橡膠是指具有可逆形變的高彈性聚合物材料，在室溫下富有彈性，在很小的外力作用下能產生較大形變，除去外力后能恢復原狀。橡膠屬于完全無定型聚合物，它的玻璃化轉變溫度(T g)低，分子量往往很大，大于幾十萬。橡膠制品廣泛應用于工業或生活各方面。

1770年，英國化學家J.普里斯特利發現橡膠可用來擦去鉛筆字跡，當時將這種用途的材料稱為rubber，此詞一直沿用至今。

一、橡膠的來源

橡膠分為天然橡膠與合成橡膠二種。

天然橡膠是從橡膠樹、橡膠草等植物中提取膠質后加工制成；

合成橡膠則由各種單體經聚合反應而得。

天然橡膠主要來源于三葉橡膠樹，最初的橡膠樹生長于南美洲，但經過人工移植，東南亞也種有大量的橡膠樹。事實上，亞洲已成為最重要的橡膠來源地。當這種橡膠樹的表皮被割開時，它在受傷害(如莖部的樹皮被割開)時會分泌出乳白色大量含有橡膠乳劑的汁液，稱為膠乳，膠乳經凝聚、洗滌、成型、干燥即得天然橡膠。

由銀菊膠制成的橡膠能夠減少敏感。另外，無花果樹和一些大戟科的植物也能提供橡膠。

德國在第二次世界大戰時由于橡膠供應被切斷，曾嘗試從這些植物取得橡膠，但后來改為生產人造橡膠。

合成橡膠是由人工合成方法而制得的，采用不同的原料(單體)可以合成出不同種類的橡膠。1900年-1910年化學家C.D.哈里斯(Harris)測定了天然橡膠的結構是異戊二烯的高聚物，這就為人工合成橡膠開辟了途徑。1910年俄國化學家SV列別捷夫(Lebedev，1874-1934)以金屬鈉為引發劑使1，3-丁二烯聚合成丁鈉橡膠，以后又陸續出現了許多新的合成橡膠品種，如順丁橡膠、氯丁橡膠、丁苯橡膠等等。

合成橡膠的產量已大大超過天然橡膠，其中產量最大的是丁苯橡膠。

橡膠是橡膠工業的基本原料，廣泛用于制造輪胎、膠管、膠帶、電纜及其他各種橡膠制品

二、橡膠的成份

天然橡膠是由膠乳制造的，膠乳中所含的非橡膠成分有一部分就留在固體的天然橡膠中。一般天然橡膠中含橡膠烴92%-95%，非橡膠烴占5%-8%。由于制法不同，產地不同乃至采膠季節不同，這些成分的比例可能有差異，但基本上都在范圍以內。

蛋白質可以促進橡膠的硫化，延緩老化。另一方面，蛋白質有較強的吸水性，可引起橡膠吸潮發霉、絕緣性下降，蛋白質還有增加生熱性的缺點。

丙酮抽出物是一些高級脂肪酸及固醇類物質，其中有一些起天然防老劑和促進劑作用，還有的能幫助粉狀配合劑在混煉過程中分散并對生膠起軟化的作用。

灰分中主要含磷酸鎂和磷酸鈣等鹽類，有很少量的銅、錳、鐵等金屬化合物，因為這些變價金屬離子能促進橡膠老化，所以他們的含量應控制。

干膠中的水分不超過1%，在加工過程中可以揮發，但水分含量過多時，不但會使生膠儲存過程中易發霉，而且還會影響橡膠的加工，如混煉時配合劑易結團；壓延、壓出過程中易產生氣泡，硫化過程中產生氣泡或呈海綿狀等。

合成橡膠的組成：合成橡膠是以石油、天然氣為原料，以二烯烴和烯烴為單體聚合而成的高分子。

三、橡膠的結構

線型結構:未硫化橡膠的普遍結構。由于分子量很大，無外力作用下，大分子鏈呈無規卷曲線團狀。當外力作用，撤力，線團的糾纏度發生變化，分子鏈發生反彈，產生強烈的復原傾向，這便是橡膠高彈性的由來。

支鏈結構:橡膠大分子鏈的支鏈的聚集，形成凝膠。凝膠對橡膠的性能和加工都不利。在煉膠時，各種配合劑往往進不了凝膠區，形成局部空白，形成不了補強和交聯，成為產品的薄弱部位。

交聯結構:線型分子通過一些原子或原子團的架橋而彼此連接起來，形成三維網狀結構。隨著硫化歷程的進行，這種結構不斷加強。這樣，鏈段的自由活動能力下降，可塑性和伸長率下降，強度，彈性和硬度上升，壓縮永久變形和溶脹度下降。

橡膠結構的影響作用

橡膠補強性能影響主要針對拉伸強度和撕裂強度上，其一般規律是：當粒徑相同時，高結構炭黑對非結晶橡膠的補強作用大，一般有較高的拉伸強度和撕裂強度。橡膠結構性還是影響導電性能的最重要因素，鏈枝狀結構易于在橡膠中形成交織聯結的導電通路，會使導電性能提高。橡膠的分子鏈可以交聯，交聯后的橡膠受外力作用發生變形時，具有迅速復原的能力，并具有良好的物理力學性能和化學穩定性。

四、橡膠的特性

1. 橡膠制品成型時，經過大壓力壓制，因其彈性體所具備之內聚力無法消除，在成型離模時，往往產生極不穩定的收縮（橡膠的收縮率，因膠種不同而有差異），必需經過一段時間后，才能和緩穩定。所以，當一橡膠制品設計之初，不論配方或模具，都需謹慎計算配合，若否，則容易產生制品尺寸不穩定，造成制品品質下降。

2. 橡膠屬熱溶熱固性彈性體，因硫化物種類主體不同，其成型固化的溫度范圍，亦有相當的差距，甚至可因氣候改變，室內溫濕度所影響。因此橡膠制成品的生產條件，需隨時做適度的調整，若無，則可能產生制品品質的差異。

3. 橡膠產品是由橡膠原料進行密煉機煉膠后制成的混煉膠作原材料，在煉膠時根據所需橡膠制品的特性而設計配方，并且定下所需要的產品硬度。產品制作成型由橡膠平板硫化機進行模壓成型。產品成型后最后進行飛邊處理，把產品表面處理光滑無毛刺。

4. 橡膠制品老化測試屬于老化測試范疇，橡膠老化是指橡膠及制品在加工，儲存和使用過程中，由于受到內外因素的綜合作用引起性能結構發生改變，進而喪失使用價值的現象。表現為龜裂，發粘，硬化，軟化，粉化，變色，長霉等。

五、橡膠的分類

⒈ 按形態：分為塊狀生膠、乳膠、液體橡膠和粉膠為橡膠的膠體狀水分散體；

液體橡膠為橡膠的低聚物，未硫化前一般為粘稠的液體；

粉末橡膠是將乳膠加工成粉末狀，以利配料和加工制作。

20世紀60年代開發的熱塑性橡膠，無需化學硫化，而采用熱塑性塑料的加工方法成形。

⒉ 橡膠按使用又分為通用型和特種型兩類。是絕緣體，不容易導電，但如果沾水或不同的溫度的話，有可能變成導體。導電是關于物質內部分子或離子的電子的傳導容易情況。

⒊ 按原材料來源與方法:橡膠可分為天然橡膠和合成橡膠兩大類。其中天然橡膠的消耗量占1/3，合成橡膠的消耗量占2/3。

⒋ 按橡膠的外觀形態:橡膠可分為固態橡膠(又稱干膠)、乳狀橡膠(簡稱乳膠)、液體橡膠和粉末橡膠四大類。

⒌ 根據橡膠的性能和用途:除天然橡膠外，合成橡膠可分為通用合成橡膠、半通用合成橡膠、專用合成橡膠和特種合成橡膠。

⒍ 根據橡膠的物理形態:橡膠可分為硬膠和軟膠，生膠和混煉膠等。

⒎ 按性能和用途:分為通用橡膠和特種橡膠。

六、橡膠的發展情況

橡膠行業是國民經濟的重要基礎產業之一。它不僅為人們提供日常生活不可或缺的日用醫用等輕工橡膠產品，而且向采掘、交通、建筑、機械、電子等重工業和新興產業提供各種橡膠制生產設備或橡膠部件。可見，橡膠行業的產品種類繁多，后向產業十分廣闊。

近幾年來，橡膠行業得到不少發展，已有細分行業穩中有升，新生橡膠細分行業飛速發展，但同時，橡膠行業也還存在環境、資源、災害、創新等問題。

中國橡膠行業的發展前景廣闊。橡膠工業的產品結構將有較大變化，新型產品、更新換代產品增多、新材料、新工藝應用擴大，生產技術有明顯進步。

橡膠行業的特征決定了當一國的橡膠行業成熟后，該行業的景氣狀況與整個經濟的運行狀況將保持很強的相關性：其發展周期的長度與該國經濟周期的長度相當，走勢同向；但由于橡膠行業屬于基礎工業，它的周期變化要略提前于經濟周期的變化。另外，同樣由于橡膠行業處于國民經濟生產鏈的前端，其周期波動的波幅要小于產業鏈末端行業的波幅，也小于整個經濟的波幅。因此，從產業投資的角度看，成熟的橡膠行業比較接近收益型投資行業。中國的橡膠加工業正值蓬勃發展時期，各地的橡膠業不僅加快了中國工業的進程，也帶動了各地的經濟建設發展的良好局面。我國橡膠工業比較發達的地區有:云南、廣東、山東莒縣、河北等地。

七、橡膠的加工

本過程包括塑煉、混煉、壓延或擠出、成型和硫化等基本工序，每個工序針對制品有不同的要求，分別配合以若干輔助操作。

為了能將各種所需的配合劑加入橡膠中，生膠首先需經過塑煉提高其塑性；然后通過混煉將炭黑及各種橡膠助劑與橡膠均勻混合成膠料；膠料經過壓出制成一定形狀坯料；再使其與經過壓延掛膠或涂膠的紡織材料(或與金屬材料)組合在一起成型為半成品；最后經過硫化又將具有塑性的半成品制成高彈性的最終產品。

對精度要求比較高的制品，油封、O型圈、密封件等橡膠制品，還需要進行修邊、去毛邊加工，可選用的方式有人工修邊、機械修邊和冷凍修邊。

人工修邊:勞動強度大、效率低、合格率低。

機械修邊:主要有沖切、砂輪磨邊和圓刀修邊，適用于對精度要求不高的特定制品。

冷凍修邊:專用的冷凍修邊機設備，其原理是采用液氮(LN2)使成品的毛邊在低溫下變脆，使用特定的冷凍粒子(彈丸)去擊打毛邊，以迅速去除毛邊。冷凍修邊的效率高，成本低廉，適用制品廣泛，已成為主流的工藝標準。

八、橡膠的質量檢測

在橡膠材料及制品都有嚴格的質量要求，如拉伸強度、彈性模量、延伸率、耐老化等。橡膠制品用于精密度高的領域，這些參數往往要求很苛刻。

我國橡膠發展初期就成立了橡膠制品委員會，負責對橡膠研發、學術、質量監督等工作。

1 耐介質增重實驗

可以從成品上取樣，浸泡在選定的一種或幾種介質中，一定溫度時間后取稱重，根據重量變化率硬度變化率推斷材料的種類。

比如在100℃機油中浸泡24小時，丁腈橡膠NBR，氟膠，氯丁橡膠CR質量及硬度變化率很小，而天然橡膠NR，乙丙橡膠EPDM，丁苯橡膠SBR增重一倍以上且硬度變化很大，體積膨脹很明顯。

2 熱空氣老化實驗

從成品中取樣，放在老化箱里老化一天，觀察老化后的現象。可以分級老化逐步升溫。比如150℃下氯丁橡膠CR，天然橡膠NR，丁苯橡膠SBR都會脆斷，丁腈橡膠NBR，乙丙橡膠EPDM還有彈性。升到180℃下普通丁腈橡膠NBR就會脆斷；而230℃下氫化丁腈膠HNBR也會脆斷，氟膠和硅膠仍然有很好的彈性。

3 燃燒法

取少許樣品，在空氣中燒。觀察現象。

一般來說氟膠，氯丁橡膠CR離火自息，即使燒著火苗也比一般天然橡膠NR、乙丙橡膠EPDM的要小的多。當然，如果仔細觀察，燃燒狀態、顏色、氣味也會提供為我們很多信息。比如NBR/PVC并用膠，有火源時火劈啪的亂濺，似乎有水似的，離火自熄，煙濃且有酸味。需要注意的是有時添加了阻燃劑但不含鹵素的膠也會離火自熄，這要借助別的辦法進一步推斷。

4測比重

用電子稱或分析天平，精確到0.01克的即可，外加一杯水，一根頭發絲即可。

一般來說氟膠比重最大，1.8以上，氯丁橡膠CR 的也多在1.3以上比重明顯偏大的可以考慮是這些膠。

5 低溫法

從成品上取樣，用干冰和酒精制造一個合適的低溫環境。把樣品泡在低溫環境下2-5分鐘，在選定溫度下感覺軟硬程度。比如零下40℃以下，同樣耐高溫耐油很好的硅膠和氟膠對比，硅膠則比較軟。