第5章 橡胶的增塑

橡胶增塑原理概述橡胶增塑原理是指通过添加增塑剂来改变橡胶的物理性能和化学性能，使其具有更好的可加工性和应用性的过程。

增塑剂可以改变橡胶材料的硬度、延展性、强度、耐磨性等性能，使其成为更加灵活和适用于不同用途的材料。

以下将详细介绍橡胶增塑原理的概述。

增塑剂是一种具有高分子结构的有机化合物，其特性是能够与橡胶分子相互作用并改变橡胶的物理性质。

增塑剂与橡胶分子的相互作用主要存在以下几种方式：1.溶解橡胶分子：增塑剂具有一定的溶解性，可以与橡胶分子发生相互作用，使橡胶分子间的力降低，从而使得橡胶材料变得更加柔软和可拉伸。

2.适当控制交联：增塑剂能够通过与橡胶分子发生相互作用来破坏橡胶的交联结构，减少交联密度，使橡胶材料变得更加柔软和可塑性增强。

3.增加橡胶分子间的间隔：增塑剂会在橡胶分子链上形成相互间隔的层结构，使橡胶分子间的间隔距离增加，从而提高橡胶材料的柔软性和可塑性。

4.引入新的化学交联点：增塑剂可以与橡胶分子发生化学反应，形成新的交联点，从而提高橡胶材料的强度和耐磨性。

增塑剂的选择对橡胶材料的性能起着至关重要的作用。

常用的增塑剂有柔性的液体和固体增塑剂，其中液体增塑剂又可以分为可溶性和不溶性增塑剂。

不同类型的增塑剂具有不同的增塑效果和应用范围。

在实际应用中，根据具体的增塑需求和橡胶基体材料的性质来选择合适的增塑剂。

例如，在橡胶制品中需要增加柔软性和可塑性时，可以选用柔软的液体增塑剂；而在需要增加强度和耐磨性的橡胶制品中，则可以选择较为硬性的不溶性增塑剂。

总之，橡胶增塑原理是通过添加增塑剂来改变橡胶的物理性能和化学性能，使其满足不同应用需求的过程。

增塑剂的选择与橡胶材料的性质密切相关，需要根据具体情况进行选择。

通过增塑剂的作用，橡胶材料可以具有更好的可加工性和应用性，广泛应用于各个领域。

橡胶增塑剂标准详解橡胶增塑剂是一种广泛应用于橡胶工业的助剂，用于改变橡胶材料的性能和特性。

它能够增加橡胶的可塑性和弹性，提高橡胶制品的韧性、耐磨性和耐候性。

为确保橡胶增塑剂的质量和安全性，许多国家和地区都制定了相应的标准用于指导生产和使用。

在橡胶增塑剂标准中，最重要的是确定一些关键性质和指标，如增塑效果、毒性、挥发性、稳定性等。

这些指标对于确保橡胶制品的质量和安全性至关重要。

首先，增塑效果是评价橡胶增塑剂性能好坏的关键指标之一。

增塑剂应能够显著提高橡胶材料的可塑性和柔软度，使其更易加工和成型。

标准中通常会规定增塑效果的最低要求，以确保橡胶制品能够达到预期的性能要求。

其次，毒性是另一个需要考虑的重要指标。

橡胶增塑剂作为一种化学物质，其毒性直接关系到生产工人和最终用户的安全。

标准中通常会规定橡胶增塑剂对人体的毒性限制要求，确保其安全使用。

此外，橡胶增塑剂的挥发性也是一个关注点。

橡胶制品通常在高温下使用，如果增塑剂的挥发性过高，在使用过程中可能会导致有害气体的释放，对人体健康造成潜在危害。

因此，标准中会对橡胶增塑剂的挥发性进行规定，保证其在使用过程中的安全性。

最后，橡胶增塑剂的稳定性也是一个重要考量。

橡胶制品在使用过程中可能会受到氧化、紫外线辐射等环境因素的影响，如果增塑剂的稳定性不好，可能造成橡胶制品性能下降、老化加快。

因此，标准通常会对橡胶增塑剂的稳定性进行要求，以确保橡胶制品在使用寿命内可以保持良好的性能。

综上所述，橡胶增塑剂标准对于保证橡胶制品的质量和安全性起着重要的作用。

通过规定增塑效果、毒性、挥发性和稳定性等关键性质和指标，可以指导生产者选择合适的增塑剂，保证橡胶制品具有良好的性能和安全性。

因此，严格遵循橡胶增塑剂标准是橡胶工业的重要任务之一。

《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。

橡胶工艺学复习题一、填空10分注：红字为答题部分.1．碳链橡胶中,饱和橡胶有乙丙橡胶、丁基橡胶、氟橡胶、丙烯酸酯橡胶，不饱和橡胶有天然橡胶、异戊橡胶、丁苯橡胶、聚丁二烯橡胶、丁腈橡胶。

3、促进剂按结构可分为噻×类、秋兰姆类、次磺酰胺类、胍类、二硫代氨基甲酸盐、硫脲类、醛胺类、黄原酸盐类八类;按PH值可分为酸性、碱性和中性三类；按硫化速度可分为超超速级、超速级、准速级、中速级和慢速级五类.5、适合高温快速硫化的橡胶结构为低双链含量的橡胶，可采用的硫化体系有EV 和SemiEV两种.7、在-C—S-C-、-C-S2—C—、—C-SX—C—三种交联键中，—C—S-C—热稳定性好，-C-S x-C—耐动态疲劳性好，—C—S x—C—强度高。

9、、NR热氧老化后表观表现为变软发粘，BR热氧老化后表现为变硬变脆.11、当防老剂并用时，可产生对抗效应、加和效应和协同效应，根据产生协同效应的机理不同，又可分为杂协同效应和均协同效应两类.12、13、炭黑的结构度越高，形成的包容橡胶越多，胶料的粘度越高，混炼的吃粉速度慢,在胶料中的分散性越高。

14、15、炭黑的粒径越小，混炼的吃粉速度越快，在胶料中的分散性越好；炭黑的粒径越小，对橡胶的补强性越高。

17、当橡胶的门尼粘度为60时可不用塑炼。

19、生胶的塑炼方法有物理增塑法、化学增塑法和机械增塑法;机械增塑法依据设备类型不同又可分为三种开炼机塑练法、密炼机塑练法和螺杆式塑炼机塑练法，依据塑炼工艺条件不同，又可分为低温机械塑练法和高温机械塑练法。

21、氧在橡胶的机械塑炼过程中起着大分子自由基活性终止剂和大分子氧化裂解反应引发剂的双重作用，其中在低温下,氧和橡胶分子的化学活泼性均较低,氧主要起大分子自由基活性终止剂作用，而在高温下氧起大分子氧化裂解反应引发剂作用。

23、混炼胶快检的项目有可塑度测定、相对密度测定和硬度测定。

25、在混炼准备工艺中，要求称量配合操作必须做到精密、准确、不漏、不错。

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，说明胶料的黏度越大，常用ML〔1+4〕100℃表示。

●门尼焦烧：这是个说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。

这个时间越大说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，挤出物外表光滑，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。

材料科学：橡胶工艺学考试卷及答案（最新版） 考试时间：120分钟 考试总分：100分遵守考场纪律，维护知识尊严，杜绝违纪行为，确保考试结果公正。

1、名词解释 橡胶的蠕变 本题答案： 2、名词解释 橡胶的老化 本题答案： 3、问答题 影响橡胶材料性能的主要因素有哪些？ 本题答案： 4、问答题 橡胶压延工艺的常用设备、对胶料的要求及其配合方法。

本题答案： 5、问答题 硫黄硫化胶活性剂的作用。

本题答案： 6、名词解释 硬质炭黑 本题答案： 7、名词解释 硫化效应 本题答案：姓名：________________ 班级：________________ 学号：________________--------------------密----------------------------------封 ----------------------------------------------线----------------------8、名词解释喷霜本题答案：9、名词解释加和效应本题答案：10、问答题半有效硫化体系的特点。

本题答案：11、问答题门尼粘度的应用。

本题答案：12、问答题非橡胶成分对橡胶性能的影响。

本题答案：13、问答题松香的功用。

本题答案：14、问答题MgO作硫化剂的效果。

本题答案：15、问答题生胶塑炼前的准备？本题答案：16、问答题三元乙丙橡胶（EPDM）的特性。

本题答案：17、名词解释生产配方（实用配方）本题答案：18、问答题压延效应的产生原因和消除办法。

本题答案：19、名词解释硫载体本题答案：20、问答题举例说明橡胶老化的防护方法。

本题答案：21、问答题炭黑结构度的测定方法。

本题答案：22、填空题橡胶发生老化的主要因素有热氧老化、光氧老化、（）和疲劳老化本题答案：23、名词解释塑炼本题答案：24、名词解释冷流性本题答案：25、名词解释装胶量本题答案：26、问答题结合橡胶的作用。

橡胶塑炼的目的、原理及其影响因素1．塑炼的目的减小弹性，提高可塑性；降低粘度；改善流动性；提高胶料溶解性和成型粘着性。

2．塑炼胶的质量要求（1）可塑度要适当应满足加工工艺要求，在此基础上应具有最小的可塑性。

过度塑炼会降低硫化胶的强度、弹性、耐磨性等，而且会增加动力消耗。

塑炼程度：根据混炼胶工艺性能和制品性能的要求来确定。

如：供胶、浸胶、刮胶、擦胶和制造海绵等用途的胶料，要求的可塑度较大，生胶的塑炼程度要高些。

供模压用的胶料，则要求可塑性宜小。

一般：胶管外层胶可塑度：0.3~0.35；胶管内层胶：0.25~0.3；胎面胶：0.22~0.24；胎侧胶0.35左右；海绵胶0.5~0.6（2）塑炼均匀三．生胶的增塑方法和原理（一）增塑方法（二）塑炼原理生胶的分子量与可塑性有着密切的关系。

分子量越小，可塑性就越大。

生胶经过机械塑炼后，分子量降低，粘度下降，可塑性增大。

由此可见，生胶在塑炼过程中，可塑性的提高是通过分子量的降低来实现的。

η0—聚合物熔体的最大粘度；A—特性常数；MW—聚合物的重均分子量1．机械塑炼过程机理在低温下：在机械力作用下首先切断橡胶大分子链生成大分子自由基。

（机械力引发橡胶大分子的断链，氧作为自由基接受体，起着阻断自由基的作用。

）在高温下：机械力切断橡胶大分子生成自由基的几率减少。

橡胶大分子在机械力的活化作用下，氧引发橡胶大分子的断链。

（机械力起到应力活化作用，氧作为自由基引发体，引发橡胶大分子的断链。

）链终止：橡胶氢过氧化物不稳定，分解生成较小的大分子，连锁反应终止。

2．影响塑炼的因素：（1）机械力的作用根据理论分析，机械力对橡胶分子的断链作用，可表示为：式中ρ—分子链断链的几率；K1、K2—常数；E—分子链的化学键能；F0—作用于分子链上的力；δ—分子链断链时伸长长度；F0δ—分子链断链时消耗的机械功；低温塑炼要求尽可能地降低辊温和胶温。

（2）氧的作用实验证明，生胶结合0.03%的氧就能使分子量减少50%；结合0.5%的氧，分子量由10万降到5000。