常见橡胶品种化学组成、性能特点及主要用途
橡胶是重要的工业生产原料,被广泛用于轮胎、胶管、输送带、医疗用品及仪器工业等,是重要的工业原料和战略物资。
1、天然橡胶(N )
以橡胶烃(聚异戊二烯)为主,含少量蛋白质、水分、树脂酸、糖类和无机盐等。弹性大,定伸强度高,抗撕裂性和电绝缘性优良,耐磨性和耐旱性良好,加工性佳,易于其它材料粘合,在综合性能方面优于多数合成橡胶。缺点是耐氧和耐臭氧性差,容易老化变质;耐油和耐溶剂性不好,第抗酸碱的腐蚀能力低;耐热性不高。使用温度范围:约-60℃~+80℃。制作轮胎、胶鞋、胶管、胶带、电线电缆的绝缘层和护套以及其他通用制品。特别适用于制造扭振消除器、发动机减震器、机器支座、橡胶-金属悬挂元件、膜片、模压制品。
2、丁苯橡胶(SBR)
丁二烯和苯乙烯的共聚体。性能接近天然橡胶,是目前产量最大的通用合成橡胶,其特点是耐磨性、耐老化和耐热性超过天然橡胶,质地也较天然橡胶均匀。缺点是:弹性较低,抗屈挠、抗撕裂性能较差;加工性能差,特别是自粘性差、生胶强度低。使用温度范围:约-50℃~+100℃。 主要用以代替天然橡胶制作轮胎、胶板、胶管、胶鞋及其他通用制品。
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3、顺丁橡胶(BR)
是由丁二烯聚合而成的顺式结构橡胶,顺丁橡胶是仅次于丁苯橡胶的第二大合成橡胶。优点是:弹性与耐磨性优良,耐老化性好,耐低温性优异,在动态负荷下发热量小,易于金属粘合。缺点是强度较低,抗撕裂性差,加工性能与自粘性差。使用温度范围:约-60℃~+100℃。一般多和天然橡胶或丁苯橡胶并用,主要制作轮胎胎面、运输带和特殊耐寒制品。
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4、异戊橡胶(IR)
是由异戊二烯单体聚合而成的一种顺式结构橡胶。化学组成、立体结构与天然橡胶相似,性能也非常接近天然橡胶,故有合成天然橡胶之称。它具有天然橡胶的大部分优点,耐老化由于天然橡胶,弹性和强力比天然橡胶稍低,加工性能差,成本较高。使用温度范围:约-50℃~+100℃ 可代替天然橡胶制作轮胎、胶鞋、胶管、胶带以及其他通用制品。
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5、氯丁橡胶(CR)
是由氯丁二烯做单体乳液聚合而成的聚合体,外观为乳白色、米黄色或浅棕色的片状或块状物。这种橡胶分子中含有氯原子,所以与其他通用橡胶相比:它具有优良的抗氧、抗臭氧性,不易燃,着火后能自熄,耐油、耐溶剂、耐酸碱以及耐老化、气密性好等优点;其物理机械性能也比天然橡胶好,故可用作通用橡胶,也可用作特种橡胶。主要缺点是耐寒性较差,比重较大、相对成本高,电绝缘性不好,加工时易粘滚、易焦烧及易粘模。此外,生胶稳定性差,不易保存。使用温度范围:约-45℃~+100℃。主要用于制造要求抗臭氧、耐老化性高的电缆护套及各种防护套、保护罩;耐油、耐化学腐蚀的胶管、胶带和化工衬里;耐燃的地下采矿用橡胶制品,以及各种模压制品、密封圈、垫、粘结剂等。
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6、丁基橡胶(IIR)
是异丁烯和少量异戊二烯或丁二烯的共聚体。最大特点是气密性好,耐臭氧、耐老化性能好,耐热性较高,长期工作温度可在130℃以下;能耐无机强酸(如硫酸、硝酸等)和一般有机溶剂,吸振和阻尼特性良好,电绝缘性也非常好。缺点是弹性差,加工性能差,硫化速度慢,粘着性和耐油性差。使用温度范围:约-40℃~+120℃。 主要用作内胎、水胎、气球、电线电缆绝缘层、化工设备衬里及防震制品、耐热运输带、耐热老化的胶布制品。
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7、丁晴橡胶(NBR)
丁二烯和丙烯晴的共聚体。特点是耐汽油和脂肪烃油类的性能特别好,仅次于聚硫橡胶、丙烯酸酯和氟橡胶,而优于其他通用橡胶。耐热性好,气密性、耐磨及耐水性等均较好,粘结力强。缺点是耐寒及耐臭氧性较差,强力及弹性较低,耐酸性差,电绝缘性不好,耐极性溶剂性能也较差。使用温度范围:约-30℃~+100℃。 主要用于制造各种耐油制品,如胶管、密封制品等。丁腈橡胶中丙烯腈含量(%)有42~46、36~41、31~35、25~30、18~24等五种。丙烯腈含量越多,耐油性越好,但耐寒性则相应下降。
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8、氢化丁晴橡胶(HNBR)
丁二烯和丙烯晴的共聚体。它是通过全部或部分氢化NBR的丁二烯中的双键而得到的。其特点是机械强度和耐磨性高,用过氧化物交联时耐热性比NBR好,其他性能与丁晴橡胶一样。缺点是价格较高。使用温度范围:约-30℃~+150℃。主要用于耐油、耐高温的密封制品。
9、乙丙橡胶(EPM\\EPDM)
乙烯和丙烯的共聚体,一般分为二元乙丙橡胶和三元乙丙橡胶。前者为乙烯和丙烯的共聚物,以EPM表示,后者为乙烯、丙烯和少量的非共轭二烯烃第三单体的共聚物,以EPDM表示。两者统称为乙丙橡胶,即ethylene propylene rubber(EPR)。特点是抗臭氧、耐紫外线、耐天候性和耐老化性优异,居通用橡胶之首。电绝缘性、耐化学性、冲击弹性很好,耐酸碱,比重小,可进行高填充配合。耐热可达150℃,耐极性溶剂-酮、酯等,但不耐脂肪烃和芳香烃,其他物理机械性能略次于天然橡胶而优于丁苯橡胶。缺点是自粘性和互粘性很差,不易粘合。使用温度范围:约-50℃~+150℃。主要用作化工设备衬里、电线电缆包皮、蒸汽胶管、耐热运输带、汽车用橡胶制品及其他工业制品。
10、硅橡胶(Q)
为主链含有硅、氧原子的特种橡胶,其中起主要作用的是硅元素。其主要特点是既耐高温(最高300℃)又耐低温(最低-100℃),是目前最好扥艾寒、耐高温橡胶;同时电绝缘性优良,对热氧化和臭氧的稳定性很高,化学惰性大。缺点是机械强度较低,耐油、耐溶剂和耐酸碱性差,较难硫化,价格较贵。使用温度:-60℃~+200℃。主要用于制作耐高低温制品(胶管、密封件等)、耐高温电线电缆绝缘层,由于其无毒无味,还用于食品及医疗工业。硅橡胶分热硫化型(高温硫化硅胶HTV)、室温硫化型(RTV),其中室温硫化型又分缩聚反应型和加成反应型。
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11、氟橡胶(FPM)
是由含氟单体共聚而成的有机弹性体。其特点耐温高可达300℃,耐酸碱,耐油性是耐油橡胶中最好的,抗辐射、耐高真空性能好;电绝缘性、机械性能、耐化学腐蚀性、耐臭氧、耐大气老化性均优良。缺点是加工性差,价格昂贵耐寒性差,弹性透气性较低。使用温度范围:-20℃~+200℃。主要用于国防工业制造飞机、火箭上的耐真空、耐高温、耐化学腐蚀的密封材料、胶管或其他零件及汽车工业。氟橡胶23,国内俗称1号胶,为偏氟乙烯和三氟氯乙烯共聚物。氟橡胶26,国内俗称2号胶,杜邦牌号VITON A,为偏氟乙烯和六氟丙烯共聚物,综合性能优于1号胶。氟橡胶246,国内俗称3号胶,杜邦牌号VITON B,为偏氟乙烯、四氟乙烯、六氟丙烯三元共聚物,氟含量高于26胶,耐溶剂性能好。氟橡胶TP,国内俗称四丙胶,旭硝子牌号AFLAS,为四氟乙烯和碳氢丙烯共聚物,耐水蒸汽和耐碱性能优越。
12、聚氨酯橡胶(AU\\EU)
有聚酯(或聚醚)与二异氰酸酯类化合物聚合而成的弹性体。其特点是耐磨性好,在各种橡胶中是最好的;强度高、弹性好、耐油性优良。耐臭氧、耐老化、气密性等也优异。缺点是耐温性能较差,耐水和耐碱性差,耐芳香烃、氯化烃及酮、酯、醇类等溶剂性较差。使用温度范围:约-30℃~+80℃。制作轮胎紧挨由零件、垫圈、防震制品,以及耐磨、高强度和耐油的橡胶制品。聚氨酯弹性体传统的分类是按加工方法来划分的,分为浇注型聚氨酯弹性体、混炼型聚氨酯弹性体和热塑型聚氨酯弹性体。由于使用的原料、合成和加工方法以及应用目的等不同,又出现了反应注射型聚氨酯弹性体(RIMPU)和溶液分散型聚氨酯弹性体。也有按原料化学组成来分的,一般有聚酯类或聚醚类之别,因而有聚醚类聚氨酯弹性体和聚酯类聚氨酯弹性。
13、丙烯酸酯橡胶(ACM\\AEM)
它是丙烯酸乙酯或丙烯酸丁酯的聚合物。其特点是兼有良好的耐热、耐油性能,在含有硫、磷、氯添加剂的润滑油中性能稳定。同时耐老化、耐氧和臭氧、耐紫外线、气密性优良。缺点是耐寒性差,不耐水,不耐蒸汽及有机和无机酸、碱。在甲醇、乙二醇、酮酯等水溶性溶液内膨胀严重。同时弹性和耐磨性差,电绝缘性差,加工性能较差。使用温度范围:约-25℃~+150℃。 可用于制造耐油、耐热、耐老化的制品,如密封件、胶管、化工衬里等。ACM的共聚单体可分为主单体、低温耐油单体和硫化点单体等三类单体。
14、氯磺化聚乙烯橡胶(CSM)
它是聚乙烯经氯化和磺化处理后,所得到具有弹性的聚合物。耐臭氧耐老化优良,耐候性优于其它橡胶。阻燃、耐热、耐溶剂性及耐大多数化学药品和耐酸碱性能较好。电绝缘性尚可,耐磨性与丁苯橡胶相似。缺点是抗撕裂性能差,加工性能不好。使用温度范围:约-20℃~+120℃。 可用作臭氧发生器上的密封材料,制造耐油密封件、电线电缆包皮以及耐油橡胶制品和化工衬里。
常见橡胶品种化学组成、性能特点及主要用途
15、氯醚橡胶(CO\\ECO)
由环氧氯丙烷均聚或由环氧氯丙烷与环氧乙烷共聚而成的聚合物。特点是耐脂肪烃及氯化烃溶剂、耐碱、耐水、耐老化性能极好,耐臭氧性、耐热性能比丁腈橡胶好,透气性小。使用温度范围-20℃~+140℃。可用作胶管、密封件、薄膜和容器衬里、油箱、胶辊,制造油封、水封等。这种橡胶根据聚合方式的不同,分为均聚物和共聚物两种。前者是由环氧氯丙烷单独聚合而成,常用CHR表示,我国命名为CO;后者是由环氧氯丙烷和环氧乙烷共聚而成,常用CHC表示,我国命名为ECO。
16、氯化聚乙烯橡胶(CM或CPE)
是聚乙烯通过氯取代反应制成的具有弹性的聚合物,外观为白色粉末,无毒无味,根据结构和用途不同,氯化聚乙烯可分为树脂型氯化聚乙烯(CPE)和弹性体型氯化聚乙烯(CM)两大类。性能与氯磺化聚乙烯橡胶接近,其特点是流动性好,容易加工;有优良的耐天候性、耐臭氧性和耐电晕性,耐热、耐酸碱、耐油性良好。缺点是弹性差、压缩变形较大,电绝缘性较低。使用温度范围:约-20℃~+120℃。可用作电线电缆护套、胶管、胶带、胶辊化工衬里等。
资讯来源:中国粉体技术网