第1章 生胶-特种橡胶

橡胶基本知识橡胶，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分子材料。

橡胶的最大特征首先是弹性模量非常小，而伸长率很高。

其次是它具有相当好的耐透气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℃。

橡胶还耐各种曲挠、弯曲变形，因为滞后损失小。

橡胶的第三个特征在于它能与多种材料进行并用、共混、复合，由此进行改性，以得到良好的综合性能。

橡胶的这些根本性能，是它成为工业上极好的减震、密封、屈挠、耐磨、防腐、绝缘以及粘接等材料。

第一章橡胶的种类、特性和用途在全世界，橡胶〔包括塑料改性的弹性体〕的种类已超过100种。

如果按牌号估算，实际上已超过1000种。

一：橡胶的分类1．按原材料来源与方法橡胶可分为天然橡胶和合成橡胶两大类。

其中天然橡胶的消耗量占1／3，合成橡胶的消耗量占2／3。

2．按橡胶的外观形态橡胶可分为固态橡胶〔又称干胶〕、乳状橡胶〔简称乳胶〕、液体橡胶和粉末橡胶四大类。

3．根据橡胶的性能和用途除天然橡胶外，合成橡胶可分为通用合成橡胶、半通用合成橡胶、专用合成橡胶和特种合成橡胶。

4．根据橡胶的物理形态橡胶可分为硬胶和软胶，生胶和混炼胶等。

根据橡胶种类及交联形式，在工业使用上，橡胶又可按如下分类。

一类按耐热及耐油等功能分为：普通橡胶、耐热橡胶、耐油橡胶以及耐天候老化橡胶、耐特种化学介质橡胶等。

另一类按橡胶的软硬程度划分为：一般橡胶、硬橡胶、半硬质胶、硬质胶、微孔胶、海绵胶、泡沫橡胶等。

具体分类方法见表一表一橡胶的分类二：常用橡胶的品种、特性和用途常用橡胶的品种、特性和用途见表二表二常用橡胶的品种、特性和用途第二章橡胶工业制品的种类橡胶工业制品是除轮胎、胶管、胶带等之外的其他橡胶制品。

主要包括以下几类。

一：橡胶密封制品橡胶密封制品包括O型橡胶密封圈、旋转轴唇形密封件〔油封〕、复合密封、异形断面橡胶密封件、制动皮碗皮圈、汽车制动气室橡胶隔膜、橡胶密封条、橡胶防尘套〔罩〕、皮膜、水封制品、吸水膨胀橡胶、桥面橡胶伸缩缝等。

橡胶复习题答案分析解析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。

《橡胶工艺原理》绪论一．橡胶材料的特点1.高弹性：弹性模量低，伸长变形大，有可恢复的变形,并能在很宽的温度（-50~150℃）范围内保持弹性。

2.粘弹性：橡胶材料在产生形变和恢复形变时受温度和时间的影响，表现有明显的应力松弛和蠕变现象，在震动或交变应力作用下，产生滞后损失。

3.电绝缘性：橡胶和塑料一样是电绝缘材料。

4．有老化现象：如金属腐蚀、木材腐朽、岩石风化一样，橡胶也会因为环境条件的变化而产生老化现象，使性能变坏，寿命下降。

5.必须进行硫化才能使用，热塑性弹性体除外。

6.必须加入配合剂。

其它如比重小、硬度低、柔软性好、气密性好等特点，都属于橡胶的宝贵性能。

表征橡胶物理机械性能的指标：１．拉伸强度：又称扯断强度、抗张强度，指试片拉伸至断裂时单位断面上所承受的负荷，单位为兆帕（MPa），以往为公斤力／平方厘米（kgf/cm2）。

２．定伸应力：旧称定伸强度，指试样被拉伸到一定长度时单位面积所承受的负荷。

计量单位同拉伸强度。

常用的有100％、300％和500％定伸应力。

它反映的是橡胶抵抗外力变形能力的高低。

３．撕裂强度：将特殊试片（带有割口或直角形）撕裂时单位厚度所承受的负荷，表示材料的抗撕裂性，单位为kＮ/ｍ。

４．伸长率：试片拉断时，伸长部分与原长度之比叫作伸长率；用百分比表示。

５．永久变形：试样拉伸至断裂后，标距伸长变形不可恢复部分占原始长度的百分比。

在解除了外力作用并放置一定时间(一般为3分钟)，以%表示。

６．回弹性：又称冲击弹性，指橡胶受冲击之后恢复原状的能力，以%表示。

７．硬度：表示橡胶抵抗外力压入的能力，常用邵尔硬度计测定。

橡胶的硬度范围一般在20~100之间，单位为邵氏A。

二．关于橡胶的几个概念１．橡胶：世界上通用的橡胶的定义引自美国的国家标准ASTM-D1566(America Society of Test and Material)。

定义如下：橡胶是一种材料，它在大的变形下能迅速而有力地恢复其变形，能够被改性(硫化)。