1976年，国际标准化组织（ISO）和以后的美国材料试验学会（ASTM）按照橡胶主链的结构来将橡胶材料划分为M、N、O、R、Q、T和U类（见表2-3）

表2-3 橡胶的分类命名法

化学名称	英文缩写
	ISO1629-1976（E）	ASTM D1418-79
M类（饱和碳链橡胶）
聚丙烯酸酯橡胶	ACM	ACM
氯化聚乙烯橡胶	CM	CM
氯磺化聚乙烯	CSM	CSM
三元乙丙橡胶	EPDM	EPDM
乙丙橡胶	EPM	EPM
氟橡胶	FPM	PKM
O类（主链为含氧橡胶）
均聚氯醚橡胶	CO	CO
共聚氯醚橡胶	ECO	ECO
甲基环氧乙烷橡胶	GPO	GPO
R类（不饱和碳氢链橡胶）
聚丁二烯橡胶	BR	BR
聚氯丁二烯橡胶	CR	CR
丁基橡胶	IIR	IIR
溴化丁基橡胶	BIIR	BIIR
氯化丁基橡胶	CIIR	CIIR
聚异戊二烯橡胶	IR	IR
丁腈橡胶	NBR	NBR
天然橡胶	NR	NR
丁苯橡胶	SBR	SBR
Q类（主链含硅的橡胶）
氟硅橡胶	MFQ	FVMQ
甲基苯基硅橡胶	MPQ	PMQ
甲基苯基乙烯基硅橡胶	MPVQ	PVMQ
甲基硅橡胶	MQ	MQ
甲基乙烯基硅橡胶	MVQ	VMQ
U类（主链含碳、氧和氮的橡胶）
聚酯型聚氨酯橡胶	AU	AU
聚醚型聚氨酯橡胶	EU	EU
N类（主链结构以氮原子为主体的橡胶）（略）
T类（主链含硫的橡胶）（略）

1.1天然橡胶

1.1.1天然橡胶的种类

天然橡胶按照制作方法可以分为烟片胶、皱片胶、风干胶片、颗粒橡胶（也称标准橡胶）、胶清橡胶、易操作橡胶、充油天然橡胶等。另外还有一些特别品种以及改性的天然橡胶，如纯化橡胶、难结晶橡胶、粉末橡胶、氯化橡胶等。

1.1.2 天然橡胶的结构式

天然橡胶是由异戊二烯组成的线形高分子化合物，其分子结构为： 

            CH₃

            （CH₂-C=CH-CH₂）_n

1.1.3 天然橡胶特性

l  弹性

天然橡胶具有很好的弹性。橡胶的弹性是通过分子链的扩展和收缩来实现的，天然橡胶为碳链化合物，C—C单键能够绕轴间相对自由旋转，使分子链的构象千变万化，因此具有很好的弹性。其弹性模量为3~6Mpa，约为钢铁的1/30000，而伸长率为钢铁的300倍。在温度0~100℃的范围内，回弹率可达70~80%以上。

l  强度

天然橡胶是一种结晶型的橡胶，在外力拉伸的情况下会产生结晶，自补强性大，同时天然橡胶的平均分子量大，因此有较高的机械强度。纯胶硫化后的拉伸强度为16.7~28.4Mpa，用碳黑补强的硫化胶，其拉伸强度可达24.5~34.3Mpa。

l  疲劳

天然橡胶的耐屈挠疲劳性能优异，一般屈挠20万次后才出现裂口，是因为天然橡胶的经多次变形后滞后损失少，生热小的缘故。

l  老化

天然橡胶的主链中含有双键，在空气中容易吸收氧、臭氧而变成过氧化物，或在紫外光或热等作用下，使分子链裂解，使橡胶发粘或龟裂等，强度下降。需要添加防老剂来减缓老化现象。

l  耐介质性能

天然橡胶分子链不含极性基团，属非极性橡胶，耐乙酸乙酯、酒精、丙酮等溶液，不耐汽油、苯等非极性溶液。耐碱性能较好，但不耐酸。

另外，天然橡胶因其分子量分布宽，故有很好的加工工艺性能。

总之，天然橡胶是一种综合性能最好的橡胶。

1.2丁苯橡胶

3.2.1丁苯橡胶的品种见表2-4。

表2-4 丁苯橡胶的系列牌号

1000系列	高温共聚丁苯橡胶
1100系列	高温共聚充炭黑母炼胶，充油量14份或14份以下
1200系列	高温共聚充油丁苯母炼胶
1300系列	高温共聚充油充炭黑丁苯母炼胶
1500系列	低温共聚丁苯橡胶
1600系列	低温共聚充炭黑母炼胶，充油量14份或14份以下
1700系列	低温共聚充油丁苯母炼胶
1800系列	高温共聚充油充炭黑丁苯母炼胶，充油量在14份以上
1900系列	其它丁苯橡胶
2000系列	高温共聚丁苯胶乳
2100系列	低温共聚丁苯胶乳

1.2.2 丁苯橡胶的结构

丁苯橡胶是以丁二烯和苯乙烯为单体，在乳液或溶液中用催化剂催化共聚所得的高分子弹性体。

1.2.3 丁苯橡胶的性能

l  丁苯橡胶是不饱和橡胶，其分子结构中双键含量较天然胶低，而且因苯环的存在减少了双键的活性，所以与天然胶相比，丁苯橡胶硫化速度慢，胶料不易焦烧或过硫，有较好的耐热、耐氧、耐臭氧、耐日光老化性能。

l  丁苯橡胶是非结晶性橡胶，需要加入炭黑补强。

l  丁苯橡胶分子链侧基中带有庞大的苯环，分子链的柔性差，内磨擦大。因此其弹性、强度、耐屈挠龟裂、耐撕裂、耐寒性等不如天然橡胶。特别是在多次变形时生热较大，而且粘着性较差、贴合成型较困难。但与天然橡胶相比，有较好的耐用磨性和耐用透气性。

l  丁苯橡胶的非极性橡胶，能溶于烃类溶剂中，不耐油，但其耐油性比天然橡胶稍好。

l  丁苯橡胶成本低廉。

1.2.4 丁苯橡胶的用途

    丁苯橡胶通过配方调整或者与天然橡胶、顺丁橡胶等并用，运用在充气轮胎、胶鞋、胶管、胶带、胶辊、胶布及模型制品中。

1.3 顺丁橡胶

1.3.1 顺丁橡胶的品种

    顺丁橡胶按聚合时采用催化剂不同来分，可分为钛型、锂型、钴型、镍型等。按顺式结构的含量可为高顺式1，4---聚丁二烯橡胶（顺式1—4结构含量为96—98%）；中顺式1--4-聚丁二烯橡胶（顺式1—4结构含量85—95%）；低顺式1，4---聚丁二烯橡胶（顺式1—4结构含量为35%左右）。一般生产和使用的是高顺式1，4---聚丁二烯橡胶。

3.3.2 顺丁橡胶的结构

              （CH₂-CH=CH-CH₂）_n                 

1.3.3 顺丁橡胶的性能

l  顺丁橡胶的分子结构主要是顺式1，4—结构，分子排列规整，因此其弹性比天然橡胶好。同时其玻璃化温度低（Tg = —105℃），也使得其具有很好的耐寒性能。此外，顺丁橡胶还有耐磨耗性优异、生热低、耐屈挠性能好等特点。

l  顺丁橡胶是不饱和橡胶，可以用硫磺等硫化。由于丁二烯的双键旁边没有推电子的甲基基团，也决定了其双键的活性，没有天然橡胶大，因此硫化速度慢，但耐老化耐热性能良好。

l  顺丁橡胶虽然也是结晶性橡胶，但结晶温度低，所以纯胶强度小，需要用炭黑补强。

l  顺丁橡胶也是非极性橡胶，能溶于烃类溶剂中，不耐油。

l  顺丁橡胶自粘性不好，加工性能差，高温混炼时容易脱辊，贮存时泠流性大。

1.3.4 顺丁橡胶的用途

     顺丁橡胶一般应用在轮胎上，还可用于耐磨制品（如胶鞋、胶辊），耐寒制品和防震制品。

1.4 氯丁橡胶

1.4.1 氯丁橡胶的品种

（1）      通用型氯丁橡胶，也称硫黄调节型（G型）。

含有硫黄（调节剂），四乙基秋兰姆（TETD）（终止剂），防老剂D（稳定剂）。

 ⑵非硫黄调节型（W型）

       含调节剂T（硫醇化合物），不含硫黄。国产54-1型氯丁橡胶。

其他类型。如粘接型氯丁橡胶、氯丙橡胶、氯苯橡胶、凝胶氯丁橡胶。

1.4.3 氯丁橡胶的性能

l  贮存稳定性

硫黄调节型的氯丁橡胶在聚合过程中，含有S-S键，同时容易生成1,2-结构和3,4-结构的聚合物.因S-S键的键能远低于C-C键和C-C键，在多种因素影响下容易断裂，生成新的活性基团，导致分子键交联。而1,2-结构和3,4-结构分子链上的氯原子较易脱落，生成活性基团导致分子链交联或支化。所以硫黄调节型的氯丁橡胶稳定性差。根据化工部标准，30℃下，贮存期不得超过半年，20℃下，不得超过一年。而非硫黄调节型氯丁橡胶，在聚合时，没有S-S键，且主要是1,4-结构，1,2-结构和3,4-结构较少，相应地稳定性好。

l  氯丁橡胶的分子结构规整，与天然橡胶相似，拉伸时易结晶，因此纯胶强度较大。

l  有良好的耐老化性和耐热性能。由于氯原子具有吸电子作用和屏蔽作用，使通用橡胶中仅次于乙丙橡胶和丁基橡胶，其耐热性与丁腈橡胶相当。

l  阻燃性好。燃烧时放出大量的氯化氢气体，自熄性好。

l  耐油性和耐化学腐蚀好。除芳香烃及氯化烃油类之外，在其它溶剂中稳定。

l  粘着性好，可制成胶粘剂。

l  耐透气性好，仅次于丁基橡胶、丁腈橡胶。

l  可用金属氧化物（氧化镁、氧化锌）硫化。

l  耐低温性差。低温下易结晶硬化。

l  加工时对温度敏感，辊温在70℃以上，容易粘辊，易焦烧。

1.4.4 氯丁橡胶的用途

主要用于制造耐热运输带、耐油及化学腐蚀的胶管、容器衬里、胶辊和胶板等工业制品，也用于电线电缆等。

1.5 丁腈橡胶

1.5.1 丁腈橡胶的分类

根据丙烯腈的含量来分，国外生产的丁腈橡胶可分为极高丙烯腈含量（43%以上）、高丙烯腈含量（36—42%）、中高丙烯腈含量（31—35%）、中等丙烯腈含量（25—30%）和低丙烯腈含量（24%以下）的丁腈橡胶。而国内生产丁腈橡胶分为丁腈—40、丁腈—26、丁腈—18三类。

 1.5.3丁腈橡胶的性能

丁腈橡胶由于分子链上含极性侧腈基（—CN），因而有许多优良性能。

l  丁腈橡胶为非结晶橡胶，需用炭黑补强。

l  耐油性能优良。见表1；侧腈基—CN使得丁腈橡胶具有较强的极性，能抗耐油和非极性溶剂的侵蚀。其耐油性仅次于聚硫橡胶，丙烯酸酯橡胶和氟橡胶。但对芳香烃油类及氯化烃油类的抵抗能力较差。

l  气透性小，气密性仅次于丁基橡胶。

l  耐热耐老化、耐磨等性能比天然橡胶好。

l  弹性、耐寒性较差。丁腈橡胶中随着极性的侧腈基数量越多，分子链内旋转受阻的程度越大，柔性越差，玻璃化温度越高。

l  电绝缘性差，导电性能好。

l  耐臭氧性能不好，一般需要加耐臭氧剂或与聚氯乙烯并用来改善。

l  耐酸性差。但耐碱性比天然橡胶好。

1.5.4丁腈橡胶的用途

丁腈橡胶广泛用于各种耐油橡胶制品。

1.6 再生胶

1.6.1再生胶的定义

再生胶是指废旧硫化橡胶经过粉碎、加热、机械处理等物理化学过程，使其从弹性状态变成具有塑料和粘性的能够再硫化的橡胶，简称再生胶。

1.6.2再生胶制造工序

废胶→切胶→洗胶→粉碎→再生(脱硫)→精炼→再生胶

1.6.3再生胶的特点

l  有很好的耐老化稳定性和耐酸、耐碱性能。

l  加工过程中生热较低，对含炭黑量高的混炼胶可避免因胶温过高而产生焦烧。

l  硫化速度较快，一般没有焦烧。危险。

l  一般掺用再生胶的混炼胶，填充剂易于分散。同时胶料流动性好，收缩率也较小。

l  和天然橡胶并用时，可减少硫化返原趋势。

l  再生胶硫化胶比生胶硫化胶的强力、伸长、弹性、耐磨性等都低。

1.6.4再生胶的用途

再生胶用在物理机械性能要求不高的制品中，可大大的降低材料成本。

1.7　乙丙橡胶

　　乙丙橡胶是乙烯、丙烯或乙烯、丙烯及少量非共轭双烯为单体，采用溶液法或悬浮法进行二元或三元共聚制得的无规共聚物。

1.7.1 种类

　　乙丙橡胶分为二元乙丙橡胶、三元乙丙橡胶、改性乙丙橡胶和热塑性乙丙橡胶四大类。

1.7.2　特性

乙丙橡胶基本上是一种饱和橡胶，主链是化学稳定的饱和烃组成，只是在侧链中含有不饱和双鍵，分子内无极性取代基，分子间内聚能低，分子链在宽的温度范围内保持柔顺，因而使其具有独特的性能。

乙丙橡胶具有极高的化学稳定性，在通用橡胶中，其耐老化万性能是最好的。乙丙橡胶　有突出的耐臭氧老化性能，大大优于天然橡胶、丁苯橡胶、氯丁橡胶，也优于耐老化性能很好的丁基橡胶。乙丙橡胶耐候性好，能长期在阳光、潮湿、寒冷的自然环境中使用。乙丙橡胶制品在一般情况下，可以在120℃的环境中长期使用，其最高使用温度为150℃。

乙丙橡胶具有非常好的电缘性能和低温性能。

乙丙橡胶有低密度和高填充特性。其密度是所有橡胶中最低的，可以大量填充油和填充剂。

乙丙橡胶的固有缺点：

乙丙橡胶的硫化速度慢，自粘性与互粘性较差，耐燃性和气密性较差，耐油和耐烃类溶剂性能差。

1.7.3　应用

　　目前，乙丙胶的产量逐年增加，主要用于汽车零件、电气制品、工业制品、建筑材料等方面。

1.8　丁基橡胶

　　丁基橡胶是以异丁烯与少量异戊二烯采用离子型聚合法生产的线性共聚物。

1.8.1　特性

IIR的透气性在烃类橡胶中是最低的。

由于IIR的化学不饱和度低，且聚异丁烯链不活泼，因此IIR的耐热性和耐氧化性能均优于其它通用橡胶。采用耐热性的胶料配方，它的最高使用〔间歇使用)温度可达180℃。

IIR的耐候性能特别好，长期暴露在阳光和空气中，它的性能变化很小。特别是抗臭氧性能比NR高10倍以上。   

IIR的耐酸、碱性能很强，在醇、酮及酯等极性溶剂中溶胀很小，但不耐烃类溶剂，在脂肪烃溶剂中膨胀较快。  

IIR的电绝缘和耐电晕性能比较好。

IIR的水渗透率权低，在一般温度下耐水性能优异，在常温下的吸水速率比其它橡胶低很多。   

IER不易发生低温结晶，耐寒性能较好，玻璃化温度Ts和脆性温度Tb仅次子BR，IR和NR。  

  IIR的缺点 

  ①内摩擦大，在高速的周期性应变中滞后损失大、生热大。②回弹值比其它橡胶低很多。③硫化速度慢，需要高温或长时间硫化。④自粘性和互粘性差。⑤相容性差，与NR和其它通用橡胶的相容性差，不宜并用。    ⑥与填充剂的相互作用差，不能获得良好的补强效果。因此炭黑对IIR的补强效果较小，填充炭黑母炼胶需要进行热处理，这样才能提高硫化胶的拉伸性能、弹性、耐磨性和介电性能等。

1.8.2  应用

　　IIR以其低透气性、低水渗透率，优异的耐热、耐侯、耐臭氧及电绝缘等性能而广泛用于轮胎内胎、水胎、硫化胶囊、电线电缆以及防水卷材等方面。

 

1.9　硅橡胶

硅橡胶是指分子主链为－Si－O－无机结构，侧基为有机基团（主要为甲基）的一类弹性体。按硫化机理可分为有机过氧化物引发自由基交联型（热硫化型）、缩聚反应型（室温硫化型）及加成反应型。典型代表为甲基乙烯基硅橡胶。

硅橡胶的特点：耐高低温性能好，使用温度范围-100~300℃；具有优良的生物医学性能，可植入人体内；杰出的绝缘性能，可做高级绝缘制品；具有优异的耐老化性能；但机械强度低，在橡胶材料中是最差的。

硅橡胶一般用有机过氧化物硫化，必须用补强剂，一般需二次硫化。

1.10　氟橡胶

氟橡胶是指主链或侧基的碳原子上含有氟原子的一种合成高分子弹性体。这种橡胶具有耐高温、耐油及耐多种化学品侵蚀的特点，是现代航空、导弹、火箭、宇宙航行等类端科学　和其它工业不可缺少的材料。

1.10.1　品种

氟橡胶主要分为四大类：含氟烯烃类氟橡胶、亚硝基类氟橡胶、全氟醚类橡胶、氟化磷腈类氟橡胶。

1.10.2　特性

氟橡胶具有较高的拉伸强度及硬度，但弹性较差。氟橡胶耐热性能好，如26型氟橡胶可在250℃下长期使用。氟橡胶对日光、臭氧和天候的作用十分稳定。氟橡胶具有极为优越的耐腐蚀性能。氟橡胶压缩变形低，有阻燃性能。氟橡胶耐寒性能较差，能保持弹性的极限温度为-15＿-20℃。

1.10.3　应用

　　由于氟橡胶具有耐高温、耐油、耐酸碱等特点，使它在现代航空、导弹、火箭、航天、舰艇、原子能等尖端技术及汽车、造船、化学、石油、电讯、仪表、机械等工业部门中获得了应用。如密封圈、骨架油封、皮碗、胶管、各种衬里等。

1.11　聚氨酯橡胶

分子链中含酰胺结构的弹性体称为聚氨酯橡胶。按加工形式可分为三类：浇注型、混炼型和热塑型。

它具有很高的强度，一般可达28-40MPa。在橡胶中其耐磨性最好，比天然胶好9倍。具有较好的粘合性，在胶粘剂中广泛应用。低温性能较好，聚醚型可在-70℃下使用。其耐油性较好。具有较好的生物医学性能，可作为植入人体材料。

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