六．NR的配合与加工

1．NR的配合

硫化体系：NR一般用硫黄硫化体系，促进剂用噻唑类、次磺酰胺类、秋兰姆类等，活化剂有氧化锌、硬脂酸。

补强填充体系：最常用的是炭黑，其次是白炭黑及非补强性填充剂碳酸钙、陶土、滑石粉。

防护体系：对苯二胺类最好，如4010、4020、4010NA等。

增塑体系：以松焦油、三线油最为常用。其次是松香、古马隆及石蜡。

配方举例：（以胎面胶为例）

NR        100   （生胶）

S          2.5  （硫化剂）

CZ         0.5   （促进剂）

NOBS       0.5   （促进剂）

ZnO         6.0   （活化剂）

SA          2.5   （活化剂）

HAF         20    （补强剂）

ISAF         30    （补强剂）

AW          0.5   （防老剂）

4010NA      1.5   （防老剂）

松焦油：     5.0   （增塑剂）

石蜡：       1.0   （增塑剂）

2．NR的加工

塑炼性好：比合成橡胶易塑炼，易过炼。分子量高，1#烟片胶的威氏可塑度不到0.1，门尼粘度在95~120之间。

混炼性好：比合成橡胶易混炼，易包热辊、易吃粉、易分散。

压出性好：压出速度快、质量好、表面光滑。

压延型好：收缩率低，热塑性大。

成型性好：NR的自粘性高，格林强度高。

硫化特性好：硫化速度快，但要防止过硫。最适宜的温度143℃，不能超过160℃。

所以NR是综合加工性能最好的橡胶。

3．NR的应用

NR的应用最广：其中 轮胎：68% ；工业制品：13.5%；胶鞋：5.5%；胶乳：9.5%；粘合剂：1%；其他：2.5%

4．异戊橡胶

又称合成天然橡胶，1954年实现工业化生产，结构单元与天然橡胶一样，适于作浅色橡胶制品，与NR有以下不同：

1.                顺式含量低于NR，结晶能力比NR差，分子量分布较NR窄，不含非橡胶成分，加工和力学性能较NR差。

2.                格林强度低，生胶有冷流倾向，硫化速度慢。

3.                IR的耐老化性能较NR差。

4.                压延、压出性、粘和性能与NR相当。

5．反式聚异戊二烯橡胶（TPI）

天然的TPI有杜仲胶、巴拉塔胶、古塔波胶，人工合成高反式TPI也已实现。国外已经工业化生产，但是催化效率抵，价格昂贵。

TPI与NR不同，为反式1，4—结构，其性能也与NR有明显的不同，表现如下：

1.                60℃以下迅速结晶，具有高硬度和高拉伸强度，常温下象塑料那样硬，结晶度在25%~45%之间。随温度升高，结晶度下降，硬度和拉伸强度急剧下降。

2.                温度高于60℃，TPI能软化，具有弹性，表现出橡胶的特性，可以硫化。应用此特性可以用作形状记忆材料。

3.                TPI无生理毒性，可作为医用夹板，可以用酒精直接消毒。

4.                硫化过程表现出明显的三阶段特征：

1.                                        未硫化阶段：结晶，属于典型的热塑性材料，强度、硬度高，冲击韧性极好，软化点低（60℃），可在热水中或热吹风中软化，可以直接在身体上模型固化，也可以捏塑成型，随体性好，轻便、卫生，可以重复使用，可以代替石膏作固定夹板、绷带、矫形器件、假肢等。

2.                                        低中度交联阶段：交联点间链段仍能结晶，表现为结晶型网络结构高分子，可以作形状记忆功能材料（室温下具有热塑性、受热后具有热弹性）。

3.                                        交联度达到临界点：表现为典型的弹性体特性，耐疲劳性能优异，滚动阻力小，生热低，是发展高速节能轮胎的一种理想材料。

5.                塑炼和混炼温度不能低于60℃，半成品挺性好，易喷霜

（二）配合与加工

配合：必要成分—硫化剂：硫黄用量比NR中少(双键量少)

促进剂：促进剂用量比NR中多(硫化速度慢)

活化剂

补强剂：主要是炭黑(非自补强性)

增粘剂：本身粘性差，用烷基酚醛树脂，古马隆树脂增粘

一般成分—防老剂，软化剂

加工：塑炼性—一软丁苯（门尼粘度在40~60之间）一般不需要塑炼；

混炼性——SBR对炭黑湿润性差，混炼生热高，开炼机应控温在40~50℃之间且包冷辊。

密炼机混炼时间不宜过长，温度不能太高，排胶温度应低于130℃。

压延、压出性—压延、压出收缩率高，表面不光滑，并用部分NR可以改善。

成型性——格林强度低，自粘性差，可与NR并用或采用增粘剂改善。

硫化性——硫化速度慢，操作安全性好

五．SBR的应用

SBR是一种耗量最大的通用橡胶，应用广泛，除要求耐油、耐热、耐特种介质等特殊情况外的一般场合均可使用。主要用于轮胎工业，另外还用于运输带的覆盖胶，输水胶管，胶鞋大底，胶辊，防水橡胶制品，胶布制品、微孔海绵制品、防震制品等。

一．乙丙橡胶的制造

目前，世界上已有近20个公司生产的100多个牌号。国内目前仍从日本、荷兰、美国等公司进口EPDM。

二．乙丙胶的分类

根据是否加入第三单体分为：二元乙丙橡胶（EPM）和三元乙丙橡胶（EPDM）

EPDM根据第三单体的不同，分为： 
 

三．乙丙胶的结构

1．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%~2%（mol）的不饱和第三单体， EPM具有极高的化学稳定性和较高的热稳定性。另外，乙丙橡胶不易被极化，不产生氢键，是非极性橡胶，耐极性介质作用，而且电绝缘性能极佳。

2．乙烯与丙烯组成比

乙烯、丙烯的组成比影响共聚物的性能，一般丙烯的含量在30~40%（mol）时是较好的弹性体。

3．第三单体的含量

为使第三单体在乙丙胶中分布均匀，聚合时一般采取分批加入的方法。第三单体用量多时，不饱和度高，硫化速度快，与不饱和橡胶相容性好，可与不饱和橡胶并用，但是耐热性和老化性下降。

四．乙丙胶的性能

1．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

①优秀的耐臭氧性能：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。

②优秀的耐热老化性能：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。

③优秀的耐天候性：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。

3．优异的电绝缘性能

乙丙橡胶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

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

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 ＞IIR＞SBR＞NR＞CR）

五．配合与加工

1．配合：

①硫化体系：EPDM可以用硫黄硫化体系，硫黄用量1~2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

②补强体系：由于乙丙橡胶是非结晶橡胶，所以要加入补强剂。

③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。

④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粘剂如烷基酚醛树脂、石油树脂、萜烯树脂、松香等。

⑤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．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

六．应用

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

四．以乙烯为基础的弹性体

聚乙烯有良好的绝缘性能、优良的耐化学药品性能、耐老化性能，而且成本很低。作为橡胶，它具有分子链柔顺、分子间作用力低这两个条件，但由于其分子链规整度高，室温下呈半结晶。将其分子链规整度打乱，在加上适度交联，就能得到性能优良的弹性体。

1．氯化聚乙烯（CPE）

采用水相悬浮法、溶液法或固相法将聚乙烯氯化得到的，根据含氯量不同（从15%~73%），门尼粘度变化很大，从34到150，其物理状态也从塑料、弹性体变成半弹性皮革状硬质高聚物。

一般氯含量25%~48%的CPE为橡胶状弹性体。热塑性弹性体的氯含量在16~24%之间。

应用：

（1）可作为塑料制品的改性剂；

提高塑料制品的耐低温冲击性能、提高韧性、阻燃性、耐油耐老化性能、耐腐蚀性、绝缘性等。CPE是PVC的重要改性填加剂，用于制造PVC板材、管材、塑钢门窗、屋面防水卷材、家电外壳、防腐衬里等。

（2）作为特种橡胶使用；

加工的橡胶制品具有强度高、耐磨耗、耐热、耐化学药品，具有优良的难燃自熄性、耐低温性能等。

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