天然橡膠生產(chǎn)國協(xié)會公布的最新數(shù)據(jù)顯示,根據(jù)各個國家的種植趨勢和潛在的成熟面積擴(kuò)張的預(yù)測,天然橡膠長期短缺的階段可能延續(xù)至2031年。天然橡膠使用對橡膠樹切割流出的白色漿狀液體經(jīng)過凝固、壓片、干燥制得,是重要的工業(yè)原料。隨著全球經(jīng)濟(jì)與科技的不斷發(fā)展,天然橡膠應(yīng)用范圍越來越廣,供應(yīng)愈發(fā)難以滿足需求;因此發(fā)展天然橡膠替換原料勢在必行。
1.天然橡膠性能特點(diǎn)
(1)天然橡膠的主要成分是順式和反式異戊二烯,彈性好、拉伸強(qiáng)度和扯斷伸長大、耐曲撓,使用過程中生熱低、滯后損失小。
(2)天然橡膠具有結(jié)晶性,自補(bǔ)強(qiáng)性能好,可與多種橡膠并用。
(3)天然橡膠具有良好的加工工藝性能,耐極性溶劑、耐油、耐非極性溶劑性能差,耐堿,不耐強(qiáng)酸,耐天候、耐臭氧老化性能差。
(4)天然橡膠存在線型結(jié)構(gòu)和內(nèi)雙鍵,導(dǎo)致其自身柔韌、強(qiáng)度、耐候性差,高溫下發(fā)黏、癱軟,低溫下發(fā)脆變硬,制約其使用范圍。但天然橡膠結(jié)構(gòu)上的內(nèi)雙鍵2YLYY1216還會導(dǎo)致它在高溫和受力下發(fā)生變化,打開雙鍵進(jìn)行交聯(lián)化學(xué)反應(yīng)后可以賦予它更好的強(qiáng)度、彈性、尺寸穩(wěn)定性、耐熱性等。
(5)天然橡膠在常溫下就有一定的可塑性,-70℃時(shí)變脆,130-140℃時(shí)完全軟化,200℃左右會分解。
(6)天然橡膠純膠拉伸強(qiáng)度在17-25MPa,炭黑補(bǔ)強(qiáng)后的硫化膠拉伸強(qiáng)度可達(dá)到25-35MPa;300%定伸應(yīng)力6-10MPa,500%定伸應(yīng)力在12MPa以上;彈性模量為2-4MPa,回彈力在0-100℃內(nèi)可達(dá)到50%-80%,伸長率最大可達(dá)到1000%。
2.天然橡膠應(yīng)用領(lǐng)域
天然橡膠應(yīng)用領(lǐng)域很廣,能夠用于輪胎、膠管、膠帶、膠鞋、電線電纜、普通機(jī)械密封圈、海綿制品、外科醫(yī)療用品、印刷專用部件如印刷膠輥等大部分橡膠制品生產(chǎn)中。以輪胎工業(yè)為例,天然橡膠能夠生產(chǎn)輪胎胎面、胎體、胎側(cè)等不同部位,部分內(nèi)胎也可以使用天然橡膠。
3.天然橡膠替代產(chǎn)品
我國天然橡膠資源匱乏,每年又會消耗大量的天然橡膠,因此很多天然橡膠制品中開始添加其他品種的橡膠,主要是合成橡膠與再生橡膠,替代部分天然橡膠、在一定程度上緩解天然橡膠資源短缺問題。
(1)合成橡膠:天然橡膠與丁苯橡膠、順丁橡膠、異戊橡膠等通用橡膠能夠以任意比例并用,還可與乙丙橡膠、丁基橡膠、丁腈橡膠等特種橡膠并用,減少天然橡膠用量的同時(shí)進(jìn)一步提高天然橡膠制品綜合指標(biāo)。如天然橡膠與丁苯橡膠并用可改善膠料硫化性能和硫化膠耐磨性、耐老化性等;與丁基橡膠并用改善膠料氣密性和耐熱性等。
(2)再生橡膠:再生膠根據(jù)廢舊原料來源可分為乳膠再生膠、輪胎再生膠、丁基再生膠、丁腈再生膠、丁苯再生膠、三元乙丙再生膠等,產(chǎn)品價(jià)格低,可替代天然橡膠生產(chǎn)橡膠制品,有效降低原料成本與生產(chǎn)能耗。在實(shí)際生產(chǎn)中,乳膠再生膠甚至可以完全替代天然橡膠,輪胎再生膠替代部分天然橡膠、生產(chǎn)成本更低,其他再生膠在天然橡膠中的摻用比例較少。
天然橡膠是關(guān)乎國計(jì)民生和國防安全的重要戰(zhàn)略物資和稀缺資源;它屬于資源約束性產(chǎn)業(yè),只在特定的地區(qū)和氣候環(huán)境中才能成功種植。我國是天然橡膠消費(fèi)大國,不斷深入研究、發(fā)展天然橡膠替代原料具有重要意義,尤其是再生橡膠。再生橡膠不僅可以緩解天然橡膠短缺溫度,還能夠解決廢橡膠污染問題、降低橡膠制品生產(chǎn)成本,提高橡膠制品行業(yè)整體經(jīng)濟(jì)效益。
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