第一部分生胶及其配合体系
第一章
生胶
本章内容与基本要求：
1．掌握天然橡胶及通用合成橡胶的结构、性能；2．掌握特种合成橡胶的结构及主要特性；3．了解新形态橡胶的结构及特性；4．了解再生橡胶的制造特性；5．掌握再生胶的使用特点。
本章主要参考资料：
1．橡胶工业手册，第一分册2．橡胶化学，王梦蛟译3．橡胶工业原材料国内外技术条件4．特种合成橡胶5．橡胶原材料选择指南6．橡胶工艺
7．Rubber Technology and Manufacture
名词解释
1．橡胶2．格林强度3．充油丁苯橡胶4．冷流性5．抗氧指数6．自补强性
7．抗湿滑性8．弹性9．回弹性10．滞后损失11．液体橡胶12．动态生热性二.填空：
1．碳链橡胶中，饱和橡胶有_____________ 、________ 、_______ 、_________ ，不饱和橡胶有________ 、_________ 、________ 、_______ 、_________ ；
杂链橡胶有___________ 、 _________ ；元素有机橡胶包括______________ 和
2．通用合成橡胶包括_____________ 、_________ 、_________ 、_________ 、
_______ 、 _______ 和________ 。
3．天然橡胶中包括的非橡胶成分有______________ 、_________ 、_________ 、 _______ 和________ 。
4．目前所有弹性体中，弹性最好的橡胶是__________________ ，比重最小的橡胶是____________ ，耐磷酸酯油类的橡胶是 _________ ，气密性最好的橡胶是____________ ，气透性最好的橡胶是___________ ，耐压减振性好的橡胶是 ____ ，广泛用作胶粘剂的橡胶是___ ，具有生理惰性的橡胶是
，滞后损失、生热大的橡胶是，抗湿滑性差的橡胶是，耐高低温性最好的橡胶是，耐磨性最好的橡胶是。
5．为改进乙丙橡胶的硫化交联性能，引入的第三单体有_________________ 、_______ 和___________ 。6．根据废橡胶的来源，再生胶可分为_________________ 、____________ 和___________ 。
7．热塑性橡胶根据其化学组成，大致可分为_________________ 、________ 、_______ 、__________ 、 _________ 、和________ 。
8. __________________________________________ 根据用途，CR可分为一般品种、______________________ 和________________________________________________ ,其中一般品种又可分为 ____________________________ 和 _______ 两种。
9．国外生产的NBR 根据丙烯腈的含量可分为____________________ 、____________ 、 ________________ 、 ________ 和_____________ 五类。
三．问答题：
1．说明天然橡胶的来源、品种及用途
2．烟片胶、绉片胶、颗粒胶的制法及分级
3.天然橡胶包含那些非橡胶成分，它们对橡胶性能会产生哪些影响？
4．天然橡胶的化学结构性及其特性
5．合成橡胶的分类与命名
6．回答问题并解释原因：
①SBR与NR相比，哪一种更耐热氧老化？
②EPDM与IIR相比，哪一种更耐臭氧老化？
③NBR与CR相比，哪一种更耐石油类油类？
④CR与BR相比，哪一种更耐臭氧老化？
⑤BR与NR相比，哪一种冷流性大？哪一种回弹性大？
7. 在NR、IR、SBR、BR、EPR、IIR、CR和NBR中，哪些属于结晶自补强橡胶？结晶是通过什么途径对橡胶
起补强作用?
8．试简述NR 与IR 在性能上的主要不同点及原因
9．试比较高温SBR 与低温SBR 的主要不同点；充油SBR、充炭黑SBR 及充油充炭黑SBR 与未填充SBR 相比有哪些优点?
10．在不考虑聚合反应的情况下，试说明为什么在EPDM 中选用非共轭二烯为第三单体? 11．根据用途选择一种适当的橡胶
①制造水胎或硫化胶囊
②制造内胎
③制造耐230 C在石油介质中连续工作的密封件
④具有一定阻燃性、机械强度较高、耐酸碱的运输带覆盖胶
12．试比较一下NR、SBR 和BR 的弹性、耐老化性与硫磺反应性等有何差异?并从化学结构上加以解释。13．试从化学结构上说明IIR 为何具有优良的耐老化和耐气透性?硅橡胶为何耐高温?
14 .国产标准胶的技术条件是怎样的？该条件中的主要指标是什么?PRI对于标准胶来说是什么
指标?PRI的意义是什么？
15 .鉴别橡胶：
①两包生胶标识模糊，已知其中一包是SBR-1502 ，另一包是BR-DJ9000, 试选择一定的方法，将其准确地区
分开来。
②有两块外观均为黑色的混炼胶，已知其一是掺有少许炭黑的CR，另一块是掺有少许炭黑的BR 胶，试至少
用两种最简单（不用任何仪器）的方法，将它们分辨开来。
16．分离橡胶：
一块EPDM 与一块FPM 被混成一块宏观上比较均匀的共混胶，试选用一种适当的方法将其分离开。
17 .什么是TPE?如果用PE及PS分别作为硬相，试问这两种TPE的最高使用温度取决于什么？大约应是多少度? 18．TPE 有何优缺点?
19．什么是再生胶?橡胶再生过程的实质是什么?再生胶有何用途?
20 ．试分析丁苯胶中苯乙烯对其性能的影响?
21 ．为什么丁苯胶的硫化速度比天然胶慢?
22 . SBR在哪些性能上优于NR?试从结构上解释之
23．再生胶的制造方法主要有哪几种?
24．什么是粉末橡胶?其制备方法有几种?
第二章橡胶的硫化体系及硫化
本章内容与基本要求：
1．了解橡胶硫化的发展概况，硫化过程中的性能变化；2．了解橡胶结构对硫化的影响及二烯烃类不饱和橡胶和硫磺的反应性3．掌握硫化的基本概念、硫化参数、正硫化的测定方法；4．掌握各种硫化体系所适应的橡胶，配合特点及硫化胶性能5．硫磺促进剂的作用机理和常用促进剂的作用特性；6．掌握硫磺、促进剂在传统硫化体系、有效硫化体系和半有效硫化体系中的配合原则和应用；
7．掌握硫化胶结构与性能的关系以及温度、压力、时间这三要素在橡胶工业中的重要作用。
本章主要参考资料：
1．橡胶化学与物理，朱敏主编2．橡胶工业手册，第二、三分册
3 ?加硫七加硫调整
4．Rubber Chemistry
1． 促 进 剂 按 结 构 可 分 为 ___________ 、 _____________ 、 _____________ 、 _______________ 、 、 、 、 和 九 类 ； 按 PH 值 可 分 为 、 和 三 类 ； 按 硫 化 速 度 可 分 为
__________ 、 ________ 、 __________ 、 _________ 和 ________ 五 类 。
2． 促 进 剂 N- 环 己 基 -2- 苯 并 噻 唑 次 磺 酰 胺 的 英 文 缩 写 __________________ ， 结 构 式 为
_________________________ ，呈 ___________ 性， _______ 速级， ________ 效 性促进剂；二硫 化二苯并噻唑的 英文缩写为 ________ ，结构式为 _____ ，呈 _______ 性， ___________
速级促进剂；四 甲基二硫化秋兰姆的英 文缩写为 ______________ ，结 构式为 _______________________ ， 呈 ____ 性 ， ________ 速 级 促 进 剂 。
3． 适 合 高 温 快 速 硫 化 的 橡 胶 结 构 为 _______________________ ， 可 采 用 的 硫 化 体 系 有
__________ 和 _____________________ 两 种 。
4 ． 硫 化 的 本 质 是 _______________________________________ 。
5． 氧化锌在 CR 配方中的作用是 ________________ ，在 NR 配方中 的作 用是 ____________ 。
6. 在-C-S-C-、-C-S2-C-、-C-SX-C-三种交联键中， ___________________________ 热稳定性好， ______________
耐动态 疲劳性好 ， ____________ 强度高。
7． 为获得 有效硫化 体系可 采取两条途径， ______________ 和 ________________ 。
8．一般来说 ， 高温硫化要求硫化速度 ___________ ， 焦烧 倾向 _______ ， 无 ______ 现象。
9．平衡硫化体系具有优良的 ________________ 性能和 ___________ 性 能。
10 ． 交 联 效 率参 数 E 越 大 ， 交 联 效 率越 ___ 。
三.回答问题：
1 .硫化剂的作用是什么？
2 .硫磺在NR 、SBR 、BR 和NBR 这几种橡胶中的溶解性怎样？硫磺交联键的类型有 哪几种？
3．哪些橡胶可用 硫磺硫化， 单用 硫磺 硫化有何缺点?
4．喷霜产生的原因是什么?为避 免喷霜应采取哪 些措施?
5．什么是传统硫化体系、 有效硫化体 系和半有效硫化体系?
6.
用过氧化物硫化和树脂硫化各须注意哪些问题？ 1． 焦烧
2． 促进剂的迟效性 3．硫化 促进剂 4．活 性剂 5． 喷霜 6． 交联分子量 7．无硫硫化 8．硫载体 9． 硫化强度 10． 硫化温度系数 11 ．硫化效应 12．交联密度 化诱导期 15．硫化返原 16． 等价硫化 17 ． 欠 硫 18． 交联官能度
19． 交联效率参数 20．过 硫 21 ．理论 正硫化 时间 22．工艺正 硫化时间
14．硫
解释下列基本概念
13．硫化 填空
7. 用硫磺、有机多硫化物、过氧化物、树脂硫化时，其硫化胶性能有何特点？
8. 传统硫化体系、有效硫化体系、半有效硫化体系对硫化胶结构与性能有何影响？其应用范围怎样？
9. CR适用的硫化剂是什么？为什么不用硫磺硫化？
10 . MgO在CR配方中的作用是什么？
11.在过氧化物硫化体系中，硫化有什么作用？
12 .有机促进剂的作用；有几种分类方法，各是怎样分类的？
13 .指出下列促进剂的化学名称、结构式和硫化特性
DDMM CZ NoBS DZ TMTD PZ
14. 在制定胎面胶配方时，常采用哪些促进剂？
15. 促进剂并用形式有哪几种？如要提高DM和NOBS的硫化活性时，应并用何种促进剂？
16. 防焦剂的种类及特性
17. 为什么人们争论硫磺与橡胶的硫化反应可属于游离基型或离子型或混合型的反应机理
18 .请指出NR、SBR、EPDM、NBR、BR的反应活性中心位置
19. 硫化曲线中的诱导期、硫化返原、硫化平坦期对一个企业的经济效益有何意义？
20. 有哪些方法可以使不饱和橡胶产生交联反应？
21 .活性剂（氧化锌和硬脂酸）在硫磺硫化体系中的作用是什么？
22. 下列各种橡胶，哪些可以进行硫化反应？
①过氧化物（NR、SBR、IlR、CR）②硫磺（NR、BR、IlR、CR）
③金属氧化物（NR、CR、NBR、IIR）
④辐射硫化（NR、CR、NBR、IIR、EPR）
23. 写出下列具有代表性的促进剂结构，并指出它们互相并用时对诱导期和硫化速度的影响
DM TMTD NOBS D ZDC
24. 试说明NR中不同硫磺用量和促进剂用量对硫化体系类型、交联结构及硫化胶性能的影响。
25. 为什么在过氧化物硫化体系中，NR、BR和SBR的交联效率会产生很大差异？
26. 高温快速硫化体系的配方设计应注意哪些问题？
27. 制造耐热密封轴套，选用NBR-40并用DCP（过氧化二异丙苯）4份（纯度40%）,在160 C下硫化，此时半衰
期为3.5分钟；
①求该温度下的硫化时间
②若在200 C时，它的正硫化时间为1.5分钟，求硫化温度系数K
28 .某一产品胶料的正硫化时间为130 C × 20mi n ,其中平坦硫化时间围为20?100mi n ,为了
提高生产效率，硫化温度改为140 C ;
①求本产品在140 C时的硫化平坦期范围的时间
②求本胶料的最小和最大硫化效应（K=2?0）
29 .如何测定硫化反应的活化能？
30 .如何用溶胀法测交联密度？
31 .已知有下列交联网络，请你说出与其相对应的硫化体系
①-C-C- ②-C-O-C- ③-C-SI-C-和-C-S2-C-
④-C-SI-C-、-C-S2-C-和-C-SX-C-（其中以多硫交联键为主）
⑤-C-SI-C-、-C-S2-C-和-C-SX-C-（其中以单硫键和双硫键为主）
32 .已知一胶料正硫化条件为135 C×30 min ,平坦范围为30?50mi n ,已测出该胶料在实际硫
化中的升温情况如下：
试判断该胶料经加热40 min时是否达到正硫化？有无过硫？
33 ?用哪种试验方法，判断NR是由过氧化物、传统硫化体系或是有效硫化体系硫化的？简述理
由。
2 2
34 .在硫化压力的表示方法中，常有不标准的单位存在，请把3000磅/英寸化为公斤/厘米，
再化为MPa ,即3000磅/英寸2 = ?公斤/厘米2 = ? MPa
35 .硫化在制品生产中有何意义？
36 .橡胶的硫化过程可分为哪几个阶段？试以硫化历程来加以说明。
37 .通常测定正硫化时间的方法有哪些？它们所测得的正硫化时间是否完全一样？为什么？
38 .在橡胶制品硫化时为何要加压？硫化时间与硫化温度之间有何关系？当胶料在140 C时正硫
化时间为20mi n ,试分别用范特霍夫公式和阿累尼乌斯方程计算在硫化温度为145 C的等效硫化时间。（设K=2 , E=92KJ∕mol,R=8.31J∕mol）
39 .在硫化工艺中常见的质量毛病有哪些？产生原因是什么？