一、橡膠的種類及特點

㈠ 通用型橡膠

  ⒈ 天然橡膠 NR：從三葉橡膠樹的乳膠制得，基本化學(xué)成分為順-聚異戊二烯，是異戊二烯的聚合物。

是制作膠帶、膠管、膠鞋的原料，適用于制作減震零件、在汽車剎車油、乙醇等帶氫氧根的液體中使用的制品。

優(yōu)點: 具有很好的耐磨性、很高的彈性、扯斷強度及伸長率，耐酸堿，綜合性能好。

缺點: 不耐熱，不耐油(可耐植物油)，在礦物油或汽油中易膨脹和溶解，耐堿但不耐強酸。在空氣中易老化，遇熱變粘。

  ⒉ 異戊橡膠 IR：全名為順-1，4-聚異戊二烯橡膠，由異戊二烯制得的高順式合成橡膠，采用溶液聚合法生產(chǎn)。因其結(jié)構(gòu)和性能與天然橡膠近似，故又稱合成天然橡膠。

可以代替天然橡膠制造載重輪胎和越野輪胎，還可以用于生產(chǎn)各種橡膠制品。

優(yōu)點：與天然橡膠一樣，具有良好的彈性和耐磨性，優(yōu)良的耐熱性和較好的化學(xué)穩(wěn)定性，質(zhì)量均一性、加工性能等優(yōu)于天然橡膠。

缺點：生膠(未加工前)強度顯著低于天然橡膠。

  ⒊ 丁苯橡膠 SBR：由丁二烯和苯乙烯共聚制得。是產(chǎn)量[敏感詞]的通用合成橡膠，按生產(chǎn)方法分為乳液聚合丁苯橡膠、溶液聚合丁苯橡膠和熱塑性橡膠(SBR)。

廣泛用于輪胎業(yè)、鞋業(yè)、布業(yè)及輸送帶行業(yè)等。

優(yōu)點: 低成本的非抗油性材質(zhì)，良好的抗水性，硬度70以下具良好彈力，高硬度時具較差的壓縮性。與天然膠比較，品質(zhì)均勻，異物少，具有更好耐磨性及耐老化性，其綜合性能和化學(xué)穩(wěn)定性好，可與天然膠摻合使用。

缺點: 機械強度較弱，不建議使用強酸、臭氧、油類、油酯和脂肪及大部份的碳?xì)浠衔镏小?br/>

  ⒋ 順丁橡膠 BR：全名為順式-1，4-聚丁二烯橡膠，由丁二烯經(jīng)溶液聚合制得。

絕大部分用于生產(chǎn)輪胎，少部分用于制造耐寒制品、緩沖材料以及膠帶、膠鞋等。

優(yōu)點：硫化后的順丁橡膠具有特別優(yōu)異的耐寒性、耐磨性和彈性，動負(fù)荷下發(fā)熱少，耐老化性能好，易與天然橡膠、氯丁橡膠、丁腈橡膠等并用。

缺點：抗撕裂性能較差，抗?jié)窕阅懿缓谩?br/>

  ⒌ 氯丁橡膠 CR：由氯丁二烯為主要原料，通過均聚或少量其它單體共聚而成的。硫化后的橡膠彈性耐磨性好，配方內(nèi)不含硫磺，因此非常容易制作，有特別好的耐候性能，不怕激烈的扭曲，不怕制冷劑，耐稀酸、耐硅酯系潤滑油，一般使用溫度范圍為 -50-150 ℃。

氯丁橡膠用途廣泛，如制作運輸皮帶和傳動帶，電線、電纜的包皮材料，制造耐油膠管、墊圈以及耐化學(xué)腐蝕的設(shè)備襯里。制作各種直接接觸大氣、陽光、臭氧的零件。適用于各種耐燃、耐化學(xué)腐蝕的橡膠品。不建議使用強酸、硝基烴、酯類、氯仿及酮類的化學(xué)物之中，耐R12制冷劑的密封件，家電用品上的橡膠零件或密封件。

優(yōu)點: 具有良好的綜合性能，如抗張強度高，耐水、耐油、耐燃、耐熱、耐光、耐老化、耐氧化和耐臭氧。彈性及壓縮變形性良好，具抗動物及植物油的特性，不會因中性化學(xué)物脂肪、油脂、多種油品、溶劑而影響物性，具防燃特性。化學(xué)穩(wěn)定性較高。

缺點: 密度較大，常溫下易結(jié)晶變硬，貯存性不好，電絕緣性能，耐寒性能較差，在低溫時易結(jié)晶、硬化，生膠在貯存時不穩(wěn)定。不耐磷酸酯系液壓油。在苯胺點低的礦物油中膨脹量大。

  ⒍ 乙丙橡膠 EPDM： 以乙烯和丙烯為主要原料合成，化學(xué)穩(wěn)定性好，耐磨性、彈性、耐油性和丁苯橡膠接近。在EP主鏈上導(dǎo)入少量有雙鏈的第三成份而可加硫即成EPDM，一般使用溫度為零下50-150 ℃。對極性溶劑如醇、酮等抵抗性[敏感詞]。用途十分廣泛，可以作為輪胎胎側(cè)、膠條和內(nèi)胎以及汽車的零部件，作電線、電纜包皮及高壓、超高壓絕緣材料。制造膠鞋、衛(wèi)生用品等淺色制品?？纱罅砍溆秃吞畛涮己?，制品價格較低，常用作高溫水蒸汽環(huán)境、衛(wèi)浴設(shè)備密封件或零件。制動(剎車)系統(tǒng)中的橡膠零件。散熱器(汽車水箱)中的密封件。

優(yōu)點:具良好抗候性及抗臭氧性，[敏感詞]的抗水性及抗化學(xué)物，可使用醇類及酮類，耐高溫蒸氣，對氣體具良好的不滲透性。耐熱性、耐老化性、耐臭氧性、電絕緣性安定性均非常[敏感詞]，

缺點:不建議用于食品用途或是暴露于芳香烴之中。

  ⒎ 丁基橡膠 IIR：為異丁烯與少量異戊二烯聚合而成，因甲基的立體障礙分子的運動比其他聚合物少，一般使用溫度范圍為零下54-110 ℃。

常用于汽車輪胎的內(nèi)胎、皮包、橡膠膏紙、窗框橡膠、蒸汽軟管、耐熱輸送帶等。

優(yōu)點：對大部份氣體具不滲透性，對熱、日光、臭氧抵抗性大，電器絕緣性佳；對極性溶劑抵抗大，可暴露于動物或植物油或是可氣化的化學(xué)物中。

缺點:不建議與石油溶劑，膠煤油和芳烴同時使用。

㈡ 特種型橡膠

  特種型橡膠指具有某些特殊性能的橡膠。

  ⒈ 丁腈橡膠 NBR：由丁二烯和丙烯腈經(jīng)乳液共聚而成的聚合物，丙烯腈含量越高，耐油性越好,但耐寒性則相應(yīng)下降。一般使用溫度范圍為零下25-100 ℃。丁腈橡膠以其優(yōu)異的耐油性蓍稱。可在120℃的空氣中或在150℃的油中長期使用。導(dǎo)電性比較好。

應(yīng)用廣泛，主要用于耐油制品，多種耐油墊圈、墊片、套管、軟包裝、軟膠管、印染膠輥、電纜膠材料，抗靜電的橡膠制品等。在汽車、航空、石油、復(fù)印等行業(yè)中成為必不可少的彈性材料。各種密封制品,阻燃制品，與酚醛并用做結(jié)構(gòu)膠粘劑，

優(yōu)點:具良好的抗油、抗水、抗溶劑及抗高壓油的特性。良好的壓縮性、伸長力、耐磨性、耐老化性和氣密性及優(yōu)良的粘結(jié)性能。

缺點:不適合用于極性溶劑之中，例如酮類、臭氧、硝基烴，MEK可與天然膠摻合使用。 耐臭氧性、電絕緣性和耐寒性都比較差。

  ⒉ 氫化丁腈膠 HNBR：丁腈膠經(jīng)氫化后去除部份雙鏈而成，其耐溫性、耐候性比一般丁腈橡膠高很多，耐油性與一般丁腈膠相近。一般使用溫度范圍為零下25-150 ℃。

適用于洗衣或洗碗的清洗劑中，廣泛用于環(huán)保冷媒、R134a系統(tǒng)中的密封件、汽車發(fā)動機系統(tǒng)密封件。

優(yōu)點:有較佳的抗磨性，[敏感詞]的抗蝕、抗張、抗撕和壓縮性。在臭氧等大氣狀況下具良好的抵抗性。

缺點:不建議使用于醇類，酯類或是芳香族的溶液中。

  ⒊ 硅橡膠 Q：主鏈由硅、氧原子交替形成主鏈，側(cè)鏈為含碳基團，在硅原子上帶有有機基團。用量[敏感詞]是側(cè)鏈為乙烯的硅橡膠。既耐熱，又耐寒，使用溫度在100-300℃之間，它具有優(yōu)異的耐氣候性和耐臭氧性以及良好的絕緣性。

硅橡膠制品屬于生物相容性材料，與人們的生活息息相關(guān)，遙控器、鍵盤、pos機、掃描儀、手機、電子詞典、手機套等都與硅橡膠有關(guān)系。主要用于航空工業(yè)、電氣工業(yè)、食品工業(yè)及醫(yī)療工業(yè)等。無色的硅橡膠制品是沒有毒的，可以做人工器官，用于美容行業(yè)和理療行業(yè)等。

優(yōu)點：耐高低溫，耐臭氧，電絕緣性好。

缺點：強度低，抗撕裂性能差，耐磨性能差。

  ⒋ 氟橡膠 FKM：氟橡膠是由含氟單體經(jīng)過聚合或縮聚而得到分子主鏈或側(cè)鏈的碳原子上連有氟原子的合成高分子彈性聚合物。由于所用含氟單體的不同，氟橡膠擁有許多品種，大類可分為含氟烯烴類共聚物和亞硝基類共聚物。通常以共聚物中含氟單元的氟原子數(shù)目來表示，如氟橡膠23，是偏二氟乙烯同三氟氯乙烯的共聚物。按化學(xué)組成可分為含氟烯經(jīng)類氟橡膠、氟硅橡膠、亞硝基氟橡膠、氟化丙烯酸酯橡膠、氟化磷腈橡膠、全氟醚橡膠等。

是現(xiàn)代航天、航空、汽車、石油和家用電器等領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用，是國防[敏感詞]工業(yè)中無法替代的關(guān)鍵材料。

優(yōu)點：具有耐高溫、耐油、耐腐蝕、抗氧化，耐溶劑、耐燃、耐化學(xué)物與耐氣候的特性。

  ⒌ 聚硫橡膠 PSR：由二鹵代烷與堿金屬或堿土金屬的多硫化物縮聚而成。此外，還有聚氨酯橡膠、氯醇橡膠、丙烯酸酯橡膠等，多與丁腈橡膠并用。

優(yōu)點：有優(yōu)異的耐油和耐溶劑性，

缺點：強度不高，耐老化性、加工性不好，有臭味。

  ⒍ 海綿橡膠 又稱之為泡沫橡膠、發(fā)泡橡膠或微孔橡膠，是一種多孔性的彈性材料，它是具有孔眼結(jié)構(gòu)的各種橡膠的總稱。這類多孔狀材料的孔眼遍及材料整體，根據(jù)孔眼結(jié)構(gòu)的不同，分為閉孔(孔眼與孔眼之間互不相通)、開孔(孔眼與孔眼相互之間未被孔壁完全隔開，具有一定程度的連通性)和混合孔(兼有開孔和閉孔兩種結(jié)構(gòu))三種。

微孔橡膠主要包括膨脹橡膠和海綿橡膠兩類。包括軟質(zhì)海綿、硬質(zhì)海綿、微氣泡海綿、導(dǎo)電性海綿、磁性海綿、水膨脹海綿、復(fù)合海綿等。

海綿橡膠制品廣泛應(yīng)用于密封、減震、隔熱、隔音、印染乃至離子交換等許多方面，在航空、汽車、儀器、儀表、家電和包裝工業(yè)中都有廣泛的應(yīng)用。其外形有板狀、條狀、管狀、輥筒、墊圈等，規(guī)格繁多，形狀各異。不同的使用條件，要求有不同的孔眼結(jié)構(gòu)和孔徑尺寸。為此，要求在配方和加工工藝上作相應(yīng)的調(diào)整以達到相應(yīng)的使用性能。

二、橡膠的使用

  ⒈ 交通運輸

橡膠工業(yè)是隨著汽車工業(yè)發(fā)展起來的。橡膠消耗在交通運輸方面占有相當(dāng)大的比重。在海、陸、空交通運輸上，哪一個都離不開橡膠制品。例如:一輛解放牌4噸載重汽車，需要橡膠制品200多千克，一節(jié)硬座車廂需裝配橡膠制品總重300多千克，一艘萬噸巨輪就需橡膠制品近10噸重，一架噴氣式客機需要將近600千克的橡膠。作為運輸工具的輪胎，鐵路車輛及汽車的橡膠彈簧減震制品，大型商店、車站、地鐵的載人運輸帶。此外，還有用橡膠制做的"氣墊船"、"氣墊車"等。

  ⒉ 工業(yè)礦山

工業(yè)部門需要大量大大小小的橡膠制品，品種多，用途廣，有的還有特殊要求。主要制品有膠帶、膠管、密封墊圈、膠輥、膠板、橡膠襯里及勞動保護用品。在礦山、煤炭、冶金等工業(yè)應(yīng)用膠帶、鋼絲繩芯運輸帶或合成纖維運輸帶來運輸成品。礦用磨機橡膠襯里，以鍛膠代替錳鋼，使用壽命提高了二至四倍，還減小了噪音，這一產(chǎn)品已在世界范圍內(nèi)推廣。

  ⒊ 農(nóng)林水利

除拖拉機和農(nóng)業(yè)機械用各種輪胎外，聯(lián)合收割機需用的橡膠履帶，灌溉用水池、水庫采用的橡膠防滲層及橡膠水壩，橡膠船、救生用品等用量都在增長，在農(nóng)副產(chǎn)品加工設(shè)備和林、牧、漁業(yè)技術(shù)裝備等方面，都有橡膠配件。如一臺鐵牛-40型輪式拖拉機，需要橡膠制品121件之多。隨著農(nóng)業(yè)機械化、農(nóng)田水利的大發(fā)展，所需橡膠制品會愈來愈多。

  ⒋ 軍事國防

橡膠是重要的戰(zhàn)略物資，在軍事國防上應(yīng)用更是十分廣泛，軍事裝備、空軍設(shè)施、國防工程都有橡膠的足跡。比如，一輛坦克要用八百多千克橡膠;一艘三萬噸級的軍艦要用六十八噸橡膠，使用橡膠制做的船舶、帳篷、倉庫以及防護用具、浴水服裝等品種也很多。至于國防[敏感詞]技術(shù)需要的耐高溫、耐低溫、耐油、耐高度真空等特殊性能的橡膠制品更是不可缺少。隨著國防現(xiàn)代化的發(fā)展，要求能耐零下100-400℃的溫度范圍，并能抵抗各種酸、堿和氧化劑具有特殊性能的橡膠，正在研制生產(chǎn)。

  ⒌ 土木建筑

在建筑施工中使用的機械，運輸設(shè)備、防護用品等都有橡膠制品的配件。例如，在建筑物上使用的玻璃窗密封橡膠條，隔音地板、消聲海綿、橡膠地毯、防雨材料以及用乳狀涂料。安裝大型橡膠彈簧座墊，以減少地鐵所造成的震動和噪音，減輕地震對建筑物的破壞。把膠乳混入水泥，可以提高水泥的彈性和耐磨性。在瀝青中加入3%的橡膠或膠乳鋪設(shè)馬路的路面，可防止路面的龜裂，并提高耐沖擊力。

  ⒍ 電氣通訊

橡膠的另一特性是絕緣性能好，不易導(dǎo)電。各種電線、電纜多采用橡膠制成。硬質(zhì)橡膠也多用來制做膠管、膠棒、膠板、隔板以及電瓶殼。此外，還廣泛用作防護用品絕緣手套、絕緣膠靴鞋等。

  ⒎ 醫(yī)療衛(wèi)生

在醫(yī)療衛(wèi)生部門有許多橡膠制品在應(yīng)用，如醫(yī)院里的各種膠管，手術(shù)用的手套、冰囊、海綿座墊等多是橡膠制品。作為醫(yī)療設(shè)備和儀器的配件也有橡膠制品。醫(yī)用橡膠制品往往還有特殊要求，如無毒、殺菌、生理惰性、耐放射等。丁基橡膠具有較高的生物惰性、化學(xué)穩(wěn)定性和較微的透水透氣性，用來加工橡膠瓶塞，能保證高吸濕、抗生素和抗癌制劑的保存。采用硅橡膠制造人造器官及人體組織代用品有了很大進展，還用它制作藥物膠囊，放入體內(nèi)適當(dāng)位置，使囊內(nèi)藥物緩慢連續(xù)地釋放出來，既能提高療效又比較安全。

  ⒏ 商品儲存

橡膠薄膜廣泛地應(yīng)用于調(diào)控儲藏水果和蔬菜。硅橡膠對CO2和O2有著優(yōu)越的透氣性及適當(dāng)透氣比。根據(jù)不同果品蔬菜的呼吸強度及數(shù)量等的差異，制成各種大小的硅橡膠空氣袋，使袋內(nèi)維持適量的CO2，形成良好的氣體儲藏環(huán)境，從而抑制果品蔬菜呼吸強度，延緩代謝速度，推遲水果蔬菜的后熟過程，減少水分蒸發(fā)，防止腐爛。

  ⒐ 文教體育

常見的各種球膽、乒乓球拍海綿膠面、游泳腳蹼、玩具皮球、金筆筆膽、橡皮、橡膠團、橡皮線、橡膠印、橡皮布、氣球以及海綿膠墊等，廣泛用于文教機關(guān)、辦公室、設(shè)計繪圖以及體育運動器材等。

  ⒑ 生活用品

日常生活中有不少橡膠制品在為我們服務(wù)，遍為城鄉(xiāng)居民所穿用，它是橡膠制品中消費量很大的一種。如雨衣、膠鞋、熱水袋、松緊帶、兒童玩具、海綿座墊以及乳膠浸漬制品等。


各種類型橡膠的華理化學(xué)特性