橡胶工艺学第三章橡胶补强与填充体系
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《橡胶工艺学》复习思考题绪论1、简要说明生胶、混炼胶、硫化胶的区别和联系。
2、橡胶最典型的特征是什么?3、橡胶配方的基本组成包括哪些成分?各成分有何作用?4、橡胶基本的加工工艺过程有哪些?5、橡胶配合加工过程中的测试内容包括哪些?第一章生胶1、写出通用橡胶的名称和英文缩写。
2、天然橡胶的分级方法有哪几种?烟片胶和标准胶各采用什么方法分级?3、什么是塑性保持率?有何物理意义?4、天然橡胶中非橡胶成分有哪些?各有什么作用?5、什么是自补强性?6、写出天然橡胶的结构式。
从分子链结构分析为什么NR容易被改性,容易老化?7、NR最突出的物理性能有哪些?为什么NR特别适合作轮胎胶料?8、IR和NR在结构和性能上有什么不同?9、根据合成方法不同,丁苯橡胶有哪两种?10、轮胎胎面胶中使用丁苯橡胶主要是利用其什么特点?为什么SSBR比ESBR更适合做轮胎胎面胶料?11、BR最突出的性能有哪些?轮胎的胎侧使用BR是利用其什么特点/12、什么是冷流性?影响冷流性的因素有哪些?各是如何影响的?13、为什么乙丙橡胶特别适合作电线电缆的外包皮?为什么乙丙胶特别适合作户外使用的橡胶制品如各种汽车的密封条、防水卷材等?14、IIR最突出的性能有哪些?IIR作内胎是利用其什么特点?为什么IIR可以用作吸波材料?15、什么橡胶具有抗静电性?通用橡胶中耐油性最好的橡胶是什么?16、什么是氧指数?哪些橡胶具有阻燃性?17、为什么CR的耐老化、耐天候性要优于其他不饱和橡胶?18、耐热性、耐油性最好的橡胶是什么?什么橡胶可以耐王水的腐蚀?19、耐高低温性能最好的橡胶是什么?耐磨性最好的橡胶是什么?可以做水果保鲜材料的橡胶是什么?为什么硅橡胶特别适合制作航空航天器密封材料?20、哪些橡胶具有生理惰性,可以植入人体?21、通用橡胶中,哪些橡胶具有自补强性?22、什么是热塑性弹性体?23、SMR5、SCR10、SBR1502、SBR1712各表示什么橡胶?第二章硫化体系1、什么是硫化?橡胶硫化反应过程可分为哪几个阶段?2、画出硫化曲线,标出各阶段的名称。
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。
绪论橡胶配合加工内容●主要内容:原料及配合;加工工艺过程;性能测试。
●配合系统:生胶,硫化体系,补强填充体系,防老体系,增塑及操作体系,特种配合体系。
●加工过程:炼胶,压延,挤出,成型,硫化。
●塑炼:定义为降低分子量,增加塑性,改善加工性能,制成可塑性符合要求的塑料胶。
●混炼:定义为经过配合,将橡胶与配合剂均匀地混合和分散,制成混炼胶。
●门尼粘度:用门尼粘度计测量的是橡胶的本体黏度,原理是将胶料填充在粘度计的模腔和转子之间,合模,在一定温度下(一般为100℃)预热(一般1min),令转子转动一定时间(一般4min)时测得的转矩值(N·m)。
该值越大,表明胶料的黏度越大,常用ML(1+4)100℃表示。
●门尼焦烧:这是个表明胶料焦烧时间的指标,通常是在120℃下测定(加有硫化体系配合剂)从最低点起,上升5个门尼值的时间。
这个时间越大表明胶料越不容易发生焦烧,加工越安全。
第一章生胶❖分类(按来源):天然橡胶(NR)和合成橡胶。
合成橡胶又分为通用橡胶和特种橡胶。
❖通用橡胶:丁苯橡胶(SBR)、顺丁橡胶(BR)、异戊橡胶(IR)、丁腈橡胶(NBR)、氯丁橡胶(CR)、丁基橡胶(IIR)、乙丙橡胶(EPM,EPDM).❖不饱和非极性橡胶:NR、SBR、BR、IR;不饱和极性橡胶:NBR、CR;饱和非极性橡胶:EPM、EPDM、IIR;❖天然橡胶(NR)主要由顺—1,4—聚异戊二烯构成,其综合性能好。
❖丁苯橡胶(SBR)是丁二烯和苯乙烯的共聚物,是产量最大的通用橡胶,70%用于轮胎业,根据聚合方法分为乳聚丁苯和溶聚丁苯。
❖苯乙烯含量对丁苯橡胶性能的影响:随着苯乙烯含量的增加,其SBR的性能向聚苯乙烯趋近。
表现为Tg、模量、硬度上升,耐热老化性变好,挤出收缩率变小,挤出物表面光滑,而耐磨性下降,弹性减小。
❖顺丁橡胶(BR)也称聚丁二烯橡胶,弹性最好的通用橡胶,滞后损失小,生热少。
❖乙丙橡胶(EPM,EPDM)属于碳链饱和非极性橡胶,耐臭氧老化性和耐热老化性是通用橡胶中最好的,被誉为不龟裂的橡胶。
橡胶填料的补强与填充!填料是橡胶工业的主要原料之一,属粉体材料。
填料用量相当大,几乎与橡胶本身用量相当。
含有填料的橡胶是一种多相材料。
填料能赋与橡胶许多宝贵的性能。
例如,大幅度提高橡胶的力学性能,使橡胶具有磁性、导电性、阻燃性、彩色等特殊的性能,使橡胶具有好的加工性能,降低成本等作用。
何谓补强与填充?补强:在橡胶中加入一种物质后,使硫化胶的耐磨性、抗撕裂强度、拉伸强度、模量、抗溶胀性等性能获得较大提高的行为。
凡具有这种作用的物质称为补强剂。
填充:在橡胶中加入一种物质后,能够提高橡胶的体积,降低橡胶制品的成本,改善加工工艺性能,而又不明显影响橡胶制品性能的行为。
凡具有这种能力的物质称之为填充剂。
最常用的填充剂主要是无机填料。
如陶土、碳酸钙、滑石粉、硅铝炭黑等。
炭黑是橡胶工业中最重要的补强性填料。
可以毫不夸张地说,没有炭黑工业便没有现代蓬勃发展的橡胶工业。
炭黑耗量约占橡胶耗量的一半。
当然,对某一种填料往往是两种作用兼有,其中一种作用为主,例如陶土加到SBR中,主要是填充作用,但也有一定的补强作用。
许多无机填料主要来源于矿物,价格较低,它们的应用范围也越来越广泛。
在橡胶工业中它们的用量几乎达到了与炭黑相当的程度。
特别是近来无机填料表面改性技术的研究与应用,使无机填料的应用领域更加广泛。
橡胶工业习惯把补强作用的炭黑等称为补强剂,把基本无补强作用的无机填料称为填充剂,这是按作用分类。
填料按不同方法分类如下:选用填料的方法根据上述三个原则,首先选大类。
例如先要决定用粉体填料还是用短纤维;用黑色的还是用浅色的;用一般的还是用特殊性能的等。
接下来选品种。
例如在红色天然橡胶内胎中选用填充剂,因为要做成红色的,所以选用白色填料,价格便宜的CaCO3较好。
因为内胎强伸性能不能太低,特别要求气密性.故不能用太粗的,应选用轻质的CaCO3 。
1、选用填料的原则调料的选用应注意以下原则:符合填充胶料或橡胶制品物理力学性能和成品最终使用性能的要求;符合填充胶料或橡胶制品加工工艺性能的要求;成本要求和其来源稳定等其他实用要求。