郭雨舜 曲禹同 耿海濤(沈陽理工大學, 遼寧 沈陽 110159)
淺析特種橡膠在軍工和生活中的應用
郭雨舜 曲禹同 耿海濤(沈陽理工大學, 遼寧 沈陽 110159)
當今世界高分子材料的運用越來越多,在軍工領域各種各樣的特種高分子材料的應用更是十分廣泛,橡膠作為高分子材料的一種,在軍工產品中的應用也是非常普遍的。筆者下面將介紹一些特種橡膠在軍工和日常生活中的應用。
軍工;橡膠;高分子
當今時代,材料使用逐年在變化,高分子材料的發展越來越快,橡膠作為高分子的一種,在軍工和日常生活中的運用也是非常廣泛的。特種橡膠作為這種材料的一個分支,在軍工和生活中的運用更是數不勝數。下面將給大家詳細的介紹特種橡膠的應用。
早期的橡膠指的是直接從植物中提取出來的那種膠乳,經過一些加工工藝,做出來的具有良好彈性、不透水和氣的絕緣材料。橡膠是高分子化合物在我們日常生活中運用最多的一類產品。
在泰國、馬來西亞這些東南亞國家,橡膠是一種經濟作物,是農民的直接經濟收入的來源。三葉橡膠樹是主要的橡膠樹類型,采集橡膠時,割開樹的表皮,流下來的乳白色的液體就是天然的乳膠。經過簡單的處理之后得到的就是天然橡膠。橡膠這種高彈性的物質在生活中運用十分廣泛。日常生活中我們見到的輪胎、墊圈等都是橡膠制品。當然這些制品在軍工中的應用也是非常多的。
根據原料來源不同,橡膠分為天然橡膠和人造橡膠兩大類,天然橡膠是直接從植物中提取的乳膠加工而成的;合成橡膠指的是經過化學加工得到的橡膠。合成橡膠來源于各種單體化合物的聚合。1900年之后,人們才開始逐漸檢測出天然橡膠的結構,利用異戊二烯的替代物,人們才逐漸開始了橡膠的合成之路。1910年人們首次成功合成丁鈉橡膠,在那之后大量的合成橡膠開始出現,像順丁橡膠、丁苯橡膠等。時至今日,合成橡膠的產量早已經遠遠超過天然橡膠的產量。按照形狀可以分為塊狀、乳狀、稠狀和粉末類等。按照使用用途橡膠分為通用橡膠和特種橡膠。雖然橡膠是絕緣體,但是在不同的條件下,橡膠也是會導電的。這種導電情況是因為橡膠中有了自由移動的分子或者離子。
人造橡膠主要有兩大類,通用橡膠和特種橡膠。特種橡膠指的是能符合苛刻條件下使用要求的合成橡膠。特種橡膠的特點是:耐高溫、抗腐蝕性強、耐油的氟橡膠;抗溫差大、活性低的硅橡膠;絕緣性良好的丙烯酸酯橡膠,還有其他的聚合成橡膠等。這些橡膠各有各的特點,甚至在有些方面的優越性能可以使他們勝任一般材料不能使用的特定要求。目前這些特種橡膠在尖端領域像國防、醫療等方面有著重要的作用。
作為日常生活中接觸最多的一種高分子材料,橡膠在軍品中的應用也是十分廣泛的。2012年的橡膠技術研討會上,海南橡膠與國務院達成合作意向,將在以后共同研制航空輪胎、工程輪胎等專用生膠、特種混煉膠、高彈減震橡膠及軍用特種橡膠制品等高端橡膠產品。
丁基橡膠的組成是異丁烯和少量異戊二烯,這兩種單體聚合之后會出現不同于之前的性能。生產的方式主要是淤漿法。這種橡膠的主要優點是氣密性優異,耐熱、耐臭氧、耐老化性能良好,其化學穩定性也十分優異。有利就會有弊,存在的缺點是硫化速度慢、強度、粘著性較差。這種橡膠在軍工中主要用于制造車輛內胎,使得輪胎有良好的氣密性和稱重能力;還運用于蒸汽膠管的制造。生活生產中主要用于制造電線和電纜包皮、傳送帶等。
氟橡膠的特征是含有氟原子的合成橡膠,在軍事中主要應用在航空業上作為一種密封材料和耐介質材料。在工業上主要是應用在化工、石油、汽車等部門,用作絕緣材料。氟橡膠主要特點是耐熱、抗氧化、抗藥物、耐油性。
硅橡膠的主要結構是硅、氧原子。硅橡膠的主要應用領域是航空工業、電氣工業及醫療工業等。在這些領域中需要橡膠不僅耐熱還要耐寒,滿足使用溫度在-100℃——300℃之間的變化需求。硅橡膠的優點是耐氣候性和耐臭氧性以及絕緣性十分優良。存在的缺點是抗拉強度不足,耐磨性差。經過改良的硅橡膠也是很有使用價值的。
丁腈橡膠是通過聚合產生的,聚合單體是丁二烯和丙烯腈,采用的聚合方法叫做乳液聚合法。丁腈橡膠具有的優點是抗油性極好,磨損低,耐高溫性能優異,具有極強的粘連性。伴隨著這些優點,其缺點是在低溫和臭氧含量高的情況下,使用壽命大大縮短。還有就是相對于其他的特種橡膠它的彈性不好。
聚氨酯橡膠由聚酯和聚酸酯類化合物通過化學手段聚合而成的。其特點是:高耐磨性能、優良的彈性、較強的機械硬度,其抗油、抗氧化能力極強。其缺點是受熱時非常容易老化。這就導致聚氨酯橡膠的應用領域主要是汽車、制鞋、機械生產中。
作為高分子材料的一種,橡膠的應用領域十分廣泛,大到航空航天、軍事領域,小到穿用行,包含了我們生活中的各個方面,在國內外都被強烈的關注著,特種橡膠作為性能更為優異的一種,應用性更加豐富。在軍事中的應用也是國家重點關注的問題。如何更好的運用這些新材料尤其是特種橡膠,在未來有著十分廣闊的前景和發展的潛力。
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