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总论


天然橡胶/NR
 

成分 、自然属性

世界上约有2000种不同 的植物可生产类似天然橡胶的聚合物,已从其中500种中得 到了不同种类的

橡胶,但真正 有实用价值的是巴西三叶橡胶树。橡胶树 的表面被割开时,树皮内的乳管被割断,胶

乳从树上流出。从橡胶 树上采集的乳胶,经过稀释后加酸凝固、洗涤,然后压片、干燥、打包,即

制得市售的天然橡胶。天然橡 胶根据不同的制胶方法可制成烟片、风干胶片、绉片、技术分级干胶

和浓缩胶乳等。

天然橡 胶是一种以聚异戊二烯为主要成分的天然高分子化合物,分子式是(C5H8)n,其橡胶烃

(聚异戊二烯)含量在90%以上,还含有少量的蛋白质、脂肪酸、糖分及灰分等。

天然橡胶的物理特性:天然橡 胶在常温下具有较高的弹性,稍带塑性,具有非 常好的机械强度,滞后

损失小,在多次变形时生热低,因此其 耐屈挠性也很好,并且因 为是非极性橡胶,所以电绝缘性能

良好。

天然橡胶的化学特性:因为有不饱和双键,所以天 然橡胶是一种化学反应能力较强的物质,光、热、

臭氧、辐射、屈挠变形和铜、锰等金 属都能促进橡胶的老化,不耐老 化是天然橡胶的致命弱点,但

是,添加了 防老剂的天然橡胶,有时在 阳光下曝晒两个月依然看不出多大变化,在仓库内贮存三年

后仍可以照常使用。


天然橡 胶的耐介质特性:天然橡 胶有较好的耐碱性能,但不耐浓强酸。由于天 然橡胶是非极性橡胶,

只能耐一些极性溶剂,而在非 极性溶剂中则溶胀,因此,其耐油 性和耐溶剂性很差,一般说来,

烃、卤代烃、二硫化碳、醚、高级酮 和高级脂肪酸对天然橡胶均有溶解作用,但其溶解度则受塑炼

程度的影响,而低级酮、低级酯 及醇类对天然橡胶则是非溶剂。

主要用途

由于天 然橡胶具有上述一系列物理化学特性,尤其是 其优良的回弹性、绝缘性、隔水性及可塑性等

特性,并且,经过适 当处理后还具有耐油、耐酸、耐碱、耐热、耐寒、耐压、耐磨等宝贵性质,所

以,具有广泛用途。例如日 常生活中使用的雨鞋、暖水袋、松紧带;医疗卫 生行业所用的外科医生

手套、输血管、避孕套;交通运 输上使用的各种轮胎;工业上使用的传送带、运输带、耐酸和耐碱

手套;农业上 使用的排灌胶管、氨水袋;气象测 量用的探空气球;科学试验用的密封、防震设备;

国防上使用的飞机、坦克、大炮、防毒面具;甚至连火箭、人造地 球卫星和宇宙飞船等高精尖科学

技术产 品都离不开天然橡胶。目前,世界上 部分或完全用天然橡胶制成的物品已达7万种以上。


 性能

现代科 学研究结果已经证明,普通的 天然橡胶是异二烯聚合而成。

(1)天然橡 胶的化学性质天然橡胶是不饱和橡胶,容易与 硫化剂发生硫化反应(结构化反应),

溴与氧、臭氧发生氧化、裂解反应,与卤素发生氯化、化反应,在催化 剂和酸作用下发生化学反应

等。

但由于 天然橡胶是高分子化合物,所以它 具有烯类有机化合物的反应特性,如反应速度慢,反应不

完全、不均匀,同时具 有多种化学反应并存的现象(如氧化 裂解反应和结构化反应)等。

在天然 橡胶的各类化学反应中,最重要 的是氧化裂解反应和结构化反应。前者是 生胶进行塑炼加工

得理论基础,叶酸橡 胶老化的原因所在;后者则 是生胶进行硫化加工制得硫化的理论依据。而天然

橡胶的氯化、环化、氢化等反应,则可应 用于天然橡胶的改性方面。

(2)天然橡 胶具有优异的综合物理机械性能天然橡胶在常温下具有很好的弹性。这是由于天然橡

胶分子 链在常温下呈无定形状态,分子链柔性好的缘故。其密度为0.913g/cm,弹性模量为2-

4MPa,约为钢 铁的三万分之一,而伸长率为钢铁的300倍,最大可达1000%。在0-100度范围内,

天然橡 胶的回弹性可达到50%-85%以上。


(3)热老化 天然橡胶常温为高弹性体,玻璃化温度为-72度,受热后缓慢软化,在130-140度开始

流动,200度左右开始分解,270度剧烈分解。

(4)耐介质 性介质是指油类、液态的化学物质等。天然橡胶不耐环己烷、汽油、苯等介质,不溶

于极性的丙酮、乙醇等,不溶于水,耐10%的氢氟酸,20%盐酸,30%硫酸,50%的氢氧化钠等。

不耐浓 强酸和氧化性强的高锰酸钾、重酸钾等。

(5)良好的 加工工艺性能天然橡胶由于相对分子质量高、相当分子质量分布宽,分子链易于断

裂,再加上 生胶中存在一定数量的凝胶分子,因此很容易进行塑炼、混炼、压延、压出、成型等。

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