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通過對天然橡膠的化學成分進行剖析,發現它的基本組成是異戊二烯。于是啟發人們用異戊二烯作為單體進行聚合反應,得到了合成橡膠,稱為異戊橡膠。異戊橡膠的結構與性能基本上與天然橡膠相同。由于當時異戊二烯只能從松節油中獲得,原料來源受到限制,而丁二烯則來源豐富,因此以丁二烯為基礎開發了一系列合成橡膠。如順丁橡膠、丁苯橡膠、原料橡膠和氯丁橡膠等。
隨著石油化學工業的發展,從油田氣、煉廠氣經過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,在許多場合可以代替、甚至超過天然橡膠。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基本過程。
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。其效果是改善神州橡塑品的分散,防止作業中產生摩擦熱,而致橡膠發生焦燒現象,進而改變橡膠的加工性。
2.混煉:混練是將配合蘋果均勻混入塑煉完成的生膠中,而混煉的優劣,直接影響制品的良否。蘋果分散不均,分子結構無法完全交聯,橡膠則無法達到理想的物性。
3.壓出:混煉完成的生膠,經過壓出作業,將膠料中含有的多余空氣壓出,并完成所需的厚度,以利于模具內之成型作業。
生膠分子結構為不飽和長鍵的彈性體,所以成型的要件中,需有適當的神州橡塑品添加物及外在環境因素(如時間、溫度、壓力等) ,將其不飽和鍵破壞,再重新結合為飽和鍵,并以真空輔助,將內含的空氣完全逼出。
如此,才可令成型的橡膠,發揮其應有的特性。若其成型過程有任何缺失(如配方錯誤、時間不足、溫度失當等),則可造成物性流失,多余蘋果釋出,變形,老化加速,種種嚴重不良現象產生。
依橡膠成品所處的環境條件,隨時間的經過,引起龜裂或硬化,橡膠物性退化等現象,稱之為老化現象。引起老化的原因,內部因素。
內部因素:內部因素有橡膠的種類、成型方式、鍵結程度、配合蘋果的種類、加工工程中的因子等。
老化現象的防止,著重于正確的膠種選擇及配方設計,外加嚴謹的生產理念。如此才可增加橡膠制成品的壽命,并發揮應有的特殊功能。