橡胶加工工艺及配方设计全套课程

《橡胶配方与加工技术I》课程标准一、课程定位《橡胶配方及加工技术》是高分子材料应用技术专业的一门职业技术能力课程，是在学习职业能力基础课程后培养综合运用能力、动手实践能力的一门综合课程。

是培养从事生产、经营、管理和服务第一线工作的高分子材料加工高级技术应用型人才所具有的知识结构、素质结构与能力结构的必修课，是培养学生工程技术观点与高分子材料基本实践技能的重要课程。

该课程构建于《橡胶材料及测试》、《橡胶加工设备与模具》等学习领域基础上，后续学习领域为《高分子材料改性》、《橡塑制品厂工艺设计》等。

其对应的工作任务是正确使用和维护橡胶配合、塑混炼、挤出、压延、硫化生产相关设备，能正确设定相关工艺参数，对生产过程出现的异常情况进行调整与控制。

该学习领域的实践性很强，是学生就业的主要工作领域，对学生毕业后工作具有重要的作用。

二、学习目标本学习领域教学过程以学习为主体、教师为主导，以能力目标的实现为核心。

培养学生具备专业能力、方法能力、社会能力。

（一）专业能力1、能根据工艺规程，正确进行生胶、配合剂的加工、胶料的塑混炼等岗位操作。

2、具有橡胶挤出机的使用，检查及维护能力。

3、能正确操作橡胶压延机，掌握设备的安全操作规程。

能根据工艺规程，正确进行导开、接头、胶料热炼、纺织物干燥、压延、冷却、卷取、停放等岗位操作。

4、具有硫化机的操作、维护保养能力。

5、具有确定工艺参数并根据生产条件作出调整地能力。

6、能根据生产要求对工艺过程进行设计与调整，并能编制相关工艺规程。

（二）方法能力1、具有较好的吸收新技术和新知识的能力。

2、具有较好的分析和解决实际问题的能力。

3、具有查找资料、文献等取得信息的能力。

4、具有较好的逻辑性和科学思维方法能力。

（三）社会能力1、具有良好的思想政治素质、行为规范和职业道德。

2、具有较强的计划、组织和协调能力。

3、具有较强的开拓创新能力。

4、具有较强的口头与书面表达能力和人际沟通能力。

5、具有良好的职业道德和敬业精神。

橡胶加工工艺培训教材橡胶，同塑料、纤维并称为三大合成材料，是唯一具有高度伸缩性与极好弹性的高聚物。

橡胶的独特加工工艺是通过“硫化”将线型高分子交联成三维网状高分子量聚合物，即由所谓的原料橡胶转变为硫化橡胶，前者一般上称为生橡胶或生胶，而后者叫做橡胶或熟胶。

橡胶的最大特征是弹性模量非常小，仅为2-4Mpa，约为钢铁的1/3000，而伸长率则高达钢铁的300倍；同塑料相比，伸长率虽接近，但模量只有其1/30。

橡胶的拉伸强度约为5-35 Mpa，破坏时的伸长率可达100-800%。

在350%的范围内伸缩，回弹率能达到85%以上，即永久变形在15%以内。

橡胶最宝贵的性能是在-60至+130℃的广泛温度范围内均能保持正常的弹性。

橡胶以及弹性体另一大特征，是它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。

某些特种合成橡胶更具备良好的耐油性及耐温性，能抵抗脂肪油、润滑油、液压油、燃料油以及溶剂油的溶胀；耐寒可低到-60至-80℃，耐热可高到180至350℃。

橡胶还耐各种屈挠弯曲变形，因为滞后损失小，往复20万次以上仍无裂口现象。

橡胶第三特征在于它能与多种材料物质并用、共混、复合，由此进行改性，以得到良好的综合性能。

一，生胶原材料、配合剂1.天然橡胶(NR)天然橡胶是从天然植物中获取的以异戊二烯为主要成分和天然高分子化合物。

在世界上，含橡胶的植物，包括乔木、灌木、藤本及草本等科在内，多达800余种。

而品质好，有经济价值的、现今大量种植发展的只有三叶橡胶树一种。

天然橡胶根据制作工艺不同分为烟片胶和风干胶。

三叶橡胶树上流下的白色乳浆，经凝固，压片，干燥而得。

用烟熏干燥的称为烟片胶，不经烟熏，加入催干剂用空气干燥而成的称为风干胶。

产量上，烟片胶占天然橡胶产量的80%以上（其中烟片3号胶又占50-80%）。

天然橡胶的基本性能包括：（1）生胶及配合橡胶的机械强度均很高；（2）具有独特的粘弹性，分子量大，门尼粘度高，需经塑炼软化之后方能使用；（3）无极性化学分子，在润滑油、液压油、燃料油及溶剂油中极易膨润溶胀：（4）滞后损失小，能耐多次屈挠弯曲变形：（5）橡胶分子主链上有不饱和双键，容易用常规简单的硫磺硫化体系硫化，但硫化的橡胶也易发生老化；（6）生产多限于东南亚等热带、亚热带地区，产量受品种、植产胶周期、气候以及各种自然灾害的影响很大。

高分子材料与工程专业实验橡胶配方设计综合实验实验报告班级： 08030342班组不：第六组橡胶配方设计综合实验一、实验目的1、加深对丁腈橡胶的配方、各组分的作用原理及加工方法的认识。

2、进一步领会橡胶的塑炼、混炼的意义和原理。

3、进一步了解橡胶的硫化模压成型的差不多方法，掌握塑炼混炼、压制硫化设备的操作方法及安全措施。

4、掌握炭黑的含量对橡胶力学性能的阻碍规律。

5、掌握数据处理和分析的方法。

二、实验原理丁腈橡胶制品的生产，首先有一个配料的问题，即在丁腈橡胶（生胶）中加入一定量的硫化剂、补强剂、增塑剂、防老剂等其他助剂，使之形成多组分体系。

本实验固定其他组分的含量，改变炭黑的用量，研究炭黑的含量对橡胶力学性能的阻碍。

在一定的温度下，首先塑炼丁腈橡胶，再将配好的实验原理进行混炼使各种助剂实现良好的分散，通过辊压成片，剪成一定形状的胶料，放入试样模具中，通过硫化成型成为所需的试样。

通过不同规格的裁刀，冲裁成性能测试的样品。

然后测试橡胶的拉伸强度、撕裂强度和硬度。

找出炭黑含量对橡胶力学性能的阻碍规律。

三、实验所用原料及仪器、设备1、实验用的原材料及参考配方2、实验用仪器及设备（1）开放式炼塑机（SK-160B）辊筒工作直径=160mm，辊筒工作长度=320mm，前辊转速=24.0r.p.m,后辊转速=17.8r.p.m,最大辊间距=4.5mm，最小压片厚度=0.2mm。

一次加料量=100～200g，辊筒最高加热温度≤200℃（2）平板硫化机（XKLB-25D）额定表压=145kg/cm²，油缸活塞直径D=160mm，电热板面积=360*360mm，模板最大加热温度≤200℃。

（3）密炼机混炼设备(HL-200型)（4）橡胶硬度计（5）万能拉伸测试仪四、实验工艺条件的预定1、材料配方的确定一二三四五。

《橡胶配方与加工技术》课程标准课程代码：B0202313 课程类别：专业核心课授课学院：应用化工学院学分学时： 4学分 70学时一、课程定位与作用1.课程的定位《橡胶配方与加工技术》是高分子材料工程技术专业的专业核心课程；是校企合作开发的基于工作过程的课程。

2.课程的作用本课程紧扣专业人才培养目标，对接橡胶企业配方技术员和工艺技术员岗位。

通过本门课程学习，学生具备从事生产、经营、管理和服务第一线工作的橡胶加工技术技能人才所具有的知识结构、素质结构与能力结构，能设计和优化配方，控制产品质量，降低产品成本，为将来毕业后工作和可持续发展打下坚实基础。

3.与其他课程的关系其前导课程为高分子材料化学基础、高分子物理、高分子材料测试技术、橡胶材料选用和橡胶加工设备操作与维护，其后续课程为橡胶配方与加工技术、橡胶制品与结构、橡塑制品厂工艺设计、高分子材料改性。

二、课程目标以专业人才培养目标为依据，参照现代橡胶企业配方技术员职业岗位标准和技术要求，确定如下三维课程目标。

1.知识目标（1）掌握配方计算、配方表示形式、配方设计程序和原则等配方基础知识；（2）掌握单因素配方设计和多因素配方设计方法；（3）掌握配方设计原理，理解配方与胶料使用性能、工艺性能和成本的关系；（4）掌握塑炼工艺的意义、要求、原理、方法和工艺条件，理解工艺条件对塑炼胶质量的影响；（5）掌握混炼工艺的意义、要求、原理、方法和工艺条件，理解工艺条件对混炼胶质量的影响；（6）掌握橡胶性能测试试样硫化的基本要求，进一步熟悉硫化三要素和硫化历程；（7）进一步熟悉橡胶物理机械性能测试国家标准、原理、方法和影响因素；（8）掌握配方设计实验方案和实验报告基本要求。

2.能力目标（1）能进行配方形式换算、配方胶料密度和成本计算；（2）能根据橡胶制品使用条件和相关标准，确定主要性能要求及其指标范围；（3）能结合胶料性能指标要求、橡胶配方原理和配方设计原则，合理选用原材料；（4）能正确选择配方设计实验方法，减少实验次数，提高实验结果准确性；（5）能结合配方设计程序，科学地设计实验方案；（6）能按照标准作业指导书，规范地完成配料、塑混炼、试样硫化和性能测试等操作；（6）能正确处理和分析实验数据，确定最优性能配方；（7）能结合配方原理，进一步优化配方，实现使用性能、工艺性能和成本的平衡；（8）能规范地撰写配方设计实验方案和报告.3.素质目标（1）培养学生吃苦耐劳和团队协作精神；（2）培养学生质量、安全、环保、成本和创新意识；（3）培养学生口头表达、书面表达和信息查询能力；（4）培养学生自主学习能力和终身学习意识；（5）培养学生遵章守纪和标准作业意识，提升职业素养。

《橡胶配方设计》课程教学大纲课程代码：050342012课程英文名称： Rubber formula design课程总学时：24 讲课：24 实验：0 上机：0适用专业：高分子材料与工程大纲编写（修订）时间：2017. 06一、大纲使用说明（一）课程的地位及教学目标橡胶配方设计是高等工科院校高分子材料与工程专业选修的一门获得不同功能橡胶配方设计知识的专业课。

它主要介绍橡胶配方设计所涉及的基本知识、配方与工艺性能的关系，以使学生提高橡胶配制的技术水平和解决实际问题的能力。

通过本课程的学习，学生将达到以下要求：1.熟悉橡胶配方设计的若干基本概念；2.掌握橡胶配方设计原理及方法；3.熟悉橡胶配方设计与硫化胶性能及加工性能的相关性。

（二）知识、能力及技能方面的基本要求1.基本知识：熟悉橡胶配方设计的原则和程序；熟悉橡胶配方的鉴定及测试；掌握橡胶配方的设计原理；了解几种特种橡胶和功能橡胶的配方设计。

2.基本能力：具有初步研究、设计、开发橡胶配方的基本能力。

3.基本技能：橡胶性能的测试和橡胶配方的评价。

（三）实施说明1.教学方法：课堂讲授中要重点对基本概念、基本知识的讲解；采用启发式教学，培养学生思考问题、分析问题和解决问题的能力；引导和鼓励学生通过实践和自学获取知识，培养学生的自学能力。

讲课要联系实际并注重培养学生的创新能力。

2.教学手段：本课程在教学中采用电子教案、CAI课件及多媒体教学系统等先进教学手段，以确保在有限的学时内，全面、高质量地完成课程教学任务。

3.可以结合当前研究热点及自己的研究安排授课的具体内容，但授课内容必须是橡胶配方与改性的知识。

（四）对先修课的要求本课程应在《高聚物合成工艺》、《高分子材料成型加工》结束后开设。

（五）对习题课、实验环节的要求1.本课程对习题课和实践环节无要求。

2.作业题内容以基本知识和工艺为主，作业要能起到巩固知识，提高分析问题、解决问题能力。

学生必须独立、按时完成课外习题和作业，作业的完成情况应作为评定课程成绩的一部分。