橡膠的化學(xué)成分有哪些
發(fā)布時(shí)間:2024-03-01 01:51
橡膠是一種重要的彈性材料,其廣泛應(yīng)用于各種工業(yè)制造領(lǐng)域。橡膠的化學(xué)成分有哪些呢?本文將為您介紹橡膠的化學(xué)成分以及其在橡膠的物理特性和應(yīng)用上的作用。
橡膠的主要成分
天然橡膠
天然橡膠是橡膠制品的主要原材料之一,是一種粘液,被稱(chēng)為乳液。它是由橡樹(shù)中的橡皮管內(nèi)壁分泌的白色乳液組成的。在這個(gè)乳液的組成中,主要含有三種類(lèi)型的成分:
彈性體
彈性體是天然橡膠的主要成分。它占乳液總固體量的18~35%。它是由異戊二烯聚合而成的高分子物質(zhì),它的化學(xué)式為(C5H8)n。這種物質(zhì)可以吸收氧氣并與之反應(yīng),由于它具有特殊的結(jié)構(gòu)和分子量,使它擁有非常好的彈性和可塑性,是橡膠制品的主要成分。
樹(shù)脂和蛋白質(zhì)
天然橡膠中,樹(shù)脂和蛋白質(zhì)的含量與彈性體相當(dāng)。樹(shù)脂是一種多羥基化合物,主要由不飽和的長(zhǎng)鏈萜烯類(lèi)物質(zhì)組成,包括松香烯、蟲(chóng)脂烯和可樂(lè)烯等。蛋白質(zhì)長(zhǎng)鏈分子組成,與彈性體、樹(shù)脂相比它的分子較小,含有較多的基團(tuán),包括氨基、羧基乙酸基等。
橡膠酸
橡膠酸是天然橡膠中的一種酸性硫代醇,并且含有羧基,其化學(xué)式為C5H8S。它可溶于水,但不溶于有機(jī)溶劑。橡膠酸會(huì)降低天然橡膠的應(yīng)力松弛和冷卻性能。
合成橡膠
合成橡膠是由石油化學(xué)——烴類(lèi)的分離、識(shí)別、化學(xué)反應(yīng)獲得的,由于品種不同,其化學(xué)成分也不同。至今為止,已知的合成橡膠品種以異戊二烯為主,也有一些是以苯乙烯或其他單體為主。由于其組成雜亂,合成橡膠很難整體地進(jìn)行分析,對(duì)它的分析主要是從它的物理性質(zhì)、化學(xué)性質(zhì)和應(yīng)用性能三個(gè)方面出發(fā)來(lái)進(jìn)行的。
橡膠化學(xué)成分對(duì)橡膠的物理特性和應(yīng)用的影響
天然橡膠的化學(xué)成分對(duì)物理特性的影響
彈性體
彈性體是天然橡膠的主要成分,它是影響橡膠物理特性的關(guān)鍵。彈性體的存在,使得天然橡膠具有極高的彈性,并且具有很好的可塑性,易于加工、成型。彈性體的分子量越大,所含交聯(lián)點(diǎn)越多,則橡膠的強(qiáng)度和硬度越高。
樹(shù)脂和蛋白質(zhì)
樹(shù)脂和蛋白質(zhì)對(duì)橡膠的物理性能影響較小,主要是通過(guò)交聯(lián)異戊二烯的生成來(lái)起到維持橡膠材料的強(qiáng)度和硬度的作用。
橡膠酸
橡膠酸含有硫代醇基團(tuán),它與金屬陽(yáng)離子反應(yīng),可以形成天然橡膠的硫-金屬交聯(lián)體,因此增加橡膠的抗拉強(qiáng)度和耐熱性能。
合成橡膠的化學(xué)成分對(duì)物理和應(yīng)用特性的影響
聚異戊二烯
聚異戊二烯是合成橡膠的主要成分之一,它的分子量較大,交聯(lián)點(diǎn)較多,硬度和強(qiáng)度也較大,適用于制造汽車(chē)輪胎、高壓油管、O型密封圈等強(qiáng)度要求較高硬度要求較大的橡膠制品。
聚苯乙烯
聚苯乙烯是合成橡膠的另外一種主要成分,由于它的分子結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單,交聯(lián)點(diǎn)較少,適用于制造密封圈、防水袋、電線電纜等柔性的橡膠制品。
結(jié)論:
天然橡膠的主要成分包括彈性體、樹(shù)脂、蛋白質(zhì)和橡膠酸,而合成橡膠的成分則因品種而異。橡膠的化學(xué)成分與其物理特性和應(yīng)用之間存在密切的關(guān)系,適當(dāng)?shù)目刂葡鹉z的化學(xué)成分可以獲得理想的物理性能和應(yīng)用特性。隨著科技的進(jìn)步和材料的不斷創(chuàng)新,橡膠的化學(xué)成分也在不斷地改進(jìn)和完善,相信其在未來(lái)的發(fā)展中將會(huì)有著更加廣泛的應(yīng)用前景。