橡胶的形成

橡胶基础知识
橡胶基础知识
一、生胶的形成
    生胶可分别为天然橡胶及合成橡胶两大类
1. 天然橡胶:由橡胶树干切割口,收集所流出的胶浆,经过去杂质、凝固、烟熏、干燥等加工程序,而形成的生胶料。
主要成分:异戊二烯。
目前天然橡胶的消耗量全世界已超过500万吨,90%是固态。后来出现合成橡胶,如今,合成橡胶已经超过天然橡胶1倍,但天然橡胶仍被公认为性能最好的通用橡胶。
品质最好,有经济价值,现今大量种植发展的只有赫薇亚系的三叶橡胶树一种,原产于巴西,现在主要集中在东南亚和中非地区,马来西亚,印尼和泰国三个国家产量分别超过100万吨,占全世界的77%,80~90%的产量供应给世界各大工业发达国家。这种产销形势使天然橡胶成为世界性的战略物资。
巴西橡胶树从播种,育苗起,经过5~8年才能开始割胶,10~20年为盛产期,30年后为衰老期,需更新,更新方法一般采用育苗芽接法栽植。
没课橡胶树每年产干胶约2.5~4KG,每亩栽25~40棵,因此每亩年产干胶量60~100KG以上。
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天然橡胶的品种及制法(乳胶经加工制成干胶):
1)烟胶片(RSS):
使用于小胶园生产,表面带有菱形花纹的棕黄片状橡胶。因为是以新鲜乳胶为原料,并且烟熏干燥时,烟气中的有机酸和酚类物质,对橡胶防腐和防老化有很大作用。是天然橡胶中最好的品种。
要耗用大量木材,生产周期长,成本较高。
2)绉(zhou)胶片:
①乳胶绉胶片:
以乳胶为原料制成,有白绉胶片和浅绉胶片,还有一种低级的乳黄绉胶片。
白绉胶片用分级凝固法制成,浅绉胶片用全乳凝固法制成,颜浅黄。
与烟胶片相比,含杂质少,但物理力学性能稍低,成本更高(尤其白绉胶片)。
用分级凝固法值得白绉胶片的同时,所得到的乳黄绉胶片,因橡胶烃含量低,为低级绉胶片,通常用作制造杂胶绉胶片的原料。
②杂胶绉胶片:
共分为胶园褐胶片,混合绉胶片,薄褐胶片(再炼胶),厚毡绉胶片(琥珀绉胶片),平树皮绉胶片和纯烟绉胶片等六个品种。
各个品种之间性能差别较大。
胶园褐胶片---使用胶园中新鲜胶杯凝胶和其它高级胶园杂胶制成,因此质量较好。
混合绉胶片,薄褐胶片(再炼胶),厚毡绉胶片(琥珀绉胶片)---因有烟胶片裁下的边角料等,质量依此降低。
平树皮绉胶片---质量最差,杂质最多。
总之,杂胶绉胶片一般颜深,杂质多,性能低,但价格便宜,可用于制造深或一般较低级的产品。
3)颗粒胶(=马来西亚标准胶)
颗粒胶是天然生胶中的一个新品种,由马来西亚20世纪60年代首先生产的,故命名为“马来西亚标准胶”,并以SMR作为代号。其目的是提高天然橡胶与合成橡胶的竞争为目的,打破传统生产方法。
目前其产量已超过传统产品烟胶片,风干胶片和绉胶片的总和,中国自70年推广生产颗粒胶以来,目前产量占天然橡胶总产量的80%以上。
颗粒胶原材料有2种:以鲜胶乳为原料,制成高品质产品。
                    另一种以杯凝胶等杂胶为原料,生产中档和低档质量的产品。
4)其它品种
①风干胶片
  以乳胶为原料,与烟胶片相比工艺唯一不同为用热空气干燥取代熏烟干燥,颜较浅,质量较好,用于制造轮胎胎侧和其它浅制品。
②恒黏和低黏橡胶
  颗粒胶的新品种。
恒黏(CV)橡胶通过乳胶凝固前加入化学药剂保持生胶粘度在一个稳定的范围内。
低黏(LV)橡胶是在恒黏橡胶基础上加入占干胶量4%的环烷油,从而使生胶的门尼粘度进一步降低。
由于它们都经过一定改性处理,力学性能比相应的颗粒胶稍低,且硫化速度偏慢。
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天然生胶的分级方法
1)国际方法
①烟胶片(RSS)
分为NO. 1X、NO.1、NO.2、NO.3、NO.4、NO.5、等外  七个等级,质量依此降低。
②绉胶片
薄白绉胶片NO.1X、NO.1,浅绉胶片(薄、厚)分为两类,各有NO. 1X、NO.1、NO.2等六个等级,号数越大,褐程度越深,质量越深。
③马来西亚标准橡胶分类方法
以机械杂质含量和塑性保持率(PRI)为分级的重要指标。
PRI数值是表示生胶的氧化性能和耐高温操作性的一项指标,等于生胶经过140°C ×30min热处理后的平均塑性值与原塑性值的百分比,所以又称为抗氧化指数。
PRI值大的生胶抗氧化性好,但塑炼时可塑性增加的快。
重组胶原蛋白SMR-EQ
SMR-5L
SMR-5
SMR-10
SMR-20
SMR-50
机械杂质
(44µ筛孔)%
0.02
0.05
0.05
0.10
0.20
0.50
PRI%
60
60
60
50
40
30
2)中国天然生胶分级方法
国产胶主要有烟胶片,风干胶片,绉胶片和颗粒胶。
根据外观质量分:
烟胶片分为一、二、三...五级及等外六个等级。
白绉胶片和浅胶片分六个等级:
薄白绉胶片特一级,一级,薄浅绉胶片特一级,一级,二级,三级;
风干胶片分为一级,二级和等外三个级别
颗粒胶分为5号,10号,20号和50号四个等级。
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天然橡胶的成分
橡胶烃含量92%~95%,非橡胶成分含量5~8%。
非橡胶成分:
1)水分:1%以内的水分可以除去,水分会影响加工性能,如混炼时配合剂结团,压延产生气泡等。
2)灰分:无机盐类,Ca,Mg等,影响电绝缘性,Cu,Mn等使老化速度加快,必须严格控制
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3)蛋白质:含氮化合物都属于蛋白质类,具有防老化作用。但是时间久就会腐化产生臭味,且有吸水性,含量较高时,会导致硫化胶硬度增高,生热加大。
4)丙酮抽出物:可以促进硫化,增加塑性,防老化。
5)水溶物:糖类及酸性物质。 对橡胶的可塑性和吸水性影响较大,要注意水溶物的作用。
2. 合成橡胶:由石化工业所产生的副产品,依不同需求,合成不同物性的生胶料。常用的如:BR(顺丁橡胶)、CR(氯丁橡胶)、EPDM(乙丙橡胶)、SBR(丁苯橡胶)、NBR(橡胶)、IR(异戊橡胶)、IIR(丁基橡胶)、Q(硅橡胶)、FPM(氟橡胶)等。但因合成方式的差异,同类胶料可分出数种不同的生胶,又经由配方的设定,任何类型胶料,均可变化成千百种符合制品需求的生胶料。
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1)丁苯橡胶(SBR
最早工业化的合成橡胶(1933年),1942年批量以石油为原料。50年代低温丁苯橡胶问世,目前低温丁苯橡胶占整个丁苯橡胶的80%。
足球机器人目前产量占整个合成橡胶的55%,占全部橡胶的34%。
金折网分类:
①按苯乙烯含量:丁苯橡胶-10,-30,-50 , 数字为其含量,最常用的是-30.
②按填料品种:充炭黑丁苯橡胶,充油丁苯橡胶和充炭黑充油丁苯橡胶。
  低温充炭黑丁苯橡胶:将一定量炭黑分散到低温丁苯胶乳中,并可加14份或14份以下,经共凝聚  制得。可缩短混炼时间,加工性能良好,物理力学性能稳定,抗撕裂,耐屈挠性得到改善。
  低温充油丁苯橡胶:将乳状非挥发的环烷油或芳香油(15份,25份,37.5份或50份)掺入聚合度  较高的丁苯胶乳中,经凝聚制得。加工性能好,多次变形下生热小,耐寒性提高,成本低。
  低温充油充炭黑丁苯橡胶:充一定量的炭黑,并充油14份以上者。缩短混炼时间,炼焦生热小,  焦烧危险性小,压延压出性能好,硫化胶综合性能好。
2)顺丁橡胶(BR):顺式1,4-聚丁烯橡胶(cis-BR)
①分类:按照顺式1,4-结构的含量不同,可分为高顺式(顺丁cis含量96%~98%),中顺式(顺丁ci  s含量90~95%)和低顺丁(顺丁含量40%以下)。
  高顺丁:物理力学性能接近天然橡胶,甚至有些还超过天然橡胶。目前各国都以生产高顺式为主
  低顺丁:较好的综合平衡性能,克服了高顺势抗湿滑性能差的缺点,最适宜制轮胎,正发展中。
  中顺丁:不及以上两种,趋于淘汰。
②应用:因原料来源丰富,价格低,广泛应用于轮胎行业,仅次于丁苯橡胶,合成橡胶产量排名第二。  其它缺点如抗湿滑性差,撕裂强度低,抗裂口展开性差,加工困难等,也可通过加入其它橡胶及改  良配方和工艺得到改善。
3)氯丁橡胶(CR)
由美国Du pont公司首先研制成功。
①分类:通用型(硫磺调节型和硫醇调节型)和专用型(粘结型和其它特殊用途型)
硫磺调节型(G型):以硫磺作为相对分子量调节剂。含有多硫键,稳定性低于C-C键键能,容易断裂,故贮存性相对较差。
②性质:
贮存稳定性:在30°自然条件下,硫磺调节型氯丁橡胶可存放10个月,非硫磺调节型可存放40个月。
绝缘性差。
4)乙丙橡胶电渗析模块
乙烯和丙烯为基础单体合成的共聚物。
①分类:根据单体单元组成不同,有二元乙丙橡胶和三元乙丙橡胶之分。
前者为乙烯和丙烯的共聚物,单号EPM,后者为乙烯,丙烯和少量非共轭二烯烃第三单体的共聚物,代号为EPDM,统称为乙丙橡胶。
②性质:
耐老化性,耐候性,耐热性,绝缘性,耐酸碱性,良好,弹性和抗压缩变形性也良好。
不耐油,硫化速度慢,自粘和互粘性都很差,需补强。
5)氟橡胶
高端橡胶,一般用于航天,导弹,火箭等。
二、橡胶原料的配制
   橡胶原料的配制可分三个基本过程混凝土泵送剂:   
    1.塑炼:塑练是将生胶剪断,并将生胶可塑化、均匀化,帮助配合剂的混练作业。其效果是改善药品的分散,防止作业中产生摩擦热,而致橡胶发生焦烧现象,进而改变橡胶的加
工性。 
    2.混炼:混练是将配合药物均匀混入塑炼完成的生胶中,而混炼的优劣,直接影响制品的良否。药物分散不均,分子结构无法完全交联,橡胶则无法达到理想的物性。   
    3.压出:混炼完成的生胶,经过压出作业,将胶料中含有的多余空气压出,并完成所需的厚度,以利于模具内之成型作业。 

本文发布于:2024-09-21 03:31:54,感谢您对本站的认可!

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