工業(yè)輸送帶橡膠是惟一一種具有高彈性的材料,是人類(lèi)使用的重要材料之一,現(xiàn)在使用的材料分為金屬和非金屬兩大類(lèi),金屬類(lèi)又分純金屬和合金兩類(lèi),非金屬又分為有機(jī)和無(wú)機(jī)兩類(lèi),橡膠、塑料、纖維屬于有機(jī)高分子類(lèi)的材料;
近二十年來(lái)中國(guó)的橡膠工業(yè)有了很大的發(fā)展,如2001年耗膠量為230萬(wàn)噸,居世界第二位,產(chǎn)橡膠皮帶量為1.1億條,為世界第三,但中國(guó)人均年耗膠量較低,歐美約為l0kg,世界平均3.lkg,中國(guó)不到2kg,另外,技術(shù)方面也存在差距,因此我國(guó)橡膠發(fā)展的空間還很大;
常溫下具有高彈性是重型輸送帶橡膠的獨(dú)具特征,是任何其他材料所不具備的,因此橡膠也被稱(chēng)為彈性體,橡膠的高彈性表現(xiàn)在:
①具有特別大的彈性變形,可以被拉伸大到1000%甚至以上,而金屬的彈性變形小于1%;
②變形后去掉外力,能迅速恢復(fù)變形,永久變形很;
③彈性模量特別低,只有l05~l06Pa,而金屬材料為1011~l012Pa,橡膠的模量比金屬約小6個(gè)數(shù)量級(jí),也就是說(shuō)較小的力就會(huì)使橡膠發(fā)生較大的變形;
④橡膠的應(yīng)力一應(yīng)變曲線不像金屬,也不像塑料,不出現(xiàn)屈服現(xiàn)象;
橡膠的高彈性變形來(lái)源于它的大分子分子鏈中鍵比較容易旋轉(zhuǎn),在外力作用下整條大分子容易變形,因?yàn)樗逆I的旋轉(zhuǎn)位壘比較低,所以模量低,在外力除去后,因?yàn)榉肿訜徇\(yùn)動(dòng)又容易使其自動(dòng)恢復(fù)原來(lái)的變形,即朝著增大的方向變化,橡膠被拉伸使得其體系內(nèi)的鍵值下降變熱,而金屬的彈性變形來(lái)源于它的原子之間的鍵長(zhǎng)和鍵角的變化,所以模量高拉伸后變涼;
高彈性變形到底達(dá)到什么程度,除掉外力后以什么速度,恢復(fù)到什么范圍,才可以界定為橡膠呢?由于橡膠是一種化工材料,它在大的變形下能迅速而有力地恢復(fù)其變形,能被改性,改性的皮帶橡膠實(shí)質(zhì)上不溶于但能溶脹于沸騰的苯、甲乙酮、乙醇一甲苯混合物等溶劑中,改性的橡膠在室溫下被拉伸到原來(lái)的長(zhǎng)度的2倍并保持1min后除掉外力,它能在段時(shí)間內(nèi)恢復(fù)到原來(lái)長(zhǎng)度的1.5倍以下;
橡膠屬于有機(jī)高分子材料,所以它具有這類(lèi)材料的共性:如密度小,絕緣性好,不容易被酸、堿腐蝕,對(duì)流體滲透性低,但它的強(qiáng)度比較低,硬度低,不是那么耐磨,不耐環(huán)境老化等,生膠隨溫度的變化或外力速度的變化可呈現(xiàn)玻璃態(tài)、高彈態(tài)、黏流態(tài)三態(tài),未硫化的耐熱輸送帶橡膠高溫下變軟乃至黏流,不能保持穩(wěn)定的形狀和必要的性能,低溫變硬,正因?yàn)槿绱,生膠必須要經(jīng)過(guò)加工之后才能具備應(yīng)有的使用性能,由此便產(chǎn)生了橡膠的加工業(yè),同時(shí)也就有了橡膠工藝學(xué);
隨著科技的發(fā)展,熱塑性彈性體的出現(xiàn),特別是坤碩輸送帶生產(chǎn)廠家自主研發(fā)的富含金屬催化劑所合成的橡膠原料,已經(jīng)使得橡膠與塑料之間的界限在不斷的縮小,為產(chǎn)品的耐用等諸多性能方面提供了更為廣闊的發(fā)展空間。