如何优化橡胶生产与使用？

1.橡胶的组成

橡胶是以生胶为基础加入适量配合剂制成的高分子材料。

(1)生胶。生胶是指未加配合剂的天然橡胶或合成橡胶的总称。生胶按原料来源可分为天然橡胶和合成橡胶。天然橡胶主要从橡胶树的浆汁中制取。由于天然橡胶的产量受天时地理环境的限制，其产量远不能满足工农业生产的需求。因此，人们通过化学合成的方法制成了与天然橡胶性质相似的合成橡胶。合成橡胶的品种很多，如丁苯橡胶、氯丁橡胶等。橡胶制品的性质主要取决于生胶的性质。

(2)配合剂。配合剂是为了提高和改善橡胶制品的性能而加入的物质。橡胶配合剂的种类很多，大体可分为硫化剂、硫化促进剂、防老剂、软化剂、填充剂、发泡剂及着色剂等。

所谓硫化就是在生胶中加入硫化调料(如硫黄)和其他配料。硫化剂的作用是使具有可塑性的、线型结构的橡胶(胶料)分子间产生交联，形成三维网状结构，使胶料变为具有高弹性的硫化胶。天然橡胶常以硫黄作硫化剂。为了加速硫化，缩短硫化时间，还需要加入硫化促进剂(如氧化镁、氧化锌和氧化钙等)。

橡胶是弹性体，在加工过程中必须使它具有一定的塑性，才能与各种配合剂混合。软化剂的加入能增加橡胶的塑性，改善黏附力，并能降低橡胶的硬度和提高耐寒性，常用的软化剂有硬脂酸、精制石蜡、凡士林以及一些油类和脂类。填充剂的作用是增加橡胶制品的强度和降低成本，常用的填充剂有炭黑、氧化硅、陶土、滑石粉、硫酸钡等；防老化剂是为了延缓橡胶“老化”过程，延长制品使用寿命而加入的物质。

着色剂是为改变橡胶的颜色而加入的物质。一般要求着色剂着色鲜艳、耐晒、耐久、耐热等，常用的着色剂有钛白、立德粉、氧化铁、氧化铬等。

2.橡胶的特点及应用

(1)特点。橡胶最重要的特点是高弹性，在较小的外力作用下，就能产生很大的变形，当外力去除后能很快恢复到原来的状态。由于橡胶具有优良的伸缩性和积储能量的能力，因此，橡胶成为常用的弹性材料、密封材料、减振防振材料和传动材料。此外，橡胶还有良好的耐磨性、隔音性和阻尼特性。橡胶的最大缺点是易老化，即橡胶制品在使用过程中出现变色、发粘、发脆及龟裂等现象，使橡胶弹性、强度等发生变化，并影响橡胶制品的性能及使用寿命。因此，防止橡胶老化是橡胶制品应该特别注意的。

(2)应用。橡胶的应用很广，如机械制造中的密封件、减振防振件，电气工业中的各种导线、电缆的绝缘件等。橡胶的模压制品、橡胶带和热收缩管等在电气、电子工业中也有广泛应用。此外，耐辐射、防振、制动、导电、导磁等特性的橡胶制品也有广泛的应用。(www.xing528.com)

(3)橡胶的保护。橡胶失去弹性的主要原因是氧化、光的辐射和热影响。氧气，特别是臭氧侵入橡胶分子链时，会使橡胶老化、变脆、硬度提高、龟裂和发粘；光的辐射，特别是紫外线的辐射，不仅会加速橡胶氧化，而且还会直接引起橡胶结构异化，引起橡胶的裂解和交联；温度升高一方面会加速氧化作用，另一方面在较高温度(300℃～400℃)下，会使橡胶发生分解与挥发，导致橡胶失去优良的性能。此外，在使用过程中，重复的屈挠变形等机械疲劳作用，也会引起橡胶结构的复杂变化，改变其力学性能，如弹性降低、氧化加速等。

在橡胶及其制品的非工作期间，应尽量使其处于松弛状态，避免日晒雨淋，避免与酸、碱、汽油、油脂及有机溶剂接触；在存放橡胶及其制品时要远离热源，其保存环境温度要尽量保持在3℃～35℃之间，湿度要尽量保持在50%～80%之间。

3.常用的橡胶材料

(1)天然橡胶(代号NR)。天然橡胶是橡树上流出的胶乳，经凝固干燥加工制成的。天然橡胶具有良好的综合性能、耐磨性、抗撕裂性和加工性能。但天然橡胶的耐高温、耐油、耐溶剂性差，耐臭氧和老化性差，主要用于制造轮胎、胶带、胶管及通用橡胶等制品。

(2)丁苯橡胶(代号SBR)。丁苯橡胶是整个合成橡胶中规模较大、产量较高的通用橡胶。丁苯橡胶具有较好的耐磨性、耐热性和耐老化性，比天然橡胶质地均匀，价格低。但弹性、机械强度、耐挠曲龟裂、耐撕裂、耐寒性等较差，其加工性能也较天然橡胶差。丁苯橡胶能与天然橡胶以任意比例混用，相互取长补短，以弥补丁苯橡胶的不足。目前丁苯橡胶普遍用于制造汽车轮胎，也用于制造胶带、胶管及通用制品等，在铁路上可用作橡胶防振垫。

(3)顺丁橡胶(代号BR)。顺丁橡胶也是产量较大的一种合成橡胶，在世界上的产量仅次于丁苯橡胶，位居第二位。顺丁橡胶以弹性好、耐磨和耐低温而著称。此外，顺丁橡胶的耐挠曲性也较天然橡胶好。其缺点是抗张强度和抗撕裂性较低，加工性能较差，冷流动性大。由于顺丁橡胶比丁苯橡胶的耐磨性高26%，因此，主要用于制作轮胎，也用于制造胶带、胶管、胶鞋等制品。

(4)氯丁橡胶(代号CR)。氯丁橡胶在物理性能、力学性能等方面可与天然橡胶相媲美，并且具有天然橡胶和一些通用橡胶所没有的优良性能。氯丁橡胶具有耐油、耐溶剂、耐氧化、耐老化、耐酸、耐碱、耐热、耐燃烧、耐挠曲和透气性好等性能，因此，称其为“万能橡胶”。氯丁橡胶的缺点是耐寒性较差，密度较大，生胶稳定性差，不易保存。氯丁橡胶在工业上用途很广，主要利用其对大气和臭氧的稳定性制造电线、电缆的包皮；利用其耐油、耐化学稳定性制造输送油和腐蚀性物质的胶管；利用其机械强度高制造运输带；此外，还可用来制造各种垫圈、油罐衬里、轮胎胎侧、各种模型制品等。

(5)硅橡胶。硅橡胶属于特种橡胶，其独特的性能是耐高温和低温，可在－100℃～300℃温度范围内工作，并具有良好的耐候性、耐臭氧性及优良的电绝缘性。但强度低，耐油性不好。根据硅橡胶耐高、低温的特性，它可用于制造飞机和宇宙飞行器的密封制品、薄膜和胶管等，也可用于电子设备和电线、电缆包皮。此外，硅橡胶无毒无味，可作食品工业的运输带、罐头垫圈及医药卫生橡胶制品，如人造心脏、人造血管等。

(6)氟橡胶(代号FPM)。氟橡胶也属于特种橡胶，其最突出的性能是耐腐蚀，其耐酸碱及耐强氧化剂腐蚀的能力，在各类橡胶中是最好的。除此以外，氟橡胶还具有耐高温(可在315℃下工作)、耐油、耐高真空、抗辐射等优点。但其加工性能较差，价格较贵。氟橡胶的应用范围较为广泛，常用于特殊用途，如耐化学腐蚀制品(化工设备衬里、垫圈)、高级密封件、高真空橡胶件等。