谈橡胶材料的技术发展及应用论文_黄应鹏

谈橡胶材料的技术发展及应用论文_黄应鹏

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摘要:橡胶材料是人类的伟大发明,在人们的生活之中被广泛的应用,当前随着科技的发展,各式各样的橡胶材料不断问世,给人类的生活和工作带来了极大的便利,尤其是高性能橡胶材料的发展在一定程度上促进了人类文明的进步。本文详细介绍了橡胶的发展和应用。

关键词:橡胶材料;技术发展;应用

人类从橡胶树、橡胶草等植物中提取胶质,并加工制成天然橡胶,橡胶材料以其良好的性能获得了人们的青睐,同时,各种新技术合成的橡胶材料表现出更加良好的性能,当前橡胶材料广泛应用于汽车、装修、医疗、土木建筑、通信、文教工具、生活用品之中,为人们的生活提供了极大的便利。

一、天然橡胶

天然橡胶是从橡胶树、橡胶草当中提取出来的,是人们应用最早的橡胶材料。天然橡胶具有良好的电性能,但是其溶剂适应性较差,尤其是在非极性溶剂之中很容易发生溶胀,同时其耐油性能、耐磨性、抗氧化能力、抗紫外线的性能也比较的差,下面详细介绍天然橡胶的种类和应用。

1.1 天然橡胶的改性

改性天然橡胶有四种:首先是环氧化天然橡胶改良后具有优良的性能,例如:其粘合性、耐油性、抗摩擦性等对于天然橡胶有了明显的改进,因此,在工业之中被广泛的应用。其次是充油天然橡胶的改性,尤其是在汽车轮胎的应用当中,可以有效的提高汽车的抓地性,是一种优良的轮胎材料。再次是接枝天然橡胶改性,改性后的橡胶材料具有良好的抗冲击性能、耐动态疲劳性等等,提高了橡胶的使用性能。最后是氯化天然橡胶改良,其具有良好的成膜性能、耐磨性、抗腐蚀性等等,在工业各个方面得到广泛的应用。

1.2 银菊胶

由于传统的三大天然橡胶的产量较低,不能够满足橡胶工业的发展,因此,要不断的寻找新的橡胶材料,银菊胶含有20%的聚异戊二烯,并且其产量较大,其性能优良,在轮胎中应用效果良好,同时其蛋白质含量为零,为乳胶产业的发展提供了的动力。

1.3 杜仲胶

杜仲胶的性能良好,容易和同橡胶、同塑料共混,从而获取性能不同的材料,同时其和其他天然橡胶结合在一起使用,表现出了良好的硬度,其耐疲劳性能优良,很适合应用在汽车轮胎之中。其次杜仲胶经过改性之后,其交联度增高的时候,产物逐渐成为橡胶,充分扩展了杜仲胶的使用范围。再者杜仲胶改性后,各项性能接近完美橡胶的要求。尤其是在硫化后,其产物具有良好的记忆功能,减少了使用过程之中的破坏。鉴于其独特的性能,杜仲胶在医学假肢中广泛应用,同时在军工、汽车产业中应用较多。

二、合成橡胶

2.1 丁苯橡胶

丁苯橡胶是合成橡胶中性能最为良好的材料,在人类的生活中广泛使用,因为其通用性较好,因此,在轮胎之中应用最为广泛。丁苯橡胶的巨大需求也促进了其合成技术的革新,当前已经发展到第三代,其产品更加环保,尤其是杰昂公司和旭化成公司革新了合成工艺,增加了其性能,而我国的部分企业生产的产品也达到了同类产品的性能和环保要求。

2.2 聚丁二烯橡胶

这类橡胶具有良好的耐磨性,同时其价格低廉,因此是全球第二大产量的合成橡胶。不同的生产工艺合成的橡胶其微观结构、宏观结构不同,在轮胎中表现出的性能也不尽相同,当前溶聚顺式1,4―聚丁二烯橡胶的研制成功,对橡胶产业影响巨大。锂系聚丁二烯橡胶具有良好的耐寒性,同时色泽良好,因此是当前研究的热点。

2.3 合成聚异戊二烯橡胶

合成聚异戊二烯橡胶有着良好的性能,荷兰的聚合物公司开发出的合成聚异戊二烯橡胶,获得了外科手套制作商的青睐,由于其性能十分接近天然橡胶,因此其应用范围广泛,此外利用这类橡胶制作成的硫化胶膜也具有高强度、高伸长率。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆当前聚异戊二烯橡胶在子午线轮胎中表现除了极大的优势,从而也带动了橡胶产量的不断增大。

2.4 乙丙橡胶

乙丙橡胶的生产量不断扩大,并开发出了超低粘度的橡胶,其具有良好的耐热性、耐氧化性、稳定性等,同时这种材料和其他橡胶材料的混合使用,能表现出优良的性能。乙丙橡胶在各个领域中广泛应用,美国的公司采用催化剂合成了液体的乙丙橡胶,改善了其抗龟裂性能。当前三元乙丙橡胶开始广泛地用于汽车领域,在发动机中起着重要的作用,同时其良好的密封效果也获得了人们的青睐。

2.5 丁腈橡胶

丁腈橡胶自从问世以来,逐渐的向高性能化和高附加值化发展,通过改性可以开发出多种高性能的产品,例如:氢化丁腈橡胶,具有良好的耐热性、耐氧化性,同时还具有良好的机械强度,因此,广泛应用与各种汽车零部件当中。当前采用动态硫化技术生产的丁腈橡胶具有良好的性能,其需求量不断的增大,广泛应用于软管、垫片、皮革之中。

2.6 丁基橡胶

丁基橡胶需求量最大的领域是轮胎行业,占据了总消耗量的80%,此外国外也正在积极的开发性能更加良好的材料,例如埃克森公司研发出新型的橡胶材料,显著改善了其加工性能,并基于需求制造出了更多的材料。

2.7 氯丁橡胶

氯丁橡胶的需求量较小,尤其是当前世界总体经济不景气,造成了其需求量进一步下降,国际需求量处于供大于求的关系,但是随着新技术的发展,其需求量已经逐步的恢复供求平衡状况。

2.8 发泡橡胶

发泡橡胶在汽车轮胎中广泛应用,因为其具有微小的凹凸,有效的防止轮胎积水现象,同时其硬度较小,制动距离比传统的橡胶轮胎缩短了10%~15%左右。发泡橡胶的制备是通过热分解式的发泡制成,当前发泡橡胶的制作工艺不断发展,采用全新的海绵技术,其产品的性能更加优良,弹性恢复能力更强,减少了对排气的需求,更容易模压和挤出。

三、橡胶材料在土木工程中的界面问题

在土木工程中,会应用到大量的各种各样的建筑材料,但存在着很多的界面问题,其叠层橡胶支座及橡胶混凝土也存在着较多的界面问题。叠层的橡胶隔震支座里的钢板及橡胶薄片是经过硫化后粘结成的,它的界面实际是由钢板及橡胶经过高温硫化而形成的界面层,经过多次试验后表明这种界面层要比使用橡胶材料的强度好,其界面存在的问题是应力集中问题,当橡胶支座来承受压剪的时候,端部的效应是比较明显的,可现在对这种界面问题研究不多,很多仅是对橡胶支座的研究。橡胶混凝土主要是混凝土材料与橡胶粉间的界面问题,从它们间的分析尺度上看,跟水泥砂浆和混凝土粗骨料间的界面问题是相似的,均是微观层的界面分析,能够有效地提高其强度。可由于实际的混凝土构件尺寸上要比混凝土基体和橡胶粉间的截面尺寸大得多,这就使它们存在着较多的界面,其某个界面的力学及机械性能是不能代表复合材料的整体性能评价的,对橡胶混凝土界面可以通过普通混凝土的仿照进行研究,也能够从结构工程角度来看,将混凝土体积看为等向、匀质及连续的材料,然后取其破坏形态进行研究标准,以得到它可靠的力学性能,通过统计、总计及分析后得出本构关系及破坏准则。

四、结束语

随着我国社会经济的迅速发展,以及大量废旧橡胶材料的不断增加,越来越多的人开始研究橡胶材料的处理及应用,在这样的背景下,橡胶材料在土木工程中得到了广泛的应用,但仍然存在着一些不足,尤其存在的界面问题,需要人们进一步的研究分析,使其能够得到更有效地运用。

参考文献

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[2]刘丽萍,冯志力.航空橡胶密封材料发展及应用军民两用技术与产品2017.25.

[1]徐凤.太赫兹光谱检测不同橡胶材料研究现代电子技术2016.15.

[2]邵铮铮.太赫兹光谱技术原理及其应用国防科技2015.3.

论文作者:黄应鹏

论文发表刊物:《基层建设》2018年第30期

论文发表时间:2018/11/16

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