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发表于 2008-3-14 09:03:27
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来自: 中国北京
简单的说:
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塑料与橡胶最本质的区别在于塑料发生形变时塑性变形,而橡胶是弹性变形。换句话说,塑料变形后不容易恢复原状态,而橡胶相对来说就容易得多。塑料的弹性是很小的,通常小于100%,而橡胶可以达到1000%甚至更多。塑料在成型上绝大多数成型过程完毕产品过程也就完毕;而橡胶成型过程完毕后还得需要硫化过程。
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塑料与橡胶同属于高分子材料,主要由碳和氢两种原子组成,另有一些含有少量氧,氮,氯,硅,氟,硫等原子,其性能特殊,用途也特别.在常温下,塑料是固态,很硬,不能拉伸变形.而橡胶硬度不高,有弹性,可拉伸变长,停止拉伸又可回复原状.这是由于它们的分子结构不同造成的.另一不同点是塑料可以多次回收重复使用,而橡胶则不能直接回收使用,只能经过加工制成再生胶,然后才可用.塑料在100多度至200度时的形态与橡胶在60至100度时的形态相似.塑料不包括橡胶. & j/ y5 O) ?- E
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复杂的说:
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广义地说,橡胶其实是塑料的一种,塑料包括橡胶。现详细介绍之 # U: A6 {2 L# T' g! k
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一、生胶的形成:
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3 a: S" U! ^! R: _' e2 o7 ^生胶可分别为天然橡胶及合成橡胶两大类: ; e+ ?# K; G) M: ?+ e: ^
' U" z& w0 b$ g$ r0 F$ S1.天然橡胶:由橡胶树干切割口,收集所流出的胶浆,经过去杂质、凝固、烟熏、干燥等加工程序,而形成的生胶料。 b! L, A2 `/ ?4 ]% f
1 L/ X3 a y$ t c/ E# z5 `5 U- `2.合成橡胶:由石化工业所产生的副产品,依不同需求,合成不同物性的生胶料。常用的如:SBR、NBR、EPDM、BR、IIR、CR、Q、FKM等。但因合成方式的差异,同类胶料可分出数种不同的生胶,又经由配方的设定,任何类型胶料,均可变化成千百种符合制品需求的生胶料。 , ]: l6 Z# H4 t+ ]
! e( l1 ]0 x3 B天然橡胶来自热带和亚热带的橡胶树。由于橡胶在工业、农业、国防领域中有重要作用,因此它是重要的战略物资,这促使缺乏橡胶资源的国家率先研究开发合成橡胶。 ( _2 x$ [. V3 j P
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二、橡胶的化学成分
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通过对天然橡胶的化学成分进行剖析,发现它的基本组成是异戊二烯。于是启发人们用异戊二烯作为单体进行聚合反应,得到了合成橡胶,称为异戊橡胶。异戊橡胶的结构与性能基本上与天然橡胶相同。由于当时异戊二烯只能从松节油中获得,原料来源受到限制,而丁二烯则来源丰富,因此以丁二烯为基础开发了一系列合成橡胶。如顺丁橡胶、丁苯橡胶、丁腈橡胶和氯丁橡胶等。
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* a0 i) F& d+ \+ A3 ?. S- u7 u随着石油化学工业的发展,从油田气、炼厂气经过高温裂解和分离提纯,可以得到乙烯、丙烯、丁烯、异丁烯、丁烷、戊烯、异戊烯等各种气体,它们是制造合成橡胶的好原料。 $ |7 Q* f8 ]* [0 e2 e
# d) M, T2 U2 p5 s/ m世界橡胶产量中,天然橡胶仅占15%左右,其余都是合成橡胶。合成橡胶品种很多,性能各异,在许多场合可以代替、甚至超过天然橡胶。合成橡胶可分为通用橡胶和特种橡胶。通用橡胶用量较大,例如丁苯橡胶占合成橡胶产量的60%;其次是顺丁橡胶,占15%;此外还有异戊橡胶、氯丁橡胶、丁钠橡胶、乙丙橡胶、丁基橡胶等,它们都属通用橡胶。 2 Z) b' B/ Z$ n
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三、橡胶原料的配制: ! [5 Q* [' g5 T1 i8 B. P9 H
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橡胶原料的配制可分三个基本过程:
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! L: n2 D8 s; _9 j+ J" q1.塑炼:塑练是将生胶剪断,并将生胶可塑化、均匀化,帮助配合剂的混练作业。其效果是改善药品的分散,防止作业中产生摩擦热,而致橡胶发生焦烧现象,进而改变橡胶的加工性。 4 R$ d, ^. m( k7 n
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2.混炼:混练是将配合药物均匀混入塑炼完成的生胶中,而混炼的优劣,直接影响制品的良否。药物分散不均,分子结构无法完全交联,橡胶则无法达到理想的物性。
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2 n+ t1 m! y* O) }% Z3.压出:混炼完成的生胶,经过压出作业,将胶料中含有的多余空气压出,并完成所需的厚度,以利于模具内之成型作业。
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8 V/ W( e) u& G, T7 k, G/ y# H& z9 ~四、橡胶的成型: & j1 `( Q3 d% P. r* S
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生胶分子结构为不饱和长键的弹性体,所以成型的要件中,需有适当的药品添加物及外在环境因素(如时间、温度、压力等) ,将其不饱和键破坏,再重新结合为饱和键,并以真空辅助,将内含的空气完全逼出。如此,才可令成型的橡胶,发挥其应有的特性。若其成型过程有任何缺失(如配方错误、时间不足、温度失当等),则可造成物性流失,多余药物释出,变形,老化加速,种种严重不良现象产生。 ! Q7 Z8 Y9 c+ d. Z
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五、橡胶的老化现象: " j; U. M5 U2 {4 h9 F) I$ |
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依橡胶成品所处的环境条件,随时间的经过,引起龟裂或硬化,橡胶物性退化等现象,称之为老化现象。引起老化的原因,有外部因素及内部因素: ) z4 \/ [# X! C# X
/ j5 k- I$ a( x0 q" ^+ S1.外部因素:外部因素有氧、氧化物、臭氧、热、光、放射线、机械性疲劳、加工过程的缺失等。 . u2 l7 W9 J+ l! o% r
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2.内部因素:内部因素有橡胶的种类、成型方式、键结程度、配合药物的种类、加工工程中的因子等。 , x4 A D3 ?. p, `2 X
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老化现象的防止,着重于正确的胶种选择及配方设计,外加严谨的生产理念。如此才可增加橡胶制成品的寿命,并发挥应有的特殊功能。
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o+ \9 e* s: z. `, d4 ^7 Q* A六、橡胶制品的基本特性: $ @7 Y/ y, F& r6 z% ]
& E) H$ }9 W! U1.橡胶制品成型时,经过大压力压制,其因弹性体所俱备之内聚力无法消除,在成型离模时,往往产生极不稳定的收缩(橡胶的收缩率,因胶种不同而有差异) ,必需经过一段时间后,才能和缓稳定。所以,当一橡胶制品设计之初,不论配方或模具,都需谨慎计算配合,若否,则容易产生制品尺寸不稳定,造成制品品质低落。
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# G7 H" ?! _$ V2.橡胶属热溶热固性之弹性体,塑料则属于热溶冷固性。橡胶因硫化物种类主体不同,其成型固化的温度范围,亦有相当的差距,甚至可因气候改变,室内温湿度所影响。因此橡胶制成品的生产条件,需随时做适度的调整,若无,则可能产生制品品质的差异。
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七、橡胶贴合用双面胶区分: ! w* b% H$ I9 B9 |
4 I Y& y) m5 h9 ?1 K一般工业用双面胶,可分压克力胶系及橡胶胶系两大类。而此两大类,又都可分有基材及无基材两种型态(有基材:于胶中加上一层棉质,加强双面胶本身胶量及强度、无基材:纯胶质,确保双面胶之透明度)。因橡胶胶系的主体为CR,用于橡胶制品,极易与橡胶之硫化系统,产生反应而变黄。所以较淡颜色的橡胶制品,均采用压克力胶系中的有基材双面胶(同种类的双面胶,无论有基材或无基材,均以其本身胶质厚度做区分。
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" H' n( Z+ A3 m参考资料:中国工程橡胶网 5 X; m( r& @% i$ w% v: y
3 z! m7 C+ f0 C" f塑料的成分包括以下部分: " b$ l8 M. Z; T) H
9 C4 a4 Y* {) E塑料有单成分、多成分之分。单成分塑料仅含有塑料中必不可少的合成树脂。如有机玻璃就是一种单成分的聚甲基丙烯酸甲酯的塑料制成的,而大多数的塑料除有合成树脂外,还有填充料、硬化剂、着色剂以及其他添加剂,这就是多成分塑料。 $ l9 p" O! X( [8 H
4 }) J- K1 w% g% A' R& o1、合成树脂 ! e5 Y, N# f9 t! R. F2 b
" y- U$ O% p0 t0 M9 z. B在塑料中几乎都采用合成树脂。树脂是塑料中最主要的成分,起着胶粘剂的作用,能将塑料的其他成分胶结成一个整体。虽然加入各类添加剂可以改变塑料的性质,但树脂是决定塑料类型、性能及使用的根本因素。
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0 D4 [* v! Y! O6 ^# u在塑料装饰材料中常用的树脂种类有:
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4 g! H1 x. v6 V3 i" f' _) H. C2 @; x9 G; s+ j聚乙烯(PE)、聚氯乙烯(PVC)、聚苯乙烯(PS)、酚醛(PF)、脲醛(UF)、环氧(EP)、聚酯(PR)、聚氨酯(PU)、聚甲基丙烯酸甲酯(PUMA)、有机硅(SI)等。
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7 x4 S4 ^0 i2 O$ i. \; l' s按照受热时所发生的变化不同,合成树脂又可分为热塑性树脂和热固性树脂两种。
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9 ~+ J) E3 P- N3 d7 I(1)热塑性树脂:是具有受热软化、冷却硬化的性能,而且不起化学反应,无论加热和冷却重复进行多少次,均能保持这种性能。凡具有热塑性树脂其分子结构都属线型。它包括含全部聚合树脂和部分缩合树脂。热塑性树脂有:聚乙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚酰胺、聚甲醛、聚碳酸酯、聚苯醚、聚砜、橡胶等。热塑性树脂的优点是加工成型简便,具有较高的机械能。缺点是耐热性和刚性较差。
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(2)热固性树脂:树脂加热后产生化学变化,逐渐硬化成型,再受热也不软化,也不能溶解。热固性树脂其分子结构为体型,它包括大部分的缩合树脂,热固性树脂的优点是耐热性高,受压不易变形。其缺点是机械性能较差。热固性树脂有酚醛、环氧、氨基、不饱和聚酯以及硅醚树脂等。 2 t+ }! W. B! W6 A. O! I- \9 S
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2、填充料
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填充料可以改善和增强塑料的性能。例如:加入纤维可以提高塑料的机械强度;加入石棉可以增强塑料的耐热性能;加入云母可以增强塑料的电绝缘性能;加入石墨、二硫化钼可以改善塑料的耐磨擦、耐磨损性能。加填充料还可以降低塑料成本。
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) U: L7 r% S u1 D. ?+ \3、增塑剂 0 o0 W9 a* [! I) P# q/ g% |
5 A& I; K5 L$ R# n5 h3 E9 i# q/ `' D塑料中掺加增塑剂可以改善塑料的可塑性和柔软性,减少脆性。常用的增塑剂有:邻苯二甲酸二丁酯、邻苯二甲酸二辛酯、磷酸三甲酚酯、樟脑、二苯甲酮等。 ; y8 _: g2 Y- M5 [/ z
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4、硬化剂
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硬化剂也称固化剂或熟化剂。它的主要作用是使聚合物的线型分子结构交联成体型分子结构,从而使树脂具有热固性。酚醛树脂中常用硬化剂为乌洛托品(六亚甲基四胺)。环氧树脂常用的硬化剂有胺类、酸酐类。 ( D6 w u3 ~. Q
& I2 F5 E3 `: x2 V. V5、着色剂 1 ~: C0 u6 G, o# A" y6 G" i5 F+ P8 E
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在塑料中加入着色剂,可使塑料具有鲜艳的色彩和光泽。着色剂常采用各种颜料和染料,有时也采用能产生荧光或磷光的颜料。
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! P( `! N/ Q% C4 {2 D- c6 v6、稳定剂 ; I% I( v, D. I( W
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许多塑料在成型加工和制品使用中,由于受热、光或氧的作用,过早地发生降解、氧化断链、交联等现象,而使材料性能变坏。为了稳定塑料制品质量,延长使用寿命,通常在其组分中加入稳定剂。常用的稳定剂有硬酯酸盐、铅白、环氧化物等。
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! B' `8 Z7 c2 z7、其他添加剂 B3 q" q0 a. ^" A1 N
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塑料加工时,为了脱模和使制品光洁,常需润滑剂,常用的润滑剂有脂肪酸及其盐类。为了使塑料制品如塑料地坂、塑料地毡抗静电,则加入抗静电剂,以提高表面导电度,使带电塑料迅速放电。
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7 E' w- Q8 }4 V为了使塑料制品具有更好的性能,以适应各种使用要求,还有:抗氧剂、紫外线吸收剂、阻燃剂、发泡剂、发光剂、香脂等。 6 U' l5 w9 p! M* [
% B0 ]& y# O2 F- F' e2 Q G D; T* { d2,关于塑料的分类 :
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塑料的分类体系比较复杂,各种分类方法也有所交叉,按常规分类主要有以下三种:一是按使用特性分类;二是按理化特性分类;三是按加工方法分类。
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1 \. L7 Z% \# W9 B1、按使用特性分类
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6 t0 ^: m+ D, \; r根据名种塑料不同的使用特性,通常将塑料分为通用塑料、工程塑料和特种塑料三种类型。 : C/ T/ [/ G4 d4 Q& A9 H. {* G+ p; d: R
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2、按理化特性分类 ) t- g8 b/ Z e
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根据各种塑料不同的理化特性,可以把塑料分为热固性塑料和热塑料性塑料两种类型。 ( [; N: W4 C U2 L( D7 F. Q
1 z1 S9 W T: c- J7 G3、按加工方法分类 9 U3 K1 V, ?$ _3 b2 f; k9 z: a
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根据各种塑料不同的成型方法,可以分为膜压、层压、注射、挤出、吹塑、浇铸塑料和反应注射塑料等多种类型。 |
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