浅析特种橡胶在军工和生活中的应用
2016-03-13郭雨舜曲禹同耿海涛沈阳理工大学辽宁沈阳110159
郭雨舜 曲禹同 耿海涛(沈阳理工大学, 辽宁 沈阳 110159)
浅析特种橡胶在军工和生活中的应用
郭雨舜 曲禹同 耿海涛(沈阳理工大学, 辽宁 沈阳 110159)
当今世界高分子材料的运用越来越多,在军工领域各种各样的特种高分子材料的应用更是十分广泛,橡胶作为高分子材料的一种,在军工产品中的应用也是非常普遍的。笔者下面将介绍一些特种橡胶在军工和日常生活中的应用。
军工;橡胶;高分子
当今时代,材料使用逐年在变化,高分子材料的发展越来越快,橡胶作为高分子的一种,在军工和日常生活中的运用也是非常广泛的。特种橡胶作为这种材料的一个分支,在军工和生活中的运用更是数不胜数。下面将给大家详细的介绍特种橡胶的应用。
1 橡胶介绍
早期的橡胶指的是直接从植物中提取出来的那种胶乳,经过一些加工工艺,做出来的具有良好弹性、不透水和气的绝缘材料。橡胶是高分子化合物在我们日常生活中运用最多的一类产品。
在泰国、马来西亚这些东南亚国家,橡胶是一种经济作物,是农民的直接经济收入的来源。三叶橡胶树是主要的橡胶树类型,采集橡胶时,割开树的表皮,流下来的乳白色的液体就是天然的乳胶。经过简单的处理之后得到的就是天然橡胶。橡胶这种高弹性的物质在生活中运用十分广泛。日常生活中我们见到的轮胎、垫圈等都是橡胶制品。当然这些制品在军工中的应用也是非常多的。
2 橡胶分类
根据原料来源不同,橡胶分为天然橡胶和人造橡胶两大类,天然橡胶是直接从植物中提取的乳胶加工而成的;合成橡胶指的是经过化学加工得到的橡胶。合成橡胶来源于各种单体化合物的聚合。1900年之后,人们才开始逐渐检测出天然橡胶的结构,利用异戊二烯的替代物,人们才逐渐开始了橡胶的合成之路。1910年人们首次成功合成丁钠橡胶,在那之后大量的合成橡胶开始出现,像顺丁橡胶、丁苯橡胶等。时至今日,合成橡胶的产量早已经远远超过天然橡胶的产量。按照形状可以分为块状、乳状、稠状和粉末类等。按照使用用途橡胶分为通用橡胶和特种橡胶。虽然橡胶是绝缘体,但是在不同的条件下,橡胶也是会导电的。这种导电情况是因为橡胶中有了自由移动的分子或者离子。
人造橡胶主要有两大类,通用橡胶和特种橡胶。特种橡胶指的是能符合苛刻条件下使用要求的合成橡胶。特种橡胶的特点是:耐高温、抗腐蚀性强、耐油的氟橡胶;抗温差大、活性低的硅橡胶;绝缘性良好的丙烯酸酯橡胶,还有其他的聚合成橡胶等。这些橡胶各有各的特点,甚至在有些方面的优越性能可以使他们胜任一般材料不能使用的特定要求。目前这些特种橡胶在尖端领域像国防、医疗等方面有着重要的作用。
3 橡胶在军工和生活中的应用领域
作为日常生活中接触最多的一种高分子材料,橡胶在军品中的应用也是十分广泛的。2012年的橡胶技术研讨会上,海南橡胶与国务院达成合作意向,将在以后共同研制航空轮胎、工程轮胎等专用生胶、特种混炼胶、高弹减震橡胶及军用特种橡胶制品等高端橡胶产品。
丁基橡胶的组成是异丁烯和少量异戊二烯,这两种单体聚合之后会出现不同于之前的性能。生产的方式主要是淤浆法。这种橡胶的主要优点是气密性优异,耐热、耐臭氧、耐老化性能良好,其化学稳定性也十分优异。有利就会有弊,存在的缺点是硫化速度慢、强度、粘着性较差。这种橡胶在军工中主要用于制造车辆内胎,使得轮胎有良好的气密性和称重能力;还运用于蒸汽胶管的制造。生活生产中主要用于制造电线和电缆包皮、传送带等。
氟橡胶的特征是含有氟原子的合成橡胶,在军事中主要应用在航空业上作为一种密封材料和耐介质材料。在工业上主要是应用在化工、石油、汽车等部门,用作绝缘材料。氟橡胶主要特点是耐热、抗氧化、抗药物、耐油性。
硅橡胶的主要结构是硅、氧原子。硅橡胶的主要应用领域是航空工业、电气工业及医疗工业等。在这些领域中需要橡胶不仅耐热还要耐寒,满足使用温度在-100℃——300℃之间的变化需求。硅橡胶的优点是耐气候性和耐臭氧性以及绝缘性十分优良。存在的缺点是抗拉强度不足,耐磨性差。经过改良的硅橡胶也是很有使用价值的。
丁腈橡胶是通过聚合产生的,聚合单体是丁二烯和丙烯腈,采用的聚合方法叫做乳液聚合法。丁腈橡胶具有的优点是抗油性极好,磨损低,耐高温性能优异,具有极强的粘连性。伴随着这些优点,其缺点是在低温和臭氧含量高的情况下,使用寿命大大缩短。还有就是相对于其他的特种橡胶它的弹性不好。
聚氨酯橡胶由聚酯和聚酸酯类化合物通过化学手段聚合而成的。其特点是:高耐磨性能、优良的弹性、较强的机械硬度,其抗油、抗氧化能力极强。其缺点是受热时非常容易老化。这就导致聚氨酯橡胶的应用领域主要是汽车、制鞋、机械生产中。
4 结语
作为高分子材料的一种,橡胶的应用领域十分广泛,大到航空航天、军事领域,小到穿用行,包含了我们生活中的各个方面,在国内外都被强烈的关注着,特种橡胶作为性能更为优异的一种,应用性更加丰富。在军事中的应用也是国家重点关注的问题。如何更好的运用这些新材料尤其是特种橡胶,在未来有着十分广阔的前景和发展的潜力。
[1]陈黎明.橡胶材料的技术发展及应用[J].科技资讯,2014,23:77.
[2]陆刚.氟橡胶结构特点及其应用和发展探源[J].化学工业,2014,07:32-38+44.