80年代中期到90年代中期，拟动力试验方法又有了新的发展，主要表现在：1）子结构技术出现。子结构方法把结构划分为试验子结构和计算子结构，将易破坏具有复杂非线性特性的部分作为试验子结构进行试验，其余线性部分作为计算子结构由计算机进行仿真模拟。子结构技术在一定程度上解决了工程结构大型化和试验设备和经费规模有限的矛盾。2）数值计算方法的发展。传统的拟动力试验方法（如中央差分方法）多是基于显式数值积分方法开发的，由于显示数值积分方法是条件稳定的，对于复杂多自由度结构试验的应用受到限值。基于隐式方法的无条件稳定数值积分方法消除了传统拟动力试验中数值积分方法的固有缺陷。例如如今在拟动力试验中经常采用的PC-Newmark（预估－校正）方法是结合子结构技术提出的一种隐式方法。3）快速拟动力试验方法的提出。传统拟动力试验采用的是准静态的加载过程，无法考虑加载速率对结构反应的影响。而地震作用是动力的，这正是其不同于静力荷载的地方。加上如今橡胶隔震器、粘滞阻尼器、摩擦阻尼器在结构中的应用，使结构特性具有速度依赖性，为解决加载速率的问题，提出了快速拟动力试验技术及数值修正方法来消除加载速率的影响。Molina进行了带橡胶隔震器的四层结构的拟动力试验，并给出了橡胶隔震器考虑应变速率的修正系数。对动力方程 中的M ，C ，p 三个量，拟动力试验都可以较好的反应。 M容易准确测量，而且在试验中一般保持不变； K虽然在试验中不断变化，但由于直接从试件测得，也可以准确反应试件的真实情况； P一般依据事先选定的地震波加速度时程确定，也很明确。拟动力试验中的一个难点就是阻尼矩阵 C的问题。阻尼的实质是：在基于状态的动力平衡方程中为表征能量耗散而引入的一个数学概念。在拟动力试验中， 并不是由于试验测定，而是事先人为假定的，而且假定整个试验过程中保持不变。实际上 矩阵由人为假定的振型阻尼比转化为数值积分采用的比例阻尼矩阵，就带有很大的主观性和近似性。在试验过程中， 矩阵是不断变化的，进入塑性阶段后，阻尼的机理也会发生改变，这显然与 矩阵保持不变的假定矛盾。在实际试验中也发现输入的阻尼对试验结果有很大影响。有关研究阻尼对拟动力试验影响的文献非常少。由于阻尼的复杂性，如今的拟动力试验仍是采用传统的人为假定振型比例阻尼的办法。拟动力试验另一个问题是以集中力代替实际的分布惯性力，对这种力分布形式的简化带来的影响如今也缺乏研究。对拟动力试验模型相似关系的研究比起振动台试验也少得多。我国《建筑抗震试验方法规程》规定的拟动力试验模型相似要求实际是静力相似，而国内实际完成的拟动力模型试验多数是按动力相似进行的。以上三点是拟动力试验与振动台试验相比的缺陷，也是拟动力试验今后应该重点研究和改进的地方。
你这个 问题特别宽泛，大概从以下几个方面来说吧。
因为不知道你具体研究什么方向，只能宽泛讲这么多，如果需要具体 沟通，可以给我私信。谢谢！
炭黑和白炭黑作为橡胶增强剂长期以来被广泛使用，随着纳米技术的兴起，产生了把炭黑和白炭黑纳米级粉体通过常规机械共混方式与橡胶进行纳米复合的技术—— “熔体粉体共混纳米复合技术”_3-5]．但由于炭黑或白炭黑粉体尺寸小，视密度低，橡胶熔体粘度高，在橡胶基质中炭黑或白炭黑纳米粉体很难均匀分散。此外，由于纳米粉体粒径小，表面能大，易于团聚，通常以二次聚集体的形式存在，这在一定程度上对其增强性能产生不同导向和不同程度的影响。为了增加纳米材料与橡胶的界面结合力，提高其分散能力，需对纳米材料进行表面改性，从而提高纳米粒子与橡胶大分子间的作用力，同时调整加工时橡胶的粘度，改进混炼工艺。改进措施有，1)添加界面改性剂，即分散剂、偶联剂等；2)纳米粒子表面改性，可采用表面覆盖改性、机械化学改性、外膜层改性、局部活性改性、高能量表面改性和利用沉淀反应进行表面改性；3)将熔体粉体混合改为橡胶溶液或乳液与纳米粒子的混合，或将纳米粒子预处理后分散在橡胶聚合单体中，然后进行本体或溶液聚合。2．2 纤 橡胶纳米复合材料纤维增强橡胶复合材料，由于纤维与橡胶的性能差别很大，使用不同的纳米纤维 J，如凹凸棒土、纳米晶须、碳纤维等，可赋予这种橡胶复合材料的不仅仅是强度性能的提高，更重要的是赋予其耐磨性、传导性(包括导热性和导电性)等特殊性能。作为复合材料，纤维与基质的结合强度是至关重要的。如制备纳米碳纤维橡胶复合材料 ，由于碳纤维的表面基本上是惰性的，它与橡胶直接复合难以获得足够的结合力，必须预先进行表面处理。经表面处理后，表面积增大，表面活性基团(如一COOH，一OH等)浓度增加，从而有利于碳纤维与橡胶的浸润和粘结。目前，针对不同种类的纳米纤维，橡胶／纤维纳米复合材料的制备技术主要有熔体直接共混法、原位聚合反应法、溶液共混共沉法等。由于现有的纳米纤维种类较少，制备技术不完善，橡胶纤维纳米复合材料还只是在特种材料和功能材料方面开展了应用。2．3 橡胶／粘土纳米复合材料橡胶／粘土纳米复合材料的合成方法可以分为5大类 ，1)插层复合法；2)原位复合法；3)共混法；4)分于复合材料形成法；5)其他合成法。其中，插层复合法制备纳米橡胶复合材料是当今研究较为活跃，工业前景看好的方法。粘土的基本结构单元是由一层铝氧八面体夹在2个硅氧四面体之间靠共用氧原子而形成的层状结构，其晶层表面氧元素的比重较大，层与层间因共用氧原子而形成非常紧密的结合。在制备橡胶／粘土纳米复合材料时，常采用有机阳离子(插层剂)进行离子交换而使层间距增大，并改善层间微环境，以有利于单体或聚合物插入粘土层间形成纳米复合材料。常用的插层剂有二烯类聚合的季铵盐，烷基铵盐和其他阳离子型表面活性剂等，并由此衍生出单体原位反应插层法、液体橡胶反应插层法、大分子熔体插层法、大分子溶液插层法、大分子乳液插层法等制备技术。由于粘土在橡胶／粘土纳米复合材料中为形状比非常大的片层填料，限制大分子变形的能力比球形增强剂更强，从而使橡胶／粘土纳米复合材料具有较高的模量、硬度、强度，较低的弹性，其应用发展潜力很大。采用纳米材料填充的橡胶复合材料，可增加其拉伸强度，并在一定数量范围内出现极大值。如填充纳米SiO 的橡胶复合材料，在SiO 的体积百分含量为4％左右时，拉伸强度达到最大值。3．2 对材料的增塑作用对采用普通CaCO 、微米级CaCO 、纳米级CaCO 填充橡胶复合材料进行比较，随着颗粒粒径的减少，材料的断裂伸长率提高。3．3 对材料的杨氏模量的影响对于相同的基体、填料和处理方法，微米级填料使复合材料的杨氏模量增长平缓，而纳米级填料则可使复合材料的杨氏模量大幅上升。这是由于纳米材料的比表面积大，表面原子数占原子总数比例大，使纳米材料易于与聚合物充分吸附、键合。
一般为片状固体，相对密度，折射率，弹性膜量2～4MPa，130～140℃时软化，150～160℃粘软，200℃时开始降解。常温下有较高弹性，略有塑性，低温时结晶硬化。有较好的耐碱性，但不耐强酸。不溶于水、低级酮和醇类，在非极性溶剂如三氯甲烷、四氯化碳等中能溶胀。1）天然橡胶的化学性质 天然橡胶是不饱和橡胶，容易与硫化剂发生硫化反应（结构化反应），溴与氧、臭氧发生氧化、裂解反应，与卤素发生氯化、 化反应，在催化剂和酸作用下发生化学反应等。但由于天然橡胶是高分子化合物，所以它具有烯类有机化合物的反应特性，如反应速度慢，反应不完全、不均匀，同时具有多种化学反应并存的现象（如氧化裂解反应和结构化反应）等。在天然橡胶的各类化学反应中，最重要的是氧化裂解反应和结构化反应。前者是生胶进行塑炼加工得理论基础，叶酸橡胶老化的原因所在；后者则是生胶进行硫化加工制得硫化的理论依据。而天然橡胶的氯化、环化、氢化等反应，则可应用于天然橡胶的改性方面。（2）天然橡胶具有优异的综合物理机械性能 天然橡胶在常温下具有很好的弹性。这是由于天然橡胶分子链在常温下呈无定形状态，分子链柔性好的缘故。其密度为，弹性模量为2-4MPa，约为钢铁的三万分之一，而伸长率为钢铁的300倍，最大可达1000%。在0-100度范围内，天然橡胶的回弹性可达到50%-85%以上。（3）热老化天然橡胶常温为高弹性体，玻璃化温度为-72度，受热后缓慢软化，在130-140度开始流动，200度左右开始分解，270度剧烈分解。（4）耐介质性 介质是指油类、液态的化学物质等。天然橡胶不耐环己烷、汽油、苯等介质，不溶于极性的丙酮、乙醇等，不溶于水，耐10%的氢氟酸，20%盐酸，30%硫酸，50%的氢氧化钠等。不耐浓强酸和氧化性强的高锰酸钾、重 酸钾等。（5）良好的加工工艺性能 天然橡胶由于相对分子质量高、相当分子质量分布宽，分子链易于断裂，再加上生胶中存在一定数量的凝胶分子，因此很容易进行塑炼、混炼、压延、压出、成型等。
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分析橡胶制品的环保问题及对策的解决路径论文
1 绪言
橡胶制品行业需要消耗大量的资源,并且需要使用较多的辐射性材料和有毒材料,使得对人的身体有很大的损害,而且还会造成严重的环境污染。长此以往,将会严重影响到整个橡胶制品行业的发展,因此,我们应该研究橡胶制品行业存在的环保问题,就这些问题提出解决措施,有效避免橡胶制品行业对于环境的污染。应该加强对于橡胶制品的监测力度,加强对于橡胶制品的控制,减少橡胶制品对于人体和环境的损害,保证橡胶制品行业的产业链能够有序的发展。若想达到有效的减少制品原材料对于环境的影响,这样才能从根本上控制橡胶制品对环境的污染。
特性
橡胶制品是指将天然或合成橡胶作为原材料,然后生产出各种橡胶制品的流程,除此之外还包括利用废橡胶再生产的橡胶制品。因此,这些橡胶制品具有以下几个特性。
(1)橡胶制品在成型的时,需要经过较大的压力进行压制,但由于橡胶本身的弹性体具有内聚力,在成型离模的时这些内聚力无法消除,便导致橡胶制品出现不稳定的收缩。不过也正因为橡胶本身的弹性体,使得橡胶制品经过一定的时间后收缩便会缓和,渐渐的趋于稳定。例如:橡胶制品在开始设计时,没有经过谨慎地计算配合,使得成型的制品尺寸不稳定,造成质量问题。
(2)橡胶属于热溶热固性的弹性体,而塑料是属于热溶冷固性。因此,橡胶因为硫化物种类主体的不同,成型固化的温度也不相同,有时甚至会受到气候、室温和湿度的影响。所以,在生产橡胶制品时需要对温度进行调整,保证制品的质量。
(3)橡胶制品一般是原料经过炼胶后制成混炼胶,然后以混炼胶作为原材料,因此,在进行炼胶时,需要根据橡胶制品的特性设计出配方,然后制定产品的生产工艺。
分类
橡胶的基本类一般有天然橡胶、丁苯橡胶、三元乙丙橡胶、丁晴橡胶、硅橡胶海绵、橡胶并用海绵和橡塑并用海绵等,这几类橡胶各有优缺点,在使用时要根据他们的特性设计配方。
生产工艺
橡胶制品的种类繁多,但是生产工艺却基本相同,一般以固体橡胶和生胶作为原料进行生产,生产工艺过程包括塑炼、混炼、压延、压出、成型和硫化等基本工序。原材料准备、成品整理和检验包装等基本工序也是必不可少的。橡胶的加工工艺过程主要是解决橡胶的塑性和弹性性能的矛盾,各种的工艺手段使弹性橡胶变为具有塑性的塑炼胶,然后加入各种配合剂支撑半成品,然后经过硫化,增加成品的弹性和物理机械性。无论是何种橡胶,都需要经过以上几道工序,这样才能制成好品质的橡胶制品。
2 橡胶制品材料对环境的影响分析
重金属材料对环境的影响
在设计橡胶制品的配方时,需要充分考虑橡胶制品中重金属的含量,如果橡胶制品中铬和镍的含量过高,就会对环境造成严重的污染。橡胶制品废弃后,一般企业会将橡胶制品直接丢弃,橡胶制品进行分解,分解出的铬和镍金属会对地下水资源造成污染,因此,在设计配方时,要尽量减少使用含铬和镍的材料,要严格的控制橡胶制品材料的配比。所以,应该加强对橡胶制品的系统性分析,严格控制所有原料中重金属的含量。
多环芳烃材料对环境的影响
橡胶制品中有一部分的原料含有多环芳烃,主要包含在炭黑和加工油中。炭黑的原料主要由煤焦油和乙烯焦油组成,这两种焦油的成分都极其的复杂,因此,这两种焦油是混合物,在橡胶制品加工时加入少量的成分,也极其容易对环境造成污染。加工油的原料主要由芳烃油、石蜡油和环烷油组成,其中大量的多环芳烃被包含在芳烃油中,会对环境造成严重的污染。部分企业使用完橡胶制品时会将橡胶制品进行焚化,焚化后的烟雾中会还有大量的多环芳烃颗粒,对大气造成严重的污染。
特定胺和N—亚硝胺对环境的影响
特定胺是指在特定的条件下,偶氮染料经过分解作用,产生具有有害物质的芳胺。这种特定胺中含有大量的致癌物质,不仅对人的身体健康造成危害,还会对环境造成严重的污染。橡胶制品在进行加工时,仲胺橡胶助剂会与亚硝物质发生化学反应,从而产生了N—亚硝胺。N—亚硝胺本身具有很强的致癌性,因此,在进行橡胶制品配方设计时,应该尽可能的减少使用N—亚硝胺,这样才能减少橡胶制品对人体和环境的损害。
3 橡胶制品的环保性控制措施
控制Cd,Pb,Hg,Cr等化合物的使用
将保护环境作为基准进行橡胶制品加工,严格的控制制作橡胶制品的原料的环保指标,以此来提高橡胶制品的环保性。制作橡胶制品的一些原料中,会含有大量的Cd、Pb、Hg、Cr等元素,这些元素能够组成很多的有害物质,使得橡胶制品中有害物质严重超标。在橡胶制品的加工工艺中,Cd、Pb、Hg、Cr等元素一般是以化合物的形式存在,因此,要加强监测化合物、粘合剂和防霉剂的使用,这样能够有效的控制Cd、Pb、Hg、Cr等元素的含量,减少橡胶制品对环境的污染。
加强进厂原材料的安全监测
在进行橡胶制品生产前,可以利用X射线荧光光谱分析法,对进厂的全部橡胶制品原材料进行安全监测,这样不仅能确保批量的原材料的安全性,而且能有效的避免原材料之间的交叉污染。橡胶助剂中,都多少会含有一定量的重金属元素,例如:铅元素、汞元素等,因此,再进行橡胶制品生产的时,可以将橡胶助剂换为纳米碳酸钙或硫酸钡等助剂,这样能有效的减少重金属物质对环境的污染。
加强特殊原料的重点监测
在众多的橡胶助剂中,氧化锌是出现问题最多的助剂,而且氧化锌的市场价格非常高,这就使得市场上总是出现假冒伪劣的氧化锌产品,因此,在进行橡胶制品生产前,要加强对氧化锌进行重点监测和控制。不只是氧化锌,在橡胶制品生产过程中还有很多的特殊材料,对于这些特殊材料也要进行重点监测和控制,这样才能有效的减少橡胶制品对于环境的污染。
加强替代品的使用
诸如特定胺和N—亚硝胺等能够致癌的芳胺,是橡胶制品生产中必不可少的原料,因此,不能总是使用这类具有致癌性的物质,应该减少这些替代品的使用,例如:使用不含特定胺的黄色着色剂来代替永固黄这类物质,这样能有效的减少有害物质对人类身体和环境的损害。既然不能避免使用这些有害物质,那便减少对这些危害品的'使用,这样也能在一定程度上提高橡胶制品的环保性。
重金属含量的控制
对于铬镍等重金属,应该要严格的控制其含量,防止橡胶制品中重金属含量超标。为了能够有效的减少橡胶制品中重金属的含量,可以采取以下三种措施。第一,采用无铅硫的生产体系,减少橡胶制品中重金属的含量,从而减少橡胶制品对环境的污染。第二,取消有毒的金属材料的加工工艺,降低橡胶制品中有毒金属材料的使用,有毒金属材料的加工过程能够对人的身体造成极大的伤害,所以,应该减少橡胶制品中有毒金属材料的使用。第三,加强使用环保粘合剂,在橡胶制品中使用环保粘合剂能够有效的减少橡胶制品对环境的污染,还能够大大提高橡胶制品的安全性。橡胶制品中的重金属对环境具有很大的危害,因此,要严格的控制橡胶制品中重金属的含量。
4 结语
橡胶制品的环保性对于环境保护非常重要,因此,提高橡胶制品的环保性已成为采取必要措施的当务之急,这样不仅能有效的保护环境,还能减少橡胶制品对人体的危害,从而推动了橡胶制品行业的快速发展。
参考文献:
[1]王巧福,唐文枣等.环保橡胶制品的监测和控制[J].橡胶工业,2008(3).
[2]谢忠辟.应对环保的橡胶制品材料[J].中国橡胶,2006,22(16).
[3]谢忠蓐.关于我国橡胶工业环保和节能问题的思考(一)[J].世界橡胶工业,(2).
丁腈胶因耐油、耐热性能和物理机械性能优异，已经成为耐油橡胶制品的标准弹性体，广泛用于汽车、航空航天、石油开采、石化、纺织、电线电缆、印刷和食品包装等领域，目前国内产不足需，年进口量约4万吨。2001年全球丁腈胶总年产能力约65万吨，分布在17个国家和地区。其中，中国周边地区年产能力约27万吨，占世界总年产能力的40%，除印度外均是中国主要进口来源地。中国目前有3套装置：一是中石油兰化公司早期从前苏联引进采用高温间歇乳液聚合技术的硬胶装置，年产能力约万吨，可生产3个牌号；二是中石油吉化公司从日本引进丁苯胶装置的1条生产线改造而成的丁腈胶装置，采用多釜串联、低温乳液聚合工艺，年产能力为1万吨，可生产5个牌号；三是兰化公司从日本引进的年产万吨低温乳液聚合装置，可生产高、中、低含腈量的9个牌号软胶。2002年，中国丁腈胶生产能力为万吨，产量为万吨，开工率约85%。 丁腈胶最大的用途是生产耐油胶管及阻燃输送带，其消耗量约占总消费量的50%；其次是密封制品，其中约半数为汽车密封制品；在电线电缆、胶粘剂、印刷和箱包制品等方面也有应用。另外，丁腈胶与其他材料共混改性成为研究热点。利用动态硫化技术等技术，可以制备丁腈胶/聚氯乙烯、丁腈胶/聚丙烯、丁腈胶/乙丙胶、丁腈胶/聚苯乙烯、丁腈胶/氯磺化聚乙烯、丁腈胶/聚酰胺、丁腈胶/丁基胶等共混产品，其中丁腈胶/聚氯乙烯共混胶用途最广泛，主要应用于电线电缆行业。随着通讯业快速发展，在海底电缆领域对乙丙胶/聚丙烯有较强竞争力。目前国内有近万家电线电缆企业，每年丁腈胶/聚氯乙烯消耗量很大。另外，该共混胶还可以用于油管和燃油管外层胶、汽车防水密封件和模压零件、发泡绝热层、胶圈、防护涂层等方面。 随着2000年兰化公司新装置建成投产，中国丁腈胶年产量逐年增加，市场占有率也在不断提高。而国内需求量也在快速增加，产量增加仍不能满足快速增长的需求，每年仍需要进口相当数量。2000年国内产量为万吨，进口万吨，消费量为万吨，国产品市场占有率约；2001年国内产量万吨，进口万吨，消费量为万吨，国产品市场占有率为；2002年国内产量为万吨，进口万吨，消费量为万吨，国产品市场占有率为40%。中国进口产品主要来源于日本、韩国、俄罗斯及中国台湾省，进口牌号达数10个品种。据中国石油和化工协会统计数据表明，从1995年～2002年，中国丁腈胶年均消费增长率约12%，预计2003年～2005年国内需求仍将保持年均8%左右的增长速度，2005年国内丁腈胶需求量将达到7万吨。国内不仅从数量还是品种看都不能满足需求，即使3套装置全部满负荷运转，也仅占总消费量的40%左右，而差距更大表现在品种与牌号上面。目前国内仅能生产10余个品种，而需求达到几十个品种，因此国内丁腈胶工业发展任重道远。 首先，中国加入WTO后，给丁腈胶工业发展带来了机遇和挑战。通过对3套装置调查的情况看，在受到外国产品严重冲击和原料价格上升的同时，产品仍存在一定利润空间。而且中国橡胶加工业快速发展，橡胶制品出口量有所增加，预计国内未来丁腈胶需求量将远超过预测量，因此国内有必要引进技术再建设规模化丁腈胶装置。 第二，由于国内丁腈胶装置全部是引进的，在装置建设和运行中存在的一些问题仍没有得到完全解决。面对国际原料价格起伏不定和国外产品冲击，加快对引进技术消化吸收，提高装置竞争力非常关键，如国内产品胶湿斑多，产品水分含量超标，装置物耗和能耗偏高，导致生产成本升高。另外，用于浸渍产品的丁腈胶乳自给率太低，主要依赖进口，而且进口量快速上升，如2001年、2002年国内进口量分别为万吨和万吨。只有在消化引进技术基础上加以创新，才能保证我国3套装置稳定运行，并为今后引进装置快速达标生产积累宝贵经验。第三，随着兰化1套引进装置投产，国内丁腈胶品种牌号有很大增加，为国内用户选用合适的国产牌号提供了很大方便。但国内牌号仍不能覆盖市场上的畅销牌号，要想与国外产品竞争，应该努力使现有品种性能达到国外同类产品水平的同时，针对需求，积极开发其他牌号以及性能独特、附加值高的特种产品。目前国内已经开发成功的氢化丁腈胶和粉末丁腈胶，应进一步提升生产技术，尽快实现产业化。尤其是要加快发展需求增长迅速的汽车用丁腈胶制品。随着车辆发动机温度提高及耐油制品使用环境的苛刻，要研制开发出多个适合现代汽车工业发展的品种。第四，应对中国丁腈胶产品进行全面的性能评价，包括加工性能分析测试与评价，从而为下游加工企业提供技术服务，并提供丁腈胶加工应用、市场推广服务；研究开发中国专用丁腈胶的混炼胶配方和工艺；根据中国国情和区域消费需求不同，建立灵活多变的销售模式和网络。最终使中国丁腈胶生产、开发与市场需求相结合，促进其生产与应用技术全面提高。生产工艺特点：①单体丙烯腈极性较强，致使在聚合过程中胶乳不太稳定，丙烯腈用量越大，胶乳的稳定性就越差。②介质的碱性或酸性太强或聚合温度过高都会引起氰基的水解，即：生成的酸会破坏乳化剂，这也是导致乳胶不稳定的原因之一。③上述水解反应的中间产物酰胺基和聚合物链中的氰基在较高温度下，都可能进行交联反应，使产品质量变坏。④丁二烯与丙烯腈的竞聚率相差颇远（在40℃时分别为和）,因此，共聚物中单体的组成及分布，对转化率的依赖性较大。采用分批加入丙烯腈的办法可以改善氰基分布。
Hancock 汉考克1826年发明了用机械使天然橡胶获得塑性的方法。
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，制造防水布。从此，世界上第一个橡胶工厂于1820年在英国哥拉斯格（GLASGOW）建立。
为使橡胶便于加工，1826年汉考克（Hancock）发明了用机械使天然橡胶获得塑性的方法。
1839年美国人固特异（Charles Goodyear）发明了橡胶的硫化法，解决了生胶变粘发脆问题，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，橡胶的需要量亦随之急剧上升。
在19世纪80年代西方国家的第二次产业革命过程中，1888年英国医生邓录普（Dunlop）发明了充气轮胎。
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的需要，决定在远东建立人工栽培橡胶树的基地。
1876年英国人魏克汉（H. A. Wickham）把橡胶树的种子和幼苗从巴西运回伦敦皇家植物园邱园（Kew Garden）繁殖，然后将培育的橡胶苗运往锡兰（即现在的斯里兰卡）、马来亚、印度尼西亚等地种植均获成功，至此完成了将野生的橡胶树变成人工栽培种植的十分艰难的工作。
分析橡胶制品的环保问题及对策的解决路径论文
1 绪言
橡胶制品行业需要消耗大量的资源,并且需要使用较多的辐射性材料和有毒材料,使得对人的身体有很大的损害,而且还会造成严重的环境污染。长此以往,将会严重影响到整个橡胶制品行业的发展,因此,我们应该研究橡胶制品行业存在的环保问题,就这些问题提出解决措施,有效避免橡胶制品行业对于环境的污染。应该加强对于橡胶制品的监测力度,加强对于橡胶制品的控制,减少橡胶制品对于人体和环境的损害,保证橡胶制品行业的产业链能够有序的发展。若想达到有效的减少制品原材料对于环境的影响,这样才能从根本上控制橡胶制品对环境的污染。
特性
橡胶制品是指将天然或合成橡胶作为原材料,然后生产出各种橡胶制品的流程,除此之外还包括利用废橡胶再生产的橡胶制品。因此,这些橡胶制品具有以下几个特性。
(1)橡胶制品在成型的时,需要经过较大的压力进行压制,但由于橡胶本身的弹性体具有内聚力,在成型离模的时这些内聚力无法消除,便导致橡胶制品出现不稳定的收缩。不过也正因为橡胶本身的弹性体,使得橡胶制品经过一定的时间后收缩便会缓和,渐渐的趋于稳定。例如:橡胶制品在开始设计时,没有经过谨慎地计算配合,使得成型的制品尺寸不稳定,造成质量问题。
(2)橡胶属于热溶热固性的弹性体,而塑料是属于热溶冷固性。因此,橡胶因为硫化物种类主体的不同,成型固化的温度也不相同,有时甚至会受到气候、室温和湿度的影响。所以,在生产橡胶制品时需要对温度进行调整,保证制品的质量。
(3)橡胶制品一般是原料经过炼胶后制成混炼胶,然后以混炼胶作为原材料,因此,在进行炼胶时,需要根据橡胶制品的特性设计出配方,然后制定产品的生产工艺。
分类
橡胶的基本类一般有天然橡胶、丁苯橡胶、三元乙丙橡胶、丁晴橡胶、硅橡胶海绵、橡胶并用海绵和橡塑并用海绵等,这几类橡胶各有优缺点,在使用时要根据他们的特性设计配方。
生产工艺
橡胶制品的种类繁多,但是生产工艺却基本相同,一般以固体橡胶和生胶作为原料进行生产,生产工艺过程包括塑炼、混炼、压延、压出、成型和硫化等基本工序。原材料准备、成品整理和检验包装等基本工序也是必不可少的。橡胶的加工工艺过程主要是解决橡胶的塑性和弹性性能的矛盾,各种的工艺手段使弹性橡胶变为具有塑性的塑炼胶,然后加入各种配合剂支撑半成品,然后经过硫化,增加成品的弹性和物理机械性。无论是何种橡胶,都需要经过以上几道工序,这样才能制成好品质的橡胶制品。
2 橡胶制品材料对环境的影响分析
重金属材料对环境的影响
在设计橡胶制品的配方时,需要充分考虑橡胶制品中重金属的含量,如果橡胶制品中铬和镍的含量过高,就会对环境造成严重的污染。橡胶制品废弃后,一般企业会将橡胶制品直接丢弃,橡胶制品进行分解,分解出的铬和镍金属会对地下水资源造成污染,因此,在设计配方时,要尽量减少使用含铬和镍的材料,要严格的控制橡胶制品材料的配比。所以,应该加强对橡胶制品的系统性分析,严格控制所有原料中重金属的含量。
多环芳烃材料对环境的影响
橡胶制品中有一部分的原料含有多环芳烃,主要包含在炭黑和加工油中。炭黑的原料主要由煤焦油和乙烯焦油组成,这两种焦油的成分都极其的复杂,因此,这两种焦油是混合物,在橡胶制品加工时加入少量的成分,也极其容易对环境造成污染。加工油的原料主要由芳烃油、石蜡油和环烷油组成,其中大量的多环芳烃被包含在芳烃油中,会对环境造成严重的污染。部分企业使用完橡胶制品时会将橡胶制品进行焚化,焚化后的烟雾中会还有大量的多环芳烃颗粒,对大气造成严重的污染。
特定胺和N—亚硝胺对环境的影响
特定胺是指在特定的条件下,偶氮染料经过分解作用,产生具有有害物质的芳胺。这种特定胺中含有大量的致癌物质,不仅对人的身体健康造成危害,还会对环境造成严重的污染。橡胶制品在进行加工时,仲胺橡胶助剂会与亚硝物质发生化学反应,从而产生了N—亚硝胺。N—亚硝胺本身具有很强的致癌性,因此,在进行橡胶制品配方设计时,应该尽可能的减少使用N—亚硝胺,这样才能减少橡胶制品对人体和环境的损害。
3 橡胶制品的环保性控制措施
控制Cd,Pb,Hg,Cr等化合物的使用
将保护环境作为基准进行橡胶制品加工,严格的控制制作橡胶制品的原料的环保指标,以此来提高橡胶制品的环保性。制作橡胶制品的一些原料中,会含有大量的Cd、Pb、Hg、Cr等元素,这些元素能够组成很多的有害物质,使得橡胶制品中有害物质严重超标。在橡胶制品的加工工艺中,Cd、Pb、Hg、Cr等元素一般是以化合物的形式存在,因此,要加强监测化合物、粘合剂和防霉剂的使用,这样能够有效的控制Cd、Pb、Hg、Cr等元素的含量,减少橡胶制品对环境的污染。
加强进厂原材料的安全监测
在进行橡胶制品生产前,可以利用X射线荧光光谱分析法,对进厂的全部橡胶制品原材料进行安全监测,这样不仅能确保批量的原材料的安全性,而且能有效的避免原材料之间的交叉污染。橡胶助剂中,都多少会含有一定量的重金属元素,例如:铅元素、汞元素等,因此,再进行橡胶制品生产的时,可以将橡胶助剂换为纳米碳酸钙或硫酸钡等助剂,这样能有效的减少重金属物质对环境的污染。
加强特殊原料的重点监测
在众多的橡胶助剂中,氧化锌是出现问题最多的助剂,而且氧化锌的市场价格非常高,这就使得市场上总是出现假冒伪劣的氧化锌产品,因此,在进行橡胶制品生产前,要加强对氧化锌进行重点监测和控制。不只是氧化锌,在橡胶制品生产过程中还有很多的特殊材料,对于这些特殊材料也要进行重点监测和控制,这样才能有效的减少橡胶制品对于环境的污染。
加强替代品的使用
诸如特定胺和N—亚硝胺等能够致癌的芳胺,是橡胶制品生产中必不可少的原料,因此,不能总是使用这类具有致癌性的物质,应该减少这些替代品的使用,例如:使用不含特定胺的黄色着色剂来代替永固黄这类物质,这样能有效的减少有害物质对人类身体和环境的损害。既然不能避免使用这些有害物质,那便减少对这些危害品的'使用,这样也能在一定程度上提高橡胶制品的环保性。
重金属含量的控制
对于铬镍等重金属,应该要严格的控制其含量,防止橡胶制品中重金属含量超标。为了能够有效的减少橡胶制品中重金属的含量,可以采取以下三种措施。第一,采用无铅硫的生产体系,减少橡胶制品中重金属的含量,从而减少橡胶制品对环境的污染。第二,取消有毒的金属材料的加工工艺,降低橡胶制品中有毒金属材料的使用,有毒金属材料的加工过程能够对人的身体造成极大的伤害,所以,应该减少橡胶制品中有毒金属材料的使用。第三,加强使用环保粘合剂,在橡胶制品中使用环保粘合剂能够有效的减少橡胶制品对环境的污染,还能够大大提高橡胶制品的安全性。橡胶制品中的重金属对环境具有很大的危害,因此,要严格的控制橡胶制品中重金属的含量。
4 结语
橡胶制品的环保性对于环境保护非常重要,因此,提高橡胶制品的环保性已成为采取必要措施的当务之急,这样不仅能有效的保护环境,还能减少橡胶制品对人体的危害,从而推动了橡胶制品行业的快速发展。
参考文献:
[1]王巧福,唐文枣等.环保橡胶制品的监测和控制[J].橡胶工业,2008(3).
[2]谢忠辟.应对环保的橡胶制品材料[J].中国橡胶,2006,22(16).
[3]谢忠蓐.关于我国橡胶工业环保和节能问题的思考(一)[J].世界橡胶工业,(2).
化工类毕业论文范文辉光放电在减压反应器中进行，在直流、低频交流、射频，或者微波电场或磁场的作用下产生。反应装置有内极式、外极式和无极感应式等3种。低温等离子体化学反应的优点在于：在常规下不能进行或难以进行的反应，在等离子体状态下能够顺利进行，如全氟苯的聚合、氮化硅的淀积等。等离子体表面轰击力强，穿透力弱，适合于表面改性。等离子体表面改性时，主要是利用各种能量粒子与固体表面作用，达到改变表面化学结构的目的。它包括3方面内容： 在A r、He、N2、O2和NH3等气体的辉光放电中对聚合物表面进行等离子体处理;进行等离子体接枝;在聚合物表面淀积超薄等离子体聚合膜。与常规化学改性方法相比，等离子法具有干法、不破坏材质、低温、快速、污染小和效率高等优点。 低温等离子体的特点 低温等离子体含有大量的电子、激发态原子和分子以及自由基等活性粒子,这些活性粒子使材料表面引起蚀刻、氧化、还原、袭解、交联和聚合等物理和化学反应,对材料表面进行改性。由于低温等离子体中粒子的能量一般为几个至几十个电子伏特,大于高分子材料的结合键能(几个至十几个电子伏特),完全可以使有机大分子材料的结合键断裂而形成新键;但其健能远低于高能放射线的能量,故表面等离子体处理只发生在材料的表面,在不损伤基体的前提下,赋予材料表面新的性能。 低温等离子体在高分子材料上的应用，大致可以分为两类：一是等离子体聚合，另一是等离子体改性。等离子体聚合是利用聚合性气体，在基底表面生成具有特殊功能(如防水、防腐蚀、结构致密具有特殊物理性能等)的聚合物;等离子体改性是利用各种等离子体系作用于物质表面，在物质表面发生各种物理和化学的作用，如架桥、降解、交联、刻蚀、极性基团的引入及接枝共聚等，从而达到对物质表面改性的目的。用高分子膜作为等离子体聚合物的沉积基质会引起材料表面的交联、化学物理性质以及形态的改变，从而起到了对原高分子膜改性的作用。 机理分析 等离子体处理橡胶表面是利用气体(空气或氧气)电离产生氧等离子体，氧等离子体中大量的 O+、O-、O+2、O-2、O、O3、臭氧离子、亚稳态 O2 和自由电子等粒子与橡胶表面发生物理和化学反应，在橡胶表面产生大量的极性基团，使碳原于从C—H结合变为 、 、 等，从而提高橡胶表面的亲水性，改善橡胶与金属的粘合性能。 等离子体粒子的能量一般约为几个到几十个电子伏特，如电子的能量为0—20eV，离子为0—2eV，亚稳态粒子为0—20eV，紫外光/可见光为3—40eV。而橡胶中常见化学键的键能为：C—H ;C=0 ;C—C ;C=C 。由此可见，等离子体中绝大部分粒子的能量均略高于这些化学键能，这表明等离子体是完全有足够的能量引起橡胶内的各种化学键发生断裂或重新组合的。以聚丁二 烯 橡胶为例来说明： 尽管反应仅在表面几个单分子层发生(只限于橡胶表面最外层10—1000的范围内，不会改变橡胶的整体特性)，但是其密度和强度的增加却说明表面能的改变。 低温等离子体处理的过程 对聚合物的低温等离子体处理包括以下4个过程:脱离(Ablaton);交联(Cross-linking);活化(Activation)和沉积(Deposition)。 (1)脱离：等离子体处理过程中,利用高能粒子轰击聚合物,使弱的共价键断裂,称为脱离。脱离使得暴露在等离子体中基质的最外分子层离开基体,由真空装置除去。由于基质表面污染层的化学键一般由较弱的C-H键构成,故等离子体处理可以除去像油薄膜一样的污染物,使基质表面清洁,并留下活性的聚合物表面。
1．国际天然橡胶市场供求情况及主要产胶国的出口行情 国际市场上天然橡胶的供应完全控制在泰国、马来西亚、印尼等少数几个国家手中。而天然橡胶的使用大国美国、日本等则不生产天然橡胶，需求完全依赖进口，其对天然橡胶的价格支持也显而易见。我国也是世界上第二大天然橡胶进口国，对国际胶价的影响也较直接。 2．国际市场交易行情 天然橡胶已经成为国际上一种典型的热带商品期货品种，在远东和东南亚的期货交易中占有一定的份额。目前，从事天然橡胶期货交易的主要有：东京工业品交易所（TOCOM）、日本神户橡胶交易所（KOBE）、新加坡RAS商品交易所、吉隆坡商品交易所(KLCE)。其中东京和新加坡交易的影响最大，由于所占市场份额较大，因此能反映出世界胶市行情基本动态。 3．国际天然橡胶组织（INRO）成员国签定的国际天然橡胶协议，对胶市价格走势也会产生重要影响。 4．我国天然橡胶的生产和消耗情况 我国天然橡胶生产的数量、成本直接关系到国内胶市的价格。同时，国内天然橡胶使用量的变化和加工企业对天然橡胶价格的接受能力也作用于天然橡胶的价格水平。 5．我国对天然橡胶的进口政策及税率水平 根据我国加入世贸组织的协议，我国在2004年将取消天然橡胶的进口配额，并在未来几年内逐步降低天然橡胶的进口关税，在2006年天然橡胶的进口关税将为零。目前，我国已经取消了天然橡胶的进口配额，对东南亚三大产胶国的橡胶进口关税依然维持20%不变。2月初，国家公布了对原产于韩国、印度、斯里兰卡、孟加拉国和老挝五国902税目的进口商品实行曼谷协定税率，其中天然橡胶税率为17%，从2004年1月1日起执行。我国橡胶进口的政策环境将变得越来越宽松。 6．合成胶的生产及应用情况，包括合成胶的上游产品原油的市场情况 天然橡胶与合成胶在某些产品上可以互为替代使用，因此当天然橡胶供给紧张或价格趋涨时，合成胶则会用量上升，两者的市场地位存在互补性。另外由于合成胶是石化类产品，石油价格会影响合成胶的价格水平，合成胶价格水平的变化则转化影响到对天然橡胶的需求上，这一点也不能忽视。 7．主要用胶行业的发展情况，如轮胎及相关的汽车工业 天然橡胶的主要用户是轮胎，轮胎行业的景气度直接影响天然橡胶市场。汽车工业又是使用轮胎的大户，因此汽车工业的发展和国家对汽车工业的政策会影响到对轮胎需求，并影响对天然橡胶的需求。 8．自然因素：季节变动和气候变化 胶液一般在树龄5-7年的橡胶树皮上倾斜切口后采得，橡胶树一般可采集25－30年。橡胶树整年都可采割，但其产量随季节性而变动。橡胶树生长需高温多雨的环境，在年平均气温26－32。C之间、年平均降雨量在2000mm以上的热带地区栽培，因此其产地分布于南北纬以内，多集中在东南亚地区。由于天然橡胶是多年生长的树木，因此不能在短期内调整供应，市场变化周期较长。 9．政治因素：政策和政局的变动 政策：各国政府对天然橡胶生产和进出口的政策会影响天然橡胶价格走势； 政局的变动：天然橡胶是重要的军用物资，对重大政治事件的发生有较敏锐甚至强烈的反应，在发生战争时，各国必须最大限度确保橡胶的应有数量。
一、发展简史 氯丁橡胶是合成橡胶的主要品种之一，也是发展较早的一种合成橡胶。早在1906～1925年间Niewland就进行了研究，然后由Carothers等人于1931年实现工业化，并由美国Du Port公司开始生产，以“Duprene”的名称进行销售，后来于 1936年又改名为“Neoprene”。 氯丁橡胶的生产最早采用本体聚合法，即将精制的氯丁二烯注人反应器中，在20～100℃下进行聚合。由于本体法制得的橡胶性能不好，且加工困难。为此曾研究了使用苯、四氯化碳等作溶剂的溶液聚合法，但因生产工艺复杂，橡胶性能欠佳，也未能推广应用。现在世界各国生产氯丁橡胶，普遍采用乳液聚合法，即以水为介质，以松香酸皂为乳化剂，以过硫酸钾为引发剂，使氯丁二烯进行聚合的方法。 氯丁二烯的性质活泼，很容易发生聚合，特别是采用乳液聚合法时，在室温下，即可进行聚合反应。硫调节型氯丁橡胶（G型）需在40℃左右的温度下进行聚合，非硫调节型氯丁橡胶（W型）的聚合温度一般在10℃以下。另外，为了中和反应中生成的游离酸（盐酸），需加人少量的氢氧化钠；并借以防止聚合物由α-聚合体向μ-聚合体转化。 Du Pout公司自1931年生产氯丁橡胶以来，垄断氯丁橡胶市场近30年，直至进人60年代，世界各国才陆续发展了自己的氯丁橡胶，现在已有10多个国家生产氯丁橡胶，尽管各国的氯丁橡胶牌号有所不同，但其生产方法大致是相同的。国外氯丁橡胶主要生产国家见表6-1 国外氯丁橡胶主要生产国家一览表国 别 制造厂商 厂 址 现有生产能力吨/年 商品名称 生产技术 投产日期 目前原料路 线 美 国 Co. Louioville,.①Laplace,. 130,00030,00035,00020,000 NeopreneNeopreneNeoprenePetor-Tex neoprene 自家自家自家Distillers 1932195719701970 石油乙炔电石乙炔丁二烯法丁二烯法 日 本 电气化学公司昭和氯丁公司东洋曹达公司 青海川崎德山 42,00020,0006,000 Denka chloropreneNeopreneSkyprene 自家Do Pont公司Distillers 196219631971 电石乙炔法丁二烯法丁二烯法 苏 联 — 埃里温捷迷尔顿 70,00030,000 NairitNairit —— 1940— 乙炔法乙炔法 英 国 DuPont Co.(UK) Londondery Ireland 30,000 Neoprene Do Pont公司 1960 乙炔法 法 国 Distigil . Champagnier 20,000 Butachor Distillers 1966 丁二烯法 西 德 Bayer公司 Leverkusen 50,000 Byprene 自家 1958 丁二烯法 捷 克 达斯罗国家石油化学公司 Sala② 25,000 — 自家 — — 意大利 Anic公司 Revenna 20,000 — Distillers — 丁二烯法 波 兰 — Plock 26,400 — — —①在1972年关闭。②1971年爆炸停产。二、制 法 前已述及，氯丁橡胶的制造方法是在Niewland研究的基础上，由Carothers等人完成的。工业上曾采用以乙炔为原料，经乙烯基乙炔制取氯丁二烯的方法，但近年来，以丁二烯为原料的生产方法，也已实现工业化。现仅就氯丁二烯的生产方法简述如下。 （一）氯了二烯单体的制造 1．乙炔法 该法是将乙炔气体通人氯化亚铜·氯化铵络盐的溶液中，使之二聚生成乙烯基乙炔，再在氯化亚铜催化剂的作用下，与氯化氢反应制得氯丁二烯。其反应式如下：在此反应中，也生成4-氯-1，3-丁二烯，但经异构化后，可转变成2-氯-1，3-丁二烯。 当前工业上大量生产乙炔的方法有两种：电石法和烃类裂解法。 （l）电石法 在60年代以前，工业上主要是利用电石法来制造乙炔。该法以煤和石灰石为原料，在电炉中进行高温（约2200℃）熔融而制得电石（主要成分是CaC!2）。电石在常温常压下与水反应则得到乙炔。其反应式为：理论上，在20℃和101kPa（＞760mmHg) 压力下,1kg纯电石水解能生成347L乙炔气体。但实际上工业电石因含有很多杂质（如氧化钙、磷化物、硫化物、焦炭及硅铁等），所以乙炔气的产率总是低于理论值，一般在230～300L／kg之间。 电石法在工业上采用历史最久，技术比较简单，但是在电石生产中需要大量电力，成本较高。目前我国氯丁橡胶生产所需的乙炔，多数还是用电石法制取。 （2）烃类裂解法 在50年代以后，随着天然气和石油化学工业的迅猛发展，特别是天然气的大量开采，乙炔的生产逐渐转向以天然气为原料。以天然气为原料制乙炔，是从40年代开始工业化的。截止目前已工业化的方法有：部分氧化法、高温连续热裂法、乌尔夫（Wulff）间歇热裂法、电弧法等。其中, 部分氧化法生产的稀乙炔浓度可达7～9％，裂化气中乙炔同系物少，净化容易，特别是提浓后尾气中含有80％以上的合成气（CO＋H2），可缩合利用生产合成氨或甲醇，因此，被世界大多数国家所采用。我国也主要采用部分氧化法制乙炔，稀乙炔的浓度可达8～9．2％，浓乙炔的浓度可达99．5％以上。 部分氧化法国外称作BASF法，此法是利用部分天然气同氧燃烧，产生高温，使天然气中烃类化合物发生裂解，制成乙炔气。天然气的主要成分为甲烷，此外还有乙烷、丙烷等化合物。甲烷高温裂解制乙炔的反应如下：2．丁二烯法 该法是利用石油裂解产物C4 馏分中的丁二烯为原料（见表6－2），经过氯化、异构化、脱氯化氢等过程制取氯丁二烯。其主要反应过程如下：用此法所得氯丁二烯的纯度如下。组 成 含量，重量% 组 成 含量，重量% 2-氯丁二烯1-氯丁二烯炔烃3，4-二氯-1-丁烯 ＞＜＜＜ 二聚体过氧化物酮类烯类 ＜＜1ppm检查不出检查不出表6-2石油不同裂解法制得C4馏分的组成与含量裂解方式 原料油 C4馏分组成和含量,重量% 正丁烷 异丁烷 异丁烯 1-丁烯 反-2-丁烯 顺-2-丁烯 1,3-丁二烯 C5以上 BASF法管式炉法蒸汽裂解法砂子炉法低压水蒸汽法 原 油石脑油石脑油40～60℃汽油40～60℃汽油 ～52～ ～5—— ～ ～4035— 痕迹量 痕迹量 ～ 200ppm2～5少量——除上述方法外，还有如丁烷氯化、脱氢制氯丁二烯；乙烯同氯乙烯反应制氯丁二烯；乙炔同氯乙烯反应制氯丁二烯等方法。总之，利用石油裂化制造氯丁二烯是很有发展前途的。 （二）聚合 氯丁二烯是无色、挥发性较大、极易聚合的化合物，沸点 59．4℃，相对密度 氯丁二烯经乳液聚合制得氯丁橡胶。现将氯丁橡胶的聚合配方和操作条件举例如下。配方：组分名称 重量份 组分名称 重量份 氯丁二烯松 香硫 黄氢氧化钠 1003～～～ 分 散 剂二萘间亚甲基磺酸钠(或石油磺酸钠)过硫酸钾软 水 ～(～)～操作条件：聚合温度40—42℃，聚合时间2～2．5小时，聚合转化率89～90％，胶乳相对密度 一般聚合工艺过程如下。 （1）配制 精制氯丁二烯（纯度＞99．3％）经干燥、冷却后，计量送入油相配制槽，按配方加人硫黄，待溶解后再加人松香，配制成油相。用软水、氢氧化钠、分散剂二萘间亚甲基磺酸钠（或石油磺酸钠）配制水相。同时配制引发剂过硫酸钾溶液及终止剂溶液。 （2）聚合 将水相和油相在乳化槽中混合乳化后，送人聚合釜，加引发剂溶液，于40℃左右进行聚合。聚合进行2～2．5小时后，当胶乳相对密度 （转化率相当于89％），停止聚合。 （3）断链与终止 在胶乳中加入终止剂（含有二硫化四甲基秋兰姆和防老剂D）终止聚合反应。然后将胶乳放到断链槽中，在碱性介质中断链，终点通过塑性控制（卡列尔塑性～ ）。在终止及断链过程中，聚合物与二硫化四甲基秋兰姆作用厂使分子链断裂。（4）凝聚与千燥 断链后的胶乳送入凝聚槽，与氯化钠、氯化钙组成的凝聚剂作用，使橡胶呈小颗粒析出。然后再经洗涤、挤压脱水、干燥、扑粉、剪割后包装为成品。
橡胶改性玻纤是将玻璃纤维表面经过改性处理后，加入到橡胶基体中制成的一种复合材料。目前，国内外对于橡胶改性玻纤的研究主要集中在材料制备、性能分析以及应用方面。在材料制备方面，研究人员主要探讨不同的改性方法以及不同的复合工艺对材料性能的影响。在性能分析方面，研究人员主要关注材料的力学性能、断裂行为、耐热性以及耐老化性等方面，并通过实验研究进行验证。在应用方面，橡胶改性玻纤广泛应用于汽车零部件、建筑材料、电器设备等领域。
橡胶发展主要朝着3个方向1.促进剂一料多用途，且环保2.橡胶改性，满足不同要求（塑料行业已经实现，橡胶行业目前还很少）3.特种橡胶
分析橡胶制品的环保问题及对策的解决路径论文
1 绪言
橡胶制品行业需要消耗大量的资源,并且需要使用较多的辐射性材料和有毒材料,使得对人的身体有很大的损害,而且还会造成严重的环境污染。长此以往,将会严重影响到整个橡胶制品行业的发展,因此,我们应该研究橡胶制品行业存在的环保问题,就这些问题提出解决措施,有效避免橡胶制品行业对于环境的污染。应该加强对于橡胶制品的监测力度,加强对于橡胶制品的控制,减少橡胶制品对于人体和环境的损害,保证橡胶制品行业的产业链能够有序的发展。若想达到有效的减少制品原材料对于环境的影响,这样才能从根本上控制橡胶制品对环境的污染。
特性
橡胶制品是指将天然或合成橡胶作为原材料,然后生产出各种橡胶制品的流程,除此之外还包括利用废橡胶再生产的橡胶制品。因此,这些橡胶制品具有以下几个特性。
(1)橡胶制品在成型的时,需要经过较大的压力进行压制,但由于橡胶本身的弹性体具有内聚力,在成型离模的时这些内聚力无法消除,便导致橡胶制品出现不稳定的收缩。不过也正因为橡胶本身的弹性体,使得橡胶制品经过一定的时间后收缩便会缓和,渐渐的趋于稳定。例如:橡胶制品在开始设计时,没有经过谨慎地计算配合,使得成型的制品尺寸不稳定,造成质量问题。
(2)橡胶属于热溶热固性的弹性体,而塑料是属于热溶冷固性。因此,橡胶因为硫化物种类主体的不同,成型固化的温度也不相同,有时甚至会受到气候、室温和湿度的影响。所以,在生产橡胶制品时需要对温度进行调整,保证制品的质量。
(3)橡胶制品一般是原料经过炼胶后制成混炼胶,然后以混炼胶作为原材料,因此,在进行炼胶时,需要根据橡胶制品的特性设计出配方,然后制定产品的生产工艺。
分类
橡胶的基本类一般有天然橡胶、丁苯橡胶、三元乙丙橡胶、丁晴橡胶、硅橡胶海绵、橡胶并用海绵和橡塑并用海绵等,这几类橡胶各有优缺点,在使用时要根据他们的特性设计配方。
生产工艺
橡胶制品的种类繁多,但是生产工艺却基本相同,一般以固体橡胶和生胶作为原料进行生产,生产工艺过程包括塑炼、混炼、压延、压出、成型和硫化等基本工序。原材料准备、成品整理和检验包装等基本工序也是必不可少的。橡胶的加工工艺过程主要是解决橡胶的塑性和弹性性能的矛盾,各种的工艺手段使弹性橡胶变为具有塑性的塑炼胶,然后加入各种配合剂支撑半成品,然后经过硫化,增加成品的弹性和物理机械性。无论是何种橡胶,都需要经过以上几道工序,这样才能制成好品质的橡胶制品。
2 橡胶制品材料对环境的影响分析
重金属材料对环境的影响
在设计橡胶制品的配方时,需要充分考虑橡胶制品中重金属的含量,如果橡胶制品中铬和镍的含量过高,就会对环境造成严重的污染。橡胶制品废弃后,一般企业会将橡胶制品直接丢弃,橡胶制品进行分解,分解出的铬和镍金属会对地下水资源造成污染,因此,在设计配方时,要尽量减少使用含铬和镍的材料,要严格的控制橡胶制品材料的配比。所以,应该加强对橡胶制品的系统性分析,严格控制所有原料中重金属的含量。
多环芳烃材料对环境的影响
橡胶制品中有一部分的原料含有多环芳烃,主要包含在炭黑和加工油中。炭黑的原料主要由煤焦油和乙烯焦油组成,这两种焦油的成分都极其的复杂,因此,这两种焦油是混合物,在橡胶制品加工时加入少量的成分,也极其容易对环境造成污染。加工油的原料主要由芳烃油、石蜡油和环烷油组成,其中大量的多环芳烃被包含在芳烃油中,会对环境造成严重的污染。部分企业使用完橡胶制品时会将橡胶制品进行焚化,焚化后的烟雾中会还有大量的多环芳烃颗粒,对大气造成严重的污染。
特定胺和N—亚硝胺对环境的影响
特定胺是指在特定的条件下,偶氮染料经过分解作用,产生具有有害物质的芳胺。这种特定胺中含有大量的致癌物质,不仅对人的身体健康造成危害,还会对环境造成严重的污染。橡胶制品在进行加工时,仲胺橡胶助剂会与亚硝物质发生化学反应,从而产生了N—亚硝胺。N—亚硝胺本身具有很强的致癌性,因此,在进行橡胶制品配方设计时,应该尽可能的减少使用N—亚硝胺,这样才能减少橡胶制品对人体和环境的损害。
3 橡胶制品的环保性控制措施
控制Cd,Pb,Hg,Cr等化合物的使用
将保护环境作为基准进行橡胶制品加工,严格的控制制作橡胶制品的原料的环保指标,以此来提高橡胶制品的环保性。制作橡胶制品的一些原料中,会含有大量的Cd、Pb、Hg、Cr等元素,这些元素能够组成很多的有害物质,使得橡胶制品中有害物质严重超标。在橡胶制品的加工工艺中,Cd、Pb、Hg、Cr等元素一般是以化合物的形式存在,因此,要加强监测化合物、粘合剂和防霉剂的使用,这样能够有效的控制Cd、Pb、Hg、Cr等元素的含量,减少橡胶制品对环境的污染。
加强进厂原材料的安全监测
在进行橡胶制品生产前,可以利用X射线荧光光谱分析法,对进厂的全部橡胶制品原材料进行安全监测,这样不仅能确保批量的原材料的安全性,而且能有效的避免原材料之间的交叉污染。橡胶助剂中,都多少会含有一定量的重金属元素,例如:铅元素、汞元素等,因此,再进行橡胶制品生产的时,可以将橡胶助剂换为纳米碳酸钙或硫酸钡等助剂,这样能有效的减少重金属物质对环境的污染。
加强特殊原料的重点监测
在众多的橡胶助剂中,氧化锌是出现问题最多的助剂,而且氧化锌的市场价格非常高,这就使得市场上总是出现假冒伪劣的氧化锌产品,因此,在进行橡胶制品生产前,要加强对氧化锌进行重点监测和控制。不只是氧化锌,在橡胶制品生产过程中还有很多的特殊材料,对于这些特殊材料也要进行重点监测和控制,这样才能有效的减少橡胶制品对于环境的污染。
加强替代品的使用
诸如特定胺和N—亚硝胺等能够致癌的芳胺,是橡胶制品生产中必不可少的原料,因此,不能总是使用这类具有致癌性的物质,应该减少这些替代品的使用,例如:使用不含特定胺的黄色着色剂来代替永固黄这类物质,这样能有效的减少有害物质对人类身体和环境的损害。既然不能避免使用这些有害物质,那便减少对这些危害品的'使用,这样也能在一定程度上提高橡胶制品的环保性。
重金属含量的控制
对于铬镍等重金属,应该要严格的控制其含量,防止橡胶制品中重金属含量超标。为了能够有效的减少橡胶制品中重金属的含量,可以采取以下三种措施。第一,采用无铅硫的生产体系,减少橡胶制品中重金属的含量,从而减少橡胶制品对环境的污染。第二,取消有毒的金属材料的加工工艺,降低橡胶制品中有毒金属材料的使用,有毒金属材料的加工过程能够对人的身体造成极大的伤害,所以,应该减少橡胶制品中有毒金属材料的使用。第三,加强使用环保粘合剂,在橡胶制品中使用环保粘合剂能够有效的减少橡胶制品对环境的污染,还能够大大提高橡胶制品的安全性。橡胶制品中的重金属对环境具有很大的危害,因此,要严格的控制橡胶制品中重金属的含量。
4 结语
橡胶制品的环保性对于环境保护非常重要,因此,提高橡胶制品的环保性已成为采取必要措施的当务之急,这样不仅能有效的保护环境,还能减少橡胶制品对人体的危害,从而推动了橡胶制品行业的快速发展。
参考文献:
[1]王巧福,唐文枣等.环保橡胶制品的监测和控制[J].橡胶工业,2008(3).
[2]谢忠辟.应对环保的橡胶制品材料[J].中国橡胶,2006,22(16).
[3]谢忠蓐.关于我国橡胶工业环保和节能问题的思考(一)[J].世界橡胶工业,(2).