摘要：本文详细介绍了橡胶材料的发展和应用。
关键词：橡胶材料；发展；应用
大自然赋予人类用于建设的所有材料中，天然橡胶是非常特殊的，由于它具有很高的弹性，和良好的物理、力学性能及加工性能受到人们的青睐。同时，随着工业技术的发展以及人们对物质的要求不断提高，各种新技术合成的橡胶材料也陆续被制造出来，表现出更加良好的特性,当前各种橡胶材料广泛应用于汽车、装修、医疗、土木建筑、通信、文教工具、生活用品之中,为人们的生活提供了极大的便利。
一、天然橡胶（NR）
天然橡胶是从橡胶植物中提取出来的,是人们应用最早的橡胶材料。天然橡胶具有良好的物性和加工性能,但是其溶剂适应性较差,尤其是在非极性溶剂之中很容易发生溶胀,同时其耐油性能、耐磨性、抗氧化能力、抗紫外线的性能也比较的差,通过对天然橡胶的改性，能够有效提高这些方面的性能。下面详细介绍天然橡胶的种类和应用。
1、天然橡胶的改性
改性天然橡胶有四种：首先是环氧化天然橡胶改良后具有优良的性能,例如：其粘合性、耐油性、抗摩擦性等对于天然橡胶有了明显的改进,因此,在工业之中被广泛的应用。其次是充油天然橡胶的改性,尤其是在汽车轮胎的应用当中,可以有效的提高汽车的抓地性,是一种优良的轮胎材料。再次是接枝天然橡胶改性,改性后的橡胶材料具有良好的抗冲击性能、耐动态疲劳性等等,提高了橡胶的使用性能。最后是氯化天然橡胶改良,其具有良好的成膜性能、
耐磨性、抗腐蚀性等等,在工业各个方面得到广泛的应用。
1）环氧化天然橡胶
环氧化天然橡胶 (ENR)是天然橡胶经化学改性制得的特种天然橡胶 。与 NR相比 , ENR具有完全不同的粘弹性和热力学性能 ,如具有优良的气密性能 、粘合性能 、耐湿滑性能和良好的耐油性能。
2）充油天然橡胶
随着全天候轮胎的出现 , 要求轮胎不仅具有优良的干湿路面抓着性能, 而且在冬季使用时也具有良好的冰面牵引性能 。研究表明 ,以充油天然橡胶 (OENR)部分替代 OESBR时, 不仅可以较大幅度地降低滚动阻力, 而且也能使冰面抓着性能同时得到提高 (以 25% ～ 50%的 OENR替代OESBR时,对湿路面牵引性能无不利影响 )。可见 , OENR也是全天候轮胎的一种优质材料。
3）接枝天然橡胶
目前 研 究得 最 多的 是 甲基 丙 烯 酸甲 酯(MMA)与 NR接枝共聚 , MMA接枝 NR伸长率大 ,硬度高, 具有良好的抗冲击性能 、耐屈挠龟裂、动态疲劳性能 、粘合性能和较好的可填充性能。工业上主要用来制造具有良好抗冲击性能的弹性制品, 如无内胎轮胎中的气密层等 。如果与丁苯橡胶共混,可用作胎圈三角胶胶料, 其生胶强度及与钢丝圈的粘合力明显提高, 并能增加钢丝圈的挺性, 保持钢丝圈的形状稳定。
4）氯化天然橡胶
氯化天然橡胶(CNR)具有优良的成膜性能、粘附性能、耐候性能、耐磨性能 、快干性能 抗腐蚀性能、阻燃性能和绝缘性能等优点,可广泛地应用于涂料 、胶粘剂 、油墨添加剂 、船舶漆、集装箱漆、路标漆和化工防护漆方面, 是最重要的工业衍生物之一 。
2、银菊胶
由于传统的三大天然橡胶的产量较低,不能够满足橡胶工业的发展,因此,要不断的寻找新的橡胶材料,银菊胶含有20％的聚异戊二烯,并且其产量较大,其性能优良,在轮胎中应用效果良好,同时其蛋白质含量为零,为乳胶产业的发展提供了的动力。
3、杜仲胶
杜仲胶的性能良好,容易和同橡胶、同塑料共混,从而获取性能不同的材料,同时其和其他天然橡胶结合在一起使用,表现出了良好的硬度,其耐疲劳性能优良,很适合应用在汽车轮胎之中。其次杜仲胶经过改性之后,其交联度增高的时候,产物逐渐成为橡胶,充分扩展了杜仲胶的使用范围。再者杜仲胶改性后,各项性能接近完美橡胶的要求。尤其是在硫化后,其产物具有良好的记忆功能,减少了使用过程之中的破坏。鉴于其独特的性能,杜仲胶在医学假肢中广泛应用,同时在军工、汽车产业中应用较多。
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二、合成橡胶
1、丁苯橡胶（SBR）
丁苯橡胶是合成橡胶中性能最为良好的材料,它具有耐磨、耐寒、变形生热低、回弹性高、收缩性小及硫化工艺性好等优异性能，在人类的生活中广泛使用,尤其在轮胎生产中应用最广泛。丁苯橡胶的巨大需求也促进了其合成技术的革新,当前已经发展到第三代,其产品更加环保,尤其是杰昂公司和旭化成公司创造新的合成工艺,提高了其性能。
2、聚丁二烯橡胶（BR）
这类橡胶具有良好的耐磨性、耐弯屈、回弹性好、耐低温性能，但撕裂强度低，抗湿滑性差。其价格低廉,是全球第二大产量的合成橡胶。不同的生产工艺合成的橡胶其微观结构、宏观结构不同,在轮胎中表现出的性能也不尽相同,当前溶聚顺式1,4—聚丁二烯橡胶的研制成功,对橡胶产业影响巨大。锂系聚丁二烯橡胶具有良好的耐寒性,同时色泽良好,因此是当前研究的热点。
3、合成聚异戊二烯橡胶（IR）
合成聚异戊二烯橡胶与天然橡胶分子结构相同，具有良好的综合性能。荷兰的聚合物公司开发出的合成聚异戊二烯橡胶,获得了外科手套制作商的青睐,由于其性能十分接近天然橡胶,因此其应用范围广泛。此外，利用这类橡胶制作成的硫化胶膜也具有高强度、高伸长率。当前聚异戊二烯橡胶在子午线轮胎中表现除了极大的优势,从而也带动了橡胶产量的不断增大。
4、乙丙橡胶
乙丙橡胶的生产量不断扩大,并开发出了超低粘度的橡胶,其具有良好的耐热性、耐氧化性、稳定性等,同时这种材料和其他橡胶材料的混合使用,能表现出优良的性能。乙丙橡胶在各个领域中广泛应用,美国的公司采用催化剂合成了液体的乙丙橡胶,改善了其抗龟裂性能。当前三元乙丙橡胶开始广泛地用于汽车领域,在发动机中起着重要的作用,同时其良好的密封效果也获得了人们的青睐。
5、丁腈橡胶（NBR）
丁腈橡胶自从问世以来,逐渐的向高性能化和高附加值化发展,通过改性可以开发出多种高性能的产品,例如：氢化丁腈橡胶,具有良好的耐热性、耐氧化性,同时还具有良好的机械强度,因此,广泛应用与各种汽车零部件当中。当前生产的丁腈橡胶具有良好的性能,耐油性好，其需求量不断的增大,广泛应用于软管、垫片、皮革之中。
6、丁基橡胶（IIR）
丁基橡胶具有突出的气密性和耐热性，其需求量最大的领域是轮胎行业,占据了总消耗量的80％,此外国外也正在积极的开发性能更加良好的材料,例如埃克森公司研发出新型的橡胶材料,显著改善了其加工性能,并基于需求制造出了更多的材料。
7、氯丁橡胶（CR）
氯丁橡胶具有良好的综合性能，具有耐热、耐燃、耐天候老化及粘性好，广泛用于胶黏剂等多功能橡胶。当前世界总体经济不景气,造成了其需求量下降,国际需求量处于供大于求的关系,但是随着新技术的发展,其需求量已经逐步的恢复供求平衡状况。
8、发泡橡胶
发泡橡胶在汽车轮胎中广泛应用,因为其具有微小的凹凸,有效的防止轮胎积水现象,同时其硬度较小,制动距离比传统的橡胶轮胎缩短了10%～15%左右。发泡橡胶的制备是通过热分解式的发泡制成,当前发泡橡胶的制作工艺不断发展,采用全新的海绵技术,其产品的性能更加优良,弹性恢复能力更强,减少了对排气的需求,更容易模压和挤出。
三、结语
改性橡胶的新技术总是随着对经济、生态和性能提出更高的要求而发展的。第一是要有更能适应环境需求的加工方法,例如丁钕橡胶的聚合或新的气相技术;第二是提高橡胶制品或橡胶件(例如溴化丁基轮胎气密层)的寿命;第三是节约能量,即通过用新的乙烯基溶聚丁苯橡胶与白炭黑并用来降低滚动阻力 ,进而达到减少耗油量的目的, 同时减少二氧化碳的排放量。业已证明,往往是由于轮胎工业的发展而导致橡胶技术的发展的。目前,专用橡胶的发展很快,在不久的将来, 橡胶技术的发展将会更快。
参考文献
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[2] 刘丽萍,冯志力．航空橡胶密封材料发展 及 应 用 [J]．军 民 两 用 技 术 与 产 品 ,2013(6)．
[3] 吴生绪，橡胶成型工艺技术问答
论文作者:晏国平
论文发表刊物:《基层建设》2017年第24期
论文发表时间:2017/11/28
标签：性能论文; 橡胶论文; 具有良好论文; 轮胎论文; 杜仲论文; 丁苯橡胶论文; 优良论文; 《基层建设》2017年第24期论文;