橡胶制品的分类及其特点:橡胶制品分类橡胶制品主要是指采用天然及合成橡胶为主要原材料生产加工而成的产品,其中还包括由废橡胶再生产的橡胶产品。由于橡胶制品的种类较为繁杂,致使很难进行详细的归类。通常情况下,橡胶制品可大致分为天然橡胶制品和合成橡胶制品两大类。天然橡胶制品。这类橡胶制品采用的主要原料为天然橡胶,主要产于三叶橡胶树中。橡胶树表皮被割开后,会有乳白色的液体流出,通常我们将之称为胶乳。胶乳经过加工处理后,便可以得到天然橡胶。合成橡胶。所谓合成橡胶就是指采用不同的单体原料,通过人工合成的方法制得的橡胶。合成橡胶比较典型的有丁钠橡胶,这是由俄罗斯著名的化学家列别捷夫以金属钠作为引发剂与丁二烯聚合而成的。随着这种合成橡胶的出现,合成橡胶越来越多,如丁苯橡胶、氯丁橡胶等等。由于天然橡胶仅能从三叶树中溢出的乳胶获得,而合成橡胶的途径较多。所以,合成橡胶的产量远远超过了天然橡胶。橡胶制品的特点无论是天然橡胶制品还是合成橡胶制品均具有以下特性:其一,橡胶制品在加工成型的过程中,一般都会经过较大的压力压制,由于橡胶本身属于弹性体。近年来,随着我国原油开采量的不断增大,石油钻采工程随之增多。在石油钻采的过程中,通常会使用到大量的橡胶制品,如固井胶塞、橡胶封隔器等等,这些橡胶制品均在石油钻采中有着十分明显的作用。基于此点,本文首先简要介绍了橡胶制品的分类及其特点,并在此基础上细致分析了橡胶制品在石油钻采工程的具体运用。
橡胶分为天然橡胶和合成橡胶。天然橡胶主要来源于三叶橡胶树,当这种橡胶树的表皮被割开时,就会流出乳白色的汁液,称为胶乳,胶乳经凝聚、洗涤、成型、干燥即得天然橡胶。合成橡胶是由人工合成方法而制得的,采用不同的原料(单体)可以合成出不同种类的橡胶。1900年~1910年化学家C.D.哈里斯(Harris)测定了天然橡胶的结构是异戊二烯的高聚物,这就为人工合成橡胶开辟了途径。1910年俄国化学家SV列别捷夫(Lebedev,1874—1934)以金属钠为引发剂使1,3—丁二烯聚合成丁钠橡胶,以后又陆续出现了许多新的合成橡胶品种,如顺丁橡胶、氯丁橡胶、丁苯橡胶等等。合成橡胶的产量已大大超过天然橡胶,其中产量最大的是丁苯橡胶。
轮胎和一般工业橡胶制品。通用橡胶的需求量大,是合成橡胶的主要品种。
胶鞋等。顺丁橡胶的缺点是抗撕裂性能交差,抗湿滑性能不好。
耐油性和丁苯橡胶接近。乙丙橡胶的用途十分广泛,可以作为轮胎胎侧、胶条和内胎以及汽车的零部件,还可以作电线、电缆包皮及高压、超高压绝缘材料。还可制造胶鞋、卫生用品等浅色制品。
胶管、垫圈以及耐化学腐蚀的设备衬里。
硫化橡胶的普遍结构。由于分子量很大,无外力作用下,呈细团状。当外力作用,撤除外力,细团的纠缠度发生变化,分子链发生反弹,产生强烈的复原倾向,这便是橡胶高弹性的由来。
支链结构:橡胶大分子链的支链的聚集,形成凝胶。凝胶对橡胶的性能和加工都不利。在炼胶时,各种配合剂往往进步了凝胶区,形成局部空白,形成不了补强和交联,成为产品的薄弱部位。
交联结构:线型分子通过一些原子或原子团的架桥而彼此连接起来,形成三维网状结构。随着硫化历程的进行,这种结构不断加强。这样,链段的自由活动能力下降,可塑性和伸长率下降,强度,弹性和硬度上升,压缩永久变形和溶胀度下降。
各分类橡胶材质优缺点及用途
天然橡胶 NR (Natural Rubber)
由橡胶树采集胶乳制成,是异戊二烯的聚合物.具有很好的耐磨性、很高的弹性、扯断强度及伸长率.在空气中易老化,遇热变粘,在矿物油或汽油中易膨胀和溶解,耐碱但不耐强酸. 优点:弹性好,耐酸碱。缺点:不耐候,不耐油(可耐植物油) 是制作胶带、胶管、胶鞋的原料,并适用于制作减震零件、在汽车刹车油、乙醇等带氢氧根的液体中使用的制品。
丁苯胶 SBR (Styrene Butadiene Copolymer)
丁二烯与苯乙烯之共聚合物,与天然胶比较,品质均匀,异物少,具有更好耐磨性及耐老化性,但机械强度则较弱,可与天然胶掺合使用。 优点:低成本的非抗油性材质,良好的抗水性,硬度70 以下具良好弹力,高硬度时具较差的压缩性,缺点: 不建议使用强酸、臭氧、油类、油酯和脂肪及大部份的碳氢化合物之中。 广泛用于轮胎业、鞋业、布业及输送带行业等。
丁基橡胶 IIR (Butyl Rubber)
为异丁烯与少量异戊二烯聚合而成,因甲基的立体障碍分子的运动比其他聚合物少,故气体透过性较少,对热、日光、臭氧之抵抗性大,电器绝缘性佳;对极性容剂抵抗大,一般使用温度范围为-54-110 ℃. 优点:对大部份一般气体具不渗透性,对阳光及臭气具良好的抵抗性可暴露于动物或植物油或是可气化的化学物中。缺点:不建议与石油溶剂,胶煤油和芳氢同时使用 用于汽车轮胎的内胎、皮包、橡胶膏纸、窗框橡胶、蒸汽软管、耐热输送带等