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 1．硅橡膠Q

硅橡膠Q是由各種二氯硅烷經(jīng)過水解、縮聚而得到的一種元素有機(jī)彈性體，其分子結(jié)構(gòu)通式可以表示如下：

式中的R可以是相同或不同的烴基或其他元素。

⑴硅橡膠的分類

硅橡膠的分類一般可按硫化方式和化學(xué)結(jié)構(gòu)來劃分。通常是按硫化溫度和使用特征分為高溫硫化或熱硫化(HTV)和室溫硫化(RTV)兩大類。前者是高相對(duì)分子質(zhì)量的固體膠，成型硫化的加工工藝和普通橡膠相似。后者是相對(duì)分子質(zhì)量較低的有活性端基或側(cè)基的液體膠，在常溫下即可硫化成型。也可分為雙組分RTV硅橡膠(簡(jiǎn)稱RTV-2)和單組分RTV硅橡膠(簡(jiǎn)稱RTV-1)。

按化學(xué)結(jié)構(gòu)分類是根據(jù)聚硅氧烷橡膠引入有機(jī)側(cè)基的不同劃分的。引入側(cè)基可顯著地改進(jìn)其物理機(jī)械性能、耐溫性能和加工性能。主要有二甲基硅橡膠、甲基乙烯基硅橡膠、甲基苯基乙烯基硅橡膠和三氟丙基甲基乙烯基硅橡膠等。

我國(guó)硅橡膠純膠的品種牌號(hào)以英文字母和數(shù)字組合而成。英文字母組合表示硅橡膠的組成，后綴數(shù)字第一位表示硫化溫度：1為熱硫化(HTV)，3為室溫硫化(RTV)；對(duì)HTV硅橡膠，第二位數(shù)字表示側(cè)基種類：0為甲基，1為乙烯基，2為苯基，3為腈乙基，4為氟烷基；后兩位數(shù)字表示牌號(hào)；RTV硅橡膠的第二位數(shù)字：1表示單組分RTV硅橡膠，2表示雙組分RTV硅橡膠。見表1-13

表1-13 國(guó)產(chǎn)硅橡膠牌號(hào)

①Q表示聚硅氧烷橡膠代號(hào)，M為甲基，V為乙烯基，P為苯基,N為氰乙基，F為氟烷基。

⑵熱硫化型硅橡膠主要品種

①二甲基硅橡膠

二甲基硅橡膠簡(jiǎn)稱甲基硅橡膠，是硅橡膠中最老的品種，在-60～250℃溫度范圍內(nèi)能保持良好彈性。由于其硫化活性低，工藝性能差，厚壁制品在二段硫化時(shí)易發(fā)泡，高溫壓縮變形大等缺點(diǎn)，目前除少量用于織物涂復(fù)外，已被甲基乙烯基硅橡膠所取代。

②甲基乙烯基硅橡膠

 甲基乙烯基硅橡膠簡(jiǎn)稱乙烯基硅橡膠，是由二甲基硅氧烷與少量乙烯基硅氧烷共聚而成，乙烯基含量一般為0.1～0.3mol％。少量不飽和乙烯基的引入使它的硫化工藝及成品性能，特別是耐熱老化性和高溫抗壓縮變形有很大改進(jìn)。甲基乙烯基硅氧烷單元的含量對(duì)硫化作用和硫化膠耐熱性有很大影響，含量過少則作用不顯著，含量過大(達(dá)0.5mo1％)會(huì)降低硫化膠的耐熱性。在硅橡膠生產(chǎn)中，甲基乙烯基硅橡膠是產(chǎn)量最大，應(yīng)用最廣，品種牌號(hào)最多的。

③甲基乙烯基苯基硅橡膠

甲基乙烯基苯基硅橡膠簡(jiǎn)稱苯基硅橡膠，它是在乙烯基硅橡膠的分子鏈中引入二苯基硅氧烷鏈節(jié)(或甲基苯基硅氧烷鏈節(jié))而制成的。這是通過引入大體積的苯基來破壞二甲基硅氧烷結(jié)構(gòu)的規(guī)整性，降低聚合物的結(jié)晶溫度和玻璃化溫度。當(dāng)苯基含量在5％～10％時(shí)(苯基與硅原子比)通稱低苯基硅橡膠，此時(shí)，橡膠的玻璃化溫度降到最低值(-115℃)，使它具有最佳的耐低溫性能，在-100℃下仍具有柔曲彈力。隨著苯基含量的增加，分子鏈的剛性增大，其結(jié)晶溫度反而上升。苯基含量在15％～25％時(shí)通稱中苯基硅橡膠，具有耐燃特點(diǎn)。苯基含量在30％以上時(shí)，通稱高苯基硅橡膠，具有優(yōu)良的耐輻射性能。苯基硅橡膠應(yīng)用在要求耐低溫、耐燒蝕、耐高能輻射、隔熱等場(chǎng)合。

④甲基乙烯基三氟丙基硅橡膠

甲基乙烯基三氟丙基硅橡膠簡(jiǎn)稱氟硅橡膠(MFQ)它是在乙烯基硅橡膠的分子鏈中(乙烯基含量一般為0.3mol％左右)引入氟代烷基(一般為三氟丙基)，主要特點(diǎn)是具有優(yōu)良的耐油，耐溶劑性能(比乙烯基硅橡膠好得多)，例如它對(duì)脂肪族、芳香族和氯化烴類溶劑、石油基的各種燃料油、潤(rùn)滑油、液壓油以及某些合成油(如二酯類潤(rùn)滑油、硅酸酯類液壓油)在常溫和高溫下的穩(wěn)定性都很好。氟硅橡膠的耐溫性能較乙烯基硅橡膠要差一些，工作溫度范圍約為-50～250℃。

⑤腈硅橡膠

 腈硅橡膠(MNQ)主要是在分子鏈中含有甲基-β-腈乙基硅氧鏈節(jié)或甲基-γ-腈丙基硅氧鏈節(jié)的一種彈性體，其主要特點(diǎn)與氟硅橡膠相似；即耐油、耐溶劑，并具有良好的耐低溫性能。

⑶硅橡膠的性能及應(yīng)用

①卓越的耐高、低溫性能。工作溫度范圍-100~350℃。

②優(yōu)異的耐臭氧老化、耐氧老化、耐光老化和耐天候老化性能。硅橡膠硫化膠在自由狀態(tài)下置于室外數(shù)年性能無變化。

③優(yōu)良的電絕緣性能。硅橡膠硫化膠的電絕緣性能在受潮、頻率變化或溫度升高時(shí)的變化較小，燃燒后生成的二氧化硅仍為絕緣體，此外，硅橡膠分子結(jié)構(gòu)中碳原子少，而且不用碳黑作填料，所以在電弧放電時(shí)不易發(fā)生焦燒，因而在高壓場(chǎng)合使用它十分可靠。它的耐電暈性和耐電弧性極為良好，耐電暈壽命是聚四氟乙烯的1000倍，耐電弧壽命是氟橡膠的20倍。

④特殊的表面性能和生理惰性  硅橡膠的表面能比大多數(shù)有機(jī)材料低，因此，它具有低吸濕性，長(zhǎng)期浸于水中其吸水率僅1％左右，物理機(jī)械性能不下降，防霉性能良好；此外，它的許多材料不黏，可起隔離作用。硅橡膠無味、無毒，對(duì)人體無不良影響，與機(jī)體組織反應(yīng)輕微，具有優(yōu)良生理惰性和生理老化性。

⑤高透氣性  硅橡膠和其他高分子材料相比，具有極為優(yōu)越的透氣性，室溫下對(duì)氮?dú)�、氧氣和空氣的透過量比天然橡膠高30～40倍，此外，它還具有對(duì)氣體滲透的選擇性能，即對(duì)不同氣體(例如氧氣，氮?dú)夂投�氧化碳�?/span>)的透過性差別較大，如對(duì)氧氣的透過性是氮?dú)獾囊槐蹲笥�，二氧化碳透過率為氧氣的5倍左右。

硅橡膠具有獨(dú)特的綜合性能，使它能成功地用于其他橡膠用之無效的場(chǎng)合，解決了許多技術(shù)問題，滿足現(xiàn)代工業(yè)和日常生活的各種需要。硅橡膠可以用于汽車配件、電子配件、宇航密封制品、建筑工業(yè)的粘結(jié)縫、家用電器密封圈、醫(yī)用人造器官、導(dǎo)尿管等

在紡織高溫設(shè)備以及在堿、次氯酸鈉和雙氧水濃度較高的設(shè)備上作密封材料也取得良好的效益。綜上所述，可以預(yù)見，在以能源、電子、新材料和生命科學(xué)為技術(shù)革新的先導(dǎo)和核心的二十一世紀(jì)，硅橡膠將以其可貴特性展示重要前景，造福于人類。

2．氟橡膠FPM

氟橡膠是指主鏈或側(cè)鏈的碳原子上含有氟原子的一種合成高分子彈性體。這種橡膠具有耐高溫、耐油及耐多種化學(xué)藥品侵蝕的特性，是現(xiàn)代航空、導(dǎo)彈、火箭，宇宙航行等尖端科學(xué)技術(shù)及其他工業(yè)方面不可缺少的材料。

⑴氟橡膠的主要品種

①26型氟橡膠

它是目前最常用的氟橡膠品種，系偏氟乙烯與六氟丙烯的乳液共聚物。其共聚比分別為4：1(國(guó)產(chǎn)氟橡膠26-41)。

②246型氟橡膠

246型氟橡膠是偏氟乙烯、四氟乙烯與六氟丙烯的共聚物，三種單體的比例(mol％)：偏氟乙烯為65～70；四氟乙烯為14～20，六氟丙烯為15～16。國(guó)產(chǎn)氟橡膠246G與美國(guó)VitonB相當(dāng)。

③23型氟橡膠

23型氟橡膠是由偏氟乙烯與三氟氯乙烯在常溫及3.2MPa左右壓力下，用懸浮法聚合制得的一種橡膠狀共聚物，為較早開始工業(yè)生產(chǎn)的氟橡膠品種。但由于加工困難，價(jià)格昂貴，發(fā)展受到限制。

⑵氟橡膠的結(jié)構(gòu)

①不飽和的C＝C鍵結(jié)構(gòu)  由于聚烯烴類氟橡膠(26型氟橡膠，23型氟橡)和亞硝基氟橡膠中，主鏈上都沒有不飽和的C＝C鍵結(jié)構(gòu)．減少了由于氧化和熱解作用在主鏈上產(chǎn)生降解斷鏈的可能。

②—CH₂—基團(tuán)的作用   偏氟乙烯中亞甲基基團(tuán)對(duì)聚合物鏈的柔軟性起著相當(dāng)重要的作用，例如氟橡膠23-21和氟橡膠23-11是分別由偏氟乙烯和三氟氯乙烯按7：3和5：5的比例組成，顯然，前者比后者柔軟。

③共聚物的結(jié)構(gòu) 無論是偏氟乙烯和三氟氯乙烯，或者前者和六氟丙烯的共聚物以及它們和四氟乙烯的三聚物，都可以是以晶態(tài)為主或無定形態(tài)為主。這取決于當(dāng)一個(gè)單體為共聚物的主要鏈段時(shí)，另一個(gè)單體介入的含量。電子衍射研究指出，在偏氟乙烯鏈段中六氟丙烯含量達(dá)7mol％，或者在三氟氯乙烯的鏈段中偏氟乙烯的含量達(dá)16mol％時(shí)，這兩種共聚物仍具有和其相當(dāng)?shù)木�聚物的晶體結(jié)構(gòu)。但是，當(dāng)前者的六氟丙烯增加到15mol％以上，或者后者的偏氟乙烯增加到25mol％以上時(shí)，晶格就被大幅度破壞，導(dǎo)致它們具有橡膠性能為主的無定形結(jié)構(gòu)。這是由于第二單體引入量的增加，破壞了其原有分子鏈的規(guī)整性。

⑶氟橡膠的性能

氟橡膠具有獨(dú)特的性能，其硫化膠各項(xiàng)性能分項(xiàng)敘述如下：

①一般物理機(jī)械性能  氟橡膠一般具有較高的拉伸強(qiáng)度和硬度，但彈性較差。 26型氟橡膠的摩擦系數(shù)(0.80)較丁腈橡膠摩擦系數(shù)(0.90～1.05)小，一般說，耐磨性較好，但在光滑金屬表面上的耐磨性較差。這是因?yàn)榇藭r(shí)有較大的運(yùn)動(dòng)速度，產(chǎn)生較高的摩擦生熱，從而導(dǎo)致橡膠的機(jī)械強(qiáng)度降低。 

②耐熱和耐溫性能  在耐老化方面，氟橡膠可以和硅橡膠相媲美，優(yōu)于其他橡膠。

26型氟橡膠可在250℃下長(zhǎng)期工作，在300℃下短期工作，23型氟橡膠經(jīng)200℃×1000h老化后，仍具有較高的強(qiáng)力，也能承受250℃短期高溫的作用。四丙氟橡膠的熱分解溫度在400℃以上，能在230℃下長(zhǎng)期工作。

應(yīng)當(dāng)指出，氟橡膠在不同溫度下性能變化大于硅橡膠和通用的丁基橡膠，其拉伸強(qiáng)度和硬度均隨溫度的升高而明顯下降，其中拉伸強(qiáng)度的變化特點(diǎn)是：在150℃以下，隨溫度的升高而迅速降低，在150～260℃之間，則隨溫度的升高而下降較慢。

③耐腐蝕性能  氟橡膠特點(diǎn)之一是具有極優(yōu)越的耐腐蝕性能。一般說來，它對(duì)有機(jī)液體(燃料油、溶劑、液壓介質(zhì)等)、濃酸(硝酸、硫酸、鹽酸)、高濃度過氧化氫和其他強(qiáng)氧化劑作用的穩(wěn)定性方面，均優(yōu)于其他各種橡膠。

23型氟橡膠耐強(qiáng)氧化性酸（發(fā)煙硝酸和發(fā)煙硫酸等）的能力比26型氟橡膠好，但在耐芳香族溶劑、含氯有機(jī)溶劑、燃料油、液壓油以及潤(rùn)滑油（特別是雙酯類、硅酸酯類）和沸水性能方面，較26型差。

④耐過熱水與蒸汽的性能  氟橡膠對(duì)熱水作用的穩(wěn)定性，不僅取決于生膠本身的性質(zhì)，而且還決定于膠料的配合。對(duì)氟橡膠來說，這種性能主要取決于它的硫化體系。過氧化物硫

化體系比胺類、雙酚AF類硫化體系為佳。26型氟橡膠采用胺類硫化體系的膠料性能較一般合成橡膠如乙丙橡膠、丁基橡膠還差。  文獻(xiàn)報(bào)道，采用過氧化物硫化體系的G型氟橡膠，其硫化膠的交聯(lián)鍵較胺類、雙酚

AF類硫化膠的交聯(lián)鍵對(duì)水解穩(wěn)定性要好。G型過氧化物硫化體系的氟橡膠具有優(yōu)良的耐高溫蒸汽性。見圖1-7、圖1-8、圖1-9。

⑤壓縮永久變形性能   它是作為密封制品必須控制的一個(gè)重要性能。26型氟橡膠的壓縮永久變形性能較其他氟橡膠都好，這是它之所以獲得廣泛應(yīng)用的原因之一。在200～300℃的溫度范圍內(nèi)其壓縮永久變形顯得很大。但在二十世紀(jì)70年代美國(guó)DuPont公司對(duì)其進(jìn)行了改進(jìn)，發(fā)展了一種低壓縮永久變形膠料(Viton E-60C)，它是從生膠品種(Viton A改進(jìn)為Viton E－60)和硫化體系選擇上(從胺類硫化改進(jìn)為雙酚AF硫化)進(jìn)行改進(jìn)的，這就使氟橡膠在200℃高溫下長(zhǎng)期密封時(shí)的壓縮永久變形性較好，氟橡膠在149℃長(zhǎng)期存放的條件下，其密封保持率在各類橡膠中處于領(lǐng)先的地位。見圖1-10，1-11。

⑥耐寒性能  26型氟橡膠的耐寒性能較差，它能保持橡膠彈性的極限溫度為-15～－20℃。溫度降低會(huì)使它的收縮加劇，變形增大。所以，當(dāng)用作密封件時(shí)，往往會(huì)出現(xiàn)低溫密封滲漏問題。但是，氟橡膠硫化膠的拉伸強(qiáng)度卻隨溫度降低而增大，即它在低溫下是強(qiáng)韌的。因此，其脆性溫度隨試樣厚度而變化。例如26型氟橡膠在厚度為1.87mm時(shí)，其脆性溫度是-45℃，  厚度為0.63mm時(shí)是-53℃，厚度為0.25mm時(shí)是-69℃。它的標(biāo)準(zhǔn)試樣26型氟橡膠的脆性溫度是-25～-30℃，246型氟橡膠的脆性溫度為-30～－40℃，23型氟橡膠的脆性溫度為-45～－60℃。

⑦透氣性能  氟橡膠的氣透性是橡膠中較低的，與丁基橡膠、丁腈橡膠相近。填料的加入能使硫化膠的氣透性變小，其中硫酸鋇的效果較中粒子熱裂法炭黑(MT)顯著。

氟橡膠的氣透性隨溫度升高而增大，氣體在氟橡膠中的溶解度較大，但擴(kuò)散速度則很小，這有利于在真空條件下應(yīng)用，但在加工時(shí)易產(chǎn)生“卷氣”的麻煩。 

⑧耐候、耐臭氧性能  氟橡膠對(duì)日光、臭氧和天候的作用十分穩(wěn)定。例如其硫化膠經(jīng)過10年自然老化后，還能保持較好的性能。拉伸25％的Viton型氟橡膠試樣，在0.01％臭氧的空氣中，經(jīng)受45天作用后，未產(chǎn)生任何明顯的龜裂。在日光中曝曬2年后，也未發(fā)現(xiàn)龜裂。氟橡膠對(duì)微生物的作用也是穩(wěn)定的。

⑨耐輻射性能  氟橡膠是屬于耐中等劑量輻射的材料。高能射線的輻射作用能引起氟橡膠產(chǎn)生裂解和結(jié)構(gòu)化。有人認(rèn)為，高能射線對(duì)26型氟橡膠的主要作用能產(chǎn)生結(jié)構(gòu)化，表現(xiàn)為硬度增加，伸長(zhǎng)率下降，對(duì)23型氟橡膠則以裂解為主，表現(xiàn)為硬度、強(qiáng)力和伸長(zhǎng)率均下降。

⑩耐燃性能  橡膠的耐燃性取決于分子結(jié)構(gòu)中鹵素的含量，鹵素含量愈多，耐燃性愈好。氟橡膠與火焰接觸能夠燃燒，但離開火焰后就自動(dòng)熄滅，所以氟橡膠屬于自熄型橡膠。

（11）電性能

26型氟橡膠的電絕緣性能不是太好，只適于低頻，低電壓場(chǎng)合應(yīng)用。溫度對(duì)其電性能影響很大，即隨溫度升高，絕緣電阻明顯下降，因此，氟橡膠不能作為高溫下使用的絕緣材。填料種類和用量對(duì)電性能影響較大，沉淀碳酸鈣賦予硫化膠較高的電性能，其他填料則稍差，填料的用量增加，電性能則隨之下降。23型氟橡膠由于吸水較低，其電性能較26型氟橡膠好。

（12）耐高真空性能  氟橡膠具有極佳的耐真空性能。這是由于氟橡膠在高溫、高真空條件下具有較小的放氣率和極小的氣體揮發(fā)量。26型、246型氟橡膠能夠應(yīng)用于133×l0^-9～133×10^-10Pa的超高真空?qǐng)龊希�是宇宙飛行器中的重要橡膠材料。

氟橡膠可以與丁腈橡膠、丙烯酸酯橡膠、乙丙橡膠、硅橡膠、氟硅橡膠等進(jìn)行并用，以降低成本，改善物理機(jī)械性能和工藝性能。

由于氟橡膠具有耐高溫、耐油、耐高真空及耐酸堿、耐多種化學(xué)藥品的特點(diǎn)，使它在現(xiàn)代航空、導(dǎo)彈、火箭，宇宙航行，艦艇、原子能等尖端技術(shù)及汽車、造船、化學(xué)，石油、電訊、儀表、機(jī)械等工業(yè)部門中獲得了應(yīng)用。

3．氨酯橡膠PUR

聚氨酯橡膠是聚合物主鏈上含有較多的氨基甲酸酯基團(tuán)的系列彈性體，實(shí)際應(yīng)該是聚氨基甲酸酯橡膠，簡(jiǎn)稱聚氨酯橡膠或聚氨酯彈性體。聚合物鏈除含有氨基甲酸酯基團(tuán)外，還含有酯基、醚基、脲基、芳基和脂肪鏈等。通常是由低聚物多元醇、多異氰酸酯和擴(kuò)鏈劑反應(yīng)而成。聚氨酯橡膠隨使用原料和配比、反應(yīng)方式和條件等的不同，形成不同的結(jié)構(gòu)和品種類型。

⑴聚氨酯橡膠的組成

聚氨酯是在催化劑存在下由二元醇，二異氰酸酯和鏈擴(kuò)展劑的反應(yīng)產(chǎn)物。因其分子中含有氨基甲酸酯( )這一基本結(jié)構(gòu)單元，所以稱之為聚氨基甲酸酯(簡(jiǎn)稱聚氨酯)。不同的二元醇和不同的二異氰酸酯可以合成出不同的彈性體，而同一種二元醇和同一種二異氰酸酯，若改變其合成條件，也可以得到不同的彈性體。其結(jié)構(gòu)式如下：

式中  R—聚醚或聚酯鏈段；  A—芳香烴或脂肪烴；n —正整數(shù)。

假若，二元醇過量，得到的聚合物端基為羥基，假若二異氰酸酯過量，得到的聚合物端基則為異氰基。這些材料的性能和用途都不盡一致。

低相對(duì)分子質(zhì)量的二醇或二胺類化合物常用來作為聚氨酯橡膠的擴(kuò)鏈劑，若用二醇作擴(kuò)鏈劑，反應(yīng)后生成的是聚氨基甲酸酯鏈段。若用二胺類化合物作為擴(kuò)鏈劑，則反應(yīng)后生成脲基。

⑵聚氨酯橡膠的分類

聚氨酯可以制成橡膠，塑料、纖維及涂料等。它們的差別主要取決于鏈的剛性、結(jié)晶度、交聯(lián)度及支化度等�；鞜捫拖鹉z的剛性和交聯(lián)度都是較低的，澆注型橡膠的交聯(lián)度比混煉型橡膠要高，但剛性和結(jié)晶度等都遠(yuǎn)比其他聚氨酯材料低，因而它們有橡膠的寶貴彈性。但聚氨酯橡膠和其他通用橡膠相比，其結(jié)晶度和剛性遠(yuǎn)高于其他橡膠。

聚氨酯橡膠傳統(tǒng)的分類是按加工方法來劃分的，分為澆注型聚氨酯橡膠、混煉型聚氨酯橡膠和熱塑型聚氨酯橡膠。由于使用的原料、合成和加工方法以及應(yīng)用目的等不同，又出現(xiàn)了反應(yīng)注射型聚氨酯橡膠(RIMPU)和溶液分散型聚氨酯橡膠。按形成的形態(tài)則分為固體體系和液體體系。也有按原料化學(xué)組成來分的，低聚物多元醇一般有聚酯類或聚醚類之別，因而有聚醚類聚氨酯橡膠和聚酯類聚氨酯橡膠，為便于敘述我們采用按原料的化學(xué)組成來劃分。

⑶聚氨酯橡膠的結(jié)構(gòu)

聚氨酯橡膠雖然種類很多，具有不同的化學(xué)結(jié)構(gòu)，但可以被看作是柔性鏈段和剛性鏈段組成的嵌段聚合物。其中聚酯、聚醚或聚烯烴部分是柔性鏈段，而苯核、萘核、氨基甲酸酯基以及擴(kuò)鏈后形成的脲基等是剛性鏈段。

其次，聚氨酯橡膠的交聯(lián)結(jié)構(gòu)與一般橡膠不同，它不僅含有由交聯(lián)劑而構(gòu)成的一級(jí)交聯(lián)結(jié)構(gòu)(化學(xué)交聯(lián))，而且由于結(jié)構(gòu)中存在著許多內(nèi)聚能較大的基團(tuán)(如氨基甲酸酯基、脲基等)，它們可通過氫鍵、偶極的相互作用，在聚氨酯橡膠線型分子之間形成晶區(qū)的二級(jí)交聯(lián)(物理交聯(lián))作用也是非常重要的，即一級(jí)交聯(lián)和二級(jí)交聯(lián)并存(完全線型的熱塑性聚氨酯橡膠則只存在二級(jí)交聯(lián)作用)。見表1-15

1-14不同聚氨酯的性能特點(diǎn)

⑷聚氨酯橡膠的性能

聚氨酯橡膠的結(jié)構(gòu)特性不僅決定了它具有寶貴的綜合物理機(jī)械性能，而且也使聚氨酯橡膠可通過改變?cè)�料的組成和相對(duì)分子質(zhì)量、以及原料配比來調(diào)節(jié)橡膠的彈性、耐寒性以及模量、硬度和機(jī)械強(qiáng)度等性能。其通性如下：

①具有很高的拉伸強(qiáng)度(一般為28～42MPa，甚至可高達(dá)70MPa以上)和撕裂強(qiáng)度；

②彈性好。即使硬度高時(shí)，也富有較高的彈性；

③扯斷伸長(zhǎng)率大。一般可達(dá)400％～600％，最大可達(dá)1000％；

④硬度范圍寬。最低為10(邵爾A)，大多數(shù)制品具有45～95(邵爾A)的硬度，當(dāng)硬度高于70(邵爾A)時(shí)，拉伸強(qiáng)度及定伸應(yīng)力都高于天然橡膠，當(dāng)硬度達(dá)80～90(邵爾A)時(shí)，拉伸強(qiáng)度、撕裂強(qiáng)度和定伸應(yīng)力都相當(dāng)高；

⑤耐油性良好。常溫下對(duì)多數(shù)油和溶劑的抗耐性優(yōu)于丁腈橡膠；

⑥耐磨性極好。其耐磨性比天然橡膠高9倍，比丁苯橡膠高3倍；

⑦氣密性好。當(dāng)硬度高時(shí)，氣密性可接近于丁基橡膠；

⑧耐氧、臭氧及紫外線輻射作用性能佳；

⑨耐寒性能較好。

但是，由于聚氨酯橡膠的二級(jí)交聯(lián)作用在高溫下被破壞，所以其拉伸強(qiáng)度、撕裂強(qiáng)度、耐油性等都隨溫度的升高而明顯下降。聚氨酯橡膠長(zhǎng)時(shí)間連續(xù)使用的溫度界限一般只為80～90℃，短時(shí)間使用的溫度可達(dá)120℃。其次，聚氨酯橡膠雖然富于彈性，但滯后損失較大，多次變形下生熱量高。

聚氨酯橡膠的耐水性差，也不耐酸堿，長(zhǎng)時(shí)間與水作用會(huì)發(fā)生水解。但聚醚型的耐水性優(yōu)于聚酯型。

與其他橡膠相比，聚氨酯橡膠的物理機(jī)械性能是很優(yōu)越的，所以一般都用于一些性能需求高的制品，如耐磨制品，高強(qiáng)度耐油制品和高硬度、高模量制品等。象實(shí)心輪胎、膠輥、膠帶、各種模制品、鞋底、后跟、耐油及緩沖作用密封墊圈、聯(lián)軸節(jié)等都可用聚氨酯橡膠來制造。

 此外，利用聚氨酯橡膠中的異氰酸酯基與水作用放出二氧化碳的特點(diǎn)，可制得比水輕30多倍的泡沫橡膠，具有良好的機(jī)械性能，用于絕緣、隔熱、隔音、防震，效果良好。

4．氯醚橡膠（CO,ECO）

聚醚橡膠是由含環(huán)氧基的環(huán)醚化合物(環(huán)氧烷烴)經(jīng)開環(huán)聚合而制得的烴聚醚彈性體。聚醚橡膠在結(jié)構(gòu)上與二烯類或碳?xì)浠�合物系列聚合物不同，其主鏈呈醚型結(jié)構(gòu)，無雙鍵存在,它的側(cè)鏈一般含有極性基團(tuán)或不飽和鍵，或二者都有。

⑴氯醚橡膠的結(jié)構(gòu)

均聚醚橡膠(CO)和共聚醚橡膠(ECO)的結(jié)構(gòu)如下：

從結(jié)構(gòu)式可見，氯醚橡膠是主鏈含有醚鍵—C—C—O—，側(cè)鏈含氯甲基(—CH₂Cl)的飽和脂肪族聚醚。這種特有的化學(xué)結(jié)構(gòu)，決定了它具有很多特殊的性能。主鏈的醚鍵，使之具有良好的耐熱老化性和耐臭氧性，極性側(cè)鏈氯甲基，使之具有優(yōu)異的耐油性和耐氣透性。但是另一方面，這兩種結(jié)構(gòu)單元對(duì)耐寒性卻起著不同的作用，即醚鍵的存在，賦予聚合物以低溫屈撓性，而氯甲基的內(nèi)聚力卻起著損害低溫性能的作用。因此以兩者等量組成的均聚物的低溫性能并不理想，僅相當(dāng)于高丙烯腈含量的丁腈橡膠。而共聚物由于是與環(huán)氧乙烷共聚，醚鍵的數(shù)量約為氯甲基的兩倍，因此具有較好的低溫性能。

均聚型氯醚橡膠是耐熱、耐油、耐候、耐氣透性良好的橡膠，共聚型氯醚橡膠是耐油、耐寒、耐候、耐熱性良好的橡膠。

⑵聚醚橡膠的性能

①耐熱性  氯醚橡膠的耐熱老化性受聚合物的組成和硫化體系的影響很大。環(huán)氧氯丙烷和環(huán)氧乙烷的組成比和耐熱性是：改進(jìn)了耐寒性的共聚型橡膠，其耐熱性比均聚型稍有降低。當(dāng)環(huán)氧氯丙烷與環(huán)氧乙烷按等摩爾組成時(shí)，含有第三單體(AGE)的共聚型氯醚橡膠，其硫化膠因主鏈含有醚鍵的氯醚橡膠，特別是共聚型橡膠老化后變軟(即屬于軟化型老化)，和丁腈橡膠、丙烯酸酯橡膠的老化行為明顯不同，含有不飽和鍵的氯醚橡膠對(duì)軟化老化有一定抑制作用。由此可見，氯醚橡膠的耐熱性，介于丙烯酸酯橡膠(ACM)和中高丙烯腈丁腈橡膠(NBR-MH)之間，優(yōu)于氯丁橡膠(CR)或丁腈橡膠與聚氯乙烯(NBR／PVC)的共混料，和氯磺化聚乙烯橡膠(CSM)具有大致相等的耐熱水平。

均聚型氯醚橡膠在150℃下經(jīng)50天老化，幾乎不發(fā)生軟化。均聚型比共聚型的最高使用溫度約高10～20℃。

②耐油性和耐寒性  耐油性好的橡膠一般耐寒性較低。因此在評(píng)判橡膠耐油性好壞時(shí)，往往和耐寒性一起進(jìn)行綜合評(píng)定。

聚合物的耐寒性由主鏈和側(cè)鏈的運(yùn)動(dòng)性來決定，耐油性則取決于油與油、油與橡膠及橡膠與橡膠之間作用力的平衡。因此耐油性和耐寒性具有很強(qiáng)的相關(guān)性，但這種相關(guān)性隨聚合物不同而有所差別。以碳—碳鍵為主鏈的典型耐油橡膠—丁腈橡膠，其中丁二烯鏈段提供寒性，丙烯腈鏈段賦予耐油性，增大丁二烯含量則耐寒性提高，但是卻使耐油性降低。

氯醚橡膠的聚醚主鏈與二烯系和烯烴系橡膠的碳—碳主鏈相比，耐油和耐寒的平衡性顯著提高。均聚型氯醚橡膠雖然具有聚醚主鏈，但由于側(cè)鏈的氯甲基比腈基的耐油、耐寒性差，因此其耐油，耐寒的平衡和丁腈橡膠是同等的。共聚型氯醚橡膠由于氯甲基較少，所以其耐油、耐寒的平衡遠(yuǎn)優(yōu)于傳統(tǒng)的二烯類和烯烴類橡膠。隨環(huán)氧乙烷共聚比例的增大，耐油性基本不變，而耐寒性卻進(jìn)一步提高。由此可見，共聚型氯醚橡膠和具有同等耐油性的丁腈橡膠相比，脆性溫度約低20℃。

③耐臭氧性  臭氧和有機(jī)物質(zhì)的反應(yīng)，以和碳—碳雙鍵的反應(yīng)速度最快，和硫、氮、氧等的反應(yīng)速度次之，和烷基等的反應(yīng)速度很慢。因此，主鏈含有雙鍵的聚合物，受空氣中微量臭氧的作用，將迅速產(chǎn)生臭氧龜裂，主鏈為醚或硫醚的聚合物，基本上不產(chǎn)生臭氧龜裂，而具有飽和碳—碳鍵的聚合物，則完全不發(fā)生臭氧龜裂。所以，共聚型氯醚橡膠的耐臭氧性優(yōu)于二烯類橡膠。但比烯烴類橡膠差。 

實(shí)際上均聚型或共聚型氯醚橡膠的耐臭氧性已經(jīng)達(dá)到很好的地步，只有在高臭氧濃度，高伸長(zhǎng)的試驗(yàn)條件下才能見到臭氧龜裂現(xiàn)象。

④耐氣透性  均聚氯醚橡膠的耐氣透性優(yōu)異，和典型的耐氣透性橡膠—丁基橡膠相比，其氣密性約為后者的3倍，氣體透過量則為后者的1／3。利用這種特性，可將其用作無內(nèi)胎輪胎的氣密層和各種氣體膠管。另外，汽油的透過性也比丁腈橡膠小(見圖1-12)，液化石油氣透過量也少。共聚氯醚橡膠的耐透氣性和丁腈橡膠大致相等。

⑤耐燃性  均聚氯醚橡膠因含有氯而具有難燃性，但因同時(shí)含有氧，難燃性又受到一定損害。因此氯含量減少，氧含量增多的共聚氯醚橡膠(CHR氯含量38％，氧含量17％，CHC氯含量26％，氧含量23％)配合50份炭黑的硫化膠，其耐燃性就不夠好。當(dāng)需要良好的耐燃性時(shí)，還必須添加氧化銻等耐燃助劑。

⑥動(dòng)態(tài)性能  氯醚橡膠的動(dòng)態(tài)性能比丁腈橡膠好，在 Goodrich屈撓生熱實(shí)驗(yàn)中，丁腈橡膠的壓縮永久變形和生熱隨時(shí)間變化較大，而氯醚橡膠基本保持不變。

⑦焦燒性  氯醚橡膠硫化體系的焦燒性能均較差，為改進(jìn)焦燒性能，可采取如下三種措施：

a使用硫化速度較慢的硫化劑；

b在硫脲類硫化體系中，并用二硫化四甲基秋蘭姆及四硫化雙五亞甲基秋蘭姆等多硫化秋蘭姆。其中前者效果最好，金屬氧化物若采用氧化鎂，效果會(huì)更好； 

c使用防焦劑。

⑧壓縮永久變形  氯醚橡膠在通常的硫化時(shí)間內(nèi)，往往硫化反應(yīng)并未結(jié)束，因此在100℃下的壓縮永久變形還受進(jìn)一步硫化反應(yīng)的影響�？梢灶A(yù)計(jì)，在高溫下的壓縮永久變形受后硫化反應(yīng)和老化反應(yīng)的影響較大。為改進(jìn)該性能，應(yīng)充分進(jìn)行二次硫化或盡量提高硫化速度。加有硫黃的硫化膠，拉伸強(qiáng)度得以提高，但壓縮永久變形顯著增大。采用三嗪類硫化劑的硫化膠壓縮永久變形較小，不用二次硫化壓縮永久變形也較低。 

⑨耐水性、導(dǎo)電性  均聚氯醚橡膠與丁腈橡膠具有相近的耐水性，共聚氯醚橡膠的耐水性介于丁腈橡膠和丙烯酸酯橡膠之間。配方對(duì)耐水性有較大影響，Pb₃0₄的膠料耐水性較好，含MgO的耐水性明顯變差，捉高硫化程度可改進(jìn)耐水性。

均聚型氯醚橡膠的導(dǎo)電性與丁腈橡膠相當(dāng)或稍大，共聚型氯醚橡膠的導(dǎo)電性則比丁腈橡膠大100倍以上。

氯醚橡膠作為一種特種橡膠，由于其綜合性能較好，故用途較廣�？捎米髌�車、飛機(jī)及各種機(jī)械的配件，如墊圈、密封圈，O形圈、隔膜等，也可用作耐油膠管、印刷膠輥、膠板、襯里、充氣房屋及其他充氣制品等這是一類以橡膠和樹脂為原料，以機(jī)械共混方法制造的熱塑性彈性體。目前比較廣泛使用的是聚丙烯和乙丙橡膠的共混物，其中乙丙橡膠與聚丙烯是通過機(jī)械共混使橡膠產(chǎn)生動(dòng)態(tài)全硫化的熱塑性彈性體(TPV)，它的形態(tài)結(jié)構(gòu)是橡膠為分散相，樹脂為連續(xù)相。商品名為Santoprene。它耐老化，耐臭氧，使用溫度范圍－40～150℃，壓縮永久變形小，耐疲勞，耐磨，耐撕裂性能比較好。有相當(dāng)于CR的耐介質(zhì)性能，得到了廣泛的應(yīng)用。