SBR(丁苯松香) 100 3 1 (NS 1) 1.75 (炉法50)
3. CR(氯丁) 100 5 0.5 (D2) (NA-22 0.35) (SRF29) 4
4. IIR(丁基) 100 5 3 TMTD 1 1.75 (HAF50)
5. NBR(丁睛) 100 5 1 DM 1 1.5 (瓦斯40)
6. BR(顺丁) 100 3 2 (103油15) NS0.9 1.5 (HAF60)
7. IR(异戊) 100 5 2 NS0.7 2.25 (HAF35)
8. EPDM(三元乙丙 ) 100 5 1 (环烷油15) M0.5TMTD1.5 1.5 (HAF50)
9. CSM(氯磺化聚乙烯)100 黑SRK40一氧化铅25DM0.5DPPT 2白氧化镁4DPPT2 季戊四醇3
10. CIIR(氯化丁基) 100 3 1 DM2TMTD1 (HAF50)2
11. PSR(聚硫) 100 10 0.5 DM0.3DPD0.1 (SRK60)
12. ACM(丙烯酸酯) 100 FEF60硬脂酯钾0.75防RD1硬脂酸钠1.75硫磺 0.25
13. PUR(聚氨酯) 100 古马隆15M1 DM4促进剂Caytur4 0.35硫磺0.75硬脂酸镉0.5HAF30
14. CO(氯醇) 100硬 脂酸铅2 FEF30 铅丹1.5 防老剂 NBC2 促进剂NA-22 1.2
15. FKM(氟橡胶) 100中裂子热裂炭点((MT)20氧化镁15硫化剂Diak3* 3.0。
16. Q(硅橡胶) 100 硫化剂BOP ,气相法,结构控制剂。
三.促进剂的互换关系,
DM 1 ==》CZ 0.5-0.61
DM 1 ==》M 0.52-0.8
DM 1 ==》NOBS 0.63-0.69
DM 1 ==》TMTD 0.08-0.10
NOBS 1 ==》DM 1.43-1.6
NOBS 1 ==》TMTD 0.1
NOBS 1 ==》M 0.7-0.75
CZ 1 ==》NOBS 1.2-1.3
橡胶分为天然橡胶和合成橡胶。天然橡胶主要来源于三叶橡胶树,当这种橡胶树的表皮被割开时,就会流出乳白色的汁液,称为胶乳,胶乳经凝聚、洗涤、成型、干燥即得天然橡胶。合成橡胶是由人工合成方法而制得的,采用不同的原料(单体)可以合成出不同种类的橡胶。1900年~1910年化学家C.D.哈里斯(Harris)测定了天然橡胶的结构是异戊二烯的高聚物,这就为人工合成橡胶开辟了途径。1910年俄国化学家SV列别捷夫(Lebedev,1874—1934)以金属钠为引发剂使1,3—丁二烯聚合成丁钠橡胶,以后又陆续出现了许多新的合成橡胶品种,如顺丁橡胶、氯丁橡胶、丁苯橡胶等等。合成橡胶的产量已大大超过天然橡胶,其中产量最大的是丁苯橡胶。
通用橡胶
是指部分或全部代替天然橡胶使用的胶种,如丁苯橡胶、顺丁橡胶、异戊橡胶等,主要用于制造轮胎和一般工业橡胶制品。通用橡胶的需求量大,是合成橡胶的主要品种。
丁苯橡胶
丁苯橡胶[1]是由丁二烯和苯乙烯共聚制得的,是产量最大的通用合成橡胶,有乳聚丁苯橡胶 、溶聚丁苯橡胶 和热塑性橡胶( SBS )。
顺丁橡胶
是丁二烯经溶液聚合制得的,顺丁橡胶具有特别优异的耐寒性、耐磨性和弹性,还具有较好的耐老化性能。顺丁橡胶绝大部分用于生产轮胎,少部分用于制造耐寒制品、缓冲材料以及胶带、胶鞋等。顺丁橡胶的缺点是抗撕裂性能交差,抗湿滑性能不好。
异戊橡胶
异戊橡胶是聚异戊二烯橡胶的简称,采用溶液聚合法生产。异戊橡胶与天然橡胶一样,具有良好的弹性和耐磨性,优良的耐热性和较好的化学稳定性。异戊橡胶生胶(未加工前)强度显著低于天然橡胶,但质量均一性、加工性能等优于天然橡胶。异戊橡胶可以代替天然橡胶制造载重轮胎和越野轮胎还可以用于生产各种橡胶制品。
乙丙橡胶
乙丙橡胶以乙烯和丙烯为主要原料合成,耐老化、电绝缘性能和耐臭氧性能突出。乙丙橡胶可大量充油和填充碳黑,制品价格较低,乙丙橡胶化学稳定性好,耐磨性、弹性、耐油性和丁苯橡胶接近。乙丙橡胶的用途十分广泛,可以作为轮胎胎侧、胶条和内胎以及汽车的零部件,还可以作电线、电缆包皮及高压、超高压绝缘材料。还可制造胶鞋、卫生用品等浅色制品。
氯丁橡胶
它是以氯丁二烯为主要原料,通过均聚或少量其它单体共聚而成的。如抗张强度高,耐热、耐光、耐老化性能优良,耐油性能均优于天然橡胶、丁苯橡胶、顺丁橡胶。具有较强的耐燃性和优异的抗延燃性,其化学稳定性较高,耐水性良好。氯丁橡胶的缺点是电绝缘性能,耐寒性能较差,生胶在贮存时不稳定。氯丁橡胶用途广泛,如用来制作运输皮带和传动带, 电线、电缆的包皮材料,制造耐油胶管、垫圈以及耐化学腐蚀的设备衬里。
橡胶
橡胶(Rubber):具有可逆形变的高弹性聚合物材料。在室温下富有弹性,在很小的外力作用下能产生较大形变,除去外力后能恢复原状。橡胶属于完全无定型聚合物,它的玻璃化转变温度(T g)低, 分子量往往很大,大于几十万。
橡胶一词来源于印第安语cau-uchu,意为“流泪的树”。天然橡胶就是由三叶橡胶树割胶时流出的胶乳经凝固、干燥后而制得。1770年,英国化学家J.普里斯特利发现橡胶可用来擦去铅笔字迹,当时将这种用途的材料称为rubber,此词一直沿用至今。橡胶的分子链可以交联,交联后的橡胶受外力作用发生变形时,具有迅速复原的能力,并具有良好的物理力学性能和化学稳定性。橡胶是橡胶工业的基本原料,广泛用于制造轮胎、胶管、胶带、电缆及其他各种橡胶制品。

结构
线型结构:未硫化橡胶的普遍结构。由于分子量很大,无外力作用下,呈细团状。当外力作用,撤除外力,细团的纠缠度发生变化,分子链发生反弹,产生强烈的复原倾向,这便是橡胶高弹性的由来。
支链结构:橡胶大分子链的支链的聚集,形成凝胶。凝胶对橡胶的性能和加工都不利。在炼胶时,各种配合剂往往进步了凝胶区,形成局部空白,形成不了补强和交联,成为产品的薄弱部位。
交联结构:线型分子通过一些原子或原子团的架桥而彼此连接起来,形成三维网状结构。随着硫化历程的进行,这种结构不断加强。这样,链段的自由活动能力下降,可塑性和伸长率下降,强度,弹性和硬度上升,压缩永久变形和溶胀度下降。

1高分子化合物(Macro Molecular Compound):所谓高分子化合物,是指那些由众多原子或原子团主要以共价键结合而成的相对分子量在一万以上的化合物。
定义:由千百个原子彼此以共价键结合形成相对分子质量特别大、具有重复结构单元的有机化合物。
是由一类相对分子质量很高的分子聚集而成的化合物,也称为高分子、大分子等。一般把相对分子质量高于10000的分子称为高分子。高分子通常由103~105个原子以共价键连接而成。由于高分子多是由小分子通过聚合反应而制得的,因此也常被称为聚合物或高聚物,用于聚合的小分子则被称为“单体”。
举例:纤维素、蛋白质、蚕丝、橡胶、淀粉等天然高分子化合物,以及以高聚物为基础的合成材料,如各种塑料,合成橡胶,合成纤维、涂料与粘接剂等。
有机高分子化合物可以分为天然有机高分子化合物(如淀粉、纤维素、蛋白质天然橡胶等)和合成有机高分子化合物(如聚乙烯、聚氯乙烯等等),它们的相对分子质量可以从几万直到几百万或更大,但他们的化学组成和结构比较简单,往往是由无数(n)结构小单元以重复的方式排列而成的。
高分子化合物(又称高聚物)的分子比低分子有机化合物的分子大得多。一般有机化合物的相对分子质量不超过1000,而高分子化合物的相对分子质量可高达104~106。由于高分子化合物的相对分子质量很大,所以在物理、化学和力学性能上与低分子化合物有很大差异。
高分子化合物的相对分子质量虽然很大,但组成并不复杂,它们的分子往往都是由特定的结构单元通过共价键多次重复连接而成。
同一种高分子化合物的分子链所含的链节数并不相同,所以高分子化合物实质上是由许多链节结构相同而聚合度不同的化合物所组成的混合物,其相对分子质量与聚合度都是平均值。
高分子化合物几乎无挥发性,常温下常以固态或液态存在。固态高聚物按其结构形态可分为晶态和非晶态。前者分子排列规整有序;而后者分子排列无规则。同一种高分子化合物可以兼具晶态和非晶态两种结构。大多数的合成树脂都是非晶态结构。
组成高分子链的原子之间是以共价键相结合的,高分子链一般具有链型和体型两种不同的形状。
当今世界上作为材料使用的大量高分子化合物,是以煤、石油、天然气等为起始原料制得低分子有机化合物,再经聚合反应而制成的。这些低分子化合物称为“单体”,由它们经聚合反应而生成的高分子化合物又称为高聚物。通常将聚合反应分为加成聚合和缩合聚合两类,简称加聚和缩聚。
由一种或多种单体相互加成,结合为高分子化合物的反应,叫做加聚反应。在该反应过程中没有产生其他副产物,生成的聚合物的化学组成与单体的基本相同。
缩聚反应是指由一种或多种单体互相缩合生成高聚物,同时析出其他低分子化合物(如水、氨、醇、卤化氢等)的反应。缩聚反应生成的高聚物的化学组成与单体的不同。高分子从相对分子质量到组成,从结构到性能,从合成到应用,都有其自身的规律。为了合成它、利用它,需先建立一些必要的基本概念。
一、 高分子的相对分子质量
通常低分子的相对分子质量是在一千以下,而高分子的相对分子质量是在五千以上, 因此,相对分子质量很大是高分子化合物的特征,是高分子同低分子最根本的区别,亦是高分子物质具有各种独特性能,如比重小、强度大,具有高弹性和可塑性等的基本原因。至于相对分子质量介于一千至五千之间的物质是属低分子还是属高分子,这要由它们的物理机械性能来决定。一般来说,高分子化合物具有较好的强度和弹性。而低分子化合物则没有,也就是说,其相对分子质量必须达到其物理机械性能方面与低分子化合物具有明显差别时,才能称为高分子化合物。
高分子的相对分子质量虽然很大,但其化学组成一般都比较简单,常由许多相同的链节以共价键重复结合而成高分子链。例如,聚氯乙烯是由许多氯乙烯分子聚合而成的:
象氯乙烯这样聚合成高分子化合物的低分子化合物称为单体。组成高分子链的重复结构单位(如—CH2—CHCI—)称为链节。链节数目n称为聚合度。因此,高分子的相对分子质量=聚合度×链节量。
应该指出,目前合成高分子的技术还不可能象在生物体内合成蛋白质那样严格、精确——具有一定的顺序、结构和相对分子质量,所以,合成的高分子链的聚合度总是不同的,也就是说,同一种合成的高分子化合物中各个分子的相对分子质量大小总是不同的(当然,合成的蛋白质如胰岛素是例外)。因此,合成高分子化合物实际上是相对分子质量大小不同的同系混合物。我们讲的高分子化合物的相对分子质量指的是平均相对分子质量,聚合度也是平均聚合度。高分子化合的中相对分子质量大小不等的现象称为高分子的多分散性(即不均一性)。这种现象在低分子中不存在,但以高分子化合物的性能却有很大的影响,一般来说,分散性越大,性能越差。相对分子质量和分散性问题都是合成高分子时必须注意控制的一个问题。
二、 高分子化合物的特点
高分子同低分子比较,具有如下几个特点:
1、 从相对分子质量和组成上看 高分子的相对分子质量很大,具有“多分散性”。大多数高分子都是由一种或几种单体聚合而成。
2、 从分子结构上看 高分子的分子结构基本上只有两种,一种是线型结构,另一种是体型结构。线型结构的特征是分子中的原子以共价键互相连结成一条很长的卷曲状态的“链”(叫分子链)。体型结构的特征是分子链与分子链之间还有许多共价键交联起来,形成三度空间的网络结构。这两种不同的结构,性能上有很大的差异。
1、 从性能上看 高分子由于其相对分子质量很大,通常都处于固体或凝胶状态,有较好的机械强度;又由于其分子是由共价键结合而成的,故有较好的绝缘性和耐腐蚀性能;由于其分子链很长,分子的长度与直径之比大于一千,故有较好的可塑性和高弹性。高弹性是高聚物独有的性能。此外,溶解性、熔融性、溶液的行为和结晶性等方面和低分子也有很大的差别。
以上几点,归根结蒂是高分子的运动形态和低分子的运动形态不同的缘故。这就是高分子要从普通有机化学中独立出来研究,成为一门新学科——高分子化学的根本原因。
三、 高分子化合物的分类和命名
高分子化合物的种类很多,主要分类方法有如下四种:
1、按来源分类 可把高分子分成天然高分子和合成高分子两大类。
2、按材料的性能分类 可把高分子分成塑料、橡胶和纤维三大类。
塑料按其热熔性能又可分为热塑料(如聚乙烯、聚氯乙烯等)和热固性塑料(如酚醛树脂、环氧权脂等)两大类。前者为线型结构的高分子,受热时可以软化和流动,可以反复多次塑化成型,次品和废品可以回收利用,再加工成产品。后者为体型结构的高分子,一经成型便发生固化,不能再加热软化,不能反复加工成型,因此,次品和废品没有回收利用的价值。塑料的共同特点是有较好的机械强度(尤其是体形结构的高分子),作结构材料使用。
纤维又可分为天然纤维和化学纤维。后者又可分为人造纤维(如粘胶纤维、醋酸纤维等)和合成纤维(如尼龙、涤纶等)。人造纤维是用天然高分子(如短棉绒、竹、木、毛发等)经化学加工处理、抽丝而成的。合成纤维是用低分子原料合成的。纤维的特点是能抽丝成型,有较好的强度和挠曲性能,作纺织材料使用。
橡胶包括天然胶和合成橡胶。橡胶的特点是具有良好的高弹性能,作弹性材料使用。
3、按用途分类 可分为通用高分子,工程材料高分子,功能高分子,仿生高分子,医用高分子,高分子药物,高分子试剂,高分子催化剂和生物高分子等。
塑料中的“四烯”(聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯和聚苯乙烯),纤维中的“四纶”(锦纶、涤纶、腈纶和维纶),橡胶中的“四胶”(丁苯橡胶、顺丁橡胶、异戊橡胶和乙丙橡胶)都是用途很广的高分子材料,为通用高分子。
工程塑料是指具有特种性能(如耐高温、耐辐射等)的高分子材料。如聚甲醛、聚碳酸酯、聚砚、聚酰亚胺、聚芳醚、聚芳酰胺和含氟高分子、含硼高分子等都是较成熟的品种,已广泛用作工程材料。
离子交换树脂、感光性高分子、高分子试剂和高分子催化剂等都属功能高分子。
医用高分子、药用高分子在医药上和生理卫生上都有特殊要求,也可以看作是功能同分子。
4、按高分子主链结构分类 可分为碳链高分子、元素有机高分子和无机高分子四大类。
碳链高分子的主链是由碳原子联结而成的。如
杂链高分子的主链除碳原子外,还含有氧、氮、硫等其他元素。如:
元素有机高分子主链上不一定含有碳原子,而是由硅、氧、铝、钛、硼等元素构成,但侧基是有机基团。如:
无机高分子是主链和侧链基团均由无机元素或基团构成的。如:
高分子化合物的系统命名比较复杂,实际上很少使用,习惯上天然高分子常用俗名。合成高分子则通常按制备方法及原料名称来命名,如用加聚反应制得的高聚物,往往是在原料名称前面加个“聚”字来命名。例如,氯乙烯的聚合物称为聚氯乙烯,苯乙烯的聚合物称为聚苯乙烯等。如用缩聚反应制得的高聚物,则大多数是在简化后的原料名称后面加上“树脂”二字来命名。例如,酚醛树脂、环氧树脂等。加聚物在未制成制品前也常有“树脂”来称呼。例如,聚氯乙烯树脂,聚乙烯权脂等。此外,在商业上常给高分子物质以商品名称。例如,聚己内酰胺纤维称为尼龙—6,聚对苯二甲酸乙二酯纤维称为的确良,聚丙烯腈纤维称为腈纶等。
第二节 高分子的结构和性能的关系
高分子化合物分子的大小对化学性质影响很小,一个官能团,不管它在小分子中或大分子中,都会起反应。大分子与小分子的不同,主要在于它的物理性质,而高分子之所以能用作材料,也正是由于这些物理性质。下面简要讨论高分子的结构与物理性能的关系。
一、 高分子的两种基本结构及其性能特点
高分子的分子结构可以分为两种基本类型:第一种是线型结构,具有这种结构的高分子化合物称为线型高分子化合物。第二种是体型结构,具有这种结构的高分子化合物称为体型高分子化合物。此外,有些高分子是带有支链的,称为支链高分子,也属于线型结构范畴。有些高分子虽然分子链间有交联,但交联较少,这种结构称为网状结构,属体型结构范畴。
在线型结构(包括带有支链的)高分子物质中有独立的大分子存在,这类高聚物的溶剂中或在加热熔融状态下,大分子可以彼此分离开来。而在体形结构(分子链间大量交联的)的高分子物质中则没有独立的大分子存在,因而也没有相对分子质量的意义,只有交联度的意义。交联很少的网状结构高分子物质也可能被分离的大分子存在(犹如一张张“鱼网”仍可以分开一样)。
应该指出,上述两种基本结构实际上是对高分子的分子模型的直观模拟,而分子的真实精细结构除了少数(如定向聚合物)外,一般并不清楚。
两种不同的结构,表现出相反的性能。线型结构(包括支链结构)高聚物由于有独立的分子存在,故具有弹性、可塑性,在溶剂中能溶解,加热能熔融,硬度和脆性较小的特点。体型结构高聚物由于没有独立大分子存在,故没有弹性和可塑性,不能溶解和熔融,只能溶胀,硬度和脆性较大。因此从结构上看,橡胶只能是线型结构或交联很少的网状结构的高分子,纤维也只能是线型的高分子,而塑料则两种结构的高分子都有。
二、 高分子化合物的聚集状态
高聚物的性能不仅与高分子的相对分子质量和分子结构有关,也和分子间的互相关系,即聚集状态有关。同属线型结构的高聚物,有的具有高弹性(如天然橡胶),有的则表现出很坚硬(如聚苯乙烯),就是由于它们的聚集状态不同的缘故。即使是同一种高聚物由于聚集状态不同,性能也会有很大的差别,例如,化学纤维在制造过程中必须经过拉伸,就是为了改变聚物内部分子的聚集状态,使其分子链排列得整齐一些,从而提高分子间的吸引力,使制品强度更好。所以研究高聚物的聚集状态是了解高聚物结构与性能关系的又一个重要方面。
1、 晶相高聚物和非晶相高聚物 从结晶状态来看,线型结构的高聚物有晶相的和非晶相的。晶相高聚和的由于其内部分子排列很有规律,分子间的作用力较大,故其耐热性和机械强度都比非晶相的高,熔限较窄。非晶相高聚物没有一定的熔点,耐热性能和机械强度都比晶相的低,由于高分子的分子链很长,要使分子链间的每一部分都作有序排列是很困难的,因此,高聚物都属于非晶相或部分结晶的。部分结晶高聚物的结晶性区域称为微晶;微晶的多少称为结晶度。例如,常见的聚氯乙烯、天然橡胶、聚酯纤维等高聚物都是属于线型非晶相的高聚物。只有少数是定向聚合得到的,如聚乙烯、聚苯乙烯等是部分晶相的。部分晶相的高聚物是由晶相的微晶部分镶嵌于无定形部分中而成的。纤维的拉伸目的就是使高聚物的无定形部分排列得更规整一些,或使原来方向不一的微晶顺着纤维方向伸直排列。分子一旦较规整地排列后,就增强了分子间的吸引力,使其不能恢复到原来的无序状态。如果分子间的吸引力不够大,拉伸后仍能恢复到无定形状态,那就是弹性体(如橡胶)。主要的合成纤维如聚酰胺(尼龙)其分子链是由氢键拉在一起的;聚丙烯腈(腈纶)和聚酯的分子间有强烈的偶极-偶极吸引。这就是说,作为纤维,其分子间必须有较强的吸引力。由于晶相高聚物,具有熔点高、强度大的性能,给我们指出了提高合成材料机械强度的一个重要方向。
体型结构的高聚物,例如,酚醛塑料、环氧树脂等,由于分子链间有大量的交联,分子链不可能产生有序排列,因而都是非晶相的,对于少量交联的网状高聚物,因其交联少,链段间也可能产生局部的有序排列,但这种局部的有序排列,其分子间的吸引力不足以保持在这种状态,而容易恢复到原来的无序状态。所以橡胶硫化(少量交联)后,仍能保持良好弹性。
2、 线型非晶相高聚物的聚集状态 线型非晶相高聚物具有三种不同的物理状态:玻璃态、高弹态和粘流态。犹如低分子物质具有三态(固态、液态和气态)一样,但是高聚物的三态和低分子的三态本质是不同的。橡胶和聚氯乙烯等塑料都是线型非晶相高聚物,但橡胶具有很好的弹性,而塑料则表现良好的硬度,其原因就是由于它们在室温下所处的状态不同的缘故。塑料所处的状态是玻璃态,橡胶所处的状态是高弹态,把高聚物加热到熔融时所处的状态就是粘流态。玻璃态的特征是形变很困难,硬度大;高弹态的特征是形变很容易,具有高弹性;粘流态的特征是形变能任意发生,具有流动性。这三种物理状态,随着温度的变化可互相转化:
这就是说,随着温度的变化,材料所处的状态和性能也会发生改变。塑料加热到一定温度时,就会从玻璃态过渡到高弹态,失去塑料原有的性能,而出现橡胶高弹性能。温度继续升高到一定程度时,又会从高弹态进一步过渡到粘流态,对橡胶来说,如果把温度降低到足够低时,它就会从高弹态过渡到玻璃态,失去橡胶的弹性,而变得象塑料一样坚硬。这就告诉我们,应用三大合成材料时,必须注意其使用温度范围,否则,便不能发挥材料本身应有的性能。例如,聚氯乙烯塑料只能在温度75℃以下使用。因为高于此温度时便会失去其应有的强度,而表现出柔软而富有弹性,温度再高时(175℃)便熔融了。又如天然橡胶要在—73℃至122℃的温度范围内才有高弹性也是这个道理,因为低于—73℃时,失去弹性变得象塑料一样坚硬,高于122℃时便熔融了。
从聚集状态的研究可知线型结构的塑料、纤维橡胶之间并没有绝对的界限,温度改变,三态可以相互转化。线型结构的塑料与纤维之间更没有本质上的区别。例如,尼龙—6加工成板材或管材等结构材料就是塑料,拉成丝就是纤维。注意,这里所说的三态的相互转变并不是“相变”。
体型结构的高聚物,因分子链间有大量交联,因此只有一种聚集状态——玻璃态,加热到足够高温时,便发生分解。
综上所述,要了解高聚物的基本性能(高弹性、可塑性和机械强度、硬度等),必须从高聚物的组成、相对分子质量、分子结构和聚集状态几个方面去分析。塑料之所以形变困难,有较好的机械强度,是因为它是线型或体型结构的高聚物,并且在室温下分子链和链段都不能发生运动的缘故。橡胶之所以有很好的弹性,是因为它是线型或交联很少的高聚物,并且在室温下分子链不能运动,而链段运动容易发生的缘故。
第三节 高分子的合成
合成高分子化合物最基本的反应有两类:一类叫缩合聚合反应(简称缩聚反应),另一类叫加成聚合反应(简称加聚反应)。这两类合成反应的单体结构、聚合机理和具体实施方法都不同。
一、 加聚反应
加聚反应是指由一种或两种以上单体化合成高聚物的反应,在反应过程中没有低分子物质生成,生成的高聚物与原料物质具有相同的化学组成,其相对分子质量为原料相对分子质量的整改数倍,仅由一种单体发生的加聚反应称为均聚反应。例如,氯乙烯合成聚氯乙烯:
由两种以上单体共同聚合称为共聚反应。例如,苯乙烯与甲基丙烯酸甲酯共聚:
共聚产物称为共聚物,其性能往往优于均聚物。因此,通过共聚方法可以改善产品性能。
加聚反应具有如下两个特点:
(1) 加聚反应所用的单体是带有双键或叁键的不饱和键和化合物。例如,乙烯、丙烯、氯乙烯、苯乙烯、丙烯腈、甲基丙烯酸甲酯等,者是常用的重要单体,加聚反应发生在不饱和键上。
(2) 加聚反应是通过一连串的单体分子间的互相加成反应来完成的:
而且反应一旦发生,便以连锁反应方式很快进行下去得到高分子化合物(通常称为加聚物)。相对分子质量增长几乎与时间无关,但单体转化率则随同时间而增大。
上述两个特点就是加聚反应和缩聚反应最基本的区别。
加聚反应根据反应活性中心的不同可以分为自由基加聚反应和离子型加聚反应两大类。

因为橡胶是一种具有很好的柔韧性的材料,能够替元件承受一定的压力从而起到保护作用;因为橡胶是绝缘体 导热慢,所以橡胶可以替物体抵挡高温环境;包裹元件可以隔离开外界因素对金属器件的腐蚀,如空气和水便能腐蚀铁一样。因此会用到橡胶这样的材料。

因为橡胶属于无定型聚合物,它的玻璃转变温度(Tg)低,分子往往很大,大于几十万。


聚氨酯和橡胶哪个好
聚氨酯在某些方面优于橡胶,但具体优劣取决于应用情境。聚氨酯的优势:良好的耐磨性能:聚氨酯具有出色的耐磨性,能够承受高摩擦环境,因此,在需要高耐磨性的场合,如制造轮胎、鞋底等,聚氨酯是一个很好的选择。优异的弹性:聚氨酯拥有优良的弹性,可以适应反复形变而不易产生疲劳。这使得聚氨酯制品在承受重复...

橡胶起源于哪里?
事实上,亚洲已成为最重要的橡胶来源地。 由银菊胶制成的橡胶能够减少敏感。 虽然现时超过一半的橡胶都是人造的,但天然橡胶仍然在一些范畴显得十分重要,如汽车及军事等工业。 天然橡胶经常会进行硫化的过程(亦即加入硫)以增强弹性。这种于1830年代发展出的技术使橡胶的寿命和功效均大大增加。 另外,有...

硫磺在橡胶中的作用
绝大部分不饱和橡胶以及三元乙丙橡胶、乙烯基硅橡胶和不饱和度大于2%(克分子)的丁基橡胶均可用硫黄硫化。在硫化的若干理论中,硫黄硫化机理是比较复杂的。橡胶的硫化是一复杂的化学反应过程。在硫化过程中,橡胶分子由线型结构转变为网状结构。这种转变一般是通过硫化剂使橡胶分子链发生交联来实现的。橡胶...

硅胶和橡胶有什么区别
2、成分不同:硅胶是一种高活性吸附材料,主要成分是二氧化硅。橡胶是通过橡胶植物所得的胶乳来进行加工生产而制作出来的,主要成分是乳胶,产于橡胶树中。3、特点不同:硅胶吸附性好、不溶于水、耐热性高。不仅能附多种物质,而且化学性稳定,不燃烧。橡胶弹性高、耐磨、扯断强度和伸长率高、易燃。

橡胶鞋底和注塑鞋底有什么不同,哪个更柔软些?
橡胶鞋底和注塑鞋底的不同点如下:重量不同:由于制作流程和选择材料的不同,注塑鞋底相比于橡胶鞋底要轻得多。耐磨性不同:由于材质的不同,橡胶的耐磨性非常优秀,所以其耐磨性更好,使用寿命也会更长一些。制作成本不同:注塑底的制作流程比较复杂,制造工艺也比较难,所以其成本就会非常高。关于哪个...

eva和橡胶哪个好
虽然橡胶也是一种常用的材料,它具有天然的弹性和一定的耐磨性。但在与EVA材料的对比中,橡胶的缓冲性能、适应复杂形状的能力以及耐温性等方面稍显逊色。尤其是在制作需要高缓冲和支撑的产品时,如运动鞋等,橡胶可能无法满足所有的需求。综上所述,EVA材料在弹性、耐磨性、耐温性等方面优于橡胶,因此在...

什么胶水可以用于铁和橡胶的粘合?
有如下的胶水:1、JL-499耐150度高温瞬间胶水 防水,耐高温.用与橡胶,塑胶,橡胶等之间的粘接,金属粘接,高强度抗冲击抗剥离。 具有高性能、高强度、单组分、防水,耐高温,耐老化等优异性能,非常适合连续化生产线作业。2、JL-480黑色橡胶瞬间胶水 中粘度、高强度型等;用于惰表面,粘接多孔酸性离,...

各种橡胶的性能和具体用途
1 天然橡胶(NR) 综合性能比较全面,加工工艺简单,缺点是耐油、耐热、耐寒、耐化学、耐老化等性能太差,远不及其他合成橡胶。主要用于轮胎、胶管、胶带、医疗用品、体育用品及一些其他工业用品。2 丁苯橡胶(SBR)综合性能与天然橡胶相当,而磨耗及热老化性能则优于天然橡胶,与天然橡胶和多种合成橡胶并...

如何防止橡胶的老化?
氧化作用是橡胶老化的重要原因之一。B)臭氧:臭氧的化学活性比氧高得多,破坏性更大,它同样是使分子链发生断裂,但臭氧对橡胶的作用情况随橡胶变形与否而不同。当作用于变形的橡胶(主要是不饱和橡胶)时,出现与应力作用方向直的裂纹,即所谓“臭氧龟裂”;作用于变形的橡胶时,仅表面生成氧化膜而不龟裂。C)热:提高温度...

橡胶制品主要应用在哪些行业
它是以氯丁二烯为主要原料,通过均聚或少量其它单体共聚而成的。如抗张强度高,耐热、耐光、耐老化性能优良,耐油性能均优于天然橡胶、丁苯橡胶、顺丁橡胶。具有较强的耐燃性和优异的抗延燃性,其化学稳定性较高,耐水性良好。氯丁橡胶的缺点是电绝缘性能,耐寒性能较差,生胶在贮存时不稳定。氯丁橡胶...

锦州市19354931923: 关于橡胶的基本知识,要全一点,谢谢! -
茅柿利百: 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...

锦州市19354931923: 橡胶在生活中有什么用处 -
茅柿利百: 天然橡胶因其具有很强的弹性和良好的绝缘性、可塑性、隔水隔气、抗拉和耐磨等特点,广泛地运用于工业、农业、国防、交通、运输、机械制造、医药卫生领域和日常生活等方面,如交通运输上用的轮胎;工业上用的运输带、传动带、各种密封圈;医用的手套、输血管;日常生活中所用的胶鞋、雨衣、暖水袋等都是以橡胶为主要原料制造的,国防上使用的飞机、大炮、坦克,甚至尖端科技领域里的火箭、人造卫星、宇宙飞船、航天飞机等都需要大量的橡胶零部件.

锦州市19354931923: 为什么橡胶是很好的高分子材料.橡胶在医疗行业都用于什么? -
茅柿利百: 橡胶,同塑料、纤维并称为三大合成材料,是唯一具有高度伸缩性与极好弹性的高分子材料.橡胶球的最大特征首先是弹性模量非常小,而伸长率很高.其次是它具有相当好的耐透气性以及耐各种化学介质和电绝缘的性能.某些特种合成橡胶更...

锦州市19354931923: 橡胶对身体有害吗? -
茅柿利百: 1、现在的橡胶一般都是环保橡胶,本身没什么毒性,国家检测机构检测下来的6项指标都在规定范围内. 2、如你在橡胶厂工作,做的是否都是正料呢,如果都是正料,是不会有什么问题的,但是如果是废料或者回料,加热或燃烧之后所释放出来的气体就会对人体有一定的害处,一般会得呼吸系统方面的疾病了. 身体发肤,受之父母.好好爱惜自己!

锦州市19354931923: 橡胶是一种重要的战略物资,一般分为天然橡胶和合成橡胶两类.丁苯橡胶是合成橡胶的一种,其结构简式为 以下关于它的说法中正确的是() -
茅柿利百:[选项] A. 它的单体是 B. 丁苯橡胶是CH2═CH-CH═CH2和通过缩聚反应制得的 C. 装液溴或溴水的试剂瓶可用丁苯橡胶作瓶塞 D. 丁苯橡胶会老化

锦州市19354931923: 橡胶的生长条件?橡胶的种植在温度、水分、光照等方面有哪些要求?在
茅柿利百: 橡胶树因其祖先长期生长在热带雨林的气候环境中,形成了喜温怕寒,喜微风怕强风,喜充足阳光和湿润但能忍耐季节性干旱的生态习性.根据橡胶树的生态习性,只在我...

锦州市19354931923: 橡胶在实际生活中应用的事例有哪些 -
茅柿利百: 汽车配件是橡胶用量最多的地方.其中:轮胎、油管、水管、密封条、包边条等汽车内饰等均为橡胶;摩托车上的橡胶制品也很多|:衬条、等.火车行业和减震、电子行业等太多了. 生活中、医学中的也很多

锦州市19354931923: 丁腈橡胶的缺点是什么?
茅柿利百: 1.耐寒性差.虽然丁腈橡胶的耐热性能很强,但是这种材料并不耐低温. 2.耐臭氧性差.丁腈橡胶的耐臭氧性能很差,所以很容易老化,如果想要增强丁腈橡胶的耐臭氧性能,就必须要在材料中添加抗臭氧剂. 3.弹性差.丁腈橡胶的密度较高,这虽然让丁腈橡胶制品更结实耐用,但是同时造成了丁腈橡胶的弹性较差.

锦州市19354931923: 橡胶主产地 - 中国天然橡胶的主要产地在哪里?
茅柿利百: 我国成为世界天然橡胶生产大国 2004年09月03日 14:37 格林集团 据农业部介绍,到2003年,我国橡胶种植面积已达到66.1万公顷,天然橡胶年产量达到56.5万吨,橡胶种植面积和产量均居世界第五位,形成了以海南、云南、广东为主的三大天然橡胶优势种植区域,发展成为体系完善的中国天然橡胶产业.

锦州市19354931923: 橡胶在哪些方面广泛应用呢?
茅柿利百: 例如,在建筑物上使用的玻璃窗密封橡胶条,隔音地板、捎青海绵、橡胶地毯、防雨材料以及用乳状涂料涂剧墙壁

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