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精彩词条

橡塑

补充:0  浏览:4170  发布时间:2012-11-9

  Rubber and plastic 橡塑是橡胶和塑料产业的统称,它们都是石油的附属产品,它们在来源上都是一样的,不过,在制成产品的过程里,物性却不一样,用途更是不同,橡胶用的广的就是轮胎,塑料在随着技术和市场的需求和用途越来越是广泛,在日常生活里头已经离不开了。
  橡胶和塑料的区别
  简单的说,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。
  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.
  复杂的说,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。
  生胶的形成
  生胶可分别为天然橡胶及合成橡胶两大类。
  1.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。
  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。
  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。
  橡胶的化学成分
  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。
  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。
  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。
  橡胶原料的配制
  橡胶原料的配制可分三个基本过程。
  1.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。
  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。
  3.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。
  橡胶的成型
  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。
  橡胶的老化现象
  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,内部因素。
  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。
  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。
  橡胶制品的基本特性
  1.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。
  2.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。
  橡胶贴合用双面胶区分
  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,产生反应而变紫色。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。
  橡塑制品的危害
  长期接触橡塑产品对人体的健康十分有害,许多小孩子喜欢将这种香气重、色彩艳的橡皮擦放在嘴里嚼,小孩的抵抗能力相对较弱,因此危害很大。
  塑料与橡塑的污染成本
  塑料制作污染成本非常高,尤其对于空气污染、排放污染造成了非常大的影响,而排放出的气体及污水都带有非常刺鼻的化学物质成分,生产过程中产生黑烟带有剧毒。
  橡塑也分为两种:天然橡塑和合成橡塑,合成橡塑也具有污染排放带有剧毒;而现在国家提倡使用天然橡塑来加工,天然橡塑制作为零污染零排放,正好符合现在低碳生活的国际议题,但天然橡塑对于以上两种也具有性能上的区别。
  橡塑材料的阻燃性能
  橡塑材料因其化学结构的独特性,属于易燃产品,在燃烧过程中产生融滴。为了满足使用中阻燃的要求,目前国际上普遍采用以下的办法:
  1、提高氧指数。材料的氧指数是指维持该材料持续燃烧的最低氧气浓度,氧指数越高表明材料阻燃性能越好,反之则差。氧指数>26,在空气中会离火自熄,氧指数>32,在空气中很难燃烧。对易燃材料的氧指数提高一般采用的方法有:共聚法――即在分子链上通过共聚反应引入X、P、N等原子,在材料燃烧分解时产生的HX、NH3等能稀释断链产生的小分子烯烃、烷烃的密度,抑制燃烧反应的进行;接枝法――即将阻燃性好的单体通过接枝反应在易燃的分子链上,以提高其阻燃性;交联法――即将线性分子链通过交联反应在分子链间形成网状结构来达到提高氧指数的目的。橡塑材料提高氧指数的办法则是交联法。
  2、加入阻燃添加剂,使其燃烧的产物隔绝空气与可燃气体,提高产品的阻燃性能。阻燃添加剂分成两种:卤系添加剂和金属氢氧化物阻燃剂。
  卤系添加剂是指含卤素的阻燃剂,如氯系、溴系等阻燃剂,它们在火焰作用下,释放出惰性气体,隔绝氧气,从而达到阻燃的目的。但是另一方面,在高温作用下,卤系阻燃剂会因为凝聚相热分解产物不能充分燃烧,产生大量有毒腐蚀性气体,形成二次污染,虽然阻止了燃烧,但生成的烟气浓度较大,烟密度较高,产生的有毒气体再一次伤害了人们的身体健康。
  金属氢氧化物阻燃剂是指含有AL(OH)3、Mg(OH)2等氢氧化物的阻燃剂,此类添加剂在200℃以上的温度下吸热脱水,带走产生的燃烧热,其脱水生产的氧化物在材料表面形成一道坚固致密的阻燃屏障,起到绝热防护作用,从而降低燃烧速度、防止火焰蔓延,达到抑制燃烧的目的,且不产生融滴,燃烧产烟浓度小,是一种比较理想的阻燃添加剂。
  NBR-PVC丁氰橡胶是极性材料,加入氢氧化物阻燃剂,会大大降低材料的理化性能,废品率增高,不能连续生产。另外,国内的橡塑材料生产厂由于受到生产成本的影响,只能采用含卤素的阻燃剂,这就是那些低价橡塑材料燃烧时产生大量黑色、呛人的有毒气体的根本原因。
  EPDM三元乙丙橡胶是非极性材料,加入氢氧化物阻燃剂后,反而会极大地提高其物理性能,虽然成本高,但废品率低,燃烧时烟密度低。

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