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浅析橡胶与塑料有什么区别


  塑料与橡胶最本质的区别在于塑料发生形变时塑性变形,而橡胶是弹性变形。换句话说,塑料变形后不容易恢复原状态,而橡胶相对来说就容易得多。塑料的弹性是很小的,通常小于100%,而橡胶可以达到1000%甚至更多。塑料在成型上绝大多数成型过程完毕产品过程也就完毕;而橡胶成型过程完毕后还得需要硫化过程。
  塑料与橡胶同属于高分子材料,主要由碳和氢两种原子组成,另有一些含有少量氧,氮,氯,硅,氟,硫等原子,其性能特殊,用途也特别。在常温下,塑料是固态,很硬,不能拉伸变形。而橡胶硬度不高,有弹性,可拉伸变长,停止拉伸又可回复原状。这是由于它们的分子结构不同造成的。另一不同点是塑料可以多次回收重复使用,而橡胶则不能直接回收使用,只能经过加工制成再生胶,然后才可用。塑料在100多度至200度时的形态与橡胶在60至100度时的形态相似。塑料不包括橡胶。
  广义地说,橡胶其实是塑料的一种,塑料包括橡胶。现详细介绍之 :
  一、生胶的形成:
  生胶可分别为天然橡胶及合成橡胶两大类:
  1、天然橡胶:由橡胶树干切割口,收集所流出的胶浆,经过去杂质、凝固、烟熏、干燥等加工程序,而形成的生胶料。
  2、合成橡胶:由石化工业所产生的副产品,依不同需求,合成不同物性的生胶料。常用的如:SBR、NBR、EPDM、BR、IIR、CR、Q、FKM等。但因合成方式的差异,同类胶料可分出数种不同的生胶,又经由配方的设定,任何类型胶料,均可变化成千百种符合制品需求的生胶料。
  天然橡胶来自热带和亚热带的橡胶树。由于橡胶在工业、农业、国防领域中有重要作用,因此它是重要的战略物资,这促使缺乏橡胶资源的国家率先研究开发合成橡胶。
  二、橡胶的化学成分
  通过对天然橡胶的化学成分进行剖析,发现它的基本组成是异戊二烯。于是启发人们用异戊二烯作为单体进行聚合反应,得到了合成橡胶,称为异戊橡胶。异戊橡胶的结构与性能基本上与天然橡胶相同。由于当时异戊二烯只能从松节油中获得,原料来源受到限制,而丁二烯则来源丰富,因此以丁二烯为基础开发了一系列合成橡胶。如顺丁橡胶、丁苯橡胶、丁腈橡胶和氯丁橡胶等。
  随着石油化学工业的发展,从油田气、炼厂气经过高温裂解和分离提纯,可以得到乙烯、丙烯、丁烯、异丁烯、丁烷、戊烯、异戊烯等各种气体,它们是制造合成橡胶的好原料。
  世界橡胶产量中,天然橡胶仅占15%左右,其余都是合成橡胶。合成橡胶品种很多,性能各异,在许多场合可以代替、甚至超过天然橡胶。合成橡胶可分为通用橡胶和特种橡胶。通用橡胶用量较大,例如丁苯橡胶占合成橡胶产量的60%;其次是顺丁橡胶,占15%;此外还有异戊橡胶、氯丁橡胶、丁钠橡胶、乙丙橡胶、丁基橡胶等,它们都属通用橡胶。
  三、橡胶原料的配制:
  橡胶原料的配制可分三个基本过程:
  1、塑炼:塑练是将生胶剪断,并将生胶可塑化、均匀化,帮助配合剂的混练作业。其效果是改善药品的分散,防止作业中产生摩擦热,而致橡胶发生焦烧现象,进而改变橡胶的加工性。
  2、混炼:混练是将配合药物均匀混入塑炼完成的生胶中,而混炼的优劣,直接影响制品的良否。药物分散不均,分子结构无法完全交联,橡胶则无法达到理想的物性。
  3、压出:混炼完成的生胶,经过压出作业,将胶料中含有的多余空气压出,并完成所需的厚度,以利于模具内之成型作业。
  四、橡胶的成型:
  生胶分子结构为不饱和长键的弹性体,所以成型的要件中,需有适当的药品添加物及外在环境因素(如时间、温度、压力等) ,将其不饱和键破坏,再重新结合为饱和键,并以真空辅助,将内含的空气完全逼出。如此,才可令成型的橡胶,发挥其应有的特性。若其成型过程有任何缺失(如配方错误、时间不足、温度失当等),则可造成物性流失,多余药物释出,变形,老化加速,种种严重不良现象产生。
  五、橡胶的老化现象:
  依橡胶成品所处的环境条件,随时间的经过,引起龟裂或硬化,橡胶物性退化等现象,称之为老化现象。引起老化的原因,有外部因素及内部因素:
  1、外部因素:外部因素有氧、氧化物、臭氧、热、光、放射线、机械性疲劳、加工过程的缺失等。
  2、内部因素:内部因素有橡胶的种类、成型方式、键结程度、配合药物的种类、加工工程中的因子等。
  老化现象的防止,着重于正确的胶种选择及配方设计,外加严谨的生产理念。如此才可增加橡胶制成品的寿命,并发挥应有的特殊功能。
  六、橡胶制品的基本特性:
  1、橡胶制品成型时,经过大压力压制,其因弹性体所俱备之内聚力无法消除,在成型离模时,往往产生极不稳定的收缩(橡胶的收缩率,因胶种不同而有差异) ,必需经过一段时间后,才能和缓稳定。所以,当一橡胶制品设计之初,不论配方或模具,都需谨慎计算配合,若否,则容易产生制品尺寸不稳定,造成制品品质低落。
  2、橡胶属热溶热固性之弹性体,塑料则属于热溶冷固性。橡胶因硫化物种类主体不同,其成型固化的温度范围,亦有相当的差距,甚至可因气候改变,室内温湿度所影响。因此橡胶制成品的生产条件,需随时做适度的调整,若无,则可能产生制品品质的差异。
  七、橡胶贴合用双面胶区分:
  一般工业用双面胶,可分压克力胶系及橡胶胶系两大类。而此两大类,又都可分有基材及无基材两种型态(有基材:于胶中加上一层棉质,加强双面胶本身胶量及强度、无基材:纯胶质,确保双面胶之透明度)。因橡胶胶系的主体为CR,用于橡胶制品,极易与橡胶之硫化系统,产生反应而变黄。所以较淡颜色的橡胶制品,均采用压克力胶系中的有基材双面胶(同种类的双面胶,无论有基材或无基材,均以其本身胶质厚度做区分。
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