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塑料與橡膠的區(qū)別
塑料與橡膠最本質(zhì)的區(qū)別在于塑料發(fā)生形變時塑性變形,而橡膠是彈性變形。換句話說,塑料變形后不容易恢復原狀態(tài),而橡膠相對來說就容易得多。塑料的彈性是很小的,通常小于100%,而橡膠可以達到1000%甚至更多。塑料在成型上絕大多數(shù)成型過程完畢產(chǎn)品過程也就完畢;而橡膠成型過程完畢后還得需要硫化過程。
塑料與橡膠同屬于高分子材料,主要由碳和氫兩種原子組成,另有一些含有少量氧,氮,氯,硅,氟,硫等原子,其性能特殊,用途也特別.在常溫下,塑料是固態(tài),很硬,不能拉伸變形.而橡膠硬度不高,有彈性,可拉伸變長,停止拉伸又可回復原狀.這是由于它們的分子結(jié)構(gòu)不同造成的.另一不同點是塑料可以多次回收重復使用,而橡膠則不能直接回收使用,只能經(jīng)過加工制成再生膠,然后才可用.塑料在100多度至200度時的形態(tài)與橡膠在60至100度時的形態(tài)相似.塑料不包括橡膠.
復雜的說:
廣義地說,橡膠其實是塑料的一種,塑料包括橡膠?,F(xiàn)詳細介紹之
一、生膠的形成:
生膠可分別為天然橡膠及合成橡膠兩大類:
1.天然橡膠:由橡膠樹干切割口,收集所流出的膠漿,經(jīng)過去雜質(zhì)、凝固、煙熏、干燥等加工程序,而形成的生膠料。
2.合成橡膠:由石化工業(yè)所產(chǎn)生的副產(chǎn)品,依不同需求,合成不同物性的生膠料。常用的如:SBR、NBR、EPDM、BR、IIR、CR、Q、FKM等。但因合成方式的差異,同類膠料可分出數(shù)種不同的生膠,又經(jīng)由配方的設定,任何類型膠料,均可變化成千百種符合制品需求的生膠料。
天然橡膠來自熱帶和亞熱帶的橡膠樹。由于橡膠在工業(yè)、農(nóng)業(yè)、國防領域中有重要作用,因此它是重要的戰(zhàn)略物資,這促使缺乏橡膠資源的國家率先研究開發(fā)合成橡膠。
二、橡膠的化學成分
通過對天然橡膠的化學成分進行剖析,發(fā)現(xiàn)它的基本組成是異戊二烯。于是啟發(fā)人們用異戊二烯作為單體進行聚合反應,得到了合成橡膠,稱為異戊橡膠。異戊橡膠的結(jié)構(gòu)與性能基本上與天然橡膠相同。由于當時異戊二烯只能從松節(jié)油中獲得,原料來源受到限制,而丁二烯則來源豐富,因此以丁二烯為基礎開發(fā)了一系列合成橡膠。如順丁橡膠、丁苯橡膠、丁腈橡膠和氯丁橡膠等。
隨著石油化學工業(yè)的發(fā)展,從油田氣、煉廠氣經(jīng)過高溫裂解和分離提純,可以得到乙烯、丙烯、丁烯、異丁烯、丁烷、戊烯、異戊烯等各種氣體,它們是制造合成橡膠的好原料。
世界橡膠產(chǎn)量中,天然橡膠僅占15%左右,其余都是合成橡膠。合成橡膠品種很多,性能各異,在許多場合可以代替、甚至超過天然橡膠。合成橡膠可分為通用橡膠和特種橡膠。通用橡膠用量較大,例如丁苯橡膠占合成橡膠產(chǎn)量的60%;其次是順丁橡膠,占15%;此外還有異戊橡膠、氯丁橡膠、丁鈉橡膠、乙丙橡膠、丁基橡膠等,它們都屬通用橡膠。
三、橡膠原料的配制:
橡膠原料的配制可分三個基本過程:
1.塑煉:塑練是將生膠剪斷,并將生膠可塑化、均勻化,幫助配合劑的混練作業(yè)。其效果是改善藥品的分散,防止作業(yè)中產(chǎn)生摩擦熱,而致橡膠發(fā)生焦燒現(xiàn)象,進而改變橡膠的加工性。
2.混煉:混練是將配合藥物均勻混入塑煉完成的生膠中,而混煉的優(yōu)劣,直接影響制品的良否。藥物分散不均,分子結(jié)構(gòu)無法完全交聯(lián),橡膠則無法達到理想的物性。
3.壓出:混煉完成的生膠,經(jīng)過壓出作業(yè),將膠料中含有的多余空氣壓出,并完成所需的厚度,以利于模具內(nèi)之成型作業(yè)。
四、橡膠的成型:
生膠分子結(jié)構(gòu)為不飽和長鍵的彈性體,所以成型的要件中,需有適當?shù)乃幤诽砑游锛巴庠诃h(huán)境因素(如時間、溫度、壓力等) ,將其不飽和鍵破壞,再重新結(jié)合為飽和鍵,并以真空輔助,將內(nèi)含的空氣完全逼出。如此,才可令成型的橡膠,發(fā)揮其應有的特性。若其成型過程有任何缺失(如配方錯誤、時間不足、溫度失當?shù)?,則可造成物性流失,多余藥物釋出,變形,老化加速,種種嚴重不良現(xiàn)象產(chǎn)生。
五、橡膠的老化現(xiàn)象:
依橡膠成品所處的環(huán)境條件,隨時間的經(jīng)過,引起龜裂或硬化,橡膠物性退化等現(xiàn)象,稱之為老化現(xiàn)象。引起老化的原因,有外部因素及內(nèi)部因素:
1.外部因素:外部因素有氧、氧化物、臭氧、熱、光、放射線、機械性疲勞、加工過程的缺失等。
2.內(nèi)部因素:內(nèi)部因素有橡膠的種類、成型方式、鍵結(jié)程度、配合藥物的種類、加工工程中的因子等。
老化現(xiàn)象的防止,著重于正確的膠種選擇及配方設計,外加嚴謹?shù)纳a(chǎn)理念。如此才可增加橡膠制成品的壽命,并發(fā)揮應有的特殊功能。
六、橡膠制品的基本特性:
1.橡膠制品成型時,經(jīng)過大壓力壓制,其因彈性體所俱備之內(nèi)聚力無法消除,在成型離模時,往往產(chǎn)生極不穩(wěn)定的收縮(橡膠的收縮率,因膠種不同而有差異) ,必需經(jīng)過一段時間后,才能和緩穩(wěn)定。所以,當一橡膠制品設計之初,不論配方或模具,都需謹慎計算配合,若否,則容易產(chǎn)生制品尺寸不穩(wěn)定,造成制品品質(zhì)低落。
2.橡膠屬熱溶熱固性之彈性體,塑料則屬于熱溶冷固性。橡膠因硫化物種類主體不同,其成型固化的溫度范圍,亦有相當?shù)牟罹?,甚至可因氣候改變,室?nèi)溫濕度所影響。因此橡膠制成品的生產(chǎn)條件,需隨時做適度的調(diào)整,若無,則可能產(chǎn)生制品品質(zhì)的差異。
七、橡膠貼合用雙面膠區(qū)分:
一般工業(yè)用雙面膠,可分壓克力膠系及橡膠膠系兩大類。而此兩大類,又都可分有基材及無基材兩種型態(tài)(有基材:于膠中加上一層棉質(zhì),加強雙面膠本身膠量及強度、無基材:純膠質(zhì),確保雙面膠之透明度)。因橡膠膠系的主體為CR,用于橡膠制品,極易與橡膠之硫化系統(tǒng),產(chǎn)生反應而變黃。所以較淡顏色的橡膠制品,均采用壓克力膠系中的有基材雙面膠(同種類的雙面膠,無論有基材或無基材,均以其本身膠質(zhì)厚度做區(qū)分。
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