高分子材料簡介

    高分子材料是由相對分子質(zhì)量較高的化合物構(gòu)成的材料，包括橡膠、塑料、纖維、涂料、膠粘劑和高分子基復(fù)合材料，高分子是生命存在的形式。所有的生命體都可以看作是高分子的集合。高分子材料的來源是：高分子材料按來源分為天然、半合成（改性天然高分子材料）和合成高分子材料。天然高分子是生命起源和進化的基礎(chǔ)。人類社會一開始就利用天然高分子材料作為生活資料和生產(chǎn)資料，并掌握了其加工技術(shù)。19世紀(jì)30年代末期，進入天然高分子化學(xué)改性階段，出現(xiàn)半合成高分子材料。1907年出現(xiàn)合成高分子酚醛樹脂，標(biāo)志著人類應(yīng)用合成高分子材料的開始。現(xiàn)代，高分子材料已與金屬材料、無機非金屬材料相同，成為科學(xué)技術(shù)、經(jīng)濟建設(shè)中的重要材料。

    硫酸鈣在高分子材料中的應(yīng)用

    硫酸鈣上述變體作為填料在高分子復(fù)合材料中都用相應(yīng)的應(yīng)用，其中天然的居多。一般將高分子材料按特性分為五類，即橡膠、纖維、塑料、膠粘劑、涂料。這里主要介紹硫酸鈣在橡膠中的應(yīng)用現(xiàn)狀。

    硫酸鈣在橡膠中的應(yīng)用

    橡膠是一類線型柔性高分子聚合物。其分子鏈間次價力小，分子鏈柔性好，在外力作用下可產(chǎn)生較大形變，除去外力后能迅速恢復(fù)原狀，有天然橡膠和合成橡膠兩種。以下列舉硫酸鈣在幾種常見橡膠中的應(yīng)用現(xiàn)狀。

    硫酸鈣在丁苯橡膠（SBR）橡膠中的應(yīng)用

    SBR系非自補強合成橡膠，純硫化膠強度很低，拉伸強度僅有2－3Mpa。加入適當(dāng)?shù)母呋钚匝a強劑則顯示很大的補強作用，拉伸強度克提高幾倍到幾十倍。SBR質(zhì)量均勻，價格便宜，目前已廣泛的應(yīng)用于生產(chǎn)透明橡膠鞋底（牛筋鞋底）。透明橡膠鞋底的透明性好壞，取決于所用材料的折射率和用量，SBR的折射率為1。53，能適用于生產(chǎn)透明橡膠鞋底的補強劑主要有白炭黑。但白炭黑價格高、混煉困難，用量大是硫化膠變硬等缺點。選用天然石膏礦物，經(jīng)過粗加工、超細(xì)粉碎、表面改性等深加工，設(shè)計相應(yīng)的試驗配方，活性超細(xì)石膏代替50％的白炭黑填充于SBR中，硫化膠具有較高的物理機械性能，透明度與白炭黑硫化膠無明顯差異。石膏比白炭黑的密度小，價格低而使得生產(chǎn)出來的產(chǎn)品質(zhì)量輕和成本的降低。

    硫酸鈣在天然橡膠（NR）膠料中的應(yīng)用

    填料作為橡膠工業(yè)的主要原料之一，它的選擇就顯得更加重要。碳酸鈣和陶土是橡膠工業(yè)中最常用的無機填充劑，兩者的價格在不斷地上漲。硫酸鈣作為一種廉價的無機填料在這反面也開始被應(yīng)用，并與兩者在門尼粘度、門尼焦燒時間、硬度、定伸應(yīng)力、拉升強度、拉斷伸長率等方面進行了對比。

    結(jié)果顯示，采用改性硫酸鈣可以全部或部分替代輕質(zhì)碳酸鈣或陶土作為橡膠的主要填料；用于輪胎配方中，可以在不影響產(chǎn)品使用性能的前提下，進一步降低生產(chǎn)成本。

    小結(jié)

    我們現(xiàn)在的生活已經(jīng)是離不開高分子材料了。很難想象，某一天這些高分子材料在我們的生活中消失了，會是什么樣的情況。對于一些新的，有這更好的性能的高分子材料還在不斷的研究中。硫酸鈣在橡膠、塑料、涂料等行業(yè)也有著廣泛的應(yīng)用，已經(jīng)成為硫酸鈣應(yīng)用的一個主攻方向，硫酸鈣是自然界中自然存在的一種非金屬礦產(chǎn)資源，存量豐富，不需要經(jīng)過太多的加工就可以直接使用，具有成本低，完全無毒等特點，對于未來，硫酸鈣在高分子材料中的應(yīng)用發(fā)展也是有著相當(dāng)廣闊的前景的。