橡胶是在使用温度范围内处于高弹性状态的高分子材料。其在较小的载荷作用下能产生很大变形,载荷卸除后又能很快恢复原来的状态。它的伸长率很高,为100% ~1 000%,具有优良的拉伸性能和储能性能。橡胶还具有优良的耐磨性、隔声性和绝缘性,是常用的弹性材料、密封材料、减振材料和传动材料。在机械零件中,其广泛被用于制造密封件、减振件、传动件、轮胎和电线等。
1.橡胶的基本组成
橡胶是以生胶为原料,加入适量配合剂,经硫化后得到的一种材料。
1) 生胶
生胶是橡胶制品的主要成分,它决定了橡胶制品的性能。按其来源,生胶可分为天然橡胶和合成橡胶两大类。
天然橡胶是橡胶工业中应用最早的橡胶。天然橡胶是以热带橡胶树上流出的天然白色乳胶为原料,经凝固、干燥、加压等工序制作成各种乳制品,也可制成固体天然橡胶,作为生产原材料。
合成橡胶是用化学合成方法制成的与天然橡胶性质相似的高分子材料,如丁苯橡胶、氯丁橡胶等。
2) 配合剂
为了制造可以使用的橡胶制品,改善橡胶的工艺性能和降低制品成本而加入的物质称为配合剂。
(1) 硫化剂。
常以硫黄作为硫化剂,并加入氧化锌和硫化促进剂来加速硫化,以缩短硫化时间,降低硫化温度,同时可减少硫化剂用量,以改善橡胶性能。
(2) 软化剂。
加入硬脂酸、石蜡及油类物质作为软化剂,可以提高橡胶的塑性,改善其黏附力。
(3) 防老化剂。(www.daowen.com)
加入石蜡、蜂蜡或其他比橡胶更具氧化性的物质作为防老化剂,在橡胶表面形成稳定的氧化膜,延缓和防止橡胶制品老化。
(4) 填充剂。
用炭黑、陶土、滑石粉等作为填充剂,可以增加橡胶制品的强度,降低成本。
2.橡胶的种类及应用
橡胶最重要的特性是高弹性,因此在使用和储存过程中要特别注意保护其弹性。氧化、光照(特别是紫外线照射) 均会促使橡胶老化、破裂、发黏或变脆,从而丧失弹性。工业上常用橡胶的种类、特点及用途见表7 -3。
表7-3 工业上常用橡胶的种类、特点及用途
续表
任务回顾
2008 年北京奥运会重要的建筑—— “水立方” 是世界上最大的膜结构工程,考虑到场馆的节能标准,膜结构要具有较强的隔热功能; 具有良好的自洁性,尘土不容易粘在上面,且能随着雨水被排出; 应具有祛湿和防雾功能,尤其是防结露功能。什么样的材料才能满足以上这些要求呢?
任务实施
用来完成“水立方” 膜结构工程的塑料膜为乙烯一四氟乙烯共聚物(ETFE)。ETFE 膜材的厚度通常小于0.20 mm,是一种透明膜材。该膜是由人工高强度氟聚合物制成,由这种膜材料制成的屋面和墙体质量轻,只有同等大小的玻璃质量的1%; 韧性好、抗拉强度高、不易被撕裂,延展性大于400%; 耐候性和耐化学腐蚀性强,熔融温度高达200 ℃,并且不会自燃。作为大型比赛场馆的建筑材料用ETFE 膜,其更大的优势还在于它们可以被加工成任何尺寸和形状,满足大跨度的需求,节省了中间支撑结构。作为一种充气后使用的材料,它可以通过控制充气量的多少,对遮光度和透光性进行调节,有效地利用自然光,节省能源,同时起到保温隔热作用。不仅如此,这种膜还具有自清洁功能,使灰尘不易附在其表面,清洁周期大约为5 年。这种材料还具有祛湿和防雾功能,这对游泳运动尤其重要。另一大优点就是其可在现场预制成薄膜气泡,方便施工和维修。另外成本合理也是其极具竞争力的另一优势,覆盖层加上结构的费用只有玻璃的一半,而使用寿命却长达25 年。
免责声明:以上内容源自网络,版权归原作者所有,如有侵犯您的原创版权请告知,我们将尽快删除相关内容。