橡胶的补强与填充体系

橡胶制品加工常用助剂详解橡胶与乳胶配合剂材料详解！1、橡胶硫化体系助剂在橡胶工业中，习惯把使用目的相同或相关的助剂合称为体系。

例如，把硫化剂、硫化促进剂、活性剂及防焦剂统称为硫化体系，因为它们都与硫化有关。

硫化剂包括硫、硒、碲、含硫化合物、有机过氧化物、醌类化合物、胺类化合物、树脂类、金属氧化物和其它硫化剂；硫化促进剂包括二硫代氨基甲酸盐、黄原酸盐、秋兰姆、噻唑类、次磺酰胺、胺和醛胺缩合物、胍类、硫脲类；活化剂包括氧化锌、氧化镁、硬脂酸等。

所谓橡胶硫化，就是把具有塑性的胶料转变成为具有弹性的硫化胶的过程，即橡胶分子链在化学或物理因素的作用下产生化学交联作用，变成空间网状结构。

凡能引起橡胶产生交联作用的化学药品都可称之为硫化剂。

硫黄是其中最常用的一种。

用纯硫硫化的硫化胶不仅交联效率和交联密度很低，而且物理机械性能差，所以在胶料配方中一般很少使用纯硫体系。

采用的是一些有机多硫化物(主要品种有TMTD、TMTT、DTDM等)以及有机过氧化物(常用的品种有DCP、DTBP等)。

这些硫化剂的使用可以使胶料具有一些优良的特殊性能，如耐热性、耐老化性等。

另外还采用一些合成树脂类物质。

硫化剂能将线型的橡胶分子交联成网状结构。

在使用硫黄作硫化剂时，通常要配合一些化学药品来促进其硫化反应，从而提高生产效率和胶料性能。

能促进硫化作用的化学药品称为硫化促进剂。

硫化促进剂常用的品种有：硫化促进剂M、DM、MZ、OZ、NOBS、DZ、TT、TMTT等。

目前较好的硫化促进剂为季磷盐类，如1-邻苯二甲酰亚胺基酸基-4-丁基三苯基磷溴化物、双(苄基三苯基膦)亚胺氯化物、三苯基苄基氯化磷等，用量一般为0.4～0.7 份。

当然也可以使用复合硫化促进剂，除季磷盐外还可以添加季铵盐类，如四丁基苯并噻唑基硫化铵、双肉桂丙撑二胺等。

硫化促进剂能缩短硫化时间、降低硫化温度、减少硫黄用量。

噻唑类和次磺酰胺类是硫化促进剂的主体，约占其总量的70％～75％。

补强与填充剂1、基本概念补强剂：指能提高橡胶制品物理机械性能的填料。

填充剂：指能增加橡胶制品的容积，降低含胶率，降低成本的填料。

2、填料的分类按作用分：补强剂、填充剂按颜色分：黑色填料、非黑色填料按来源分：有机填料、无机填料按形状分：粒状填料、树脂填料、纤维填料第一节炭黑的品种和分类炭黑品种有40多种。

按作用分：硬质炭黑（粒径40nm以下，补强性高）；软质炭黑（粒径40nm以上，补强性低）。

按制法分：槽法炭黑、炉法炭黑、热裂法炭黑、新工艺炭黑一、接触法炭黑（槽黑，呈酸性，补强性大，属硬质炭黑）以冷却的金属成非金属为接触面，从原料气的火焰中将烟气冷却收集而成。

主要品种：（1）天然气槽黑（以天然气为原料）PH较低。

易混槽黑EPC，ASTM标号为S300可混槽黑MPC，ASTM标号为S301（2）混气炭黑（3）辊筒炭黑（4）导电槽法炭黑CC，粒子粗，电阻很小。

基本性质：（1）粒子较细（粒径范围30nm左右，）对NR的补强作用大，强伸性能、抗撕裂性能和抗割性能好，（2）含氧量高（带有较多的含氧基团）呈酸性，迟延硫化作用，因酸性助剂对促进剂有吸附作用，（3）主要用于NR中，制胎胎面胶，合成胶中少用。

二、油基炉法炭黑（碱性，具高补强性，硬质炭黑）也称油炉黑或炉黑，是以原料油为原料。

在特制的炉中进行燃烧，然后将烟气经喷水冷却而得，（因吸收了水中的盐类，呈碱性）主要品种：（1）超耐磨炭黑SAF（supper abrasion furnace black），ASTM标号为N110 粒子细，补强效果好，但不易分散，工艺性能差。

（2）中超耐磨炉黑ISAF（Intermediate super abrasion furnace black），ASTM标号为N220高结构中超耐磨炉黑HS-ISAF，ASTM标号为N242低结构中超耐磨炉黑LS-ISAF，ASTM标号为N219（3）高耐磨炉黑HAF（High abrasion furnace black），ASTM标号为N330 高结构高耐磨炉黑HS-HAF，ASTM标号为N347低结构高耐磨炉黑LS-HAF，ASTM标号为N326基本性质①粒子细，为高补强性的硬度炭黑，②对合成橡胶很适用（对NR也适用）③含水量氧量少，呈碱性，起促进硫化的作用④广泛用于要求耐磨性好的制品，如轮胎胎面胶三、气基炉法炭黑（瓦斯炉法炭黑，补强性小，称为软质炭黑）以天然气及一定比例空气在炉内进行不完全燃烧而得。

橡胶的补强与填充
橡胶的补强是指提高橡胶的拉伸强度、撕裂强度及耐磨耗性能。

补强在橡胶制品加工中十分重要，许多生胶，特别是非自补强性合成橡胶，如果不通过填充炭黑、白炭黑等予以补强，便没有实用价值。

补强剂与填充剂并无无明显界限。

补强通过填充实现，凡能提高橡胶物理力学性能的填充剂称补强剂，又称活性填充剂。

凡在胶料中主要起增加容积、降低成本作用的称填充剂或增容剂。

填料在橡胶工业中用量很大，其中尤以炭黑为甚，炭黑是橡胶工业中最重要的补强性填充剂，炭黑耗量约占橡胶耗量的50%左右。

炭黑的补强效果极佳，下表给出炭黑对几种重要橡胶材料拉伸强度的补强效果，可以看出，对于一些合成橡胶如SBR、NBR、EPDM等，炭黑的补强倍率达到8～10倍。

另外炭黑还具有优异耐磨性，特别适于制作轮胎胎面胶。

除炭黑外，常用的补强剂还有白炭黑（水合二氧化硅SiO
2·nH
2
O、硅酸盐类）
和某些超细无机填料。

白炭黑的补强效果仅次于炭黑，故称白炭黑。

由于其色泽浅，故广泛用于白色和浅色橡胶制品。

橡胶制品中常用的填充剂有碳酸钙、陶土、滑石粉、硅铝炭黑等。

橡胶原材料的五大体系的作用下载提示：该文档是本店铺精心编制而成的，希望大家下载后，能够帮助大家解决实际问题。

文档下载后可定制修改，请根据实际需要进行调整和使用，谢谢!本店铺为大家提供各种类型的实用资料，如教育随笔、日记赏析、句子摘抄、古诗大全、经典美文、话题作文、工作总结、词语解析、文案摘录、其他资料等等，想了解不同资料格式和写法，敬请关注!Download tips: This document is carefully compiled by this editor. I hope that after you download it, it can help you solve practical problems. The document can be customized and modified after downloading, please adjust and use it according to actual needs, thank you! In addition, this shop provides you with various types of practical materials, such as educational essays, diary appreciation, sentence excerpts, ancient poems, classic articles, topic composition, work summary, word parsing, copy excerpts, other materials and so on, want to know different data formats and writing methods, please pay attention!橡胶原材料的五大体系的作用橡胶是一种广泛用于制造各种产品的重要材料，其质量和性能直接影响到最终产品的品质和使用寿命。

橡胶是一种材料，它在大的形变下能迅速而有力恢复其形变，能够改性；橡胶的弹性模量非常小，并具有相当好的耐气透性以及耐各种化学介质和电绝缘的性能，它可以和多种材料物质并用、共混、复合由此进行改性，以得到良好的综合性能。

橡胶的配合的主要包括五大体系，分别是生胶、硫化体系、防护体系、软化增塑体系和补强体系。

一、生胶生胶是高弹性高聚物材料，作为橡胶的母体材料或称为基体材料。

按制取来源与方法分可以分成天然橡胶和合成橡胶两大类；其中合成橡胶按照应用范围与用途分又可以分成通用橡胶、半通用橡胶、专用合成橡胶和特种橡胶。

1、天然橡胶主要应用与轮胎、胶带、胶管、电线电缆等多数橡胶制品，是应用最广的橡胶。

2、丁苯橡胶大部分的丁苯橡胶用于轮胎工业。

其他产品有汽车零件、工业制品、电线电缆包皮、胶管胶带和鞋类等。

3、氯丁橡胶氯丁橡胶可用来制造轮胎胎侧、耐热阻燃运输带、耐油及耐化学腐蚀的胶管、容器衬里、垫圈、胶辊、汽车和拖拉机配件、门窗密封胶条、止水带等。

4、丁腈橡胶丁腈橡胶有良好的耐油性有可以保持较好的橡胶特性，可以广泛的应用于耐油制品如油封、输油胶管、化工容器衬里、油箱、印刷胶辊、耐油手套、耐油减震器等；由于丁腈橡胶具有半导性，所以可用于余姚导出静电，以免引起火灾的地方，如纺织皮辊、皮圈、阻燃运输带等。

5、乙丙橡胶主要应用于要求耐老化、耐水、耐腐蚀、电气绝缘几个领域，如用于密封垫圈、屋顶单层防水卷材、桥梁减震器、高低压电缆绝缘层、汽车玻璃密封条、轮胎胎侧等。

6、丁基橡胶丁基胶具有突出的气密性和耐热性，主要用于充气轮胎的内侧和无内胎轮胎的气密层，有极好的耐化学药品腐蚀性能可用于化工耐腐蚀容器衬里等。

二、硫化体系硫化体系包括硫化剂、促进剂、活性剂、防焦剂；为橡胶大分子进行化学反应使橡胶油线性大分子交联成空间网状结构。

1、硫化体系一般有硫磺硫化体系、过氧化物硫化体系、硫载体硫化体系；2、促进剂是能缩短硫化时间，降低硫化温度，减少硫化剂用量，提高和改善硫化胶物理力学性能和化学稳定性的化学物质。

橡胶硬度配方估算及调整
橡胶硬度是衡量橡胶材料刚度的一个重要指标，它反映了橡胶材料在受力后抵抗形变的能力。

在橡胶制品的研发和生产过程中，硬度是一个需要严格控制的物理性能指标。

为了估算和调整橡胶硬度，可以采用以下配方：
1. 生胶体系：选择适当的胶种和配方比例，可以调节橡胶的硬度。

例如，增加高苯乙烯、PVC/NBR合金的用量可以提高硬度。

2. 硫化促进体系：通过增加硫化剂的用量，可以提高交链密度，从而提高硬度。

例如，在生产再生橡胶制品时，加入相应硫磺用量可在一定程度上提高橡胶制品硬度。

3. 补强填充体系：添加炭黑作为填充剂，可以显著影响橡胶制品的硬度。

通过更换炭黑品种或添加胶粉，可以在保持含胶率不变的前提下，大幅增加硬度。

4. 增塑软化体系：调整橡胶油用量，可以改变橡胶制品的软化效果，从而提高硬度。

请注意，以上配方估算及调整方法仅供参考，实际应用中还需要考虑其他因素，如温度、压力、时间等。

同时，建议在专业人士指导下进行配方调整，以确保产品质量和安全性。

热氧老化与硫化体系的关系及橡胶防老剂选用任何一种橡胶只有通过配合和加工，才能满足不同的产品性能的要求。

橡胶的配合主要有硫化、补强和防老化三大体系：（1）橡胶的硫化体系橡胶的硫化就是通过橡胶分子间的化学交联作用将基本上呈塑性的生胶转化成弹性的和尺寸稳定的产品，硫化后的橡胶的物性稳定，使用温度范围扩大。

“硫化过程（Curing）”一词在整个橡胶工业中普遍使用，在橡胶化学中占有重要地位。

橡胶分子链间的硫化（交联）反应能力取决于其结构。

不饱和的二烯类橡胶（如天然橡胶、丁苯橡胶和丁腈橡胶等）分子链中含有不饱和双键，可与硫黄、酚醛树脂、有机过氧化物等通过取代或加成反应形成分子间的交联。

饱和橡胶一般用具有一定能量的自由基（如有机过氧化物）和高能辐射等进行交联。

含有特别官能团的橡胶（如氯磺化聚乙烯等），则通过各种官能团与既定物质的特定反应形成交联，如橡胶中的亚磺酰胺基通过与金属氧化物、胺类反应而进行交联。

不同类型的橡胶与各种交联剂反应生成的交联键结构各不相同，硫化胶性能也各有不同。

橡胶的交联键有三种形式：①②③第①种是使用硫黄或硫给予体作交联剂的情况，生成的可以是单硫键（x＝1）、双硫键（x＝2）和多硫键（x＝3～8）；第②种是使用树脂交联和肟交联的情况；第③种是使用过氧化物交联的过氧化物硫化和利用辐射交联的辐射硫化的情况，生成碳－碳键。

多数的通用橡胶采用硫黄或硫给予体硫化，即在生胶中加入硫黄或硫给予体以及缩短硫化时间的促进剂和保证硫黄交联效率的氧化锌和硬脂酸组成的活性剂。

在实际中通常按硫黄用量及其与促进剂的配比情况划分成以下几种典型的硫化体系：①普通硫磺硫化体系由常用硫黄量（＞1.5份）和常用促进剂量配合组成。

使用这种硫化体系能使硫化胶形成较多的多硫键，和少量的低硫键（单硫键和双硫键）。

硫化胶的拉伸强度较高，耐疲劳性好。

缺点是耐热和耐老化性能较差。

②半有效硫化体系由硫黄量0.8～1.5份（或部分硫给予体）与常用促进剂量配合所组成。

橡胶补强剂的作用原理
橡胶补强剂是一种常用的橡胶添加剂，它能够显著提升橡胶的强度和耐磨性。

它的作用原理主要有以下几个方面。

橡胶补强剂能够通过与橡胶分子的相互作用，增强橡胶的内聚力。

橡胶分子是由聚合物链构成的，链与链之间存在着相互吸引的力量，称为分子内聚力。

橡胶补强剂可以与橡胶分子发生化学反应或物理吸附，形成交联结构或增加分子链之间的键合力，从而增强橡胶的内聚力，使其具有更高的强度。

橡胶补强剂还能够填充橡胶中的空隙，增加橡胶的密实性。

橡胶中存在着一些微小的孔隙和缺陷，这些孔隙会导致橡胶的强度和耐磨性下降。

橡胶补强剂的颗粒可以填充这些孔隙，填补橡胶的缺陷，使橡胶更加坚固和致密。

橡胶补强剂还可以改善橡胶的耐老化性能。

橡胶在长期使用过程中，容易受到氧气、紫外线、热等因素的影响而发生老化，导致性能下降。

橡胶补强剂中的一些成分具有抗氧化、抗紫外线和抗热性能，可以有效地延缓橡胶的老化过程，提高橡胶的使用寿命。

橡胶补强剂还可以改善橡胶的加工性能。

橡胶在加工过程中，易于粘连和流动性差，不利于成型。

橡胶补强剂可以改善橡胶的流动性和加工性能，使其更易于成型和加工，提高生产效率。

橡胶补强剂通过增强橡胶的内聚力、填充橡胶的空隙、改善橡胶的
耐老化性能和加工性能，从而显著提升橡胶的强度和耐磨性。

它的作用原理是多方面的，通过与橡胶分子的相互作用，使橡胶具有更好的性能和可靠性。