第一章 生胶1

1、 第一章第一章 生生 胶胶概概 述述第一节第一节 天然橡胶天然橡胶第二节第二节 合成橡胶合成橡胶第三节第三节 其它形式橡胶品种其它形式橡胶品种第四节第四节 硫化胶粉和再生胶硫化胶粉和再生胶 学习目的：学习目的： 生胶和橡胶类似物是橡胶工业最基本的原生胶和橡胶类似物是橡胶工业最基本的原料。通过本章的学习，了解各种生胶的化学组料。通过本章的学习，了解各种生胶的化学组成（结构）和品种类型以及其使用特点。掌握成（结构）和品种类型以及其使用特点。掌握天然胶和主要通用合成橡胶的特性。天然胶和主要通用合成橡胶的特性。 学习重点：学习重点： 重点阐明天然橡胶和通用合成胶的化学组重点阐明天然橡胶和通用合成胶的化

2、学组成与特性之间的关系。成与特性之间的关系。 学习难点：学习难点： 生胶的化学组成与特性之间的关系。生胶的化学组成与特性之间的关系。 概概 述述 一、橡胶的分类一、橡胶的分类 1.按来源与用途分按来源与用途分 2.按外观形态分按外观形态分 3.按交联方式按交联方式 4.按化学结构分类按化学结构分类一、橡胶分类一、橡胶分类生生胶胶天然橡胶天然橡胶（NR）合成橡胶合成橡胶（SR）三叶橡胶树产三叶橡胶树产NR野生野生NR通用合成橡胶通用合成橡胶特种合成橡胶特种合成橡胶丁苯橡胶（丁苯橡胶（SBR）顺丁橡胶（顺丁橡胶（BR）异戊橡胶（异戊橡胶（IR）乙丙橡胶（乙丙橡胶（EPR）丁基橡胶（丁基橡胶（IIR

3、）氯丁橡胶（氯丁橡胶（CR)丁腈橡胶（丁腈橡胶（NBR）氟橡胶（氟橡胶（FPM）硅橡胶（硅橡胶（MVQ）聚氨酯橡胶（聚氨酯橡胶（PU）丙烯酸酯橡胶（丙烯酸酯橡胶（ACM）按来源和用途分类按来源和用途分类按化学结构分类按化学结构分类生生胶胶碳链橡胶碳链橡胶杂链橡胶杂链橡胶元素有机橡胶元素有机橡胶不饱和非极性橡胶：不饱和非极性橡胶：NR、SBR、BR、IR不饱和极性橡胶：不饱和极性橡胶：CR、NBR饱和非极性橡胶：饱和非极性橡胶：EPM、EPDM、IIR饱和极性橡胶：饱和极性橡胶：FPM、ACM、CSM、 CPE/CM、EVA聚氨酯橡胶（聚氨酯橡胶（PU）聚硫橡胶（聚硫橡胶（T）氯醚氯醚/氯醇橡胶

4、（氯醇橡胶（CO、ECO）硅橡胶（硅橡胶（MVQ）生生 胶胶按形态分类按形态分类固体橡胶固体橡胶粉末橡胶粉末橡胶液体橡胶液体橡胶传统交联橡胶传统交联橡胶热塑性弹性体热塑性弹性体按交联方式分类按交联方式分类二、生胶的用量二、生胶的用量NRSBRBRIIREPDMNBRCRIR特种橡胶特种橡胶生胶类型生胶类型品种品种产量产量 性能性能用途宽广用途宽广天然橡胶天然橡胶较少较少较低较低综合性能好综合性能好 较窄较窄合成橡胶合成橡胶较多较多较高较高特种性能好特种性能好 较广较广注：天然胶与某一种合成胶相比则用途较广，注：天然胶与某一种合成胶相比则用途较广，若与整类合成胶相比则用途较窄若与整类合成胶相比则

5、用途较窄三、天然橡胶与合成橡胶的比较三、天然橡胶与合成橡胶的比较 第一节第一节 天然橡胶（天然橡胶（Natural Rubber） 一、天然橡胶植物与采集一、天然橡胶植物与采集 二、天然橡胶的分类与分级二、天然橡胶的分类与分级 三、天然橡胶的制造工艺三、天然橡胶的制造工艺 四、天然橡胶的组成及橡胶烃结构四、天然橡胶的组成及橡胶烃结构 五、天然橡胶的性质五、天然橡胶的性质 六、天然橡胶的配合与加工六、天然橡胶的配合与加工 七、天然橡胶的应用七、天然橡胶的应用一、天然橡胶植物与采集一、天然橡胶植物与采集巴西橡胶树巴西橡胶树银色橡胶菊银色橡胶菊杜仲树杜仲树天然橡胶植物天然橡胶植物一、天然橡胶植物与采

6、集一、天然橡胶植物与采集巴西橡胶树巴西橡胶树 巴西橡胶树是一种热带地区巴西橡胶树是一种热带地区生长的高大乔木，树干直径可达生长的高大乔木，树干直径可达几十厘米，高达几十厘米，高达10 10 20m20m，树叶，树叶是三个为一支，因此这种树也称是三个为一支，因此这种树也称为三叶橡胶树。巴西橡胶树栽培为三叶橡胶树。巴西橡胶树栽培后后6 67 7年可以开始产胶，年可以开始产胶，10 10 2020年间盛产。这种树的干年间盛产。这种树的干、根根、叶叶、果中都有乳管。果中都有乳管。三叶橡胶树三叶橡胶树三叶橡胶树三叶橡胶树三叶橡胶树的果实三叶橡胶树的果实三叶橡胶树的叶子、花和种子三叶橡胶树的叶子、花和种子

7、一、天然橡胶植物与采集一、天然橡胶植物与采集 又称银叶菊橡胶和高友胶，一又称银叶菊橡胶和高友胶，一种种天然橡胶天然橡胶。由一种。由一种多年生灌木植物银菊（或银叶橡胶菊）的多年生灌木植物银菊（或银叶橡胶菊）的胶乳胶乳制得。主制得。主要产于中美洲墨西哥、前苏联等地。后经人工栽培，种要产于中美洲墨西哥、前苏联等地。后经人工栽培，种24年后即可收其茎和根，经机械粉碎、化学溶剂抽提，年后即可收其茎和根，经机械粉碎、化学溶剂抽提，得到的橡胶称银菊橡胶。其含得到的橡胶称银菊橡胶。其含生胶生胶量较高，约量较高，约70%75%，1公顷可收获胶约公顷可收获胶约900千克。生胶在植物中呈凝固状态，千克。生胶在植物中

8、呈凝固状态，大部分集中在根部皮中。深色，有强烈臭味。粘性、电大部分集中在根部皮中。深色，有强烈臭味。粘性、电绝缘性和耐屈挠性都好。其绝缘性和耐屈挠性都好。其分子结构分子结构与与巴西橡胶巴西橡胶相似，相似，也即分子结构为顺式也即分子结构为顺式1，4-聚异戊二烯，属软质天然橡胶。聚异戊二烯，属软质天然橡胶。 银色橡胶菊银色橡胶菊一、天然橡胶植物与采集一、天然橡胶植物与采集 杜仲胶是我国一种野生天然高分子资源，它杜仲胶是我国一种野生天然高分子资源，它存在于杜仲树的叶、皮、根中。杜仲胶和产于三存在于杜仲树的叶、皮、根中。杜仲胶和产于三 叶橡胶树的天然橡胶，化学成份相同，但分子结叶橡胶树的天然橡胶，化学

9、成份相同，但分子结构不同，杜仲胶为反式聚异戌二烯，天然橡胶为构不同，杜仲胶为反式聚异戌二烯，天然橡胶为顺式聚异戌二烯。在理论上，同顺式聚异戌二烯。在理论上，同种杜仲胶分子，种杜仲胶分子，因硫化方式不同，既可呈现橡胶态又可呈现不同因硫化方式不同，既可呈现橡胶态又可呈现不同的塑料态的塑料态 ，根据此观点，有可能在理论上深化对，根据此观点，有可能在理论上深化对高分子材料分子结构和宏观物理性能间关系的认高分子材料分子结构和宏观物理性能间关系的认识，并促进高分子理论的发展。识，并促进高分子理论的发展。杜仲胶杜仲胶一、天然橡胶植物与采集一、天然橡胶植物与采集杜仲树杜仲树一、天然橡胶植物与采集一、天然橡胶植

10、物与采集 胶乳存在于橡胶树皮的乳管中，每日胶乳存在于橡胶树皮的乳管中，每日清晨在离地清晨在离地50 cm50 cm的树干上按一定的倾斜角的树干上按一定的倾斜角度割破树皮断其乳管，乳白色的胶乳就会流度割破树皮断其乳管，乳白色的胶乳就会流到割口下盛胶乳的杯子中。割胶制度为当割到割口下盛胶乳的杯子中。割胶制度为当割线长为树粗的线长为树粗的1/31/31/21/2时隔日割，而全周则时隔日割，而全周则须隔三天再割一次。总之应本着这样的原则：须隔三天再割一次。总之应本着这样的原则：不致使树木受损害，又要保持高的胶乳产量。不致使树木受损害，又要保持高的胶乳产量。天然橡胶的采集天然橡胶的采集 割胶割胶胶乳收胶

11、照片胶乳收胶照片天然橡胶分类天然橡胶分类天天然然橡橡胶胶三叶橡胶三叶橡胶野生橡胶野生橡胶通用通用NR特种特种NR改性改性NR烟片胶（烟片胶（RSS NO.15）标准胶（标准胶（SMR5L、5、10、20、50）绉片胶（特一级白、一级白、特一级浅等）绉片胶（特一级白、一级白、特一级浅等）风干胶片风干胶片恒粘橡胶、低粘橡胶、炭黑共沉胶恒粘橡胶、低粘橡胶、炭黑共沉胶、纯化橡胶、纯化橡胶等等接枝胶、氯化胶、氢氯化胶、环氧胶、环化胶接枝胶、氯化胶、氢氯化胶、环氧胶、环化胶杜仲胶杜仲胶银菊胶银菊胶二、天然橡胶的分类与分级二、天然橡胶的分类与分级分级方法分级方法按外观质量分级按外观质量分级方法：观察、手拉方

12、法：观察、手拉分级指标：分级指标： 气泡气泡 树皮屑树皮屑 胶锈胶锈 发霉发霉 清洁清洁 强韧性强韧性适用胶种：适用胶种： 烟片胶、绉片胶烟片胶、绉片胶按理化指标分级按理化指标分级方法：测理化指标方法：测理化指标分级指标：分级指标： 塑性保持率塑性保持率（PRI） 塑性初值塑性初值 氮含量氮含量 挥发分含量挥发分含量 杂质含量杂质含量 颜色指数颜色指数适用胶种：适用胶种： 标准胶（颗粒胶标准胶（颗粒胶）天然橡胶的分级天然橡胶的分级烟片胶：烟片胶：RSS NO.1 RSS NO.2 RSS NO.3 RSS NO.4 RSS NO.5绉片胶：特一级白绉片绉片胶：特一级白绉片 一级白绉片一级白绉片

13、 特一级浅绉片特一级浅绉片 一级浅绉片一级浅绉片 二级浅绉片二级浅绉片 三级浅绉片胶三级浅绉片胶新鲜胶乳过滤稀释沉降加酸凝固轧炼水洗压片（23mm）70烟熏干燥烟片胶压条造粒35热空气干燥标准胶天然橡胶制造工艺流程天然橡胶制造工艺流程三、天然橡胶的制造工艺三、天然橡胶的制造工艺轧胶轧胶四、四、天然橡胶天然橡胶的组成及橡胶烃结构的组成及橡胶烃结构1、天然橡胶的组成、天然橡胶的组成橡胶烃：9295%非橡胶成分：7%蛋白质：23%丙酮抽出物：1.54.5%少量灰分：0.20.5%水分：0.31.0%有防止老化作用有防止老化作用分解放出氨基酸促进橡胶硫化分解放出氨基酸促进橡胶硫化使橡胶易吸收水分，发霉

14、，降低电性能使橡胶易吸收水分，发霉，降低电性能球形蛋白有补强作用球形蛋白有补强作用增加生热性，提高定伸应力增加生热性，提高定伸应力2 2、非橡胶成分的作用、非橡胶成分的作用使某些人皮肤过敏使某些人皮肤过敏丙丙酮酮抽抽出出物物磷脂：分解放出游离的胆碱，促进硫化磷脂：分解放出游离的胆碱，促进硫化高级脂肪酸：软化剂、硫化活化剂（促进硫化）高级脂肪酸：软化剂、硫化活化剂（促进硫化）甾醇：物理防老剂甾醇：物理防老剂类胡萝卜素：物理防老剂（紫外线屏蔽剂），使胶发黄类胡萝卜素：物理防老剂（紫外线屏蔽剂），使胶发黄灰灰分分K+、 Na+、Ca2+、Mg2+：降低橡胶的电绝缘性：降低橡胶的电绝缘性Cu2+、 M

15、n2+、Ni2+、Co2+：浓度：浓度3ppm，加速橡胶老化加速橡胶老化水分：对物理机械性能无影响，含量高时易使制品产生气泡水分：对物理机械性能无影响，含量高时易使制品产生气泡3. 3. 天然橡胶的结构天然橡胶的结构结构单元：结构单元：CH2CH3CHCH2C顺式顺式1,4-结构结构97%以上，以上，3,4-结构约结构约2%，100%头尾连接。头尾连接。有支链，且随分子量增大，支化程度提高。有支链，且随分子量增大，支化程度提高。有有10%70%的凝胶（松散凝胶和紧密凝胶）。的凝胶（松散凝胶和紧密凝胶）。属于不饱和非极性橡胶。属于不饱和非极性橡胶。分子量及分布分子量及分布：分子量大小：分子量大小

16、：3万万3000万；万； 分子量分布指数：分子量分布指数：2.8 10； 平均分子量约平均分子量约35万万聚集态结构（结晶性）：聚集态结构（结晶性）：室温下为无定形体室温下为无定形体降温下结晶：降温下结晶： 10以下开始结晶，以下开始结晶， -25结晶最快结晶最快 晶体与无定形体共存，胶料变硬晶体与无定形体共存，胶料变硬可以结晶可以结晶拉伸诱导结晶：拉伸导致分子链定向排列而结晶。拉伸诱导结晶：拉伸导致分子链定向排列而结晶。 如拉伸如拉伸650%时，结晶度可以达到时，结晶度可以达到35%。 自自补补强强性性 橡胶结晶或在拉伸橡胶结晶或在拉伸过程中取向结晶，晶过程中取向结晶，晶粒分布于无定形的橡粒

17、分布于无定形的橡胶中起物理交联点的胶中起物理交联点的作用，使本身的强度作用，使本身的强度提高的性质。提高的性质。）物理常数）物理常数 密度密度(20)=0.913g/cm3； 折光指数（折光指数（ 20折射率）折射率）=1.52 Tg= -68 -73； 粘流温度粘流温度Tf =130 开始分解（变色）温度：开始分解（变色）温度： 200；剧烈分解温度：；剧烈分解温度： 2702）NR的耐寒性好，耐热性不是很好的耐寒性好，耐热性不是很好 在在-50仍具有很好的弹性。仍具有很好的弹性。 NR长期使用最高温度为长期使用最高温度为90，短期使用最高温度为，短期使用最高温度为110。 五五. 天然橡胶

18、的性能天然橡胶的性能1、物理性能、物理性能3）NR有良好的弹性，在通用橡胶中仅次于有良好的弹性，在通用橡胶中仅次于BR 弹性弹性（elasticity）：一般用）：一般用回弹性回弹性（resilience）表示，指橡胶受到表示，指橡胶受到冲击后，能够从变形状态迅速恢复原状的能力。受橡胶内耗的影响，冲击后，能够从变形状态迅速恢复原状的能力。受橡胶内耗的影响，内耗越大，回弹越小；决定于内耗越大，回弹越小；决定于含胶率含胶率和和交联密度交联密度。4）机械强度高，属于自补强橡胶机械强度高，属于自补强橡胶 格林强度（未硫化胶的拉伸强度）：格林强度（未硫化胶的拉伸强度）：1.42.5MPa 纯胶硫化胶拉伸

19、强度：纯胶硫化胶拉伸强度：1728MPa； 炭黑补强硫化胶拉伸出强度：炭黑补强硫化胶拉伸出强度：2535MPa，撕裂强度：，撕裂强度：50130kN/m分子量大分子量大自补强性好自补强性好凝胶含量高凝胶含量高拉伸、撕裂强度高拉伸、撕裂强度高各种橡胶的机械强度比较：各种橡胶的机械强度比较：NRIRCRIIRNBRSBRBR5）耐磨性（取决于胶的弹性、强度、共轭结构）好）耐磨性（取决于胶的弹性、强度、共轭结构）好6）绝缘性好）绝缘性好 体积电阻率为体积电阻率为10141015cm（绝缘体体积电阻（绝缘体体积电阻10101020cm）7）气密性中下等）气密性中下等8）自粘性和互粘性好）自粘性和互粘性

20、好9）良好的耐化学介质性，差的耐油性）良好的耐化学介质性，差的耐油性NR耐稀酸、稀碱；不耐浓酸、强氧化剂、油、水。耐稀酸、稀碱；不耐浓酸、强氧化剂、油、水。NR作为非极性聚合物，溶于苯、汽油、石油系油类，不溶于极性油类。作为非极性聚合物，溶于苯、汽油、石油系油类，不溶于极性油类。2 2化学性质化学性质CH2CH3CHCH2C(a)(b)(c)HH反应活性：反应活性：abc。易易老老化化有大量的双键，易发生加成反应有大量的双键，易发生加成反应有大量的有大量的-H，易发生取代反应，易发生取代反应双键上连有供电子的甲基，使反应活性增大双键上连有供电子的甲基，使反应活性增大NR化学化学反应性强反应性强

21、易改性易改性易硫化易硫化六、天然橡胶的配合与加工六、天然橡胶的配合与加工1 1、配合、配合硫化体系硫化体系S+准速促进剂（准速促进剂（M、DM、CZ、NS）+ZnO+SA过氧化物过氧化物+助硫化剂（助硫化剂（S、醌肟）、醌肟）硫化树脂（酚醛树脂）硫化树脂（酚醛树脂）+SnCl22H2O补强填补强填充体系充体系补强剂：炭黑、白炭黑、短纤维、无机纳米材料补强剂：炭黑、白炭黑、短纤维、无机纳米材料填充剂：碳酸钙、陶土、滑石粉、高岭土等填充剂：碳酸钙、陶土、滑石粉、高岭土等防护体系防护体系胺类防老剂，如胺类防老剂，如4010、4010NA、4020、RD等等增塑体系增塑体系松焦油、蜡、三线油、机油、松

22、焦油、蜡、三线油、机油、C5树脂、古马隆树脂树脂、古马隆树脂2 2、天然橡胶的加工性能、天然橡胶的加工性能综合加工综合加工性能最好性能最好易塑炼，分子量下降快；易混易塑炼，分子量下降快；易混炼，包热辊，吃料快，分散快炼，包热辊，吃料快，分散快硫化特性好，硫化特性好，硫化速度快硫化速度快压延、挤出性能好，表面压延、挤出性能好，表面光滑，速度快，收缩小光滑，速度快，收缩小成型性好，成型性好，格林强格林强度高度高，粘着性好，粘着性好格林强度：格林强度：未硫化胶的拉伸强度。未硫化胶的拉伸强度。七、天然橡胶的应用七、天然橡胶的应用 天然橡胶具有优良的物理机械性能，弹性和天然橡胶具有优良的物理机械性能，弹

23、性和加工性能，因此其用途最广泛。其应用范围如下加工性能，因此其用途最广泛。其应用范围如下所示：所示： 轮胎：轮胎：68% 68% ；工业制品：；工业制品：13.5%13.5%；胶鞋：；胶鞋：5.5%5.5%；胶；胶乳：乳：9.5%9.5%；粘合剂：；粘合剂：1%1%；其他：；其他：2.5%2.5% 第二节第二节 合成橡胶合成橡胶 丁苯橡胶丁苯橡胶 聚丁二烯橡胶聚丁二烯橡胶 乙丙橡胶乙丙橡胶 丁基橡胶丁基橡胶 丁腈橡胶丁腈橡胶 氯丁橡胶氯丁橡胶 丁苯橡胶丁苯橡胶（SBR） 一、丁苯橡胶的制造及分类一、丁苯橡胶的制造及分类 二、丁苯橡胶的结构二、丁苯橡胶的结构 三、丁苯橡胶的性能三、丁苯橡胶的性能

24、 四、丁苯橡胶的配合与加工四、丁苯橡胶的配合与加工 五、丁苯橡胶的应用五、丁苯橡胶的应用一、丁苯橡胶的制造及分类一、丁苯橡胶的制造及分类丁苯橡胶的制造丁苯橡胶的制造丁苯橡胶的制造过程丁苯橡胶的制造过程单体为：丁二烯，苯乙烯单体为：丁二烯，苯乙烯聚合工艺如右图聚合工艺如右图丁二烯丁二烯+苯乙烯苯乙烯乳液聚合乳液聚合乳聚丁苯橡胶（乳聚丁苯橡胶（ESBR）溶液聚合溶液聚合溶聚丁苯橡胶（溶聚丁苯橡胶（SSBR）一、丁苯橡胶的制造及分类一、丁苯橡胶的制造及分类丁苯橡胶的分类丁苯橡胶的分类乳聚SBR一般品种高温乳聚低温乳聚特殊品种：液体SBR、羧基SBR、高苯乙烯SBR、粉末SBR、热塑性SBR等1000

25、系列 非炭黑填充SBR1100系列 充炭黑SBR1200系列 充油SBR1300系列 充油充炭黑SBR2000系列 SBR胶乳1500系列 非炭黑填充SBR1600系列 充炭黑SBR1700系列 充油SBR1800系列 充油充炭黑SBR2100系列 SBR胶乳溶聚SBR锂系溶聚SBR醇烯溶聚SBR高反式1,4-SBR锡偶联溶聚SBR：无规共聚、嵌段共聚SBR（50）（5）基本淘汰基本淘汰SBR1500、SBR1502SBR1712、SBR1721ESBR：顺1,4-结构含10%，反1,4-结构70%，1,2-结构20%SSBR：顺1,4-结构比乳聚高，其它比乳聚低，分子量分布窄结合苯乙烯含量：

26、23.5%不能结晶，非自补强、不饱和非极性橡胶。CH2CHCHCH2CH2CHCHCH2CH2CHxyz结构式二、丁苯橡胶的结构二、丁苯橡胶的结构1物理常数物理常数 密度（g/cm3）d = 0.920.94 折光指数 1.532抗湿滑性优于抗湿滑性优于NR、BR。3耐热、耐老化、耐磨性比耐热、耐老化、耐磨性比NR好。好。4生热大，滞后损失大。生热大，滞后损失大。适于制造轮胎、鞋适于制造轮胎、鞋底、输送带覆盖胶、底、输送带覆盖胶、胶辊、胶管等制品胶辊、胶管等制品适于做减震制品适于做减震制品三、丁苯橡胶的性能三、丁苯橡胶的性能5SBR耐屈挠疲劳性比耐屈挠疲劳性比NR差，但耐初始龟裂性好，耐裂口增

27、差，但耐初始龟裂性好，耐裂口增长性差。长性差。6SBR粘着性比粘着性比NR差。差。7SBR的电性能和的电性能和NR相当，耐溶剂性比相当，耐溶剂性比NR好，好，仍不耐非极性油类。8SBR强度比强度比NR低低 格林强度约为0.5MPa；纯胶硫化胶拉伸强度1.43.0MPa；炭黑补强硫化胶的拉伸强度1728MPa。撕裂强度为NR一半9. 弹性、耐寒性比弹性、耐寒性比NR差。差。10、与、与ESBR相比，相比，SSBR耐磨性好，生热低，抗湿滑性相当。耐磨性好，生热低，抗湿滑性相当。硫化体系：与硫化体系：与NR相当，硫黄用量少一些，促进剂多一些相当，硫黄用量少一些，促进剂多一些补强填充体系：炭黑的用量要

28、比补强填充体系：炭黑的用量要比NR多一些，多一些，5060份。份。防护体系：与防护体系：与NR基本相同。基本相同。增塑体系：操作油（其中芳烃油最好）、蜡、树脂等。增塑体系：操作油（其中芳烃油最好）、蜡、树脂等。增粘剂：本身粘性差，用烷基酚醛树脂、古马隆树脂增粘增粘剂：本身粘性差，用烷基酚醛树脂、古马隆树脂增粘 加工性能较加工性能较NR差，混炼生热大，高温下易生成凝胶，对差，混炼生热大，高温下易生成凝胶，对炭黑湿润慢；压延、压出收缩率高，表面不光滑，并用部分炭黑湿润慢；压延、压出收缩率高，表面不光滑，并用部分NR可以改善；格林强度低，自粘性差，可与可以改善；格林强度低，自粘性差，可与NR并用或采

29、用并用或采用增粘剂改善；硫化速度慢，操作安全性好。增粘剂改善；硫化速度慢，操作安全性好。四、丁苯橡胶的配合与加工四、丁苯橡胶的配合与加工五、丁苯橡胶的应用五、丁苯橡胶的应用 SBR主要用于制造轮胎胎面，也用主要用于制造轮胎胎面，也用于制造胶管、胶带、胶鞋大底，与于制造胶管、胶带、胶鞋大底，与NR，BR并用，弥补其性能上不足。并用，弥补其性能上不足。 第二节第二节 合成橡胶合成橡胶 丁苯橡胶丁苯橡胶 聚丁二烯橡胶聚丁二烯橡胶 乙丙橡胶乙丙橡胶 丁基橡胶丁基橡胶 丁腈橡胶丁腈橡胶 氯丁橡胶氯丁橡胶 聚丁二烯橡胶聚丁二烯橡胶（BR） 一、聚丁二烯橡胶的分类一、聚丁二烯橡胶的分类 二、聚丁二烯橡胶的结

30、构二、聚丁二烯橡胶的结构 三、顺丁橡胶的性能三、顺丁橡胶的性能 四、顺丁橡胶的配合与加工四、顺丁橡胶的配合与加工 五、顺丁橡胶的应用五、顺丁橡胶的应用聚丁二烯橡胶高顺式聚丁二烯橡胶（顺式9698%，Ni、Co、稀土催化剂）低顺式聚丁二烯橡胶（顺式3540%，Li催化剂）超高顺式聚丁二烯橡胶（顺式98%以上）低乙烯基聚丁二烯橡胶（乙烯基8%，顺式91%）高乙烯基聚丁二烯橡胶（乙烯基70%以上）中乙烯基聚丁二烯橡胶（乙烯基3555%）低反式聚丁二烯橡胶（反式9%，顺式91%）反式聚丁二烯橡胶（反式95%以上，室温为橡胶态）乳聚： 乳聚聚丁二烯橡胶本体聚合：丁钠橡胶（已淘汰）溶聚一、聚丁二烯橡胶的分

31、类一、聚丁二烯橡胶的分类 顺式顺式1,4-结构（结构（97%），反式），反式1,4-结构（结构（1%）和和1,2-结构（结构（2%）。）。CH2CHCHCH2CH2CHCHCH2xy结构式结构式： 顺顺1,4-结构结构Tg= - 105，1,2-1,2-结构结构Tg =-15，BR的的Tg决定于分子中乙烯基的含量，随决定于分子中乙烯基的含量，随1,2-结构含量的增大，分子结构含量的增大，分子链柔性下降，链柔性下降，Tg升高。升高。 分子量分布，溶聚分子量分布，溶聚BR为为24，支化和凝胶少，加工性能差。，支化和凝胶少，加工性能差。乳聚乳聚BR分布宽，支化和凝胶也较多，加工性能好。分布宽，支化和

32、凝胶也较多，加工性能好。 3以下结晶，结晶最快的温度为以下结晶，结晶最快的温度为-40；结晶能力比；结晶能力比NR差，差，自补强性很弱。自补强性很弱。二、聚丁二烯橡胶的结构二、聚丁二烯橡胶的结构1弹性和耐寒性在通用胶中是最好的弹性和耐寒性在通用胶中是最好的2滞后损失小和生热低（通用胶中最低）滞后损失小和生热低（通用胶中最低）3耐磨性和耐屈挠性优异，优于耐磨性和耐屈挠性优异，优于NR和和SBR4拉伸强度和撕裂强度低拉伸强度和撕裂强度低 纯胶硫化胶拉伸强度仅纯胶硫化胶拉伸强度仅12MPa，补强硫化胶，补强硫化胶1725MPa。5抗湿滑性差、耐刺穿及粘着性差抗湿滑性差、耐刺穿及粘着性差6BR的冷流性

33、（生胶或未硫化胶在停放过程中因为自身重量而的冷流性（生胶或未硫化胶在停放过程中因为自身重量而产生流动的现象）大产生流动的现象）大7BR的老化性能比的老化性能比NR好，主要以交联为主。好，主要以交联为主。三、顺丁橡胶的性能三、顺丁橡胶的性能1配合：与配合：与SBR基本相同，硫化速度介于基本相同，硫化速度介于SBR和和NR之间，炭之间，炭黑用量比黑用量比SBR高，可加高，可加10份白炭黑提高耐磨性和耐刺扎性。份白炭黑提高耐磨性和耐刺扎性。2加工：加工：（1）具有冷流性，对储存和半成品存放不利。）具有冷流性，对储存和半成品存放不利。（2）难塑炼，混炼时易打滑，包辊性差。）难塑炼，混炼时易打滑，包辊性

34、差。（3）粘着性差。）粘着性差。（4）压延压出对温度敏感，速度慢，压出时温度范围较窄。）压延压出对温度敏感，速度慢，压出时温度范围较窄。（5）硫化时充模容易，不易过硫。）硫化时充模容易，不易过硫。四、顺丁橡胶的配合与加工四、顺丁橡胶的配合与加工 轮胎、耐磨制品如胶鞋、胶带、胶辊、耐轮胎、耐磨制品如胶鞋、胶带、胶辊、耐寒制品。在合成橡胶中产量及耗量仅次于寒制品。在合成橡胶中产量及耗量仅次于SBR。五、顺丁橡胶的应用五、顺丁橡胶的应用 第二节第二节 合成橡胶合成橡胶 丁苯橡胶丁苯橡胶 聚丁二烯橡胶聚丁二烯橡胶 乙丙橡胶乙丙橡胶 丁基橡胶丁基橡胶 丁腈橡胶丁腈橡胶 氯丁橡胶氯丁橡胶 乙丙橡胶乙丙橡胶

35、（EPM 、 EPDM） 一、乙丙橡胶的分类一、乙丙橡胶的分类 二、乙丙橡胶的结构二、乙丙橡胶的结构 三、乙丙橡胶的性能三、乙丙橡胶的性能 四、乙丙橡胶的配合与加工四、乙丙橡胶的配合与加工 五、乙丙橡胶的应用五、乙丙橡胶的应用 乙丙橡胶为白色至浅黄色半透明状的无规弹性乙丙橡胶为白色至浅黄色半透明状的无规弹性体。体。1. 品种及分类品种及分类热塑性乙丙橡胶热塑性乙丙橡胶二元二元共聚物共聚物改性改性乙丙橡胶乙丙橡胶三元共聚物：三元共聚物：D型、型、E型、型、H型型一、乙丙橡胶的分类一、乙丙橡胶的分类乙丙橡胶乙丙橡胶二元乙丙橡胶二元乙丙橡胶（EPM）三元乙丙橡胶三元乙丙橡胶（EPDM）E型：亚乙基降

36、冰片烯（型：亚乙基降冰片烯（ENB）E型亚乙基降冰片烯CHCH2D型：双环戊二烯（型：双环戊二烯（DCPD）D型双环戊二烯H型：型：1,4-己二烯（己二烯（HD）H型1，4-己二烯CH2CH2CH3CHCHCH1饱和性及非极性饱和性及非极性 EPM是完全饱和的橡胶，EPDM主链完全饱和，侧基仅有1%3%（mol）的不饱和第三单体。第三单体含量增高，硫化速度加快。2乙烯与丙烯组成比乙烯与丙烯组成比 一般丙烯的含量在3040%（mol）时是较好的弹性体。乙烯含量超过70%，乙烯链段结晶，成为热塑性乙丙胶。3普通乙丙胶不能结晶，是非自补强橡胶普通乙丙胶不能结晶，是非自补强橡胶二、乙丙橡胶的结构二、乙

37、丙橡胶的结构1比重小比重小 比重为0.86，是所有橡胶中比重最小的。2耐老化性能优异耐老化性能优异 优秀的耐臭氧耐臭氧性能：乙丙橡胶被誉为：“无龟裂橡胶”，在通用橡胶中它的耐臭氧性能是最好的，其次为IIR、再其次是CR。 优秀的耐热老化耐热老化性能：乙丙橡胶的耐老化性能在通用橡胶中是最好的，在130下可以长期使用，在150或再高的温度下可以间断或短期使用。且EPM优于EPDM。 优秀的耐天候耐天候性：乙丙胶的耐天候（光、热、风、雨、臭氧、氧）性在所有的通用橡胶中是最好的，作屋面防水卷材使用寿命可以达到25年以上。 三、乙丙橡胶的性能三、乙丙橡胶的性能3优异的电绝缘性能优异的电绝缘性能 乙丙橡胶

38、的耐绝缘性能是非常好的，与IIR相当，且EPM优于EPDM，可以作为电缆材料，特别是浸水之后电性能变化很小，特别适用于作电绝缘制品及水中作业的绝缘制品。4优秀的耐化学药品性能优秀的耐化学药品性能 由于乙丙橡胶本身的化学稳定性和非极性，它与多数化学药品不发生反应，与极性物质之间或者不相溶或者相溶性极小，如醇、酮、酸（乙酸、甲酸）、强碱、氧化剂（H2O2、HClO）、洗涤剂、磷酸酯类等。5卓越的耐水、过热水、水蒸汽性能卓越的耐水、过热水、水蒸汽性能 水是强极性物质，乙丙橡胶是一种高分子烷烃，具有疏水性，两者之间不易产生物理、化学作用，所以具有杰出的耐水、耐过热水、耐蒸汽性能。（EPM IIRSBR

39、NRCR） 1配合：配合：硫化体系：硫化体系：EPDM可以用硫黄硫化体系，硫黄用量12份，促进剂宜选用活性较大的品种或不同的促进剂并用，这样既能保证硫化速度，又能防止喷霜现象。 以国产EPDM（D）为例： EPDM100 硬脂酸1 氧化锌5 促M0.5 TMTD1.5 S1.5 HAF50补强体系补强体系：由于乙丙橡胶是非结晶橡胶，所以要加入补强剂。增塑体系：增塑体系：乙丙橡胶最常用的增塑剂是石油系增塑剂，包括环烷油、石蜡油及芳香油，其中环烷油与乙丙胶的相容性较好。四、乙丙橡胶的配合与加工四、乙丙橡胶的配合与加工增粘剂：增粘剂：乙丙橡胶的自粘性及与其它材料的粘着性均不好，配合时可以在其中加入增

40、粘剂如烷基酚醛树脂、石油树脂、萜烯树脂、松香等。防护体系：防护体系：虽然乙丙橡胶的耐老化性能很好，但在较高温长期使用的情况下仍需加入防老剂，常用的是胺类。2 2加工：加工： 乙丙橡胶的加工具有如下特点：乙丙橡胶不易包辊，不易吃炭黑，采用密炼分散效果较好，装胶容量比正常高15%。 为了提高粘合性能，可以采用提高粘合温度、增加粘合压力的方法。 耐热、耐老化、耐水制品耐热输送带、蒸汽胶管、防水卷材 耐化学品腐蚀的密封制品、防腐衬里 绝缘的电线、电缆包皮 浅色的轮胎胎侧五、乙丙橡胶的应用五、乙丙橡胶的应用 第二节第二节 合成橡胶合成橡胶 丁苯橡胶丁苯橡胶 聚丁二烯橡胶聚丁二烯橡胶 乙丙橡胶乙丙橡胶 丁

41、基橡胶丁基橡胶 丁腈橡胶丁腈橡胶 氯丁橡胶氯丁橡胶 丁基橡胶丁基橡胶（IIR） 一、丁基橡胶的制造与分类一、丁基橡胶的制造与分类 二、丁基橡胶的结构二、丁基橡胶的结构 三、丁基橡胶的性能三、丁基橡胶的性能 四、丁基橡胶的配合与加工四、丁基橡胶的配合与加工 五、丁基橡胶的应用五、丁基橡胶的应用一、丁基橡胶的制造与分类一、丁基橡胶的制造与分类 丁基橡胶为异丁烯与少量异戊二烯（丁基橡胶为异丁烯与少量异戊二烯（15）的低温共聚物，的低温共聚物，1943年实现工业化生产，为白色年实现工业化生产，为白色或暗灰色的透明弹性体。或暗灰色的透明弹性体。1960年实现连续化生产年实现连续化生产卤化丁基橡胶，卤化丁基橡胶，1971年开发