什么是合成橡胶?

2024-05-09

1. 什么是合成橡胶?

合成橡胶,又称为合成弹性体,是由人工合成的高弹性聚合物,是三大合成材料之一,其产量仅低于合成树脂(或塑料)、合成纤维。具有高弹性、绝缘性、气密性、耐油、耐高温或低温等性能,广泛应用于汽车、交通、国防、工业、农业及日用品等领域。


特种橡胶,也称特种合成橡胶,指具有特殊性能和特殊用途能适应苛刻条件下使用的合成橡胶。如:耐300℃高温,耐强侵蚀,耐臭氧、光、天候、辐射和耐油的氟橡胶;耐-100℃低温和260℃高温,对温度依赖性小、具有低黏流活化能和生理惰性的硅橡胶;耐热、耐溶剂、耐油,电绝缘性好的丙烯酸酯橡胶。其他还有聚氨酯橡胶、聚醚橡胶、氯化聚乙烯、氯磺化聚乙烯、环氧丙烷橡胶、聚硫橡胶等,它们亦各具优异的独特性能,可以满足一般通用橡胶所不能胜任的特定要求,在国防、工业、尖端科学技术、医疗卫生等领域有着重要作用。
近年来,中国合成橡胶行业逐步呈现出产能集中度高、产品性能要求高、环保要求高、下游用户聚集度高等特点,但是碍于技术含量与生产条件的苛刻,我国合成橡胶行业存在产品同质化严重等问题,高附加值产品占比依然较低的问题,很多特种高性能产品长期依赖进口。
与通用橡胶不同的,绝大部分特种橡胶的技术难度更高。丁苯橡胶、顺丁橡胶等通用型合成橡胶对外依存度相对较低,但是丁腈橡胶、丁基橡胶等特种合成橡胶对外依存度相对较高。
汽车、电子电气、建筑、交通运输等工业快速发展对橡胶和橡胶制品提出更高要求,促进和带动了我国特种橡胶的应用与开发,近年来国内特种橡胶生产技术和应用取得较大发展。前段时间,山东化工行业“十四五”规划明确指出发展重点:突破特种橡胶生产关键技术,扩大溴化丁基橡胶、丁腈胶乳、氢化丁腈橡胶等特种橡胶规模,开发汽车、高铁、电子等领域耐高温、耐油、耐强氧化剂等苛刻条件下用的氟硅橡胶、氢化丁腈橡胶、丙烯酸酯橡胶、液体橡胶及胶乳、集成橡胶(SIBR)等系列产品。

什么是合成橡胶?

2. 什么是合成橡胶?

橡胶是一种具有弹性和多种特性的有机高分子结构材料,按其来源可分为天然橡胶和合成橡胶两大类。
合成橡胶(简称SR)是人们采用化学方法人工合成的一种性能类似或超过天然橡胶的新型有机高分子弹性体。它是以石油、天然气、煤炭或农副产品为初始原料,通过多种化学方法先制取合成橡胶的基本原料(也叫单体),再经过聚合或缩合反应以及凝聚、洗涤、脱水、干燥、成型等工序,制得具有弹性的高分子均聚物或共聚物。
合成橡胶一般分为不饱和碳链橡胶、饱和碳链橡胶、杂链橡胶和元素高分子橡胶等四类。合成橡胶的品种多、门类全、性能优异,应用领域十分广泛,已成为我国工业、农业、国防军工和高科技行业发展中不可缺少的重要材料之一。
合成橡胶的用途广泛,可制造各种轮胎(包括汽车轮胎、飞机轮胎、自行车胎、摩托车胎等),胶带、胶管、胶鞋、电线电缆、密封制品、织物涂层、防水建材、医用橡胶制品、胶黏剂、乳胶制品(手套、气球、防水衣等)、儿童玩具、日用杂品,以及多种机械、仪器零部件用配套制品等。
合成橡胶的生产工艺技术主要包括单体的合成和精制,单体聚合反应合成高聚物,聚合物的凝聚、洗涤、干燥以及橡胶改性等技术,其中核心的合成技术就是聚合反应,生产工艺就是聚合工艺。
目前,合成橡胶品种有30余个,数千种牌号。
● 独一无二的医用材料——硅橡胶
硅橡胶的分子主干由硅原子和氧原子组成。这种结构的橡胶特别稳定,在露天放置20年,物理机械性能也不会有多大改变。它还特别耐热耐寒,在150℃高温下的使用寿命可达数年,即使在300℃也能连续用上半个月,而将它冷到-120℃也仍然能保持橡胶的柔性。虽然它的机械性能不够理想,但却能在很宽的温度范围保证性能的稳定。这种极其宝贵的性质,在高分子材料中很难找到第二种。另外,虽然硅橡胶本身的强度不高,但在加入特殊的填料后,竟可神奇般地将材料的拉伸强度提高40倍。硅橡胶还有一个超群的性能,就是它的气体透过性能在所有合成橡胶中是最好的。从医学的观点看,硅橡胶还有一个极其宝贵的性能,就是它与人体组织可以亲密无间的相处,在人体内部,它既有很强的排水性,也不能被人体组织所同化,可以放心使用,这种现象在医学上称之为生理惰性。50年前,人们就注意到硅橡胶的这些特性并开始把它应用到外科手术上,于是陆续有不少患者装上了用硅橡胶制作的指关节、假手、假耳、颌骨、人造乳房等。
● 柔软亮丽的生活伴侣——合成胶乳
合成橡胶的胶乳产品在我们的生活中几乎是无处不在。一本本精美的书刊,柔软舒适的海绵衬垫,伴着儿童欢乐飘起的五彩缤纷的气球,各种漂亮款式的地毯,精致的皮革制品等,到处都有合成胶乳的踪影。合成橡胶胶乳的外观有点像牛奶,它是细微的橡胶粒子分散在水中形成的乳状液体,其中橡胶粒子的直径一般小于1/1000毫米。天然橡胶是用从橡胶树上割下的胶乳经过处理制成的。一个多世纪以前,人类就利用天然橡胶胶乳制取防水雨布。合成胶乳可以用于纸张加工,生产地毯、涂料、胶黏剂、海绵及薄膜等制品,所有这些都与人民的生活密切相关。胶乳处理纸张时一般是用涂布机将调和好的胶乳浸渍并涂在纸张上,然后烘干压光。纸张处理最常用的是羧基丁苯胶乳。经胶乳处理后的纸张,韧性、光泽、防水性、耐久性、油墨吸收性及印刷质量都会显著提高,现在的高级纸张都需要这样的处理过程。不同胶乳的制品有不同的性能,所以要挑选合适的原料胶乳。例如耐油手套要用羧基丁腈胶乳生产,高空探测气球最好用丁基胶乳制造,海绵衬垫要用高固体含量的丁苯胶乳制造,阻燃型地毯背衬黏合剂最好用偏氯乙烯—丁二烯胶乳生产。
● 鞋底材料的主导产品——丁苯热塑性弹性体
中国每年生产7亿双鞋,其中绝大部分用于出口。可以说除了非洲大地上的赤足一族,几乎全世界的人都穿中国人做的鞋。那么,需求巨大又要求舒适耐用的鞋底材料怎么解决呢?这就要说到丁苯热塑性弹性体(SBS)。丁苯热塑性弹性体(SBS)主要用于制鞋、改性沥青、改性塑料和黏合剂等。在制鞋方面,由于SBS生产成本低、加工工艺简单以及性能优良(包括弹性、抗湿滑性、低温挠屈性和轻便性等),在我国已成为鞋底材料的主导产品。SBS改性沥青可用于铺筑路面及作为防水材料。以铺路为例,SBS改性沥青可避免普通沥青在夏季高温时路面老化、黏胎和在冬季发生低温脆裂、疲劳开裂等问题,不但大大提高路面寿命,还大大提高乘车舒适性和安全性。我国“国门第一道”的首都机场高速公路就采用了SBS改性沥青。SBS热塑性弹性体的优点不少,可是缺点也很明显:随着温度的升高,它的力学性能迅速变坏;另外,它容易变形,耐热老化性能也不理想。后来又开发生产了氢化SBS,在一定程度上克服了这方面的缺点。
● 特别适用于制造各种轮胎内胎的丁基橡胶
丁基橡胶的气密性特别好,这也是由它的大分子结构所决定的。在丁基橡胶长分子序列中排布着许多甲基,它们形成一道道屏障,阻碍着主链的活动性,也减少了分子内部的自由空间。正是这样的结构也同时造成丁基橡胶的弹性较差,但却带给它抗震和吸收能量的特性。如果按25℃时空气对橡胶的穿透能力计算,丁基橡胶大约只是丁苯橡胶的1/10,天然橡胶的1/25,顺丁橡胶的1/100。丁基橡胶的上述特性使它特别适用于制造各种内胎。丁基橡胶制的内胎既可长期保持轮胎的气压,有效地保护外胎,从而延长整个轮胎的使用寿命,又有利于汽车的节油与行驶安全。另外,就我们熟悉的自行车而言,它的内胎一般是用天然橡胶制作的,每隔3~5天就得打一次气,而用丁基橡胶制的内胎可以在两三个月内不打气,真是方便多了。卤化丁基橡胶既保留了丁基橡胶的优点,又克服了它硫化比较困难、黏结性比较差以及与其他聚合物不容易共混的缺点,耐热性能也得到了改善。卤化丁基橡胶广泛应用于无内胎轮胎中的内衬层,当然它的价格也比普通丁基橡胶贵了不少。使用卤化丁基橡胶可以直接制成轮胎的内衬密封层,由于它保持了丁基橡胶的气密性,又能和其他橡胶很好地黏附在一起,于是就不再需要汽车内胎,成为比较简单省事的无内胎轮胎了。

3. 橡胶是不是合成橡胶呢?

天然橡胶更好。
丁基橡胶是合成橡胶的一种,由异丁烯和少量异戊二烯合成。一般被应用于制作轮胎。在建筑防水领域,丁基橡胶以环保的名号已经全面普及代替沥青。
天然橡胶(NR)是一种以顺-1,4-聚异戊二烯为主要成分的天然高分子化合物,其成分中91%~94%是橡胶烃(顺-1,4-聚异戊二烯),其余为蛋白质、脂肪酸、灰分、糖类等非橡胶物质。天然橡胶是应用最广的通用橡胶。
通常我们所说的天然橡胶,是指从巴西橡胶树上采集的天然胶乳,经过凝固、干燥等加工工序而制成的弹性固状物。
天然橡胶是一种以顺-1,4-聚异戊二烯为主要成分的天然高分子化合物,其橡胶烃(顺-1,4-聚异戊二烯)含量在90%以上,还含有少量的蛋白质、脂肪酸、糖分及灰分等。

注意:世界上约有2000种不同的植物可生产类似天然橡胶的聚合物,已从其中500种中得到了不同种类的橡胶,但真正有实用价值的是巴西三叶橡胶树。
橡胶树的表面被割开时,树皮内的乳管被割断,胶乳从树上流出。从橡胶树上采集的乳胶,经过稀释后加酸凝固、洗涤,然后压片、干燥、打包,即制得市售的天然橡胶。天然橡胶根据不同的制胶方法可制成烟片、风干胶片、绉片、技术分级干胶和浓缩胶乳等。
标准橡胶或颗粒胶,是20世纪60年代发展起来的天然橡胶新品种。以前,通用的烟片、绉片、风干片这几种传统产品不论在分级方法、制造方法上都是束缚着天然橡胶的发展。因此,马来西亚于1965年开始实行标准橡胶计划,在使用生胶理化性能分级的基础上发展了颗粒橡胶的生产。
标准橡胶是指按机械杂质、塑性保持率、塑性初值、氮含量、挥发分含量、灰分含量、颜色指数等理化性能指标进行分级的橡胶。标准橡胶包装也比较先进,一般用聚乙烯薄膜包装,并有鲜明的标识,包的重量较小,易于搬动。马来西亚包装重为33.3kg,我国规定为40kg。

橡胶是不是合成橡胶呢?

4. 什么是合成橡胶?

从学生用的橡皮到人人需要的雨鞋球鞋,从地上跑的车辆到天上飞的飞机,可以说,到处需要橡胶,离不了橡胶制品。
人们最早使用的是天然橡胶,这是从橡胶树分泌的液汗经过加工制成的。天然橡胶受气侯和地理因素限制,满足不了各方面飞快增长的需要。于是科学家们仔细研究了橡胶的分子结构,发现它是以异戊二烯为单体的聚合物,于是采用异戊二烯和1,3-丁二烯等有类似结构的化合物,让它们发生聚合反应,得到了与天然橡胶有相似性质的材料,这就是合成橡胶。合成橡胶的性能在某些方面已超过天然橡胶。如氯丁橡胶耐火性能好,丁苯橡胶耐油、耐老化、耐腐蚀都超过了天然橡胶。还有具有特殊用途的硅橡胶、氟橡胶等。现在,合成橡胶的产量已大大超过天然橡胶。
合成橡胶工业是高分子工业的开路先锋,继合成橡胶之后,塑料工业和合成纤维工业也蓬勃发展起来了。

5. 什么是合成橡胶?

从学生用的橡皮到人人需要的雨鞋球鞋,从地上跑的车辆到天上飞的飞机,可以说,到处需要橡胶,离不了橡胶制品。


人们最早使用的是天然橡胶,这是从橡胶树分泌的液汗经过加工制成的。天然橡胶受气侯和地理因素限制,满足不了各方面飞快增长的需要。于是科学家们仔细研究了橡胶的分子结构,发现它是以异戊二烯为单体的聚合物,于是采用异戊二烯和1,3-丁二烯等有类似结构的化合物,让它们发生聚合反应,得到了与天然橡胶有相似性质的材料,这就是合成橡胶。合成橡胶的性能在某些方面已超过天然橡胶。如氯丁橡胶耐火性能好,丁苯橡胶耐油、耐老化、耐腐蚀都超过了天然橡胶。还有具有特殊用途的硅橡胶、氟橡胶等。现在,合成橡胶的产量已大大超过天然橡胶。


合成橡胶工业是高分子工业的开路先锋,继合成橡胶之后,塑料工业和合成纤维工业也蓬勃发展起来了。

什么是合成橡胶?

6. 什么是合成橡胶

橡胶是一种具有弹性和多种特性的有机高分子结构材料,按其来源可分为天然橡胶和合成橡胶两大类。
合成橡胶(简称SR)是人们采用化学方法人工合成的一种性能类似或超过天然橡胶的新型有机高分子弹性体。它是以石油、天然气、煤炭或农副产品为初始原料,通过多种化学方法先制取合成橡胶的基本原料(也叫单体),再经过聚合或缩合反应以及凝聚、洗涤、脱水、干燥、成型等工序,制得具有弹性的高分子均聚物或共聚物。
合成橡胶一般分为不饱和碳链橡胶、饱和碳链橡胶、杂链橡胶和元素高分子橡胶等四类。合成橡胶的品种多、门类全、性能优异,应用领域十分广泛,已成为我国工业、农业、国防军工和高科技行业发展中不可缺少的重要材料之一。
合成橡胶的用途广泛,可制造各种轮胎(包括汽车轮胎、飞机轮胎、自行车胎、摩托车胎等),胶带、胶管、胶鞋、电线电缆、密封制品、织物涂层、防水建材、医用橡胶制品、胶黏剂、乳胶制品(手套、气球、防水衣等)、儿童玩具、日用杂品以及多种机械、仪器零部件用配套制品等。
合成橡胶的生产工艺技术主要包括单体的合成和精制,单体聚合反应合成高聚物,聚合物的凝聚、洗涤、干燥以及橡胶改性等技术,其中核心的合成技术就是聚合反应,生产工艺就是聚合工艺。
目前,合成橡胶的品种有30余个,数千种牌号。

7. 合成橡胶的原料是什么

丁苯橡胶
  丁苯橡胶是由丁二烯和苯乙烯共聚制得的,是产量最大的通用合成橡胶,有乳聚丁苯橡  合成橡胶胶、溶聚丁苯橡胶 和热塑性橡胶(SBS)。

顺丁橡胶
  是丁二烯经溶液聚合制得的,顺丁橡胶具有特别优异的耐寒性、耐磨性和弹性,还具有较好的耐老化性能。顺丁橡胶绝大部分用于生产轮胎,少部分用于制造耐寒制品、缓冲材料以及胶带、胶鞋等。顺丁橡胶的缺点是抗撕裂性能较差,抗湿滑性能不好。
异戊橡胶
  异戊橡胶是聚异戊二烯橡胶的简称,采用溶液聚合法生产。异戊橡胶与天然橡胶一样,具有良好的弹性和耐磨性,优良的耐热性和较好的化学稳定性。异戊橡胶生胶(未加工前)强度显著低于天然橡胶,但质量均一性、加工性能等优于天然橡胶。异戊橡胶可以代替天然橡胶制造载重轮胎和越野轮胎还可以用于生产各种橡胶制品。
乙丙橡胶
  乙丙橡胶以乙烯和丙烯为主要原料合成,耐老化、电绝缘性能和耐臭氧性能突出。乙丙  合成橡胶橡胶可大量充油和填充碳黑,制品价格较低,乙丙橡胶化学稳定性好,耐磨性、弹性、耐油性和丁苯橡胶接近。乙丙橡胶的用途十分广泛,可以作为轮胎胎侧、胶条和内胎以及汽车的零部件,还可以作电线、电缆包皮及高压、超高压绝缘材料。还可制造胶鞋、卫生用品等浅色制品。

合成橡胶的原料是什么

8. 合成橡胶的重要原材料是什么


最新文章
热门文章
推荐阅读