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          天然橡膠制品性能及應用

          文章出處深圳市澳佛特橡膠制品有限公司 人氣:-發表時間:2019-01-15
          一、天然橡膠制品的性能
          ①天然橡膠的化學性質  天然橡膠是不飽和的橡膠,每一個鏈節都含有一個雙鍵。能夠進行加成反應。此外,因雙鍵和甲基取代基的影響,使雙鍵附近的α-次甲基上的氫原子變得活潑,易發生取代反應。由于天然橡膠上述的結構特點,所以容易與硫化劑發生硫化反應(結構化反應),與氧、臭氧發生氧化、裂解反應,與鹵素發生氯化、溴化反應,在催化劑和酸作用下發生環化反應等。
          但由于天然橡膠是高分子化合物,所以它具有烯類有機化合物的反應特性,如反應速度慢,反應不完全、不均勻,同時具有多種化學反應并存的現象,如氧化裂解反應和結構化反應等。
          在天然橡膠的各類化學反應中,最重要的是氧化裂解反應和結構化反應。前者是生膠進行塑煉加工的理論基礎,也是橡膠老化的原因所在;后者則是生膠進行硫化加工制得硫化膠得理論依據。而天然橡膠的氯化、環化、氫化等反應,則可應用于天然橡膠得改性方面。
          ②天然橡膠具有綜合好的物理機械性能  天然橡膠在常溫下具有很好的彈性。這是由于天然橡膠分子鏈在常溫下呈無定形狀態,分子鏈柔性好的緣故。密度為0.913g/cm3其彈性模量為2~4MPa,約為鋼鐵的三萬分之一,而伸長率為鋼鐵的300倍,最大可達1000%。在0~100℃范圍內,天然橡膠的回彈率可以達到50%~85%以上。
          ③熱性能  天然橡膠常溫為高彈性體,玻璃化溫度為-72℃受熱后緩慢軟化,在130~140℃開始流動, 200℃左右開始分解溫度, 270℃劇烈分解。
          天然橡膠具有很高的機械強度  分子結構規整性好,外力作用下可以發生結晶,為結晶橡膠,具有自補強性。純膠硫化膠的拉伸性能僅次于聚氨酯橡膠可以達到17~25MPa,經過炭黑補強后可達25~35MPa,300%定伸應力可以達到6~10MPa,500%定伸應力為12MPa以上,撕裂強度可以達到95KN/m,在高溫(93℃)下強度損失為35%左右。
          ④其他性能  天然橡膠還具有很好的耐屈撓疲勞性能,純膠硫化膠屈撓20萬次以上才出現裂口。原因是滯后損失小,多次變形生熱低。耐磨性、耐寒性較好,具有良好的氣密性,滲透系數為2.969×10-12H2(s.Pa)-1,同時具有良好的防水性、電絕緣性和絕熱性。
          ⑤耐介質性性能  介質是指油類、液態的化學物質等。若橡膠于介質之間沒有化學反應、又不相溶,則橡膠就耐這種介質。天然橡膠為非極性物質,易溶于非極性溶劑和非極性油,因此天然橡膠不耐環己烷、汽油、苯等介質,不溶于極性的丙酮、乙醇等,不溶于水,耐10%的氫氟酸,20%的鹽酸,30%的硫酸,50%的氫氧化鈉等。不耐濃強酸和氧化性強的高錳酸鉀、重鉻酸鉀等。
          ⑥天然橡膠的電性能  天然橡膠是非極性物質,是一種較好的絕緣材料。絕緣體的體積電阻率在1010~1020Ω.cm范圍內,天然橡膠生膠一般為1015Ω.cm,而純化天然橡膠1017Ω.cm。天然橡膠硫化后,因又引進極性因素,絕緣性下降。
          ⑦最好的綜合加工性能  天然橡膠由于相對分子質量高、相對分子質量分布寬,分子中α-甲基活性大,分子鏈易于斷裂,再加上生膠中存在一定數量的凝膠成分,因此很容易進行塑煉、混煉、壓延、壓出、成型等,并且硫化時流動性好容易充模。


          二、天然橡膠制品的應用

          天然橡膠主要應用于輪胎,特別是子午線輪胎、管帶和膠鞋等各類橡膠制品。各種不要求耐油、耐熱等特殊要求的橡膠制品都可以使用,它的應用范圍十分廣泛。特別對于加工性能滿足不了要求的合成橡膠,往往采用與天然橡膠并用的辦法改善加工性能。


          三、天然橡膠的大分子鏈結構

          現代科學研究結果已經證明,普通的天然橡膠至少有97%以上是異戊二烯的順式-1,4加成結構(含少量的異戊二烯的3,4-加成結構),其分子結構式為
          天然橡膠和其他高分子化合物一樣,具有多分散性,即分子鏈有長有短,相對分子質量有大有小。其平均相對分子質量約為70萬左右,相當于平均聚合度n在1萬左右。相對分子質量分布范圍是較寬的,據國外文獻資料報道相對分子質量絕大多數是在3~1000萬之間,相對分子質量分布指數HI在2.8~10之間。



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