天然橡胶主要成分及特性 橡胶的主要成分( 二 )


鳞片橡胶的分类更加科学,因此这种分类 很快被重要的天然橡胶生产国和国际标准化组织所接受,并相继制定出鳞片橡胶的分类尺度 。这些尺度大体相同,但并不完全一致 。比如ISO2000规定有五个等级,我国标准GB 8081-87规定有四个等级 。[1]
物理属性:
一般为片状固体,相对密度0.94,折射率1.522,弹性模量2 ~ 4 MPa 。它在130 ~ 140℃软化,在150 ~ 160℃变粘,在200℃开始降解 。常温下弹性高,微塑,低温下结晶硬化 。耐碱性好,但耐酸性不强 。不溶于水、低级酮和醇,能在氯仿、四氯化碳等非极性溶剂中溶胀 。[1]
自然属性:
我们通常所指的天然橡胶,是从巴西橡胶树上采集的天然乳胶,经过固化干燥后制成的弹性固体 。天然橡胶是以顺式-1,4-聚异戊二烯为重要成分的天然高分子化合物,分子式为(C5 H8) N,其橡胶烃(顺式-1,4-聚异戊二烯)含量达90%以上,还含有少量的蛋白质、脂肪酸、糖和灰分 。
天然橡胶的物理特性 。天然橡胶在室温下弹性较高,略有塑性,机械强度优异,磁滞损耗小,反复变形时发热量低,所以柔韧性也很好,而且由于是非极性橡胶,电绝缘性能好 。
天然橡胶的化学特性 。由于不饱和双键的存在,天然橡胶是一种化学反应能力很强的物质 。光、热、臭氧、辐射、弯曲变形、铜、锰等金属都能促进橡胶的老化 。耐老化是天然橡胶的致命弱点 。但有时添加了抗氧化剂的天然橡胶,在阳光下暴晒两个月后,仍然可以照常使用 。
天然橡胶的耐介质特性 。天然橡胶耐碱性好,但不耐强酸 。因为天然橡胶是非极性橡胶,只能耐一些极性溶剂,但在非极性溶剂中会溶胀,所以耐油性和耐溶剂性很差 。一般来说,烃类、卤代烃、二硫化碳、醚类、高级酮类和高级脂肪酸能溶解天然橡胶,但其溶解度受塑化程度影响,而低级酮类、低级酯类和醇类是天然橡胶的非溶剂 。[1]
天然橡胶的微观结构:
天然橡胶的结构主要是大分子的链结构、分子量、分散和聚集结构 。天然橡胶的大分子链结构单元是异戊二烯,大分子链主要由聚异戊二烯组成,占橡胶的97%以上 。分子链上有醛基,每个大分子链上平均有一个 。正是醛基产生缩合或与蛋白质分解产物反应形成支化和交联,使橡胶在贮存过程中粘度增加,天然橡胶大分子 。
天然橡胶的大分子端一般是二甲基烯丙基,另一端是焦磷酸基,分子链的端基、醛基和聚合元素很少 。就天然橡胶的分子量和分布而言,它的分子量很宽 。据国外报道,绝大多数分子量在3万左右,天然生胶、混炼胶、硫化胶的强度都比较高,天然橡胶一般强度可达3 MPa 。
天然橡胶机械强度高的重要原因是它是一系列自增强橡胶 。拉伸时,大分子链会沿应力方向取向形成晶体,晶粒被分割成无定形的大分子,起到增强作用 。同样的高强度而不膨胀的原因是其内部结构中的小颗粒紧密凝结 。[1]
品种分类;
天然橡胶按其形状可分为固体天然橡胶(薄膜和颗粒橡胶)和浓缩胶乳两大类 。在日常应用中,固体天然橡胶占了绝大多数的比例 。
薄膜可分为烟膜胶、气干膜、白皱膜、棕皱膜等 。根据不同的生产工艺和形状 。烟草胶是天然橡胶中更具代表性的一种,一直是用量大、应用广的一种胶 。烟草胶一般按外观分类,分为特级、一级、二级、三级、四级、五级等六个等级 。,而达不到五级的则归为等份胶 。
颗粒胶(即大小胶)按照国际统一的理化性质和指标进行分级 。这些理化性质包括杂质含量、初塑性值、塑性持续率、含氮量、挥发分含量、灰分含量和色指数 。其中杂质含量为主导指标,根据杂质数量分为5L、5、10、20、50等五个等级 。
中国期货市场上海期货交易所天然橡胶合约交割等级为国产一级胶SCR5和进口烟草薄片胶RSS3,其中国产一级胶SCR5也就是俗称的5号胶,满足国家技术监督局公布的天然橡胶GB/T8081 ~ 1999版的各项道德指标 。进口的烟草胶RSS3达到了国际橡胶道德与包装会议确认的“天然橡胶级道德与包装国际标准”(绿皮书)(1979年版) 。[1]
重要用途:
由于天然橡胶具有上述一系列物理化学特性,特别是优良的回弹性、绝缘性、拒水性和可塑性,经过适当处理后,还具有耐油、耐酸、耐碱、耐热、耐寒、耐压、耐磨等宝贵性能,因此具有普遍用途 。比如日常生活中使用的雨靴、暖水袋、松紧带;医疗行业使用的外科手套、输血导管和避孕套;运输用的各种轮胎;工业用传送带、输送带、耐酸碱手套;农业用灌溉和排水软管和氨袋;用于气候测量的Probe 空气球;科学实验用密封防震设备;国防用飞机、坦克、火炮、防毒面具;即使是火箭、人造地球卫星、宇宙飞船等高科技科技产品,也离不开天然橡胶 。[1]