橡塑

通過(guò)對(duì)天然橡膠的化學(xué)成分進(jìn)行剖析，發(fā)現(xiàn)它的基本組成是異戊二烯。于是啟發(fā)人們用異戊二烯作為單體進(jìn)行聚合反應(yīng)，得到了合成橡膠，稱(chēng)為異戊橡膠。異戊橡膠的結(jié)構(gòu)與性能基本上與天然橡膠相同。由于當(dāng)時(shí)異戊二烯只能從松節(jié)油中獲得，原料來(lái)源受到限制，而丁二烯則來(lái)源豐富，因此以丁二烯為基礎(chǔ)開(kāi)發(fā)了一系列合成橡膠。如順丁橡膠、丁苯橡膠、丁腈橡膠和氯丁橡膠等。

隨著石油化學(xué)工業(yè)的發(fā)展，從油田氣、煉廠氣經(jīng)過(guò)高溫裂解和分離提純，可以得到乙烯、丙烯、丁烯、異丁烯、丁烷、戊烯、異戊烯等各種氣體，它們是制造合成橡膠的好原料。

世界橡膠產(chǎn)量中，天然橡膠僅占15%左右，其余都是合成橡膠。合成橡膠品種很多，性能各異，在許多場(chǎng)合可以代替、甚至超過(guò)天然橡膠。合成橡膠可分為通用橡膠和特種橡膠。通用橡膠用量較大，例如丁苯橡膠占合成橡膠產(chǎn)量的60%；其次是順丁橡膠，占15%；此外還有異戊橡膠、氯丁橡膠、丁鈉橡膠、乙丙橡膠、丁基橡膠等，它們都屬通用橡膠。

橡膠原料的配制可分三個(gè)基本過(guò)程。

1.塑煉:塑練是將生膠剪斷，并將生膠可塑化、均勻化，幫助配合劑的混練作業(yè)。其效果是改善藥品的分散，防止作業(yè)中產(chǎn)生摩擦熱，而致橡膠發(fā)生焦燒現(xiàn)象，進(jìn)而改變橡膠的加工性。

2.混煉:混練是將配合藥物均勻混入塑煉完成的生膠中，而混煉的優(yōu)劣，直接影響制品的良否。藥物分散不均，分子結(jié)構(gòu)無(wú)法完全交聯(lián)，橡膠則無(wú)法達(dá)到理想的物性。

3.壓出:混煉完成的生膠，經(jīng)過(guò)壓出作業(yè)，將膠料中含有的多余空氣壓出，并完成所需的厚度，以利于模具內(nèi)之成型作業(yè)。

生膠可分別為天然橡膠及合成橡膠兩大類(lèi)。

1.天然橡膠:由橡膠樹(shù)干切割口，收集所流出的膠漿，經(jīng)過(guò)去雜質(zhì)、凝固、煙熏、干燥等加工程序，而形成的生膠料。

2.合成橡膠:由石化工業(yè)所產(chǎn)生的副產(chǎn)品，依不同需求，合成不同物性的生膠料。常用的如:SBR、NBR、EPDM、BR、IIR、CR、Q、FKM等。但因合成方式的差異，同類(lèi)膠料可分出數(shù)種不同的生膠，又經(jīng)由配方的設(shè)定，任何類(lèi)型膠料，均可變化成千百種符合制品需求的生膠料。

天然橡膠來(lái)自熱帶和亞熱帶的橡膠樹(shù)。由于橡膠在工業(yè)、農(nóng)業(yè)、國(guó)防領(lǐng)域中有重要作用，因此它是重要的戰(zhàn)略物資，這促使缺乏橡膠資源的國(guó)家率先研究開(kāi)發(fā)合成橡膠。

橡膠和塑料的區(qū)別

簡(jiǎn)單的說(shuō)，塑料與橡膠最本質(zhì)的區(qū)別在于塑料發(fā)生形變時(shí)塑性變形，而橡膠是彈性變形。換句話說(shuō)，塑料變形后不容易恢復(fù)原狀態(tài)，而橡膠相對(duì)來(lái)說(shuō)就容易得多。塑料的彈性是很小的，通常小于100%，而橡膠可以達(dá)到1000%甚至更多。塑料在成型上絕大多數(shù)成型過(guò)程完畢產(chǎn)品過(guò)程也就完畢；而橡膠成型過(guò)程完畢后還得需要硫化過(guò)程。

塑料與橡膠同屬于高分子材料，主要由碳和氫兩種原子組成，另有一些含有少量氧、氮、氯、硅、氟、硫等原子，其性能特殊，用途也特別。在常溫下,塑料是固態(tài)，很硬，不能拉伸變形。而橡膠硬度不高，有彈性，可拉伸變長(zhǎng)，停止拉伸又可回復(fù)原狀。這是由于它們的分子結(jié)構(gòu)不同造成的。另一不同點(diǎn)是塑料可以多次回收重復(fù)使用，而橡膠則不能直接回收使用，只能經(jīng)過(guò)加工制成再生膠，然后才可用。塑料在100多度至200度時(shí)的形態(tài)與橡膠在60至100度時(shí)的形態(tài)相似，塑料不包括橡膠。

復(fù)雜的說(shuō)，廣義地說(shuō)，橡膠其實(shí)是塑料的一種，塑料包括橡膠?，F(xiàn)詳細(xì)介紹之。

一般工業(yè)用雙面膠，可分壓克力膠系及橡膠膠系兩大類(lèi)。而此兩大類(lèi)，又都可分有基材及無(wú)基材兩種型態(tài)(有基材:于膠中加上一層棉質(zhì)，加強(qiáng)雙面膠本身膠量及強(qiáng)度、無(wú)基材:純膠質(zhì)，確保雙面膠之透明度)。因橡膠膠系的主體為CR，用于橡膠制品，極易與橡膠之硫化系統(tǒng)，產(chǎn)生反應(yīng)而變紫色。所以較淡顏色的橡膠制品，均采用壓克力膠系中的有基材雙面膠(同種類(lèi)的雙面膠，無(wú)論有基材或無(wú)基材，均以其本身膠質(zhì)厚度做區(qū)分。

生膠分子結(jié)構(gòu)為不飽和長(zhǎng)鍵的彈性體，所以成型的要件中，需有適當(dāng)?shù)乃幤诽砑游锛巴庠诃h(huán)境因素(如時(shí)間、溫度、壓力等) ，將其不飽和鍵破壞，再重新結(jié)合為飽和鍵，并以真空輔助，將內(nèi)含的空氣完全逼出。

如此，才可令成型的橡膠，發(fā)揮其應(yīng)有的特性。若其成型過(guò)程有任何缺失(如配方錯(cuò)誤、時(shí)間不足、溫度失當(dāng)?shù)?，則可造成物性流失，多余藥物釋出，變形，老化加速，種種嚴(yán)重不良現(xiàn)象產(chǎn)生。

長(zhǎng)期接觸橡塑產(chǎn)品對(duì)人體的健康十分有害,許多小孩子喜歡將這種香氣重、色彩艷的橡皮擦放在嘴里嚼,小孩的抵抗能力相對(duì)較弱,因此危害很大。

依橡膠成品所處的環(huán)境條件，隨時(shí)間的經(jīng)過(guò)，引起龜裂或硬化，橡膠物性退化等現(xiàn)象，稱(chēng)之為老化現(xiàn)象。引起老化的原因，內(nèi)部因素。

內(nèi)部因素:內(nèi)部因素有橡膠的種類(lèi)、成型方式、鍵結(jié)程度、配合藥物的種類(lèi)、加工工程中的因子等。

老化現(xiàn)象的防止，著重于正確的膠種選擇及配方設(shè)計(jì)，外加嚴(yán)謹(jǐn)?shù)纳a(chǎn)理念。如此才可增加橡膠制成品的壽命，并發(fā)揮應(yīng)有的特殊功能。

塑料制作污染成本非常高，尤其對(duì)于空氣污染、排放污染造成了非常大的影響，而排放出的氣體及污水都帶有非常刺鼻的化學(xué)物質(zhì)成分，生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生黑煙帶有劇毒。

橡塑也分為兩種：天然橡塑和合成橡塑，合成橡塑也具有污染排放帶有劇毒；而國(guó)家提倡使用天然橡塑來(lái)加工，天然橡塑制作為零污染零排放，正好符合低碳生活的國(guó)際議題，但天然橡塑對(duì)于以上兩種也具有性能上的區(qū)別。

1.橡膠制品成型時(shí)，經(jīng)過(guò)大壓力壓制，其因彈性體所俱備之內(nèi)聚力無(wú)法消除，在成型離模時(shí)，往往產(chǎn)生極不穩(wěn)定的收縮(橡膠的收縮率，因膠種不同而有差異) ，必需經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后，才能和緩穩(wěn)定。所以，當(dāng)一橡膠制品設(shè)計(jì)之初，不論配方或模具，都需謹(jǐn)慎計(jì)算配合，若否，則容易產(chǎn)生制品尺寸不穩(wěn)定，造成制品品質(zhì)低落。

2.橡膠屬熱溶熱固性之彈性體，塑料則屬于熱溶冷固性。橡膠因硫化物種類(lèi)主體不同，其成型固化的溫度范圍，亦有相當(dāng)?shù)牟罹啵踔量梢驓夂蚋淖?，室?nèi)溫濕度所影響。因此橡膠制成品的生產(chǎn)條件，需隨時(shí)做適度的調(diào)整，若無(wú)，則可能產(chǎn)生制品品質(zhì)的差異。

3.橡塑九縱閉泡式結(jié)構(gòu)能夠有效地阻止熱傳導(dǎo)

4.導(dǎo)熱系數(shù)，在0°C時(shí)不超過(guò)0.034W/m·k。

5.表面放熱系數(shù)高，達(dá)到9W/mk

6.具有優(yōu)異的抗水汽滲透能力 濕阻μ≥5,000 構(gòu)成“內(nèi)置”的防水汽層，使保溫板整體既是保溫層又是防潮層。

橡塑材料因其化學(xué)結(jié)構(gòu)的獨(dú)特性，屬于易燃產(chǎn)品，在燃燒過(guò)程中產(chǎn)生融滴。為了滿(mǎn)足使用中阻燃的要求，國(guó)際上普遍采用以下的辦法：

1、提高氧指數(shù)。材料的氧指數(shù)是指維持該材料持續(xù)燃燒的最低氧氣濃度，氧指數(shù)越高表明材料阻燃性能越好，反之則差。氧指數(shù)>26，在空氣中會(huì)離火自熄，氧指數(shù)>32，在空氣中很難燃燒。對(duì)易燃材料的氧指數(shù)提高一般采用的方法有：共聚法――即在分子鏈上通過(guò)共聚反應(yīng)引入X、P、N等原子，在材料燃燒分解時(shí)產(chǎn)生的HX、NH3等能稀釋斷鏈產(chǎn)生的小分子烯烴、烷烴的密度，抑制燃燒反應(yīng)的進(jìn)行；接枝法――即將阻燃性好的單體通過(guò)接枝反應(yīng)在易燃的分子鏈上，以提高其阻燃性；交聯(lián)法――即將線性分子鏈通過(guò)交聯(lián)反應(yīng)在分子鏈間形成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)來(lái)達(dá)到提高氧指數(shù)的目的。橡塑材料提高氧指數(shù)的辦法則是交聯(lián)法。

2、加入阻燃添加劑，使其燃燒的產(chǎn)物隔絕空氣與可燃?xì)怏w，提高產(chǎn)品的阻燃性能。阻燃添加劑分成兩種：鹵系添加劑和金屬氫氧化物阻燃劑。

鹵系添加劑是指含鹵素的阻燃劑，如氯系、溴系等阻燃劑，它們?cè)诨鹧孀饔孟?，釋放出惰性氣體，隔絕氧氣，從而達(dá)到阻燃的目的。但是另一方面，在高溫作用下，鹵系阻燃劑會(huì)因?yàn)槟巯酂岱纸猱a(chǎn)物不能充分燃燒，產(chǎn)生大量有毒腐蝕性氣體，形成二次污染，雖然阻止了燃燒，但生成的煙氣濃度較大，煙密度較高，產(chǎn)生的有毒氣體再一次傷害了人們的身體健康。

金屬氫氧化物阻燃劑是指含有AL（OH）3、Mg（OH）2等氫氧化物的阻燃劑，此類(lèi)添加劑在200℃以上的溫度下吸熱脫水，帶走產(chǎn)生的燃燒熱，其脫水生產(chǎn)的氧化物在材料表面形成一道堅(jiān)固致密的阻燃屏障，起到絕熱防護(hù)作用，從而降低燃燒速度、防止火焰蔓延，達(dá)到抑制燃燒的目的，且不產(chǎn)生融滴，燃燒產(chǎn)煙濃度小，是一種比較理想的阻燃添加劑。

NBR-PVC丁氰橡膠是極性材料，加入氫氧化物阻燃劑，會(huì)大大降低材料的理化性能，廢品率增高，不能連續(xù)生產(chǎn)。另外，國(guó)內(nèi)的橡塑材料生產(chǎn)廠由于受到生產(chǎn)成本的影響，只能采用含鹵素的阻燃劑，這就是那些低價(jià)橡塑材料燃燒時(shí)產(chǎn)生大量黑色、嗆人的有毒氣體的根本原因。EPDM三元乙丙橡膠是非極性材料，加入氫氧化物阻燃劑后，反而會(huì)極大地提高其物理性能，雖然成本高，但廢品率低，燃燒時(shí)煙密度低。

抗震性能橡塑保溫管具有很高的彈性，因而能最大限度地減少冷凍水和熱水管道在使用過(guò)程中的振動(dòng)和共振。

柔韌性能　橡塑保溫管具有良好的繞性及韌性，施工中容易處理彎曲和不規(guī)則的管道，而且可以省工省料。

安裝方便，外形美觀　因本產(chǎn)品富柔軟性，安裝簡(jiǎn)易方便。管道安裝：可套上后一起安裝，也可將本管材縱向切開(kāi)后再用鋁箔膠帶粘合而成。對(duì)閥門(mén)、三通、彎頭等復(fù)雜部件，可將板材裁剪后，按不同形狀包上粘合，確保整個(gè)系統(tǒng)的嚴(yán)密性，從而保證了整個(gè)系統(tǒng)的保溫性。又因本材料外表有橡膠的光滑平整，以及它本身的優(yōu)異性能，不需另加隔汽層，防護(hù)層，減少了施工中的麻煩，也保證了外形美觀、平整。當(dāng)設(shè)備或管道檢修時(shí)，剝離下來(lái)的本材料可重復(fù)使用，性能不變。

其它優(yōu)點(diǎn)　橡塑保溫管使用起來(lái)十分安全，既不會(huì)刺激皮膚，也不會(huì)危害健康。它們能防止霉菌生長(zhǎng)，避免害蟲(chóng)或老鼠嚙咬，而且耐酸抗堿，性能優(yōu)越。這些性能使華美橡塑成為保護(hù)管道的理想絕熱材料，防止它們因大氣介質(zhì)或工業(yè)環(huán)境而受到腐蝕。

橡塑共混的基礎(chǔ)是它們之間的相容性, 而相容又取決于兩種材料的分子結(jié)構(gòu)、分子量及其分布、分子鏈取向、結(jié)晶性、分子排列、大分子鏈的相互作用力, 集聚狀態(tài)等一系列因素。一般而言, 要獲得理想的共混效果, 參與共混的兩相的溶解度、極性、表面張力及粘度越接近越好。

為提高共混相容性, 可以采取以下幾項(xiàng)措施。

(1) 添加相容劑, 以降低界面張力, 促進(jìn)兩者的分子鏈段在界面處被激活并結(jié)合。

(2) 就地復(fù)合　以單體或初級(jí)聚合物作為一種組份加入到另一組份中, 通過(guò)共混得到共聚物。如在NBR 中加入甲基丙烯酸甲酯(MMA ) 單體, 可得到高強(qiáng)度接枝共聚物。

(3) 共交聯(lián)　加入兩相均能接受的交聯(lián)劑( 如DCP) , 以增強(qiáng)共混界面的結(jié)合, 從而改善共混體的性能。例如用DCP 可同時(shí)交聯(lián)NR —EVA。