橡膠和塑料的區別

來源:    日期:2015-12-18    瀏覽次數1638

簡單的說:

塑料與橡膠最本質的區別在于塑料發生形變時塑性變形,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,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成型過程完畢產品過程也就完畢;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,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構不同造成的.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度時的形態與橡膠在60至100度時的形態相似.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。現詳細介紹之

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,經過去雜質、凝固、煙熏、干燥等加工程序,而形成的生膠料。

2.合成橡膠:由石化工業所產生的副產品,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,同類膠料可分出數種不同的生膠,又經由配方的設定,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、農業、國防領域中有重要作用,因此它是重要的戰略物資,這促使缺乏橡膠資源的國家率先研究開發合成橡膠。

二、橡膠的化學成分

通過對天然橡膠的化學成分進行剖析,發現它的基本組成是異戊二烯。于是啟發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。異戊橡膠的結構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。

隨著石油化學工業的發展,從油田氣、煉廠氣經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。其效果是改善藥品的分散,防止作業中產生摩擦熱,而致橡膠發生焦燒現象,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,而混煉的優劣,直接影響制品的良否。藥物分散不均,分子結構無法完全交聯,橡膠則無法達到理想的物性。

3.壓出:混煉完成的生膠,經過壓出作業,將膠料中含有的多余空氣壓出,并完成所需的厚度,以利于模具內之成型作業。

四、橡膠的成型:

生膠分子結構為不飽和長鍵的彈性體,所以成型的要件中,需有適當的藥品添加物及外在環境因素(如時間、溫度、壓力等) ,將其不飽和鍵破壞,再重新結合為飽和鍵,并以真空輔助,將內含的空氣完全逼出。如此,才可令成型的橡膠,發揮其應有的特性。若其成型過程有任何缺失(如配方錯誤、時間不足、溫度失當等),則可造成物性流失,多余藥物釋出,變形,老化加速,種種嚴重不良現象產生。

五、橡膠的老化現象:

依橡膠成品所處的環境條件,隨時間的經過,引起龜裂或硬化,橡膠物性退化等現象,稱之為老化現象。引起老化的原因,有外部因素及內部因素:

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.內部因素:內部因素有橡膠的種類、成型方式、鍵結程度、配合藥物的種類、加工工程中的因子等。

老化現象的防止,著重于正確的膠種選擇及配方設計,外加嚴謹的生產理念。如此才可增加橡膠制成品的壽命,并發揮應有的特殊功能。

六、橡膠制品的基本特性:

1.橡膠制品成型時,經過大壓力壓制,其因彈性體所俱備之內聚力無法消除,在成型離模時,往往產生極不穩定的收縮(橡膠的收縮率,因膠種不同而有差異) ,必需經過一段時間后,才能和緩穩定。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,則容易產生制品尺寸不穩定,造成制品品質低落。

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,亦有相當的差距,甚至可因氣候改變,室內溫濕度所影響。因此橡膠制成品的生產條件,需隨時做適度的調整,若無,則可能產生制品品質的差異。

七、橡膠貼合用雙面膠區分:

一般工業用雙面膠,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(有基材:于膠中加上一層棉質,加強雙面膠本身膠量及強度、無基材:純膠質,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,產生反應而變黃。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,均以其本身膠質厚度做區分。

塑料的成分包括以下部分:

塑料有單成分、多成分之分。單成分塑料僅含有塑料中必不可少的合成樹脂。如有機玻璃就是一種單成分的聚甲基丙烯酸甲酯的塑料制成的,而大多數的塑料除有合成樹脂外,還有填充料、硬化劑、著色劑以及其他添加劑,這就是多成分塑料。

1、合成樹脂

在塑料中幾乎都采用合成樹脂。樹脂是塑料中最主要的成分,起著膠粘劑的作用,能將塑料的其他成分膠結成一個整體。雖然加入各類添加劑可以改變塑料的性質,但樹脂是決定塑料類型、性能及使用的根本因素。

在塑料裝飾材料中常用的樹脂種類有:

聚乙烯(PE)、聚氯乙烯(PVC)、聚苯乙烯(PS)、酚醛(PF)、脲醛(UF)、環氧(EP)、聚酯(PR)、聚氨酯(PU)、聚甲基丙烯酸甲酯(PUMA)、有機硅(SI)等。

按照受熱時所發生的變化不同,合成樹脂又可分為熱塑性樹脂和熱固性樹脂兩種。

(1)熱塑性樹脂:是具有受熱軟化、冷卻硬化的性能,而且不起化學反應,無論加熱和冷卻重復進行多少次,均能保持這種性能。凡具有熱塑性樹脂其分子結構都屬線型。它包括含全部聚合樹脂和部分縮合樹脂。熱塑性樹脂有:聚乙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚酰胺、聚甲醛、聚碳酸酯、聚苯醚、聚砜、橡膠等。熱塑性樹脂的優點是加工成型簡便,具有較高的機械能。缺點是耐熱性和剛性較差。

(2)熱固性樹脂:樹脂加熱后產生化學變化,逐漸硬化成型,再受熱也不軟化,也不能溶解。熱固性樹脂其分子結構為體型,它包括大部分的縮合樹脂,熱固性樹脂的優點是耐熱性高,受壓不易變形。其缺點是機械性能較差。熱固性樹脂有酚醛、環氧、氨基、不飽和聚酯以及硅醚樹脂等。

2、填充料

填充料可以改善和增強塑料的性能。例如:加入纖維可以提高塑料的機械強度;加入石棉可以增強塑料的耐熱性能;加入云母可以增強塑料的電絕緣性能;加入石墨、二硫化鉬可以改善塑料的耐磨擦、耐磨損性能。加填充料還可以降低塑料成本。

3、增塑劑

塑料中摻加增塑劑可以改善塑料的可塑性和柔軟性,減少脆性。常用的增塑劑有:鄰苯二甲酸二丁酯、鄰苯二甲酸二辛酯、磷酸三甲酚酯、樟腦、二苯甲酮等。

4、硬化劑

硬化劑也稱固化劑或熟化劑。它的主要作用是使聚合物的線型分子結構交聯成體型分子結構,從而使樹脂具有熱固性。酚醛樹脂中常用硬化劑為烏洛托品(六亞甲基四胺)。環氧樹脂常用的硬化劑有胺類、酸酐類。

5、著色劑

在塑料中加入著色劑,可使塑料具有鮮艷的色彩和光澤。著色劑常采用各種顏料和染料,有時也采用能產生熒光或磷光的顏料。

6、穩定劑

許多塑料在成型加工和制品使用中,由于受熱、光或氧的作用,過早地發生降解、氧化斷鏈、交聯等現象,而使材料性能變壞。為了穩定塑料制品質量,延長使用壽命,通常在其組分中加入穩定劑。常用的穩定劑有硬酯酸鹽、鉛白、環氧化物等。

7、其他添加劑

塑料加工時,為了脫模和使制品光潔,常需潤滑劑,常用的潤滑劑有脂肪酸及其鹽類。為了使塑料制品如塑料地坂、塑料地氈抗靜電,則加入抗靜電劑,以提高表面導電度,使帶電塑料迅速放電。

為了使塑料制品具有更好的性能,以適應各種使用要求,還有:抗氧劑、紫外線吸收劑、阻燃劑、發泡劑、發光劑、香脂等。

2,關于塑料的分類 :

塑料的分類體系比較復雜,各種分類方法也有所交叉,按常規分類主要有以下三種:一是按使用特性分類;二是按理化特性分類;三是按加工方法分類。

1、按使用特性分類

根據名種塑料不同的使用特性,通常將塑料分為通用塑料、工程塑料和特種塑料三種類型。

2、按理化特性分類

根據各種塑料不同的理化特性,可以把塑料分為熱固性塑料和熱塑料性塑料兩種類型。

3、按加工方法分類

根據各種塑料不同的成型方法,可以分為膜壓、層壓、注射、擠出、吹塑、澆鑄塑料和反應注射塑料等多種類型。

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