范文一:天然橡胶与合成橡胶的优缺点
天然橡胶与合成橡胶的优缺点分别是什么
2007-4-22 19:52
提问者:层林染赤漫江绿 同题
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2007-4-22 20:08
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橡胶是制造飞机、军舰、汽车、拖拉机、收割机、水利排灌机械、医疗器械等所必需的材料。根据来源不同,橡胶可以分为天然橡胶和合成橡胶。 天然橡胶耐磨损,加工方便,对环境污染少,但是产量有限,而且对使用温度要求比较高。
合成橡胶是以石油、天然气为原料,以二烯烃和烯烃为单体聚合而成的高分子,在20世纪初开始生产,从40年代起得到了迅速的发展。合成橡胶一般在性能上不如天然橡胶全面,但它具有高弹性、绝缘性、气密性、耐油、耐高温或低温等性能,因而广泛应用于工农业、国防、交通及日常生活中。
范文二:天然橡胶和合成橡胶的区别
天然橡胶是一种以聚异戊二烯为主要成分的天然高分子化合物,分子式是(C5H8)n,其成分中91%~94%是橡胶烃(聚异戊二烯),其余为蛋白质、脂肪酸、灰分、糖类等非橡胶物质。天然橡胶是应用最广的通用橡胶。复合橡胶:复合胶是指天然胶含量在95%-99.5%,并添加少量硬脂酸、丁苯橡胶、顺丁橡胶、异戊橡胶、氧化锌、炭黑或塑解剂,经混炼复合而成的橡胶。中文名称:合成橡胶英文名称:synthetic rubber 定义:以合成高分子化合物为基础具有可逆变形的高弹性材料。
一、橡胶的分类
橡胶主要分为天然橡胶,复合橡胶,合成橡胶三类。
其中天然橡胶及复合橡胶是我们目前进口的主要品种;合成橡胶是指从石油里提炼出来的,暂不考虑。
天然橡胶(nature rubber)是指从天然产胶植物中制取的橡胶。复合橡胶(compounded rubber)是在天然橡胶的基础上加少许合成橡胶及一部分化工产品混合提炼而成的。
◆天然橡胶
天然橡胶按照制造工艺不同又分为标准胶和烟片胶,标准胶就是standard rubber ,如中国的标准胶就是Standard rubber of China ,简写SCR,同理有SVR ,STR ,SMR 等等。
标准胶也有不同的等级,如SVR3L ,SVR 5,SVR10,SVR20,SVR 50…等等;按照数字大小,数字越大,质量越差;数字越小,质量越好(区分质量好坏的最重要因素是产品的灰分及杂质含量,灰分越少,质量越好)
烟片胶是Ribbed Smoked Sheet,是指用烟熏成的薄片状的橡胶,简写为RSS ,这个简写不同于标准胶,不按照产地来分,在不同的产地表达方式都一样。
烟片胶也有不同的等级,RSS1,RSS2,RSS3,RSS4,RSS5,同样的,RSS1也是质量最好的,RSS5是质量最差的。
◆复合橡胶
是在天然橡胶的基础上加少许合成橡胶及一部分化工产品混合提炼而成的。最常用的复合橡胶配方是这样的,如马来西亚的复合橡胶SMR Compounded Rubber 97%SMR 20(马来西亚的标准胶)+2.5%SBR(丁苯橡胶,一种合成胶)+0.5% stearic acid(硬脂酸)。
复合橡胶看构成其最主要成分的天然胶是什么,就叫什么复合,如上,构成其最主要的成分的是SMR 20,故叫马来西亚20号标准胶复合;也有烟片复合,也有标准胶复合。
二、复合胶和天然胶在中国的不同进口标准
中国对进口的天然胶的关税为20%,复合胶的关税为0;这也是目前很多工厂及橡胶贸易商大量采购复合胶的原因。
三、橡胶的产地与消费市场
世界橡胶的产地90%在东南亚地区,含马来西亚,泰国,越南,柬埔寨,印尼,缅甸等等;非洲有一部分,中国只有云南及海南有。
天然橡胶需求。天然橡胶的主要消费地集中在东亚、美国和西欧。其中,东亚是消费量居世界第一的地区,2002 年,中国、日本、中国台湾合计消费占全球的 30%,几乎占到三分之一强。其中,中国消费量约占 18%,居世界第一,而美国则由原先天然橡胶消费量最大的国家下降为第二位,西欧消费量第三。
中国目前的橡胶形式是要依赖大量进口。
四、橡胶的用途
制作轮胎、胶鞋、胶管、胶带、电线电缆的绝缘层和护套以及其他通用制品。
五、橡胶的价格波动
1、国际经济环境
2、国际市场的供求情况 ·用胶行业的发展情况 ·石油价格
·自然因素—雨季,病虫害 ·汇率,政策因素等等
范文三:苯甲酰氯的合成方程式
苯甲酰氯的合成
摘要:叙述了苯甲酰氯的合成工艺路线,探讨了影响合成反应的主要因素, 确定了最适宜的反应条件。 关键词:苯甲酰氯 合成
苯甲酰氯是重要的有机合成中间体, 广泛地应用于农药、医药、染料、香料和助剂等的合成中。苯甲酰氯主要用于生产过氧化苯甲酰、二苯酮类化合物、苯甲酸苄酯等重要化工原料。 目前具有实用价值的苯甲酰氯合成方法主要有以下几种: (1)三光气与苯甲酸室温下合成苯甲酰氯
在氮气保护下,将15g(0.05mol)三光气和6.1g(0.05mol)苯甲酸置于100mL 三颈瓶中,四氢呋喃作溶剂,冰浴5℃以下,滴加吡啶与三乙胺混合溶液1.5g ,搅拌,使引发剂薄雾消失,撤去冰浴和氮气保护,室温反应20h ,收集产生的氯化氢和二氧化碳气体。
室温冷凝8h ,结晶出过量的三光气,抽滤得到淡黄色溶液,减压蒸馏得无色液体,即为苯甲酰氯。
COOH
+
Cl O
O
Cl
+HCl +
(2)
CO 2
33
+
3
2Cl 2
+
3HCl
+
CH 3COOH
+
CH 3COCl
+HCl
缺点:用硫酸催化会腐蚀设备, 副反应多, 后处理复杂, 并产生大量含酸废水、废气, 对环境污染大。
。
(3)苯甲酸与光气反应:
+
COCl 2
+
CO 2
+
HCl
缺点:副反应多, 后处理复杂, 原料碳酰氯(光气)有剧毒, 易燃易爆, 运输困难, 生产条件恶劣。 。
(4)
3
+
2H 2O
+
3HCl
+
3
2
+
HCl
缺点:反应路线及反应时间较长, 产率低, 产生的废气量特别大, 并且用价格昂贵的三氯苄水解得到价格相对低廉的苯甲酸, 经济效益差。
(5)在催化剂氯化锌作用下, 苯甲酸和三氯甲苯共热生成苯甲酰氯。
3
+
(6)苯甲酸与五氯化磷或亚硫酰氯反应:
COOH
+
PCl 5
+
COOH COCl
+
SOCl 2
+
(7) 苄川三氯在ZnCl2或AlCl3、FeCl3催化下水解:
CCl 3
COCl
+
H
2O
+33
(8)苄川三氯与苯甲酸和醋酸共热:
+
POCl 3
SO 2
2HCl
HCl
+
HCl
+HCl
CCl 3
COOH
+
2
CCl 3
COCl
+
CH 3
COOH
(9)苯甲醛和四氯化碳相互作用:
CHO
COCl
+
CCl
4
(10)苯甲醛和氯气作用:
CHO
COCl
+
Cl
2
(11)苯甲醇于130~200℃被氯化生成苯甲酰氯:
2OH
+
2Cl 2
参考文献:
+
HCl
+CH3COCl +
CHCl 3
+HCl
+
+
HCl
3HCl
范文四:天然橡胶的改性
天然橡胶的改性
1003102122江文波 天然橡胶( NR ) ,其主要成分为聚异戊二烯, 是一种具有优越综合性能的可再生天然资源。 其分子结构式:
NR具有很高的弹性和良好的加工性能, 是综合性能最好的通用型橡胶。但也有不足之处:
1.NR是非极性橡胶, 在非极性溶剂中则易溶胀, 故其耐油性、耐有机溶剂性差;
2.天然橡胶分子中含有不饱和双键,化学性质活泼,故其耐热氧老化、耐臭氧性和抗紫外线性都较差。
改性基本思路:天然橡胶的许多性能与分子链中的C= C双键有着密切的关系, 对天然橡胶改性就是建立在改变双键的思路之上, 如接枝共聚、氯化、环氧化等。
1,接枝天然橡胶:双键加成
在天然橡胶的长分子链中, 每个链节都含有一个双键, 在双键碳原子上可以进行加成聚合; 主链上的其它碳原子则都是a- 碳原子, 可以脱氢产生自由基,从而接上单体。因此在NR 主链的任何碳原子上理论上都能接上单体。接枝后的产物, 除可保持橡胶主链原有的基本性能外, 还能使橡胶具有接入单体的某些新的性能, 从而扩大橡胶的使用范围。 NR 能够用多种乙烯系化合物接枝, 目前研究最多的是甲基丙烯酸甲酯(MMA) 与NR接枝共聚。聚甲基丙烯酸甲酯是一种性能优良的塑料( PMMA), 俗称有机玻璃。MMA 接枝NR 的商品名为MG, 其可以通过多种引发体系来制备。
如化学引发、辐射、光引发等, 还可采用冷冻法, 在无引发剂的条件下将MMA 与NR 接枝共聚制备MG。MG的结构改变体现在性能上,伸长率大,硬度高,具有良好的抗冲击性以及良好的粘合性和较好的可填充性。
2,氯化天然橡胶(CNR):增加极性
自从有CNR 的历史以来,对NR 的氯化采用过各种各样的氯化剂,如氯气、氯化氢、次氯酸、液氯、氯水、氯气+氯化氢,以及可产生氯气的试剂如盐酸+碱或碱土金属次氯酸盐等,但用得最多并且用于工业化生产只有氯气。
CNR具有优良的成膜性、粘附性、耐候性、耐磨性、快干性、抗腐蚀性、阻燃性和绝缘性等优点,广泛地应用于涂料、胶粘剂、油墨添加剂、船舶漆、集装箱漆、路标漆和化工重防护漆方面,是工业上最重要的衍生物之一。
3,环氧化天然橡胶( ENR):破坏双键+增加极性
ENR 是利用橡胶键上的不饱和双键,在控制的条件下与芳香族或脂肪族过酸反应,生成环氧键。本质上是改变分子链的化学结构。在环氧化NR 时,必须掌握好的两个关键是: 1) 使用合适的胶乳稳定剂,直接在胶乳中进行环氧化反应——采用合理的生产工艺,降低生产成本; 2) 严格控制反应条件,避免副反应发生——尽量减少副反应产物给材料性能带来的影响。
环氧化天然橡胶的结果是使材料具有优良的气密性、粘合性、耐湿性以及良好的耐油性, 使ENR 的应用范围更为广泛。但是由于环氧基团和碳氧双键都是化学活性相当大的基团, 使ENR 仍然存在性能不稳定及耐老化性能差的缺点。针对这些问题, 可继续在结构上作进一步的改进, 即ENR的改性:
3.1与氨类防老剂反应:
ENR上的环氧基可与某些胺类化合物作用. 通过这种反应可将芳胺类防老剂接枝到ENR
分子链上,这样可以从根本上改善ENR 的老化性能。
3.2与卤素反应:
向ENR 胶乳中通入氯化在室温下反应大约2h,可以得到氯化环氧化天然橡胶( Cl- ENR) 。同样通入溴溶液可等到溴化环氧化天然橡胶( Br- ENR)。红外光谱分析表明, 卤化后ENR 的环氧基吸收峰完全消失,说明卤化时发生了开环反应,环氧基从本质上发生了变化。卤化后的ENR 产物与金属、玻璃的粘合性能特别好。
3.3与硅氧烷反应:
利用环氧基的活性, ENR 可以与硅氧烷作用。硅氧烷首先使ENR 的环氧基团开环,然后进行交联。可使ENR 得到很好的补强作用,其补强效果比炭黑好.若添加偶联剂,则补强效果更佳。这种结构上的改变,体现在宏观现象上是物理机械性能明显改善。
3.4ENR 的共混改性:
ENR 可以与其它高聚物共混,改变其凝聚态结构,以期得到具有某些特定性质的新材料。在共混的同时, 还由于环氧基的活性,可与共混物的其它基团发生某种程度上的化学反应,使其化学结构也得到改变,从而引入新的性质。
结束语:
橡胶, 中国四大工业基础原料之一,随着石油、天然气的枯竭,合成橡胶和塑料的环保问题,对可再生的天然橡胶的需求只会越来越大。多年来,人们致力于天然橡胶的改性研究工作,在保持天然橡胶优良综合性质的同时,赋予其某些制品所要求的特性,从而拓宽了其应用领域。在未来,天然橡胶将会得到更广阔的发展。
参考文献:
[1] 谢 磊,李青山.天然橡胶的改性.世界橡胶工业.第35卷第10期.2008年10月;
[2] 何兰珍,刘 毅,陈 冰.天然橡胶改性的研究.湛江师范学院学报.2002年12月第23卷第6
期;
[3] 黄丽.《高分子材料》第二版.化学工业出版社.第179-183页;
范文五:天然橡胶的发展
1.1世界天然橡胶的发展历史
纵观世界天然橡胶的发展历史,从原产地以外的探险者开始认识橡胶到现在,已经有500多年历史,但自1876年开始人工栽培巴西橡胶树以来,世界天然橡胶种植业只有130多年历史[1]。1943年意大利航海家哥伦布第二次航海探险美洲时,看到印第安人手里拿一种黑色的球在玩,而且球落地后弹起很高;还有许多用胶制成的鞋子、瓶子等物品,而这些物品都是某些树木的分泌物(即所谓“胶乳”)经凝固、干燥等处理而成。此后,西班牙和葡萄牙在征服墨西哥和南美洲的过程中,将橡胶知识陆续带到了欧洲。
进入18世纪,法国科学院连续派遣科学考察队奔赴南美洲。1736年法国科学家康达明(C.H.Condamine)参加了南美洲科学考察队,从秘鲁把天然橡胶带回,并报道了有关橡胶树产地、胶乳的采集方法及其在当地利用的信息,出版了《南美洲内地旅行记略》。该书详细介绍了橡胶树的产地、当地居民采集胶乳的方法和利用橡胶制成壶和鞋的过程,引起了人们的重视。
1768年法国人麦加(P.J.Macquer)发现可用溶剂软化橡胶,制成医疗用品和软管。1791年,英国S.Peal取得了松节油溶解天然橡胶用于制造防水材料的专利权。1797年,H.Johoson取得了用等量的松节油和酒精溶解天然橡胶用于制造防雨布的专利。天然橡胶的工业研究和应用始于19世纪初。1819年苏格兰化学家马金托希发现橡胶能被煤焦油溶解,此后人们开始把橡胶用煤焦油、松节油等溶解用于制造防水布。从此,世界上第一个橡胶工厂于1820年在英国格拉斯哥(Glasgow)建立[2]。
此外,还有许多天然橡胶用途方面的研究,如制造胶管、人造皮革和胶鞋等,全球当时天然橡胶的消耗量多达300t/a。然而,存在的不可忽视的问题是,这些产品一旦遇到气温高或经太阳暴晒后就变软、发黏,而气温低时则变硬、脆裂,失去了应有的使用价值。
1926年汉考克(Hancock)发明了用机械使天然橡胶获得塑性的方法。美国人固特异(C.Goodyear)长期从事天然橡胶制品的生产,在一次意外中他偶然的发现当把湿的胶块放在晒场晒干时,若在胶块上撒上硫磺粉,就可以避免在晒干过程中胶块相互黏结成团,而且胶块与硫磺接触的部位,表面不发黏而变得平滑且具有良好的弹性。经过1年多的研究试验,固特异终于在1839年发明了橡胶硫化方法,解决了生胶变黏发脆的问题,使橡胶具有较高的弹性和韧性,橡胶才真正进入工业实用阶段。因此,天然橡胶才成为重要的工业原料,橡胶的需求量亦随之急剧上升。
在19世纪80年代西方国家的第二次的产业革命过程中,1888年英国邓禄普(J.B.Dunlop)发明了充气轮胎,促进了汽车轮胎工业的飞速发展,使天然橡胶的消耗量急剧上升。随着橡胶用途的开发,英国政府考虑到巴西野生橡胶树生产的橡胶终究不能满足工业需要,决定在远东建立人工栽培橡胶基地。1876年,英国魏克汉(H.Wickham)把橡胶种子和幼苗从巴西运回伦敦皇家植物园繁殖,然后将培育的橡胶苗运往锡兰(即现在的斯里兰卡)、马来西亚、印度尼西亚、新加坡等地种植均获得成功,标志着巴西三叶橡胶树在远东落户的开端。
1.2我国天然橡胶的发展历史
我国早在1904年开始引种巴西三叶橡胶树并试种成功,至今只有100多年的历史,真正意义上的发展只有50多年的历史[3]。云南省盈江县土司刀印生在1904
年由日本归国途经新加坡时,购买巴西三叶橡胶苗木8000株,运回并种植在盈江县新城凤凰山南坡,至今仍存活两株;1905年日本人将橡胶树引入台湾种植成功;1906年公东华侨何麟书从马来西亚引种橡胶苗木4000株,种植在海南;1920年广东茂名农校从马来西亚引种橡胶苗木数株,在该院内试种成功;1927年林育仁从泰国带回一批橡胶树种子,在雷州半岛试种成功。到1950年止,我国天然橡胶种植面积约2800公顷,有巴西三叶橡胶树106万株,其中开割树约为64万株,年产干胶200t[4]。
天然橡胶大规模种植是在中华人民共和国成立之后。新中国成立初期,面对十分复杂的国际国内形式,为满足国防和经济建设的需要,党中央决定建立自己的天然橡胶生产基地。该基地是于1952年在被世界橡胶权威列为“橡胶禁区”的北纬18°~24°和东经100°~120°的海南省、云南省、广东省和广西壮族自治区等热带、亚热带地区创建起来,这是世界上最大的热带北缘的橡胶生产基地,推翻了国外植胶权威认为在南纬10°和北纬15°以外地区不能种植橡胶树的论断[5]。
经过半个多世纪的发展,我国已初步建成自己的天然橡胶产业体系。现在,中国已经成为世界主要的天然橡胶生产基地,面积和产量均居世界前列。2007年我国橡胶种植77.6万公顷,占世界植胶总面积的7%,植胶面积已居世界第四位,达到58.8万吨,产量为第六位,已经跻身为世界产胶大国行列[6]。
参考文献
[1] 柯佑鹏,中国天然橡胶产业安全与预警系统研究[M].经济科学出版社,2012
[2] 何映平,天然橡胶加工学[M].海南出版社,2007
[3]~[6] 邓须军,海南天然橡胶产业发展研究[M].中国农业出版社,2009
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