橡膠(Rubber)是指具有可逆形變的高彈性聚合物材料,在室溫下富有彈性,在很小的外力作用下能產(chǎn)生較大形變,除去外力后能恢復(fù)原狀。橡膠屬于完全無(wú)定型聚合物,它的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(T g)低,分子量往往很大,大于幾十萬(wàn)。
橡膠分為天然橡膠與合成橡膠二種。天然橡膠是從橡膠樹(shù)、橡膠草等植物中提取膠質(zhì)后加工制成;合成橡膠則由各種單體經(jīng)聚合反應(yīng)而得。橡膠制品廣泛應(yīng)用于工業(yè)或生活各方面。
特種型橡膠指具有某些特殊性能的橡膠。主要有:①丁腈橡膠,簡(jiǎn)稱NBR,由丁二烯和丙烯腈共聚制得。耐油、耐老化性能好,可在120℃的空氣中或在150℃的油中長(zhǎng)期使用。此外,還具有耐水性、氣密性及優(yōu)良的粘結(jié)性能。②硅橡膠,主鏈由硅氧原子交替組成,在硅原子上帶有有機(jī)基團(tuán)。耐高低溫,耐臭氧,電絕緣性好。③氟橡膠,分子結(jié)構(gòu)中含有氟原子的合成橡膠。通常以共聚物中含氟單元的氟原子數(shù)目來(lái)表示,如氟橡膠23,是偏二氟乙烯同三氟氯乙烯的共聚物。氟橡膠耐高溫、耐油、耐化學(xué)腐蝕。④聚硫橡膠,由二鹵代烷與堿金屬或堿土金屬的多硫化物縮聚而成。有優(yōu)異的耐油和耐溶劑性,但強(qiáng)度不高,耐老化性、加工性不好,有臭味,多與丁腈橡膠并用。此外,還有聚氨酯橡膠、氯醇橡膠、丙烯酸酯橡膠等。
天然橡膠可分為標(biāo)準(zhǔn)膠(又稱顆粒膠)、煙膠片、濃縮膠、白縐膠片、淺色膠片、膠清橡膠和風(fēng)干膠片等,常用的是標(biāo)準(zhǔn)膠和煙膠片。標(biāo)準(zhǔn)膠分為一級(jí)(SCR5)、二級(jí)(SCR10)、三級(jí)(SCR20)、四級(jí)(SCR50)四個(gè)等級(jí),煙膠分成1-5號(hào)煙膠片(RSS1-RSS5)五個(gè)等級(jí)。
線型結(jié)構(gòu):未硫化橡膠的普遍結(jié)構(gòu)。由于分子量很大,無(wú)外力作用下,呈細(xì)團(tuán)狀。當(dāng)外力作用,撤除外力,細(xì)團(tuán)的糾纏度發(fā)生變化,分子鏈發(fā)生反彈,產(chǎn)生強(qiáng)烈的復(fù)原傾向,這便是橡膠高彈性的由來(lái)。
支鏈結(jié)構(gòu):橡膠大分子鏈的支鏈的聚集,形成凝膠。凝膠對(duì)橡膠的性能和加工都不利。在煉膠時(shí),各種配合劑往往進(jìn)步了凝膠區(qū),形成局部空白,形成不了補(bǔ)強(qiáng)和交聯(lián),成為產(chǎn)品的薄弱部位。
交聯(lián)結(jié)構(gòu):線型分子通過(guò)一些原子或原子團(tuán)的架橋而彼此連接起來(lái),形成三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。隨著硫化歷程的進(jìn)行,這種結(jié)構(gòu)不斷加強(qiáng)。這樣,鏈段的自由活動(dòng)能力下降,可塑性和伸長(zhǎng)率下降,強(qiáng)度,彈性和硬度上升,壓縮變形和溶脹度下降。