橡膠行業(yè)的特征決定了當(dāng)一國(guó)的橡膠行業(yè)成熟后,該行業(yè)的景氣狀況與整個(gè)經(jīng)濟(jì)的運(yùn)行狀況將保持很強(qiáng)的相關(guān)性:其發(fā)展周期的長(zhǎng)度與該國(guó)經(jīng)濟(jì)周期的長(zhǎng)度相當(dāng),走勢(shì)同向;但由于橡膠行業(yè)屬于基礎(chǔ)工業(yè),它的周期變化要略提前于經(jīng)濟(jì)周期的變化。另外,同樣由于橡膠行業(yè)處于國(guó)民經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)鏈的前端,其周期波動(dòng)的波幅要小于產(chǎn)業(yè)鏈末端行業(yè)的波幅,也小于整個(gè)經(jīng)濟(jì)的波幅。因此,從產(chǎn)業(yè)投資的角度看,成熟的橡膠行業(yè)比較接近收益型投資行業(yè)。中國(guó)的橡膠加工業(yè)正值蓬勃發(fā)展時(shí)期,各地的橡膠業(yè)不僅加快了中國(guó)工業(yè)的進(jìn)程,也帶動(dòng)了各地的經(jīng)濟(jì)建設(shè)發(fā)展的良好局面。我國(guó)橡膠工業(yè)比較發(fā)達(dá)的地區(qū)有:云南、廣東、山東莒縣、河北等地。
天然橡膠NR
(Natural Rubber)由橡膠樹采集膠乳制成,是異戊二烯的聚合物。具有很好的耐磨性、很高的彈性、扯斷強(qiáng)度及伸長(zhǎng)率。在空氣中易老化,遇熱變粘,在礦物油或汽油中易膨脹和溶解,耐堿但不耐強(qiáng)酸。優(yōu)點(diǎn):彈性好,耐酸堿。缺點(diǎn):不耐熱,不耐油(可耐植物油), 是制作膠帶、膠管、膠鞋的原料,并適用于制作減震零件、在汽車剎車油、乙醇等帶氫氧根的液體中使用的制品。
丁苯膠SBR
(Styrene Butadiene Copolymer)丁二烯與苯乙烯之共聚合物,與天然膠比較,品質(zhì)均勻,異物少,具有更好耐磨性及耐老化性,但機(jī)械強(qiáng)度則較弱,可與天然膠摻合使用。優(yōu)點(diǎn):低成本的非抗油性材質(zhì),良好的抗水性,硬度70以下具良好彈力,高硬度時(shí)具較差的壓縮性。缺點(diǎn):不建議使用強(qiáng)酸、臭氧、油類、油酯和脂肪及大部份的碳?xì)浠衔镏小?廣泛用于輪胎業(yè)、鞋業(yè)、布業(yè)及輸送帶行業(yè)等。
丁基橡膠IIR
(Butyl Rubber)為異丁烯與少量異戊二烯聚合而成,因甲基的立體障礙分子的運(yùn)動(dòng)比其他聚合物少,故氣體透過(guò)性較少,對(duì)熱、日光、臭氧之抵抗性大,電器絕緣性佳;對(duì)極性容劑抵抗大,一般使用溫度范圍為零下54-110℃。優(yōu)點(diǎn):對(duì)大部分一般氣體具不滲透性,對(duì)陽(yáng)光及臭氣具良好的抵抗性,可暴露于動(dòng)物或植物油或是可氣化的化學(xué)物中。缺點(diǎn):不建議與石油溶劑,膠煤油和芳?xì)渫瑫r(shí)使用。用于汽車輪胎的內(nèi)胎、皮包、橡膠膏紙、窗框橡膠、蒸汽軟管、耐熱輸送帶等。
氫化丁腈膠HNBR
(Hydrogenate Nitrile)氫化丁腈膠為丁腈膠中經(jīng)由氫化后去除部份雙鏈,經(jīng)氫化后其耐溫性、耐候性比一般丁腈橡膠提高很多,耐油性與一般丁腈膠相近。一般使用溫度范圍為零下25-150℃。優(yōu)點(diǎn):較丁腈膠擁有較佳的抗磨性,具的抗蝕、抗張、抗撕和壓縮性的特性。
在臭氧等大氣狀況下具良好的抵抗性,一般適用于洗衣或洗碗的清洗劑中。缺點(diǎn):不建議使用于醇類,酯類或是芳香族的溶液之中空調(diào)制冷業(yè),廣泛用于環(huán)保冷媒、R134a系統(tǒng)中的密封件、汽車發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)密封件。
乙丙膠EPDM
乙丙膠EPDM(Ethylene propylene Rubber)由乙烯及丙烯共聚合而成,因此耐熱性、耐老化性、耐臭氧性、安定性均非常,但無(wú)法硫磺加硫。為解決此問(wèn)題,在EP主鏈上導(dǎo)入少量有雙鏈之第三成份而可加硫即成EPDM,一般使用溫度為零下50-150℃。對(duì)極性溶劑如醇、酮等抵抗性優(yōu)點(diǎn):具良好抗候性及抗臭氧性,具的抗水性及抗化學(xué)物,可使用醇類及酮類,耐高溫蒸氣,對(duì)氣體具良好的不滲透性。缺點(diǎn):不建議用于食品用途或是暴露于芳香氫之中。高溫水蒸汽環(huán)境之密封件衛(wèi)浴設(shè)備密封件或零件。制動(dòng)(剎車)系統(tǒng)中的橡膠零件。散熱器(汽車水箱)中的密封件。
丁腈膠NBR
(Nitrile Rubber)由丙烯腈與丁二烯共聚而成,丙烯腈含量由18%-50%,丙烯腈含量越高,對(duì)石化油品碳?xì)淙剂嫌椭挚剐杂?,但低溫性能則變差,一般使用溫度范圍為零下25-100℃。丁腈膠為油封及O型圈常用之橡膠之一優(yōu)點(diǎn):具良好的抗油、抗水、抗溶劑及抗高壓油的特性。
具良好的壓縮性,抗磨及伸長(zhǎng)力。
缺點(diǎn):不適合用于極性溶劑之中,例如酮類、臭氧、硝基烴,MEK 和氯仿. ?用于制作燃油箱、潤(rùn)滑油箱以及在石油系液壓油、汽油、水、硅油、二酯系潤(rùn)滑油等流體介質(zhì)中使用的橡膠零件,特別是密封零件??烧f(shuō)是用途廣、成本低的橡膠密封件。
氯丁膠CR
(Neoprene 、Polychloroprene)由氯丁烯單體聚合而成。硫化后的橡膠彈性耐磨性好,不怕陽(yáng)光的直接照射,有特別好的耐候性能,不怕激烈的扭曲,不怕制冷劑,耐稀酸、耐硅酯系潤(rùn)滑油,但不耐磷酸酯系液壓油。在低溫時(shí)易結(jié)晶、硬化,貯存穩(wěn)定性差,在苯胺點(diǎn)低的礦物油中膨脹量大,一般使用溫度范圍為-50~150℃。優(yōu)點(diǎn):彈性良好及具良好的壓縮變形,配方內(nèi)不含硫磺,因此非常容易來(lái)制作,具抗動(dòng)物及植物油的特性,不會(huì)因中性化學(xué)物,脂肪、油脂、多種油品,溶劑而影響物性,具防燃特性。
缺點(diǎn):不建議使用強(qiáng)酸、硝基烴、酯類、氯仿及酮類的化學(xué)物之中 耐R12 制冷劑的密封件,家電用品上的橡膠零件或密封件。適合用來(lái)制作各種直接接觸大氣、陽(yáng)光、臭氧的零件。適用于各種耐燃、耐化學(xué)腐蝕的橡膠品。
合成橡膠的組成:合成橡膠是以石油、天然氣為原料,以二烯烴和烯烴為單體聚合而成的高分子。
橡膠的高分子已經(jīng)突破了單體聚合的工藝,世界的橡膠工廠已經(jīng)開始運(yùn)用更高強(qiáng)度的橡膠,用分子聚集而成,而且成本相當(dāng)?shù)牡偷摹?br/>
工業(yè)部門所需要的大大小小的橡膠制品那就更多了,品種多,用途廣,有的還有特殊要求。主要的制品有膠帶、膠管、密封墊圈、膠輥、膠板、橡膠襯里及勞動(dòng)保護(hù)用品。在礦山、煤炭、冶金等工業(yè)方面應(yīng)用膠帶來(lái)運(yùn)輸成品,各地都在不斷出現(xiàn),為了大型生產(chǎn)的需要,還生產(chǎn)出鋼絲繩芯運(yùn)輸帶和合成纖維運(yùn)輸帶。礦用磨機(jī)橡膠襯里,以鍛膠代替錳鋼,使用壽命提高了二至四倍,還減小了噪音,這一產(chǎn)品已在世界范圍內(nèi)推廣。
農(nóng)林水利
農(nóng)林水利事業(yè)的發(fā)展,也需要各種各樣的橡膠制品,除拖拉機(jī)和農(nóng)業(yè)機(jī)械用各種輪胎外,在聯(lián)合收割機(jī)需用的橡膠履帶,灌溉用水池、水跟和水庫(kù)采用的橡膠防滲層及橡膠水壩,橡膠船、救生用品等用量都在增長(zhǎng),在農(nóng)副產(chǎn)品加工設(shè)備和林、牧、漁業(yè)技術(shù)裝備等方面,都有橡膠配件。如一臺(tái)鐵?!?0型輪式拖拉機(jī),需要橡膠制品121件之多。隨著農(nóng)業(yè)機(jī)械化、農(nóng)田水利的大發(fā)展,所需橡膠制品會(huì)愈來(lái)愈多。
橡膠不僅用于醫(yī)療衛(wèi)生,還應(yīng)用于儲(chǔ)藏水果和蔬菜。自1954年以來(lái)氣調(diào)技術(shù)取得很大進(jìn)展,被橡膠薄膜廣泛地應(yīng)用于硅橡膠宙氣調(diào)控儲(chǔ)藏水果。硅橡膠對(duì)CO2和O2有著透氣性及適當(dāng)透氣比。二者的比是6:1,也就是說(shuō):二氧化碳擴(kuò)散速度透過(guò)硅橡膠窗比氧要快六倍。比聚乙烯塑料薄膜進(jìn)過(guò)的二氧化碳和氧約快為200倍。根據(jù)不同果品蔬菜品種的呼吸強(qiáng)度及數(shù)量等的差異,制成各種大小的硅橡膠宙餃嵌在塑料薄膜控上,即可使袋內(nèi)維持適量的CO2,形成良好的氣體儲(chǔ)藏環(huán)境,從而抑制果品蔬菜呼吸強(qiáng)度,延緩代謝速度,推遲水果蔬菜的后熟過(guò)程,減少水分蒸公防止腐爛。從儲(chǔ)藏蘋果的試驗(yàn)對(duì)比來(lái)看,采用塑料薄膜包裝儲(chǔ)藏五個(gè)月,自然消耗是0.7%以下,未用的自然消耗可達(dá)5.83%。再如,用硅橡膠薄膜氣調(diào)帳保存西紅抵經(jīng)一個(gè)月全部保青好果率達(dá)70%以上,失重3.6%,取出后全部果實(shí)都能正常轉(zhuǎn)紅成熟。不用氣調(diào)帳的西紅柿一周內(nèi)就轉(zhuǎn)紅成熟,不能再儲(chǔ)。
廢橡膠的危害
廢橡膠的處理是當(dāng)今人們面臨的嚴(yán)重問(wèn)題之一。為了滿足不斷提高的材料性能要求,橡膠朝著高強(qiáng)度、耐磨、穩(wěn)定和耐老化的方向發(fā)展,但是同時(shí)造成了廢棄后的橡膠長(zhǎng)時(shí)期不能自然降解的問(wèn)題,大量的廢舊橡膠造成了比塑料污染(白色污染)更難處理的黑色污染。另一方面浪費(fèi)了寶貴的橡膠資源。
全世界每年有數(shù)百萬(wàn)噸廢橡膠產(chǎn)生,數(shù)量如此,如何對(duì)其進(jìn)行有效處理已成為全社會(huì)普遍關(guān)注的問(wèn)題。為此,除將堆積如山的廢棄橡膠制品當(dāng)燃料焚燒外,自1910年開始,各國(guó)科學(xué)家紛紛研究更為有效的廢橡膠再生處理技術(shù)。再生膠是指廢舊硫化橡膠經(jīng)過(guò)粉碎、加熱、機(jī)械處理等物理化學(xué)過(guò)程,使其從彈性狀態(tài)變成具有塑性和粘性的、能夠再硫化的橡膠。再生過(guò)程的實(shí)質(zhì)是在熱、氧、機(jī)械作用和再生劑的化學(xué)與物理作用等的綜合作用下,使硫化膠網(wǎng)絡(luò)破壞降解,斷裂位置既有交聯(lián)鍵,也有交聯(lián)鍵之間的大分子鍵。
三元乙丙橡膠是乙烯、丙烯以及非共軛二烯烴的三元共聚物,1963年開始商業(yè)化生產(chǎn)。每年全世界的消費(fèi)量是80萬(wàn)噸。EPDM主要的特性就是其的耐氧化、抗臭氧和抗侵蝕的能力。由于三元乙丙橡膠屬于聚烯烴(PO)家族,它具有的硫化特性。在所有橡膠當(dāng)中,EPDM具有低的比重,能吸收大量的填料和油而對(duì)特性影響不大,因此可以制作成本低廉的橡膠化合物。
分子結(jié)構(gòu)和特性
三元乙丙是乙烯、丙烯和非共軛二烯烴的三元共聚物。二烯烴具有特殊的結(jié)構(gòu),只有兩鍵之一的才能共聚,不飽和的雙鍵主要是作為交鏈處。另一個(gè)不飽和的不會(huì)成為聚合物主鏈,只會(huì)成為邊側(cè)鏈。三元乙丙的主要聚合物鏈?zhǔn)峭耆柡偷摹_@個(gè)特性使得三元乙丙可以抵抗熱,光,氧氣,尤其是臭氧。三元乙丙本質(zhì)上是無(wú)極性的,對(duì)極性溶液和化學(xué)物具有抗性,吸水率低,具有良好的絕緣特性。
在三元乙丙生產(chǎn)過(guò)程中,通過(guò)改變?nèi)龁误w的數(shù)量,乙烯丙烯比,分子量及其分布以及硫化的方法可以調(diào)整其特性。