PPTOK :您身边最贴心好用的PPT站!

您当前所在位置:首页 > PPT课件 > 学校ppt > 高校大学PPT → 高分子材料-合成橡胶-知识要点ppt

高分子材料-合成橡胶-知识要点ppt

  • 素材大小:550.00 KB
  • 素材授权:免费下载
  • 更新时间:2016-12-13
  • 素材类别:高校大学PPT
  • 素材上传:huangliling
  • 素材格式:.ppt
  • 关键提要:工学
  • 素材版本:PowerPoint2003及以上版本(.ppt)
网友评分:
PPT介绍优秀PPT相关PPT精品PPT

这是一个关于高分子材料-合成橡胶-知识要点pp,主要介绍橡胶的分类、橡胶与弹性体、橡胶弹性、与橡胶相关的几个重要概念、天然橡胶。欢迎点击下载哦。

PPT预览

高分子材料-合成橡胶-知识要点ppt 高分子材料-合成橡胶-知识要点ppt

PPT内容

大作业
通过所掌握的知识,进一步查阅文献资料,立足于高性能阻尼材料的开发,设计一种合成橡胶以满足动态粘弹谱峰的有效调控,建立峰位、峰宽、峰高的调控方法。
高分子材料 ——知识要点 大连理工大学 2016.06.17
橡胶的分类
天然橡胶&合成橡胶
合成橡胶:通用橡胶&特种橡胶
通用橡胶:
   丁苯橡胶、聚丁二烯橡胶、聚异戊二烯橡胶、乙丙橡胶、丁基橡胶、氯丁橡胶、丁腈橡胶
特种橡胶:硅橡胶、氟橡胶
橡胶与弹性体
橡胶的定义:一种高分子材料,分为天然橡胶和合成橡胶。
ISO(国际标准化组织)定义:
较小的外力产生较大的形变,外力消除后能迅速恢复到初始尺寸(接近初始尺寸)。
硫化改性:通过交联形成网状结构。
橡胶与弹性体
弹性体:
橡胶是弹性体最富代表性的一类。
弹性体:弹性变形迥异、交联方式多样。
热塑性弹性体:第三代橡胶
   是一种兼有塑料和橡胶特性,在常温下显示橡胶的高弹性,高温下又能塑化成型的高分子材料。(不需要硫化)
橡胶弹性
高弹形变:构象变化,整条高分子链的变形。
   (金属形变:键长、键角的变化)
弹性变形特别大。
   可高达1000%甚至以上,金属材料的弹性变形一般不超过1%。
弹性模量特别小,随温度升高而增大。
   约为105-106Pa(N/m2),金属材料弹性模量一般可达1010-1011Pa(N/m2)。
粘弹性:形变性质与时间有关,弹性&粘性。
影响橡胶弹性的因素
分子量:分子量大有利于弹性的提高。
分子量分布:分布宽不利于弹性的提高。
分子链柔性越大,空间位阻效应越小,构象越易于改变,弹性越好。
分子链规整性越好,分子间作用力越大,结晶度高,弹性越差。
硫化胶:弹性随着交联密度的增加而增大,交联密度与弹性出现最大值。
与橡胶相关的几个重要概念
回弹性:输入能量与橡胶试样形变迅速恢复过程中释放能量之比。
   落球法、摆锤法
门尼粘度:橡胶的本体粘度,该值越大,胶料的粘度越大。
   门尼粘度计:ML(1+4)100℃,N▪m
磨耗:阿克隆磨耗,砂轮对磨1.61km,胶样磨掉的体积,cm3/1.61km。
与橡胶相关的几个重要概念
抗湿滑性能:橡胶制品在有水或湿的路面上的抓着力。抗湿滑性不好,易打滑。
滚动阻力:对动态工作的橡胶制品而言,胶料的tanδ越高,胎面生热越高,滚动阻力越大。
门尼焦烧:胶料焦烧时间,120℃下,上升5个门尼值所需要的时间。时间越长,加工越安全。
天然橡胶
天然高分子化合物:橡胶树体内生物合成的聚异戊二烯。
主要成分:聚异戊二烯,(C5H8)n。
聚合度(n):10000左右。
分子量(Mw):3-3000万之间。
分子量分布(HI):2.8-10之间。
含有6%的非橡胶烃,其中3%-4%变性蛋白的不溶性物质。
含有各种极性基团:羰基、羧基、羟基等
天然橡胶
分子量呈双峰分布(或肩峰):
   低分子量部分:20-100万之间,
   高分子量部分:100-250万之间。
橡胶树体内有两种酶系统参与天然橡胶的生物合成。
微观结构:98%以上为cis1,4-聚异戊二烯。
头尾排列:98%以上为头尾排列。
结晶性橡胶。
Tg:-70 ℃
锂系聚合物生产技术的特点
一套装置可以生产多种产品,产品市场风险小。
锂系聚合物牌号丰富,种类齐全。
采用阴离子活性溶液聚合的方法,聚合物结构可以实现精确设计,工艺成熟易于控制。
单体完全转化,无三废排放,工艺节能、环保友好型化工项目。
锂系聚合物生产技术的特点
节能胎面胶,Sn、N的引入,良好的炭黑的分散性。
优异的加工性能,星形支化结构。
引发剂效率高,无需脱灰工序。
端基官能化,聚合物实现功能化的有效途径。
易于共聚合反应,制备高性能集成橡胶的最佳手段。
低顺式聚丁二烯橡胶(LCBR)
以烷基锂为引发剂、丁二烯通过阴离子溶液聚合工艺制备的。
顺式含量:约40%、反式含量:约50%、乙烯基含量:约10%。
与顺式、反式聚丁二烯的内双键相比,乙烯基双键具有较高的交联能力,易于产生接枝或交联,而且烯丙基上的叔碳、仲碳也易发生接枝反应。
分为橡胶级和塑料级两大类。
中乙烯基聚丁二烯橡胶(MVBR)
乙烯基含量:35%-60%
抗湿滑性能与丁苯橡胶接近,优良的牵引力、较低的生热性和滚动阻力,耐磨性与丁苯-顺丁共混胶相当。
镍系顺丁橡胶
有机酸镍盐:环烷酸镍、辛酸镍、苯甲酸镍等,活性中心一价镍和零价镍共存。
   Ni(naph)2 :活性高、可溶性好。
含氟无机化合物:HF、BF3与乙醚或丁醚的络合物,提供卤素或电负性基团。
   三氟化硼乙醚络合物:BF3· OEt2 。
有机铝金属化合物:还原剂,使镍的价态降低并烷基化。
微量水:促使活性中心的形成。
镍系顺丁橡胶
连续溶液聚合流程。
溶剂:抽余油、己烷、环己烷。
单体转化率:85%左右。
单浓:15%-22%。
多釜串联:
   首釜:60℃-70℃ ,
   末釜:90℃-100℃ 。
Ni/Bd:1×10-5,Al/Ni:5,Al/B:0.5。
聚合时间:1.5-2.5h。
充油橡胶
特性:改善加工性能,易于复配使用;
              动态生热降低,延长使用寿命;
              抗湿滑性能提高,安全性;
              门尼粘度比较稳定,易于贮存;
              胶料流动性好,制品外观光滑、
              缺陷减少。
充油工艺:
          干法:挤压机干燥前充入填充油。
          胶液充油法:胶液和填充油一起送至混
          合器,进胶液罐均化,送至凝聚釜。
异戊橡胶与天然橡胶
异戊橡胶的优点:
质量均一,纯度高。
无色透明,臭味小,浅色、医药制品。
非胶组分和杂质少,便于化学改性。
稀土异戊橡胶
主催化剂:
   环烷酸稀土盐:Ln(naph)3
   氯化稀土盐:LnCl3 · nL
   脂族酸稀土盐:硬脂酸、辛酸、异辛酸等。
                             Ln(RCOO)3
助催化剂:烷基铝,
 (CH3)3Al、(C2H5)3Al、(i-C4H9)3Al 。
第三组分:氯化物,
                        Et3Al2Cl3、Et2AlX。
稀土异戊橡胶
稀土催化剂活性高,配制简便,易于均匀分散。
聚合物分子量高、分子量分布较窄(HI在3左右)。
灰分含量低(< 0.3%),无需脱灰,催化剂残留物对橡胶性能无害。
聚合物凝胶含量低,无低聚物。
准活性聚合:基本上不存在链转移和链终止,可制备嵌段聚合物。
稀土异戊橡胶
二元、三元催化体系
第三组分:提供与稀土环烷酸盐的羧基进行交换的卤离子。
Nd(naph)3 -(i-C4H9)3Al - Et3Al2Cl3
催化剂浓度:< 1%
    Al/Nd:20-30、Cl/Nd:2-4 (mol比)
单体浓度:> 120 kg/m3。
聚合温度:30℃ -60℃。
单体转化率:> 70%。
乳聚丁苯橡胶
含有7%-8%非橡胶组分。
结合苯乙烯含量:23.5±1%。
数均分子量:(1.5-4.0)×105
重均分子量: (2-10)×105
分子量分布(HI):3-5。
单体转化率:60%-70%,ML:52±6。
微观结构(热法)cis1,4%:8%(15%)  
                                trans1,4%:69%(58%)
                                1,2%:23%(27%)
乳聚丁苯橡胶
冷法聚合:5℃ ,热法聚合:50℃ 。
冷法聚合占乳聚丁苯橡胶生产的90%。
冷法丁苯:轮胎制品(75%)。
热法丁苯:支化度高,硬度大,较难加工,但能承受更高的载荷,可制备胶布和模压制品。
间歇聚合工艺:8-16h,效率低,能耗高。
连续聚合工艺:8-16h。
目前普遍采用冷法连续聚合工艺。
乳聚丁苯橡胶
连续聚合工艺:8-16台30-45cm3聚合釜。
油相:
   苯乙烯 + 丁二烯 + 链转移剂
水相:
   乳化剂 + 电解质 + 扩散剂 + 除氧剂
活化(剂)相:
   还原剂 + 二次还原剂 + 螯合剂
引发剂直接加入。
调节剂可多点加入,乳化剂可分批加入。
乳聚丁苯橡胶
链转移剂:调节剂,正、叔十二碳硫醇。
调节聚合物的分子量及其分布。
控制聚合物的支化度和凝胶含量,避免聚合物链的支化和交联,防止过大分子和交联体的生成。
调节剂对聚合速率无显著影响:新生成自由基的引发活性与大分子链自由基的增长活性相近。
调节效率受乳化剂种类的影响。
加入方式:分批加入(2-3批)。
溶聚丁苯橡胶
E-SBR生产单体不能全部反应,需要回收精制,S-SBR单体可全部反应,无需回收精制。
S-SBR与E-SBR相比,乙烯基分布窄,支化度较小。
E-SBR通过单体在皂类、促进剂及其它改性剂的水溶液中进行乳液聚合制备,与绿色化工的要求有一定差距。
溶聚丁苯橡胶
S-SBR硫化速度比E-SBR快10%-20%;焦烧安全期相同,可减少硫化剂的用量,缩短硫化时间,从而降低硫化胶的成本。
E-SBR中橡胶的含量为93%,其余为皂类和有机酸,S-SBR中橡胶的含量高达99%。
EPR/EPDM
乙丙橡胶的基本特性
EPDM的结晶
EPR溶液法工艺
EPR溶液法工艺特点
EPR溶液法工艺不足
吉化EPDM装置
丁基橡胶的基本性能
丁基橡胶淤浆法工艺
两级制冷
丁基橡胶低温聚合温度:-115 - -110℃
第一级制冷: -40℃(常压)
   制冷剂:丙烯
第二级制冷: -115 - -110℃
   制冷剂:乙烯
   常压:-102℃
   负压:-115 - -110℃
淤浆聚合:粘度低、热阻小,易于强制循环,迅速导出反应热。
淤浆稳定化技术
减少挂胶,避免溢流管堵塞。
界面稳定剂:防止胶粒聚结。
   亲液部分:与氯甲烷相溶
   憎液部分:与丁基橡胶相溶
调节剂:调价聚合反应过程,消除热点,减少低分子量聚合物生成。
溴化丁基橡胶的特性
丁腈橡胶及其结构特征
以丁二烯和丙烯腈为单体,采用乳液聚合方法,基于自由基聚合机理制备的无规共聚物。
微观结构:聚丁二烯以反1,4-结构为主,聚合温度越低,反式结构含量越高。
   28℃时:反1,4-%为77.6%,cis1,4-%为12.4%,1,2-%为10.5%。
丙烯腈含量:16%-52%,一般为34%。
丁腈橡胶及其结构特征
丁腈橡胶是非结晶无定形高聚物。
Tg随着丙烯腈含量的增加而增加。
随着丙烯腈含量的增加,丁腈橡胶的溶解度参数迅速增加,极性增大。
丁腈橡胶是极性不饱和碳链橡胶。
丁腈橡胶的性能
优秀的耐油性:在通用橡胶中,丁腈橡胶的耐油性最好。
丙烯腈含量越高,耐油性越好。
耐非极性溶剂的能力由于天然橡胶、丁苯橡胶、丁基橡胶等非极性橡胶,也由于极性的氯丁橡胶,但耐极性溶剂的能力不佳。
丁腈橡胶的性能
优异的抗静电性:在通用橡胶中是独一无二的。
体积电阻为109-1010Ω·cm。
丁腈橡胶是一种半导体材料,可制备抗静电橡胶制品。
氯丁橡胶及其结构特征
单体:氯丁二烯(Chloroprene rubber)
聚合方法:乳液聚合
聚合机理:自由基聚合
微观结构:
   反1,4%为85%,顺1,4%为10%,1,2%为1.5%,3,4%为1%。
头尾结合为85%-90%,头头、尾尾结合为10%-15%。
氯丁橡胶及其结构特征
氯丁橡胶:结晶能力高于天然橡胶。
结晶温度:-35℃ -50℃ ,-12℃时结晶速度最大。
结晶熔点:与结晶量相关。
   结晶量为38%时,结晶熔点为73℃(-40℃聚合)。
   结晶量为12%时,结晶熔点为45℃( -40℃聚合)。
结晶能力分为高、中、低、微。
氯丁橡胶及其结构特征
硫调型的氯丁橡胶结晶能力较低,非硫调型的氯丁橡胶结晶能力中等,一般粘结型的氯丁橡胶结晶能力较高。
氯丁橡胶Tg:-43℃。
反应惰性:97.5%的氯原子直接连接在主链双键碳原子上,导致双键和氯原子均不够活泼,一般硫磺体系难以硫化。。
反应活性:1.5%的氯原子为叔碳烯丙基氯,易于发生反应,硫化交联点。
氯丁橡胶的性能
阻燃性:氧指数为38-41。
   具有不自燃的特点,接触火焰燃烧,离开火焰便自熄(氧指数大于27具有自熄性)。
自补强性:具有较大的与天然橡胶相当的拉伸强度。
硫化特性:氯丁橡胶不能用硫磺硫化体系硫化,用金属氧化物硫化(氧化锌、氧化镁),对非硫调型氯丁橡胶还要加入促进剂。
硅橡胶
Silicone Rubber
主链:以硅氧无机结构为主链的线形聚合物
侧链:有机基团,主要是甲基。
代表:甲基乙烯基硅橡胶。
非极性橡胶:除硅橡胶以外其它特种橡胶均为极性的。
Si-O键能:504.6kJ/mol
C-C键能:344.4kJ/mol
硅橡胶的种类
硅橡胶的性能
优良的生物相容性:具有生理惰性,不会导致凝血反应,高温消毒,医用材料。
优异的耐高低温性能:
   耐低温性能:在橡胶材料中最佳:在-55℃仍能工作,在硅原子上引入苯基后,可在-73℃下工作。
   耐高温性能:与氟橡胶相当:在180℃可以长期使用,在200℃可以较长时间使用,瞬时可以耐300℃以上。
硅橡胶的性能
透气性好:气体透过性最大的弹性体,并且对不同气体具有透气选择性,广泛用于气体分离膜。
电气性能:无与伦比的绝缘性能。
表面性能:表面能低,与有机物很难黏附,极好的疏水性。
不足:
机械强度差:在橡胶材料中最差。
氟橡胶
Fluororubber
主链或侧链的碳原子上含有氟原子一种的高分子弹性体。
氟元素负电性最强,具有强吸电子效应,C-F键键能很高(键能为485kJ/mol)。
氟原子半径很小(0.064nm),相当于C-C键键长(0.134nm)的一半,使氟原子能够紧密地排列在碳原子周围,强屏蔽保护作用。
双重作用导致C-C键键长缩短、键能增加,耐热性、耐侵蚀性提高。
氟橡胶的性能
耐高温性能:在橡胶材料中最好,在250 ℃可以长期工作,在320℃可短期工作。
阻燃自熄性:
耐油性、耐化学品稳定性、耐腐蚀介质性:在橡胶材料中最好,可耐王水的腐蚀。
耐高真空性:真空度可达10-7-10-8Pa。
不足:
耐低温性差,耐水性较差。
弹性较差
热塑性弹性体
概念:
常温下显示橡胶弹性、高温下能够塑化成型的一类高分子材料。
特点:
可用通用热塑性塑料的加工方法加工成型。
不需硫化,具有补强作用,节能高效。
边角料可多次回收利用,节约环保。
使用温度受硬段Tg限制。
聚烯烃热塑性弹性体
EPDM/PP,结晶型。
硬段:
乙丙橡胶的结晶相与聚丙烯的结晶相在结晶的软化点以上混合,两界面间靠较强的凝聚作用形成交联相。
聚丙烯优于聚乙烯,全同聚丙烯优于其它聚丙烯,低密度聚乙烯优于其它聚乙烯。
软段:乙丙橡胶的非结晶相,
可以不用化学硫化,也可以采用部分动态硫化或动态全硫化。
热塑性聚氨酯弹性体
硬段:异氰酸酯(MDI)+低分子二元醇(1,4-丁二醇),氨基甲酸酯基、脲基。
软段:聚酯或聚醚,醚键、酯基、亚甲基。
聚己内酯+MDI+1,4-丁二醇:Tg为-72℃,Tm为59℃。(TPU)
高极性导致分子间相互作用形成结晶区。
硬段中的极性基团通过氢键、偶极相互作用形成物理交联网状结构。
聚酯型热塑性弹性体
TPEE(thermoplastic polyether ester elastomer),是一种线形多嵌段共聚物。
硬段:结晶聚酯,对苯二甲酸与1,4-丁二醇(低分子二元醇)缩合生成。
软段:无定形长链聚醚,对苯二甲酸与聚丁二醇醚(低聚物二元醇)缩合生成。
硬段:Tm为200℃,较短的结晶硬段。
软段:Tg为-50℃,较长的无定形软段。
这类热塑性弹性体使用温度较宽。
苯乙烯类热塑性弹性体
SBS、SIS、SEBS、SEPS,聚集型。
生产能力和产量居热塑性弹性体之首,其中SBS约占75%。
硬段:由于聚苯乙烯嵌段内聚能密度较大,导致不同高分子链端的聚苯乙烯嵌段相聚集,形成物理交联区域,并具有补强作用。当温度高于80℃时聚集的硬相熔化,可以塑性加工。
软段:聚丁二烯或聚异戊二烯嵌段。
SBC:styrene block copolymer
单锂顺序加料法制备SBS
聚氨酯弹性体的性能
强度高、弹性好:拉伸强度是橡胶材料中最高的,一般可达28-42MPa。
耐磨性卓越:天然橡胶的3-5倍。
阻尼大,缓冲减震性好,震动频率越高,能量吸收越大。
气密性好:与丁基橡胶相当。
耐水性不好,聚醚型比聚酯型耐水性好,加入4%碳化二亚胺可改善耐水性。

包身工学案介绍课件PPT2:这是包身工学案介绍课件PPT2,初读课文,思考报告文学可以写人,可以写事,也可以写问题。你从本文的题目出发,看看本文是属于其中的哪一种。 哪些段落是记叙部分?记叙部分写了几个生活场景?包身工这种苦难的生活是什么原因造成的?日本厂家为何大量使用包身工? 1、作者在叙述的过程中是怎样在“面”铺开的基础上进行“点”的穿插的? 2、在《包身工》中一定有震撼你心灵的词句,组内交流,结合文中相关内容加以分析。谈谈作者给予这些词句的特殊含义以及强烈情感。欢迎点击下载哦。
包身工学习重点内容课件PPT2:这是包身工学习重点内容课件PPT2下载,主要是阅读最后三段分析回答下面的问题:(1)作者在这几段中作了怎样的联想,这些联想对表达中心有什么作用? (2)“看着这种饲养小姑娘谋利的制度”一句运用了什么修辞方法? 为什么要用“饲养”这一个词?表现了作者怎样的感情?
  “……用他们多年熟练了的、可以将一根稻草讲成金条的嘴巴,去游说那些无力‘饲养’可又不忍让他们的儿女饿死的同乡”这一句中也用了“饲养”一词,其作用与表达的感情有没有不同?等等问答题,欢迎点击下载哦。
电工学简明教程第二版课件:这是电工学简明教程第二版课件,包括了电工技术和电子技术课程的作用和任务,电工技术和电子技术的发展概况,电工技术和电子技术的应用,课时的分配及考核,课程的学习方法,实验教学计划,答疑安排,教材及参考书等内容,欢迎点击下载。
《高分子材料-合成橡胶-知识要点ppt》是由用户huangliling于2016-12-13上传,属于高校大学PPT。

标签:

优秀PPT

缩略图

  • 高分子材料-合成橡胶-知识要点ppt

下载地址

  • 高分子材料-合成橡胶-知识要点ppt

  • PPTOK口号:伸出你的我的手 — 分享
    更多

相关PPT

推荐

颜色分类黑色PPT模板橙色PPT模板紫色PPT模板蓝色PPT模板黄色PPT模板红色PPT模板绿色PPT模板彩色PPT模板黑白PPT模板

行业分类科技PPT模板医学PPT模板教育PPT模板工业PPT模板金融PPT模板音乐PPT模板汽车房地产互联网培训手机

实用必备个人简历自我介绍年终总结职业规划述职报告工作汇报工作总结岗位竞聘公司简介发布会年会论文答辩

PPT推荐语文课件数学课件英语课件美术课件物理课件科学课件化学课件地理课件生物课件主题班会家长会绘本故事

节日PPT新年元旦节农历春节情人节元宵节三八妇女节愚人节清明节五一劳动节母亲节六一儿童节端午节

节日PPT 父亲节七夕情人节教师节中秋节国庆节重阳节万圣节光棍节感恩节平安夜圣诞节纪念日