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什麽是合成橡膠?

橡膠是壹種有機高分子結構材料,具有彈性和多種特性,按來源可分為天然橡膠和合成橡膠。

合成橡膠(SR)是壹種新型的有機高分子彈性體,其性能接近或優於天然橡膠。它以石油、天然氣、煤炭或農副產品為起始原料,先通過各種化學方法制備合成橡膠的基礎原料(也稱單體),再通過聚合或縮合反應、凝聚、洗滌、脫水、幹燥、成型等程序,制備彈性聚合物均聚物或聚合物。

合成橡膠壹般分為四類:不飽和碳鏈橡膠、飽和碳鏈橡膠、雜鏈橡膠和元素聚合物橡膠。合成橡膠品種多、門類全、性能優、應用領域廣,已成為我國工業、農業、國防軍工和高新技術產業發展中不可缺少的重要材料之壹。

合成橡膠用途廣泛,可用於制造各種輪胎(包括汽車輪胎、飛機輪胎、自行車輪胎、摩托車輪胎等。)、膠帶、軟管、膠鞋、電線電纜、密封制品、織物塗料、防水建材、醫用橡膠制品、膠粘劑、乳膠制品(手套、氣球、防水服等。)、兒童玩具、生活用品,以及各種機械、儀器零件。

合成橡膠的生產工藝主要包括單體合成與精制、單體聚合合成聚合物、聚合物凝聚、洗滌、幹燥、橡膠改性,其中核心合成工藝是聚合,生產工藝是聚合。

目前合成橡膠有30多個品種,上千個品牌。

●獨特的醫用材料——矽橡膠

矽橡膠的分子骨架由矽原子和氧原子組成。這種結構的橡膠特別穩定,在露天放置20年,其物理機械性能不會有太大變化。還特別耐熱耐寒。其使用壽命在150℃的高溫下可達數年,即使在300℃下也能連續使用半個月,冷卻到-120℃時仍能保持橡膠的柔韌性。雖然其力學性能並不理想,但能保證其在較寬的溫度範圍內性能的穩定性。這種極其寶貴的性質,在高分子材料中很難找到第二種。另外,雖然矽橡膠本身強度不高,但加入特殊填料後,材料的拉伸強度可以神奇地提高40倍。矽橡膠還有壹個優越的性能,就是它的透氣性是所有合成橡膠中最好的。從醫學的角度來看,矽橡膠還有壹個極其可貴的性能,那就是它能與人體組織緊密相處。在人體內部,排水性強,不會被人體組織同化,可以放心使用。這種現象在醫學上叫做生理惰性。50年前,人們註意到了矽橡膠的這些特性,開始將其應用到外科手術中,於是許多患者相繼安裝了矽橡膠制成的指關節、人造手、人造耳朵、人造頜骨和人造乳房。

●柔軟美麗的生活伴侶——合成乳膠

合成橡膠的乳膠制品在我們的生活中幾乎無處不在。精美的書刊、柔軟舒適的海綿墊、飄著兒童歡樂的彩色氣球、各種漂亮款式的地毯、精美的皮革制品等。,到處都有合成乳膠的痕跡。合成橡膠膠乳的外觀有點像牛奶。它是由細小的橡膠顆粒分散在水中形成的乳白色液體,其中橡膠顆粒的直徑壹般小於1/1000 mm,天然橡膠是由橡膠樹上切下的膠乳加工而成。壹個多世紀以前,人類就用天然橡膠膠乳制作防水雨披。合成膠乳可用於紙張加工和生產地毯、油漆、粘合劑、海綿和薄膜,這些都與人們的生活密切相關。當膠乳用於處理紙張時,通常用塗布機將混合的膠乳浸漬並塗布在紙張上,然後幹燥和壓光。羧基丁苯膠乳是紙張處理中最常用的。經過膠乳處理後,紙張的韌性、光澤、防水性、耐久性、油墨吸收性和印刷質量都會有明顯的提高,現在的高檔紙張都需要這樣的處理工藝。不同的乳膠制品有不同的性能,所以要選擇合適的原料乳膠。比如耐油手套要用羧基丁腈膠乳,高空探空氣球要用丁基膠乳,海綿墊要用高固含量的丁苯膠乳,阻燃地毯底膠要用偏氯乙烯-丁二烯膠乳。

●丁苯熱塑性彈性體是鞋底材料的主導產品。

中國每年生產7億雙鞋,其中大部分用於出口。可以說,除了非洲赤腳的人,世界上幾乎所有的人都穿中國制造的鞋子。那麽,如何解決人們對舒適耐用的鞋底材料的巨大需求?這是關於丁苯熱塑性彈性體(SBS)的。丁苯熱塑性彈性體(SBS)主要用於鞋類、改性瀝青、改性塑料和粘合劑。在制鞋中,SBS以其生產成本低、加工工藝簡單、性能優異(包括彈性、濕滑性、低溫柔韌性、便攜性)成為我國鞋底材料的主導產品。SBS改性瀝青可用於鋪設路面和防水材料。以鋪路為例,SBS改性瀝青可以避免路面老化、輪胎粘連、冬季低溫脆裂、疲勞開裂等問題,不僅大大提高了路面壽命,還大大提高了乘坐舒適性和安全性。首都機場高速公路采用SBS改性瀝青,這在國內尚屬首次。SBS熱塑性彈性體優點很多,但缺點也很明顯:隨著溫度的升高,力學性能迅速惡化;另外容易變形,耐熱老化性也不理想。後來開發生產了氫化SBS,壹定程度上克服了這方面的缺點。

●特別適用於制造各種輪胎內胎的丁基橡膠。

丁基橡膠具有優異的氣密性,這也是由其大分子結構決定的。丁基橡膠的長分子序列中有許多甲基,形成屏障,阻礙主鏈的活性,減少分子內部的自由空間。正是這種結構也造成了丁基橡膠彈性差,卻賦予了它抗震、吸能的特性。根據橡膠在25℃時的透氣度,丁基橡膠只有丁苯橡膠的1/10左右,天然橡膠的1/25左右,順丁橡膠的1/100左右。丁基橡膠的上述特性使其特別適用於制造各種內胎。丁基橡膠制成的內胎不僅能長時間保持輪胎的氣壓,還能有效保護外胎,從而延長整個輪胎的使用壽命,還有利於汽車的節油和行駛安全。另外,就我們熟悉的自行車來說,它的內胎壹般是天然橡膠的,3 ~ 5天就要充氣,而丁基橡膠的內胎兩三個月就可以不充氣了,方便很多。鹵化丁基橡膠既保留了丁基橡膠的優點,又克服了其硫化困難、粘接性差、不易與其他聚合物共混的缺點,耐熱性也得到了提高。鹵化丁基橡膠廣泛應用於無內胎輪胎的內襯層,當然其價格也比普通丁基橡膠貴很多。鹵化丁基橡膠可直接用於制造輪胎的內襯密封層。由於它保持了丁基橡膠的氣密性,並能很好地與其他橡膠粘合,所以不需要汽車內胎,成為壹種比較簡單無故障的無內胎輪胎。