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橡胶工艺学习题集

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一、简答题

1、何谓喷霜?何谓焦烧?其产生原因何在?

答:喷霜即为某些配合剂(如硫磺、促进剂、防老剂、石蜡等)析出胶料或硫化胶表面的现象;造成这种现象的原因主要是某些配合剂用量过大,超过其常温下在橡胶中的溶解度所造成的。焦烧是一种胶料早期硫化的现象,即胶料在硫化前的操作或停放中发生不应有的提前硫化现象;原因是配合不当,炼胶操作不当,胶料冷却停放不当。

2、何谓老化?影响橡胶老化的因素有哪些?

答:橡胶或橡胶制品的在加工、贮存和使用的过程中,由于受到各种外界因素的作用,而逐步失去原有的优良性能,以致最后失去使用价值,这种现象称为橡胶老化;影响因素有热、氧、臭氧、金属离子、电离辐射、光、机械力等。

3、何谓塑炼?其目的意义何在?

答:把具有弹性的生胶变成柔软的具有可塑性的胶料的工艺过程称为塑炼;

生胶塑炼的目的:

一、使生胶获得一定的可塑性,适合混炼、压延、挤出、成型等后续工艺操作;

二、使生胶的可塑性均匀化,以便制得质量均匀的胶料。

4、何谓混炼?其目的意义何在?

答:在炼胶机上将各种配合剂加入到橡胶中制成混合胶的工艺过程叫混炼;使配合剂均匀分散,制得质量均匀的混炼胶,并使胶料具有适合的可塑性;混炼不好,出现配合剂分散不均匀,可塑度过高或低、焦烧、喷霜现象,影响压延等后续工序的正常进行,还会导致产品的性能下降。

5、何谓压延?它包括哪些作业形式?

答:压延工艺是利用压延机辊筒的挤压力作用使胶料发生塑性流动和变形,将胶料制成具有一定断面规格和一定断面几何形状的胶片,或者将胶料覆盖于纺织物表面制成具有一定断面厚度的胶布的工艺加工过程;作业形式:胶料的压片、压型和胶片贴合及纺织物的贴胶、擦胶和压力贴胶。

6、何谓挤出?它有何作用?

答:橡胶的挤出是使胶料通过挤出机连续地制成各种不同形状半成品的工艺过程;应用于制造胎面、内胎、胶管以及各种复杂断面形状或空心、实心、包胶等半成品。7、何谓弹性变形和塑性变形?

答:弹性变形:橡胶在变形后能够恢复其原来状态的形变行为。

塑性变形:橡胶在变形后不能够恢复其原来状态的形变行为(永久变形)分子链间发生了位移8、何谓硫化?它在制品生产中有何意义?硫化是橡胶长分子链进行化学交联反应的过程。

使橡胶获得更完善的物理机械性能和化学性能,使橡胶变为更有使用价值的材料9、何谓硫化介质?

答:橡胶硫化,在大多数情况下,都是在加热的条件下进行的,要对胶料进行加热,就需要使用一种能传递热能的物质,这种物质就称为加热介质

10、何谓挤出膨胀?其产生原因?

答:胶料在压力下从口型挤出后,挤出物直径(或断面尺寸)比口型直径(或断面尺寸)增大,这一现象称为挤出膨胀;由入口效应和剪切变形的弹性变形引起的。

11、口型设计的一般步骤?

答:一、要事先掌握胶料的膨胀率;二、根据胶料膨胀率来确定口型样板的尺寸;

三、取略小于计算值的尺寸。

12、何谓炭黑凝胶?

答:将混炼入炭黑的胶料置于溶剂(如苯、汽油等)中,有一部分吸附于炭黑表面的橡胶,在溶剂中长时间不能溶解,这部分由炭黑和橡胶形成的结合体即为炭黑凝胶,或称结合橡胶。13、何谓压出膨胀?

答:压出膨胀是当胶料离开挤出机的口型后,产生沿长度方向上的收缩和厚度方向上的膨胀,这种收缩现象也称为弹性记忆效应。

14、何谓硫化三要素

答:硫化过程控制的三个主要条件即硫化温度、硫化时间和硫化压力称为硫化三要素

15.写出下列橡胶的代号和化学结构天然橡胶2、丁腈橡胶

3、丙烯酸酯橡胶

4、氯磺化聚乙烯丁基橡胶

1、如何通过配方设计提高硫化胶的耐磨性?答:通过配方设计提高耐磨性的途径如下:

a、选用耐磨性好的胶种,如聚氨酯橡胶、天然橡胶、顺丁橡胶、丁苯橡胶,氯丁胶、丁腈橡胶等。一般磨耗条件下,天然橡胶为好,高温下以丁苯橡胶为好,苛刻条件下(高速)顺丁橡胶为好;

b、加粒子小的活性炭黑以提高耐磨性;白色填料以20nm的白炭黑为好。

c、软化剂起操作助剂使用,以帮助填料的分散,一般不宜超过5份;

d、加入防老剂能改善胶料耐老化性能,从而间接提高耐磨性,一般环境条件下,在天然橡胶中防老剂AW的耐磨性最好,其次是防老剂D+4010及防老剂D+H。

2、以次磺酰胺的硫化反应过程为例,试述防焦剂CTP(N-环己基硫代邻苯二甲酰亚胺)的防焦作用机

理?

答:能够迟延硫化,但又不影响硫化速度和硫化胶性能

代表品种:N-环己基硫代邻苯二甲酰亚胺(CTP或PVI)应用:次磺酰胺类,DM、M、TMTD等也有一定的效果;

CTP是实际上一种MBT(或阳离子物)的捕捉剂。它是通过捕捉MBT达到迟延硫化的目的。因此,使用这种防焦剂时,它只起迟延硫化的作用,而对硫化速度和硫化胶的结构无明显的影响。

防焦剂CTP的用量通常为0.1~0.5份。随着用量增高,防焦效果越大,焦烧时间越长,在0.5份以内,其硫化速度无明显的影响。但当用量太大时,则会使硫化速度稍许减慢

3、如何通过配方设计提高硫化胶的撕裂强度?答:通过配方设计提高撕裂强度的途径如下:

a、选用结晶性的胶种;

b、加粒子小的活性炭黑;

c、软化剂起提高撕裂强度;;

d、交联密度不要过高。

4、如何通过配方设计提高硫化胶的耐疲劳性?答:耐疲劳性配方设计要点如下:

a、采用易于形成多硫键交联的硫化体系;

b、加补强性大的活性填料;

c、软化剂最好是使用松焦油、古马隆树脂、石油树脂等,用量不宜太多;

d、加防老剂可以抑制疲劳过程中的氧和臭氧老化作用,从而提高耐疲劳破坏。5、软化剂和增塑剂的选用原则是什么?

答:在实际配方中对软化剂和增塑剂的选择,常常决定于生胶、填料等的种类和用量以及工艺性能和硫化胶

性能的要求等因素,从其本身来说,选择时主要注意如下几个方面:a、与橡胶的互溶性;

b、对填料的分散影响;

c、对胶料加工性能和粘着性的影响;

d、对硫化胶物理性能和老化性能的影响;

e、对橡胶的污染性的影响;

f、对制品成本的影响。

四、计算题

1、某外胎缓冲胶层,其胶料硫化温度系数为2,在实验室条件下的正硫化条件为140℃×24min,硫化平坦范围为24~100min。在实际生产中,硫化时间为70min,现测出其温度变化如下,判断是否达到了正硫化?

解:a、先求各温度下的硫化强度,所得结果如下

2、橡胶制品的结构如图所示,已知胶层A的厚度4㎜,热扩散系数为1.44×10-3

㎝2

/s,胶层B的厚度10㎜,热扩散系数为1.00×10-3

㎝2

/s,双面加热硫化,制品表面原始温度22℃,模型温度为144℃,试计算制品胶层

B中心温度到达143℃时所需要的时间。

解:先求胶料B的当量厚度H12

/a1=H22

/a2,可得当量厚度H1=1.2㎝;

胶料的总厚度L=H1+2×0.4=2㎝S(z)=0.0082,z=0.51

T=0.51×2×2/(1.44×10-3

)=1416.7s=23.6min

3、一胶轴制品,正硫化条件为140℃×240min,因一次硫化易出现质量问题,故改为逐步升温硫化,第一段为120℃×120min,第二段为130℃×100min,第三段为140℃,问需要多长时间才能达到原有的硫化程度?(k=2)

解:E原=16x240=3840

E1=4x120=480E2=8x100=800E3=16tE原=E1+E2+E3所以t=160min

4、某外胎缓冲胶层,其胶料硫化温度系数为2,在实验室条件下的正硫化条件为140℃×24min,硫化平坦范围为24~100min。在实际生产中,硫化时间为60min,现测出其温度变化如下,判断是否达到了正硫化

橡胶制品的厚度12㎜,热扩散系数为1.44×10-3㎝2/s,双面加热硫化,制品表面原始温度22℃,模型温度144℃,试计算制品胶层中心温度到达143℃时所需要

的时间

S(z)=0.0082,z=0.51

T=0.51×1.2×1.2/(1.44×10-3

)=510s=8.5min

=333.4

C、求与成品硫化效应相同的试片等效硫化时间令E缓=E试

t=41.7min

从试片的等效硫化时间远大于其实际的硫化时间看,试片的硫化条件必须调整,方法如下:延长硫化时间至41.7min(130℃下)

或提高硫化温度,若硫化时间不变,硫化温度提高至140.6℃

7.某橡胶制品硫化条件为130℃×20min,问140℃和120℃各需的硫化时间为多少?根据范特霍夫公式各需10min和40min.

8.五、填空题

9.1、天然橡胶的主要成分为橡胶烃,由异戊二烯基组成。

10.2、硫化过程控制的三个主要条件即硫化温度、硫化压力、硫化时间称为硫化三要素。

11.3、在实际中通常按硫磺用量及其与促进剂的配比情况,划分为四种典型配合的硫化体系即常硫量硫化体系、半有效硫化体系、有效硫化体系和无硫硫化体系。

12.4、槽法炭黑含有较多的含氧基团,使炭黑表面呈现酸性的性质,有迟延硫化的作用,而炉法炭黑表面呈现碱性的性质,有促进硫化的作用。

13.5、密炼机的混炼历程主要是配合剂与橡胶的混炼过程,包括三个阶段即湿润阶段、分散阶段和捏炼阶段。6、开炼机塑炼的操作方法有薄通塑炼法、包辊塑炼、

爬架子法和化学塑解剂塑炼法。7、正硫化时间的测定方法包括物理化学方法、物理机械性能测定法和专用仪器测定法。8、通用型丁腈橡胶具有优良的耐油性,它是由丁二烯和丙烯腈共聚而成。9、橡胶的硫化反应过程包括诱导阶段、交联反应阶段、网构成熟阶段等三个阶段。10、混炼胶的快速检验项目包括可塑性测定、比重的测定和硬度等项目的测定。11、开炼机塑炼的控制工艺条件有辊温、辊距、塑炼时间、速比和装机容量。

14.12、可塑度的测量方法包括威廉可塑计测量法、华莱士快速可塑计测量法、德坲可塑计量法、门尼粘度计测量法和压出粘度计测量法。

15.13、橡胶配合体系包括硫化体系、补强填充体系、增塑体系、防老体系

名词解释∶

1.橡胶:是一种有机高分子材料,能够在大的变形(高弹性)下迅速恢复其

形变;能够被改性(硫化);改性的橡胶不溶于(但能溶胀于)沸腾的苯、甲乙酮、乙醇和甲苯混合液等溶剂中;改性的橡胶在室温下被拉伸到原长的2倍并保持1min 后除掉外力,它能在1min内恢复到原长的1.5倍以下。

2.格林强度:未经硫化的拉伸强度

3.冷流性:生胶或未硫化胶在停放过程中因为自身重量而产生流动的现象。4.活性剂:配入橡胶后能增加促进剂活性,能减少促进剂用量或降低硫化反

应温度,缩短硫化时间的物质

5.促进剂的迟效性

6.焦烧:加有硫化剂的混炼胶在加工或停放过程中产生的早期硫化现象。焦

烧现象本质是硫化,胶料局部交联焦烧:加有硫化剂的混炼胶在加工或停放过程中产生的早期硫化现象。焦

烧现象本质是硫化,胶料局部交联

7.工艺正硫化时间:胶料从加入模具中受热开始到转矩达到M90所需要的

时间。%90)(90LHLMMMM

8.硫化返原:又称返硫,是胶料处于过硫化状态,胶料的性能不断下降的现象。

9.硫化效应:硫化强度与硫化时间的乘积,用E表示。

10.防老剂的对抗效应:防老剂(抗氧剂)并用后产生的防护效能低于参

加并用的各抗氧剂单独使用的防护效能之和

11.防老剂的协同效应:防老剂(抗氧剂)并用后的防护效能大于各抗氧

剂单独使用的效能之和,是一种正效应。

12.软质炭黑:粒径在40nm以上,补强性低的炭黑

13.硬质炭黑:粒径在40nm以下补强性高的炭黑

14.14.结合橡胶:也称为炭黑凝胶,是指炭黑混炼胶中不能被它的良溶剂溶解炭黑的二次结构:又称为附聚体,凝聚体或次生结构,它是炭黑聚

集体间以范德华力相互聚集形成的空间网状结构,不牢固,在与橡胶混炼是易被碾压粉碎成为聚集体。

16.增塑剂:增塑剂又称为软化剂,是指能够降低橡胶分子链间的作用力,

改善加工工艺性能,并能提高胶料的物理机械性能,降低成本的一类低分子量化合物。

17.塑炼:塑炼是指通过机械应力、热、氧或加入某些化学试剂等方式,使橡

胶由强韧的高弹性状态转变为柔软的塑性状态的过程

18.压延效应压延后胶片出现性能上的各项异性现象

19.抗氧指数又称塑性保持率,是指生胶在140℃×30min前后华莱士塑

性值的比值,其大小反映生胶抗热氧化断链的能力

1.碳链橡胶中,不饱和橡胶有__NR__、__SBR__、___BR__、__IR__,饱和橡胶有__EPM_、__EPDM_、__IIR_、_FPM_、_ACM_;

杂链橡胶有_聚氨酯橡胶PU_、__聚硫橡胶T__;元素有机橡胶包括_硅橡胶MVQ__等。

2.通用合成橡胶包括__丁苯橡胶SBR___、__顺丁橡胶BR__、__异戊橡胶IR__、__氯丁橡胶CR__、__乙丙橡胶EPR__、_丁基橡胶IIR_和_丁腈橡胶NBR_。3.天然橡胶中包含的非橡胶成分有____蛋白质____、____丙酮抽出物_____、_____少量灰分____、____水分____和_______。

4.?目前所有弹性体中,弹性最好的橡胶是_NR_(BR是通用橡胶中最好

的)______,比重最小的橡胶是_______,耐磷酸酯油类的橡胶是_乙丙橡胶______,气密性最好的橡胶是_CO_,气透性最好的橡胶是_硅橡胶______,耐压减振性好的橡胶是_______,广泛用作胶粘剂的橡胶是_硅橡胶______,具有生理惰性的橡胶是_硅橡胶______,滞后损失、生热大的橡胶是________,抗湿滑性差的橡胶是_BR______,耐高低温性最好的橡胶是________,耐磨性最好的橡胶是______。5.NBR根据丙烯腈的含量可分为____极高CAN含量____、__高CAN含量__中高CAN含量____、___中CAN含量___和__低CAN含量__五类

6.6.根据废橡胶的来源,再生胶可分为_轮胎再生胶__、_杂品再生胶__和_乳化制

7.品再生胶__。

8.7.促进剂按结构可分为___噻唑类___、___二硫代磷酸盐类___、___秋兰姆类

___、____二硫代氨基甲酸盐类___、___黄原酸盐类___、__次磺酰胺类___、__硫脲类__、___醛胺类___和__胍类(D)__九类;按PH值可分为___酸性___、___中性___和___碱性___三类;按硫化速度可分为___慢速促进剂___、___中速促进剂__、___准速促进剂___、___超速促进剂__和___超超速促进剂___五类。8.促进剂N-环己基-2-苯并噻唑次磺酰胺的英文缩写___CZ___,结构式为

9.__________P54_____________,呈_中__性,__准__速级,________后___效性促进剂;二硫化二苯并噻唑的英文缩写为_____DM______,结构式为___P54___,呈___酸性___性,__准___速级促进剂;四甲基二硫化秋兰姆的英文缩写为__TMTD__,结构式为__P55___,呈_酸__性,_超_速级促进剂。

10.9.硫化的本质是__化学交联__。

11.10.平衡硫化体系具有优良的____耐热老化_____性能和____耐疲劳_____性能

12.交联效率参数E越大,交联效率越_______。

13.12.NR热氧老化后表观表现为____变软发粘_____,BR热氧老化后表现为___ 14.变硬发脆___。

15.13.?链终止型防老剂根据其作用方式可分为_加工反应型__、_防老剂与橡胶单

16.体共聚型_和_高分子量防老剂_三类;胺类和酚类防老剂属于__加工反应型_。17.14.当防老剂并用时,可产生___对抗____、____加和___和协同效应,根据产生

18.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。19.15.?填料的活性越高,橡胶的耐疲劳老化性越_差______。?

20.16.非迁移性防老剂与一般防老剂相比,主要是具有____________性、_______ 21.性和_______性。

22.17.炉法炭黑的表面粗糙度比槽法炭黑___小____,其表面含氧基团比槽法炭黑

23.___少___,呈__碱__性,会使胶料的焦烧时间_____。

24.18.炭黑的结构度越高,形成的包容橡胶越___多____,胶料的粘度越__高__,25.压出性能____越好___,混炼的吃粉速度___慢____,在胶料中的分散性越___日益_

26.炭黑的粒径越小,混炼的吃粉速度越___慢____,在胶料中的分散性越____ 27.难___;炭黑的粒径越___小____,粒径分布越_______,对橡胶的补强性越高。28.20.根据制法不同,白炭黑分为___气相法____白炭黑和___沉淀法____白炭黑;

29.测定表明,白炭黑表面只有___硅氧烷基和羟____基存在。

30.21.吸留橡胶生成量的多少与炭黑的___结构____有关,而混炼时结合橡胶生成

31.量的多少与炭黑的___比表面积____有关。

32.22.胶料中填充炭黑会使其电阻率下降,炭黑的粒径越__小__、结构度越__高___、

33.表面挥发分__大___、炭黑用量__大___,电阻率越低生胶塑炼前的准备工作包括___选胶____、____烘胶___和___切胶____处理过程。

34.24.当橡胶的门尼粘度为_______时可不用塑炼。

35.25.低温机械塑炼过程中,橡胶的分子量分布逐渐变__窄__(窄或宽)。26.氧

在橡胶的机械塑炼过程中起着_使生成的大分子自由基稳定_和_引起大分

36.子氧化裂解_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______稳定______作用,而在高温下氧起______裂解______作用。37.27.根据增塑机理不同,可以将化学塑解剂分为三种类型__自由基受体型___、38.____引发型____和____混合型___;在低温塑炼时使用的苯醌和偶氮苯属于_____自由基受体型_____增塑剂,又叫_____链终止_____塑解剂,在高温下使用的过氧化苯甲酰、偶氮二异丁腈属于___引发____型化学塑解剂。28.密炼机塑炼NR时,其排胶温度一般控制在____50-60℃(140~160℃)_____

39.范围,快速密炼机塑炼,排胶温度可能达到__140℃_(180℃?)__,SBR用密炼机塑炼时,排胶温度应控制在__130℃(140℃)___以下,否则产生生胶塑炼前的准备工作包括___选胶____、____烘胶___和___切胶____处理过程。40.24.当橡胶的门尼粘度为_______时可不用塑炼。

41.25.低温机械塑炼过程中,橡胶的分子量分布逐渐变__窄__(窄或宽)。26.氧在橡胶的机械塑炼过程中起着_使生成的大分子自由基稳定_和_引起大分

42.子氧化裂解_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______稳定______作用,而在高温下氧起______裂解______作用。43.27.根据增塑机理不同,可以将化学塑解剂分为三种类型__自由基受体型___、44.____引发型____和____混合型___;在低温塑炼时使用的苯醌和偶氮苯属于_____自由基受体型_____增塑剂,又叫_____链终止_____塑解剂,在高温下使用的过氧化苯甲酰、偶氮二异丁腈属于___引发____型化学塑解剂。28.密炼机塑炼NR时,其排胶温度一般控制在____50-60℃(140~160℃)_____

45.范围,快速密炼机塑炼,排胶温度可能达到__140℃_(180℃?)__,SBR用

密炼机塑炼时,排胶温度应控制在__130℃(140℃)___以下,否则产生__凝胶(支化和凝胶)___,反而使可塑度降低。

46.29.开炼机混炼时应最后添加的配合剂是__硫化剂____,目的是_______。30.开炼机混炼时前后辊温度应保持___5-10度____温差,NR易包__热(前?)47.__辊,多数合成橡胶易包__冷(后)__辊,因合成橡胶混炼时生热量比NR多,故混炼时的两辊温度均应比NR___低___。

48.31.压延时胶料只沿着辊筒的__横压力作用_?_______流动,没有轴向流动,因

49.此属于_塑性?______流动状态。

50.32.胶片压延工艺可分为___压片_____、____贴合______和____压型_____;纺织物挂胶艺可分为___浸胶浆_____、____帘布贴胶_____和__帆布擦胶_。33.为减小挠度对压延半成品宽度方向上厚度不均匀的影响,通常采用三种补偿

51.方法,即_凹凸系数法_、_辊筒轴交叉法_和辊筒预弯曲法。

52.34.压延和压出时胶料均需热炼,热炼包括粗炼和细炼两个阶段,粗炼的目的是

53._使胶料变软,获得热流动性,细炼的目的是___补充混炼均匀,获得必要的热可塑性____。

54.35.根据胶料在单螺杆中的运动情况,可将螺杆的工作部分分为喂料__喂料段_、

55.___压缩段___和___挤出段____三段。

56.简述天然橡胶的化学结构及其特性。NR中有双键,能够与自由

57.基、氧、过氧化物、紫外光及自由基抑制剂反应。NR中有甲基(供电基),

使双键的电子云密度增加,α-H的活性大,使NR更易反应(易老化、硫化速度快58.①SBR与NR相比,哪一种更耐热氧老化

59.答:SBR(丁苯橡胶),

60.②EPDM与IIR相比,哪一种更耐臭氧老化

61.答:EPDM(乙丙橡胶),

62.③NBR与CR相比,哪一种更耐石油类油类

63.答:NBR(丁腈橡胶),

64.④CR与BR相比,哪一种更耐臭氧老化

65.答:CR(氯丁橡胶),

66.⑤BR与NR相比,哪一种冷流性大哪一种回弹性大

67.答:BR冷流性、回弹性较大

68.根据用途选择一种适当的橡胶①制造水胎或硫化胶囊(乙丙橡胶)

②制造内胎(丁基橡胶)

③制造耐230℃在石油介质中连续工作的密封件(氟橡胶)

④具有一定阻燃性、机械强度较高、耐酸碱的运输带覆盖胶(氯丁橡胶)69.4.鉴别橡胶∶①两包生胶标识模糊,已知其中一包是SBR-1502,另一包是BR-DJ9000,试选择一种方法,将其准确地区分开来。

②有两块外观均为黑色的混炼胶,已知其一是掺有少许炭黑的CR,另一块是掺有少许炭黑的BR胶,试至少用两种最简单(不用任何

试从化学结构上说明IIR(丁基橡胶)为何具有优良的耐老化和耐气透性硅橡胶为何耐高温看出分子主链周围有密集的侧甲基,且无极性基团和活性基团。异戊二烯的数量相当于主链上每100个碳原子才有一个双键(单个存在),可近似看作饱

和橡胶,所以它耐老化,透气性好。对于硅橡胶来说,硅橡胶是分子主链中为—Si—O—无机结构,热稳定性好,因此耐高温

70.为什么丁苯胶的硫化速度比天然胶慢,因为NR有推电子的侧甲基,而丁苯橡胶有弱吸电子的苯基和乙烯基侧基

71.什么是再生胶橡胶再生过程的实质是什么再生胶有何用途

答:再生胶的定义:由废旧橡胶制品和硫化胶的边角废料、经粉碎、脱硫等加工处理制得的具有塑性和粘性的材料。实质:橡胶的再生是废胶在增塑剂(软化剂和活化剂)、氧、热和机械剪切的综合作用下,部分分子链和交联点发生断裂的过程。应用:(1)在轮胎工业中,再生胶主要用于制造垫带,另外也可用于外胎中的钢丝胶、三角胶条以及小型轮胎、力车胎中等。(2)在工业用橡胶制品中也有应用,如胶管、胶板等橡胶制品中。

8.硫化剂的作用是什么焦烧现象产生的原因有哪些?如何预防焦烧现象?

答:硫化的本质是橡胶线型大分子网络化,硫化剂会与橡胶反应生成交联键,使之成为三维网状结构。焦烧现象产生的原因有(1)促进剂选用不当(内因)(2)加工温度过高(3)冷却不充分(4)加工时间过长(5)配合剂分散不均匀。预防焦烧现象的措施:(1)使用迟效性促进剂,如次磺酰胺类促进剂(2)控制加工温度不要过高;冷却充分才折叠停放(3)在保证配合剂分散的情况下,尽可能缩短加工时间(4)使用防焦剂(scorchretarder)如CTP。

9.喷霜产生的原因是什么为避免喷霜应采取哪些措施

答:混炼胶产生喷霜的原因:配合剂与橡胶的相容性差、配合剂用量过多、加工温度过高,时间过长、停放时降温过快,温度过低、配合剂分散不均匀。硫化胶产生喷霜的原因:与橡胶相容性差的防老剂或促进剂用量多了、胶料硫化不熟,

欠硫、使用温度过高,贮存温度过低、胶料过硫,产生返原。减轻喷霜的措施:低温炼胶、使用不溶性硫黄、用硫载体取代部分硫黄、适当提高混炼胶的停放温度(25~30℃)、采用促进剂或防老剂并用,减少单一品种的用量、胶料中添加能够溶解硫黄的增塑剂如煤焦油、古马隆树脂、使用防喷剂(bloominginhibitor)。10.CR(氯丁橡胶)适用的硫化剂是什么为什么不用硫磺硫化过氧化物。与硫磺硫化的硫化胶相比,过氧化物硫化胶的网络结构中的交联

键为C-C键,键能高,热、化学稳定性高,具有优异的抗热氧老化性能,且无硫化返原现象,故而不用硫磺硫化

促进剂DM、TMTD、NOBS、D、DZ、CZ在天然橡胶中的抗硫化返原能力的顺序如何

答:DM>NOBS>TMTD>DZ>CZ>D

12.已知有下列交联网络,请你说出与其相对应的硫化体系①-C-C-②-C-O-C-③-C-S1-C-和-C-S2-C-④-C-S1-C-、-C-S2-C-和-C-SX-C-(其中以多硫交联键为主)⑤-C-S1-C-、-C-S2-C-和-C-SX-C-(其中以单硫键和双硫键为主)

答:依次是:过氧化物硫化体系、酚醛树脂硫化体系、有效硫化体系、传统硫化体系、半有效硫化体系

13.什么是传统硫化体系、有效硫化体系和半有效硫化体系

答:传统硫磺硫化体系是指二烯类橡胶的通常硫磺用量范围的硫化体系,可制得软质高弹性硫化胶,配合方式:硫黄和促进剂用量为通常用量。有效硫化体系是在传统硫化体系的基础上改变了硫∕促进剂的比例,配合得到的硫化胶网络中单键和双键的含量占90%以上,网络具有极少主链改性,硫磺的利用率很高。半有效硫化体系是一种促进剂和硫磺的用量介于以上两种之间,所得硫化胶即具有适

量的多硫键,又有适量的单、双硫交联键,使其具有较好的动态性能,又有中等的耐热氧老化性能的硫化体系。

14.试说明NR中不同硫磺用量和促进剂用量对硫化体系类型、交联

结构及硫化胶性能的影响。

答:NR的普通硫磺硫化体系,促进剂0.5-0.6份,硫磺2.5份,所得硫化胶网络70%以上为多硫交联键,硫化胶具有良好的初始疲劳性能,室温下有优良的动静态性能,但不耐热氧老化。高促低硫(促进剂3-5份,硫化剂0.3-0.5份)或无硫,为有效硫化体系,交联结构中单、双硫键占90%,硫化橡胶有较高的抗热氧老化性能,但起始动态疲劳性差。促进剂、硫磺用量介于以上两种之间,为半有效硫化体系,交联结构中多硫键与单双硫键相当,硫化胶有较好的动态性能,又有中等程度的耐热氧老化性能。促进剂与硫等物质的量,为平衡硫化体系,交联结构有单硫、多硫、双硫,硫化胶有优良的耐热老化性和耐疲劳性

引起橡胶老化的内因、外因有哪些

答:内因有橡胶分子链结构(双键、a-H)、橡胶内金属离子、橡胶中的配合剂;外因有物理因素(热、光、电、应力、应变、辐射、水)、化学因素(O2、O3、SO2、H2S、酸、碱、金属离子)、生物因素(微生物(细菌、酶)、昆虫(白蚁)16.为什么IR(异戊橡胶)、NR(天然橡胶)热氧老化后变软,BR(顺丁橡胶)、SBR(丁苯橡胶)和NBR(丁腈橡胶)热氧老化后变硬

答:因为IR、NR的化学结构主要是顺-1,4-聚异戊二烯,链稀烃发生a-H反应,a-H 易于脱掉形成烯丙基自由基,分子链裂解,形成小的分子链,故热氧老化后变软。BR、SBR、NBR结构中都含有丁二烯,在进行氧化后发生分子间的交联,所以热氧老化后变硬。

17.不饱和碳链橡胶的吸氧曲线是什么形状的曲线可分为几个阶段每个阶段各有何特点根据下图三种橡胶吸氧动力学曲线判断它们的耐热氧化的顺序

不饱和碳链橡胶的吸氧曲线呈S型,可分为三个阶段。第一阶段吸氧量小,吸氧速度基本恒定,此阶段橡胶性能虽有所下降但不显着,是橡胶的使用期。第二阶段是自动催化氧化阶段,吸氧速度急剧增大,在此段后期,橡胶已深度氧化变质,丧失使用价值。第三阶段是氧化反应结束阶段,吸氧速度先变慢后趋于恒速最后降至零,氧化反应结束。判断顺序:?

18.橡胶臭氧老化的物理防护方法有几种

答:四种,分别是橡胶并用、橡塑共混、表面涂层、加抗臭氧蜡

炭黑的粒径、结构度、表面活性及表面含氧基团对胶料的混炼、

加工工艺性能和焦烧性有何影响

答:对于混炼,粒径:粒径小,吃料慢,难分散,生热高,黏度高;结构:结构高,吃料慢,易分散,生热高,黏度高;活性:活性高,生热高,黏度高,对吃料、分散影响不显着。对于加工工艺(压延、挤出),炭黑粒径小、结构度高、用量大,压延挤出半成品表面光滑,收缩率低,压出速度快。对于焦烧性,炭黑表面含氧基团多,pH值低,硫化速度慢;炭黑粒径小,结构高,易焦烧,硫化速度快。

橡胶生产工艺简介分析

橡胶生产工艺简介 1 综述 橡胶制品的主要原料是生胶、各种配合剂、以及作为骨架材料的纤维和金属材料,橡胶制品的基本生产工艺过程包括塑炼、混炼、压延、压出、成型、硫化6个基本工序。 橡胶的加工工艺过程主要是解决塑性和弹性矛盾的过程,通过各种加工手段,使得弹性的橡胶变成具有塑性的塑炼胶,在加入各种配合剂制成半成品,然后通过硫化是具有塑性的半成品又变成弹性高、物理机械性能好的橡胶制品。 2 橡胶加工工艺 2.1塑炼工艺 生胶塑炼是通过机械应力、热、氧或加入某些化学试剂等方法,使生胶由强韧的弹性状态转变为柔软、便于加工的塑性状态的过程。 生胶塑炼的目的是降低它的弹性,增加可塑性,并获得适当的流动性,以满足混炼、亚衍、压出、成型、硫化以及胶浆制造、海绵胶制造等各种加工工艺过程的要求。 掌握好适当的塑炼可塑度,对橡胶制品的加工和成品质量是至关重要的。在满足加工工艺要求的前提下应尽可能降低可塑度。随着恒粘度橡胶、低粘度橡胶的出现,有的橡胶已经不需要塑炼而直接进行混炼。 在橡胶工业中,最常用的塑炼方法有机械塑炼法和化学塑炼法。机械塑炼法所用的主要设备是开放式炼胶机、密闭式炼胶机和螺杆塑炼机。化学塑炼法是在机械塑炼过程中加入化学药品来提高塑炼效果的方法。 开炼机塑炼时温度一般在80℃以下,属于低温机械混炼方法。密炼机和螺杆混炼机的排胶温度在120℃以上,甚至高达160-180℃,属于高温机械混炼。 生胶在混炼之前需要预先经过烘胶、切胶、选胶和破胶等处理才能塑炼。 几种胶的塑炼特性: 天然橡胶用开炼机塑炼时,辊筒温度为30-40℃,时间约为15-20min;采用密炼机塑炼当

温度达到120℃以上时,时间约为3-5min。 丁苯橡胶的门尼粘度多在35-60之间,因此,丁苯橡胶也可不用塑炼,但是经过塑炼后可以提高配合机的分散性 顺丁橡胶具有冷流性,缺乏塑炼效果。顺丁胶的门尼粘度较低,可不用塑炼。 氯丁橡胶得塑性大,塑炼前可薄通3-5次,薄通温度在30-40℃。 乙丙橡胶的分子主链是饱和结构,塑炼难以引起分子的裂解,因此要选择门尼粘度低的品种而不用塑炼。 丁腈橡胶可塑度小,韧性大,塑炼时生热大。开炼时要采用低温40℃以下、小辊距、低容量以及分段塑炼,这样可以收到较好的效果。 2.2混炼工艺 混炼是指在炼胶机上将各种配合剂均匀的混到生胶种的过程。混炼的质量是对胶料的进一步加工和成品的质量有着决定性的影响,即使配方很好的胶料,如果混炼不好,也就会出现配合剂分散不均,胶料可塑度过高或过低,易焦烧、喷霜等,使压延、压出、涂胶和硫化等工艺不能正常进行,而且还会导致制品性能下降。 混炼方法通常分为开炼机混炼和密炼机混炼两种。这两种方法都是间歇式混炼,这是目前最广泛的方法。 开炼机的混合过程分为三个阶段,即包辊(加入生胶的软化阶段)、吃粉(加入粉剂的混合阶段)和翻炼(吃粉后使生胶和配合剂均达到均匀分散的阶段)。 开炼机混胶依胶料种类、用途、性能要求不同,工艺条件也不同。混炼中要注意加胶量、加料顺序、辊距、辊温、混炼时间、辊筒的转速和速比等各种因素。既不能混炼不足,又不能过炼。 密炼机混炼分为三个阶段,即湿润、分散和涅炼、密炼机混炼石在高温加压下进行的。操作方法一般分为一段混炼法和两段混炼法。 一段混炼法是指经密炼机一次完成混炼,然后压片得混炼胶的方法。他适用于全天然橡胶或掺有合成橡胶不超过50%的胶料,在一段混炼操作中,常采用分批逐步加料法,为使胶料不至于剧烈升高,一般采用慢速密炼机,也可以采用双速密炼机,加入硫磺时的温度必须低

橡胶工艺学教学大纲

橡胶工艺学教学大纲 课程编号:0303101 现代橡胶工艺学总学时:48(64*) Principles of Rubber Processing 总学分:3(4*) 课程性质:专业必修课 开设学期及学时分配:高分子科学与工程专业本科第六学期,共16周,每周3学时; 高分子科学与工程专业专科第四学期,共16周,每周4学时; 适用专业及层次:适用于高分子科学与工程专业的本科和专科学生先行、后继课程情况:先行课程:《高分子化学》、《高分子物理》等 后继课程:《橡胶制品设计与制造》、《现代橡胶配方设计》、《轮胎设计与制造》 推荐参考书:《橡胶工业手册》、《橡胶化学》、《橡胶工艺原理》、《橡胶化学与物理》一、课程目的与要求 学完该课程,学生应该具有的知识和能力: 1、具备橡胶配合和加工的基本知识,为后继课程、毕业设计、毕业后的工作打下坚实的理论基础; 2、能独立地阅读并理解有关文献、资料,具有一定的分析与解决问题的能力; 3、具有从事简单配方设计、工艺条件选定的能力。 二、课程内容与学时分配: 绪论 ,1学时,,2学时*, 1)橡胶的概念 2)橡胶材料的特点 3)橡胶性能的表征

4)橡胶的用途 5)该课程的主要内容 6)橡胶的发展历史 第一章生胶 ,7学时,,10学时*, 第一节生胶的分类 第二节天然橡胶 1)天然橡胶的制造、分类与分级 2)天然橡胶的组成、结构与性质 3)合成聚异戊二烯橡胶 4)反式聚异戊二烯橡胶 5)天然橡胶的用途 第三节丁苯橡胶 1)丁苯橡胶的制造与分类 2)丁苯橡胶的结构 3)丁苯橡胶的性能 4)丁苯橡胶的用途 1 第四节顺丁橡胶 1)聚丁二烯橡胶的分类 2)顺丁橡胶的结构 3)顺丁橡胶的性能 4)顺丁橡胶的用途 第五节乙丙橡胶 1)乙丙橡胶的分类 2)乙丙橡胶的结构

青岛科技大学《橡胶及塑料加工工艺》复习重点

名词解释 链段:链段是指高分子链上划分出来的可以任意取向的最小单元。 柔顺性:高分子链能够改变其构象的性质 均聚物:由一种单体聚合而成的聚合物称为均聚物。 共聚物:由两种或两种以上不同单体经聚合反应而得的聚合物。 近程结构:一个或几个结构单元的化学组成、空间结构及其与近程邻近基团间的键接关系。 远程结构:相距较远的原子(团)间在空间的形态及其相互作用。 取向态结构:由于大分子链的取向而形成的聚集态结构。 聚集态结构:高分子材料中分子链与链间的排列与堆砌结构。 构象:分子中由于共价单键的旋转所表现出的原子或基团的不同空间排列。 构型:在立体化学中,因分子中存在不对称中心而产生的异构体中的原子或取代基团的空间排列关系。 松弛时间:黏弹性材料作松弛试验时,应力从初始值降至1/e(=0.368)倍所需的时间。 普弹性:材料瞬时产生的由内能变化导致的可逆小形变的特性 高弹性:小应力作用下由于高分子链段运动而产生很大的可逆形变的性质。所产生的形变称为高弹形变。 强迫高弹性:玻璃态高分子在大应力作用下由熵变导致的大形变,升温后可回复。 玻璃化转变温度:是玻璃态物质在玻璃态和高弹态之间相互转化的温度 粘流温度:Tf为高弹态与粘流态间的转变温度,叫做粘流温度或软化温度 力学松弛:由分子运动的松弛特性导致的高分子力学性能也具有时间依赖性的特性。 蠕变:恒温、恒负荷下,高聚物材料的形变随时间的延长逐渐增加的现象 应力松弛:恒温恒应变下,材料内部的应力随时间延长而逐渐衰减的现象。 滞后现象:聚合物在交变应力作用下应变落后于应力的现象称为滞后现象 内耗:聚合物在交变应力作用下,产生滞后现象,使机械能转变为热能的现象。 流变性:物质在外力作用下的变形和流动性质,主要指加工过程中应力,形变,形变速率和粘度之间的联系 剪切变稀流体:流动时表现粘度随剪切应力或剪切速率增加而逐渐下降的流体 挤出胀大:挤出机挤出的高聚物熔体直径比挤出模孔直径大的现象。 切力增稠流体:流动时表现粘度随剪切应力或剪切速率增加而逐渐增大的流体。 熔融指数:表示塑胶材料加工时的流动性的数值 门尼粘度:反映橡胶加工性能的好坏和分子量高低及分布范围宽窄的数值 可塑度:是指被测试样在一定外力作用下产生压缩形变的大小和除去外力后保持形变的能力。 高分子的基本概念、高分子的结构 1. 高分子有何特征? (1)分子量很高或分子链很长,这是高分子化合物最根本的特点。 (2)高分子是由很大数目的结构单元通过共价键相连接而成(均聚物,共聚物) (3)高分子的结构具有不均一性(多分散性) (4)大多数高分子的分子链具有一定的柔顺性 2. 试分析线型、支链型、交联型高分子的结构和性能特点? 线型:形状:整条高分子犹如一条又细又长的线,大分子既可卷曲成团,也可舒展成直线,这取决于高分子链本身的柔性及所处的外部条件。通常各种橡胶、大多数的纤维、塑料等都属线形大分子。特点:既可溶解又可熔融,易于加工成型。 支链型:链分子在二维空间键合增长所形成的高聚物。其主链上带有长短不一的支链,支链的形状有星型、梳型、无规支链型等几种。特点:与线形大分子相比,带短支链的高聚物更易溶解和熔融,且机械强度低此外,支链型高聚物大分子上有叔碳原子,其反应活性高,所以热稳定性差,易老化变硬变脆。 交联型:高分子链之间通过支链或某种化学键相键接,形成的三维网状大分子热固性塑料、硫化橡胶都属于网状大分子。特点:若分子间形成网状结构,则整个高聚物可看成一个大分子,既不溶解也不熔融,只能熔胀。随着分子间交联程度的增加,材料的弹性降低,但机械强度和硬度都增加 3. 以丁二烯和苯乙烯共聚物为例,说明单体共聚方式对高聚物性能的影响。 1)75%的丁二烯和25%的苯乙烯无规共聚,共聚物具有良好的弹性,是丁苯橡胶; 2)20%的丁二烯和80%的苯乙烯接枝共聚,共聚物是韧性很好的耐冲击PS塑料;

橡胶工艺学课程习题答案

橡胶工艺学课程习题 一.名词解释∶ 1.橡胶:是一种有机高分子材料,能够在大的变形(高弹性)下迅速恢复其形变;能够被改性(硫化);改性的橡胶不溶于(但能溶胀于)沸腾的苯、甲乙酮、乙醇和甲苯混合液等溶剂中;改性的橡胶在室温下被拉伸到原长的2倍并保持1min 后除掉外力,它能在1min 内恢复到原长的1.5倍以下。 2.格林强度:未经硫化的拉伸强度 3.冷流性:生胶或未硫化胶在停放过程中因为自身重量而产生流动的现象。 4.活性剂:配入橡胶后能增加促进剂活性,能减少促进剂用量或降低硫化反应温度,缩短硫化时间的物质 5.促进剂的迟效性 6.焦烧:加有硫化剂的混炼胶在加工或停放过程中产生的早期硫化现象。焦烧现象本质是硫化,胶料局部交联 7.工艺正硫化时间:胶料从加入模具中受热开始到转矩达到M 90所需要的时间。%90)(90?-+=L H L M M M M 8.硫化返原:又称返硫,是胶料处于过硫化状态,胶料的性能不断下降的现象。 9.硫化效应:硫化强度与硫化时间的乘积,用E 表示。? 10.防老剂的对抗效应:防老剂(抗氧剂)并用后产生的防护效能低于参加并用的各抗氧剂单独使用的防护效能之和 11.防老剂的协同效应:防老剂(抗氧剂)并用后的防护效能大于各抗氧剂单独使用的效能之和,是一种正效应。 12.软质炭黑:粒径在40nm 以上,补强性低的炭黑 13.硬质炭黑:粒径在40nm 以下补强性高的炭黑 14.结合橡胶:也称为炭黑凝胶,是指炭黑混炼胶中不能被它的良溶剂溶解

的那部分橡胶。 15 .炭黑的二次结构:又称为附聚体,凝聚体或次生结构,它是炭黑聚集体间以范德华力相互聚集形成的空间网状结构,不牢固,在与橡胶混炼是易被碾压粉碎成为聚集体。 16.增塑剂:增塑剂又称为软化剂,是指能够降低橡胶分子链间的作用力,改善加工工艺性能,并能提高胶料的物理机械性能,降低成本的一类低分子量化合物。 17.塑炼:塑炼是指通过机械应力、热、氧或加入某些化学试剂等方式,使橡胶由强韧的高弹性状态转变为柔软的塑性状态的过程 18.压延效应压延后胶片出现性能上的各项异性现象 19. 抗氧指数又称塑性保持率,是指生胶在140℃×30min前后华莱士塑性值的比值,其大小反映生胶抗热氧化断链的能力。 二.填空∶ 1.碳链橡胶中,不饱和橡胶有__NR __、__SBR __、___BR __、__IR __, 饱和橡胶有__EPM _、__EPDM _、__IIR _、_FPM _、_ACM _; 杂链橡胶有_聚氨酯橡胶PU _、__聚硫橡胶T __;元素有机橡胶包括_硅橡胶MVQ __等。 2.通用合成橡胶包括__丁苯橡胶SBR ___、__顺丁橡胶BR __、__异戊橡胶IR __、__氯丁橡胶CR __、__乙丙橡胶EPR __、_丁基橡胶IIR _和_丁腈橡胶NBR _。 3.天然橡胶中包含的非橡胶成分有____蛋白质____、____丙酮抽出物_____、_____少量灰分____、____水分____和_______。 4.?目前所有弹性体中,弹性最好的橡胶是_NR_(BR是通用橡胶中最好的)______,比重最小的橡胶是_______,耐磷酸酯油类的橡胶是_乙丙橡胶______,气密性最好的橡胶是_CO _,气透性最好的橡胶是_硅橡胶______,耐压减振性好的橡胶是_______,广泛用作胶粘剂的橡胶是_硅橡胶______,具有生理惰性的橡胶是_硅橡胶______,滞后损失、生热大的橡胶是________,抗湿滑性差的橡胶是_BR______,耐高低温性最好的橡胶是________,耐磨性最好的橡胶是______。 5.NBR根据丙烯腈的含量可分为____极高CAN含量____、__高CAN含量__、____中高CAN含量____、___中CAN含量___和__低CAN含量__五类。

橡胶工艺学教学大纲

橡胶工艺学教学大纲 橡胶工艺学教学大纲第一部分原材料与配合 前六章系统地论述了橡胶及其配合体系(各种弹性体的结构与性能及其应用、硫化、补 强与填充、老化防护、增速)以及共混的原理与方法。 第一章生胶 本章内容与基本要求? 1(掌握天然橡胶及通用合成橡胶的结构、性能; 2(掌握特种合成橡胶的结构及主要特性; 3(了解新形态橡胶的结构及特性; 4(了解再生橡胶的制造特性; 5(掌握再生胶的使用特点。 本章主要参考资料? 1(橡胶工业手册,第一分册 2(橡胶化学,王梦蛟译 3(橡胶工业原材料国内外技术条件 4(特种合成橡胶 5(橡胶原材料选择指南 6(橡胶工艺 7(Rubber Technology and Manufacture 第二章橡胶的硫化体系 本章内容与基本要求? 1(了解橡胶硫化的发展概况,硫化过程中的性能变化; 2(了解橡胶结构对硫化的影响及二烯烃类不饱和橡胶和硫磺的反应性 3(掌握硫化的基本概念、硫化参

数、正硫化的测定方法; 4(掌握各种硫化体系所适应的橡胶,配合特点及硫化胶性能 5(硫磺促进剂的作用机理和常用促进剂的作用特性; 6(掌握硫磺、促进剂在传统硫化体系、有效硫化体系和半有效硫化体系中的配合原则和应 用; 7(掌握硫化胶结构与性能的关系以及温度、压力、时间这三要素在橡胶工业中的重要作用。 本章主要参考资料? 1(橡胶化学与物理,朱敏主编 2(橡胶工业手册,第二、三分册 3(加硫と加硫调整 of work enthusiasm and forward-looking. The difficulties and problems of individual cadres indifferent masses as the buck passing, long, make some simple complex problems. Some cadres general talk about pay, do not take the initiative to undertake for the bitter and tired of the work, the lack of courage to play a positive attitude." corrective measures: (LED Leadership: Luo Mingjun, rectification time: before September 25th, insist for a long time) 1, effectively solve the enterprise less, help is not enough. In order to "turn style, solve problems, and do practical things, heart to heart" as the core, in accordance with the provisions of division of Labor Bureau, by the Bureau of Party members and cadres room composition the working group , to help enterprises solve problems, promote the construction of major projects; close ties with the masses, to ask for the people, ask for

橡胶生产工艺流程

橡胶生产工艺流程 IMB standardization office【IMB 5AB- IMBK 08- IMB 2C】

【乳胶网-】 1.基本工艺流程 伴随现代工业尤其是化学工业的迅猛发展,橡胶制品种类繁多,但其生产工艺过程,却基本相同。以一般固体橡胶(生胶)为原料的制品,它的生产工艺过程主要包括: 原材料准备→塑炼→混炼→成型→硫化→修整→检验 2.原材料准备 橡胶制品的主要材料有生胶、配合剂、纤维材料和金属材料。其中生胶为基本材料;配合剂是为了改善橡胶制品的某些性能而加入的辅助材料;纤维材料(棉、麻、毛及各种人造纤维、合成纤维)和金属材料(钢丝、铜丝)是作为橡胶制品的骨架材料,以增强机械强度、限制制品变型。 在原材料准备过程中,配料必须按照称量准确。为了使生胶和配合剂能相互均匀混合,需要对某些材料进行加工: 1.基本工艺流程 伴随现代工业尤其是化学工业的迅猛发展,橡胶制品种类繁多,但其生产工艺过程,却基本相同。以一般固体橡胶(生胶)为原料的制品,它的生产工艺过程主要包括: 原材料准备→塑炼→混炼→成型→硫化→休整→检验 2.原材料准备 橡胶制品的主要材料有生胶、配合剂、纤维材料和金属材料。其中生胶为基本材料;配合剂是为了改善橡胶制品的某些性能而加入的辅助材料;纤维材料(棉、麻、毛及各种人造纤维、合成纤维)和金属材料(钢丝、铜丝)是作为橡胶制品的骨架材料,以增强机械强度、限制制品变型。 在原材料准备过程中,配料必须按照称量准确。为了使生胶和配合剂能相互均匀混合,需要对某些材料进行加工: 生胶要在60--70℃烘房内烘软后,再切胶、破胶成小块; 块状配合剂如石蜡、硬脂酸、松香等要粉碎; 粉状配合剂若含有机械杂质或粗粒时需要筛选除去; 液态配合剂(松焦油、古马隆)需要加热、熔化、蒸发水分、过滤杂质;

橡胶加工工艺基础知识

橡胶加工工艺基础知识一、塑炼 橡胶受外力作用产生变形,当外力消除后橡胶仍能保持其 形变的能力叫做可塑性。增加橡胶可塑性工艺过程称为塑 炼。橡胶有可塑性才能在混炼时与各种配合剂均匀混合; 在压延加工时易于渗入纺织物中;在压出、注压时具有较好的流动性。此外,塑炼还能使橡胶的性质均匀,便于控制生产过程。但是,过渡塑炼会降低硫化胶的强度、弹性、耐磨等性能,因此塑炼操作需严加控制。 橡胶可塑度通常以威廉氏可塑度、门尼粘度和德弗硬度等表示。 1、塑炼机理 橡胶经塑炼以增加其可塑性,其实质乃是使橡胶分子链断 裂,降低大分子长度。断裂作用既可发生于大分子主链,又可发生于侧链。由于橡胶在塑炼时,遭受到氧、电、热、机械力和增塑剂等因素的作用,所以塑炼机理与这些因素密切相关,其中起重要作用的则是氧和机械力,而且两者相辅相成。通常可将塑炼区分为低温塑炼和高温塑炼,前者以机械降解作用为主,氧起到稳定游离基的作用;后者以自动氧化降解作用为主,机械作用可强化橡胶与氧的接

塑炼时,辊筒对生胶的机械作用力很大,并迫使橡胶分子链断裂,这种断裂大多发生 在大分子的中间部分。塑炼时,分子链愈长愈容易切断。顺丁胶等之所以难以机械 断链,重要原因之一就是因为生胶中缺乏较高的分子量级分。当加入高分子量级分后, 低温塑炼时就能获得显著的效果。 氧是塑炼中不可缺少的因素,缺氧时,就无法获得预期的效果。生胶塑炼过 塑炼时,设备与橡胶之间的摩擦显然使得胶温升高。热对塑炼效果极为重要,而且在 不同温度范围内的影响也不同。 由于低温塑炼时,主要依靠机械力使分子链断裂,所以在像章区域内(天然胶低于 110C )随温度升高,生胶粘度下降,塑炼时受到的作用力较小,以致塑炼效果反而下降。相反,高温塑炼时,主要是氧化裂解反应起主导作用,因而塑炼效果在高温区 (天然胶高于110C )将随温度的升高而增大,所以温度对塑炼起着促进作用。各种橡胶由于特性不同,对应于最低塑炼效果的温度范围也不一样,但温度对塑炼效果 影响的曲线形状是相似的。由前已知,不论低温塑炼还是高温塑炼,使用化学增塑剂 皆能提高塑炼效果。接受剂型增塑剂,如苯醌和偶氮苯等,它们在低温塑炼时起游 离基接受剂作用,能使断链的橡胶分子游离基稳 定,进而生成较短的分子;引发剂型增塑剂,如过氧化二苯甲酰和偶氮二异丁腈等,它们在高温下分解成极不稳定的游离基,再引发橡胶分子生成大分子游离基,并进而氧化断裂。此外,如硫醇类及二邻苯甲酰胺基苯基二硫化物类物质,它们既能使橡胶分子游离基稳定,又能在高温下引发橡胶形成游离基加速自动氧化断裂,所以,这类化学增塑剂称为混合型增塑剂或链转移型增塑剂。 2、塑炼工艺 生胶在塑炼前通常需进行烘胶、切胶、选胶和破胶等处理。 烘胶是为了使生胶硬度降低以便切胶,同时还能解除结晶。

橡胶工艺学试题库样本

橡胶工艺学试题库 一、填空题 1.生胶即尚未被交联的橡胶, 由线形大分子或者带支链的线性大分子构成。 2.生胶随温度的变化有三态, 即玻璃态、高弹态和粘流态。 3.橡胶按来源与用途可分为天然橡胶和合成橡胶两大类。 4.合成橡胶分为通用合成橡胶和特种合成橡胶两大类。 5.天然橡胶大分子链结构单元是异戊二烯。 6.产量最大的一种合成橡胶是丁苯橡胶, 其结构单元是苯乙烯和丁二烯。 7.生产合成橡胶常见的聚合方法是溶液聚合或乳液聚合。 8.二元乙丙橡胶是完全饱和的橡胶, 只能用过氧化物交联; 三元乙丙橡胶主 链完全饱和, 但含有一定不饱和的侧链。 9.硫化是指橡胶的线型大分子链经过化学交联而构成三维网状结构的化学变 化过程。 10.橡胶硫化体系的三个部分是硫化剂、活化剂、促进剂。 11.橡胶硫化的历程可分为四个阶段: 焦烧阶段、热硫化阶段、平坦硫化阶段、 过硫化阶段。 12.促进剂能够降低硫化温度、缩短硫化时间、减少硫磺用量, 又能改进硫化 胶的物理性能。 13.橡胶中常见的填料按作用可分为补强剂和填充剂两大类。最主要的补强剂是 炭黑。 14.炭黑按制造方法可分为炉法炭黑、槽法炭黑、热裂解炭黑、新工艺炭黑。 15.白炭黑的化学成分是二氧化硅, 可分为气相法和沉淀法两大类, 其补强效 果次于炭黑。 16.橡胶发生老化的主要因素有热氧老化、光氧老化、臭氧老化和疲劳老化。 17.橡胶的增塑实际上就是增塑剂低分子与橡胶高分子聚合物形成分子分散的 溶液, 增塑剂可看作是橡胶的稀释剂。 18.橡胶中常见的增塑剂有石油系增塑剂、煤焦油系增塑剂、松焦油系增塑剂、

脂肪油系增塑剂、合成增塑剂。 19.橡胶共混物的形态结构可分为均相结构、单相连续结构、两相联系结构。 20.橡胶的配方设计就是根据产品的性能要求和工艺条件, 合理地选用原材料, 制订各种原材料用量和配比关系。 21.橡胶工业中常见的混炼方法分为两种: 间歇式混炼和连续式混炼。 22.硫化可分为室温硫化和热硫化; 后者分为直接硫化和间接硫化。 二、名词解释 1. 塑炼: 经过机械力、热、氧或加入某些化学物质等方式, 使橡胶由强韧的高弹态转变为柔软的塑性态的过程。 2. 混炼: 经过适当的加工将配合剂与生胶均匀混合在一起, 制成质量均一的混合物, 完成这一加工操作的工艺过程称为混炼。 4. 压出: 是使胶料经过挤出机机筒壁和螺杆间的作用, 连续地制成各种不同形状半成品的工艺过程。 5. 正硫化: 在工业上又称为最宜硫化, 是橡胶制品性能达到最佳值时的硫化状态。 2. 三、简答题 1.什么是液体橡胶? 与普通橡胶相比有什么优缺点? ( 15分) 指室温下为粘稠状可流动的液体, 经适当的化学反应后可形成三维网状结构, 成为具有与普通橡胶类似性能的材料。 优点: 易于实现机械化、自动化、连续化生产, 不需用溶剂、水等分散介质便看实现液体状态下的加工。 缺点: 扩链后的强度及耐挠曲性不如固体橡胶, 加工需另建系统, 现有设备不适用, 材料成本高。

江苏大学 橡胶工艺学考试答案

第一章生胶三.问答题∶ 1.天然橡胶包含那些非橡胶成分,它们对橡胶性能会产生哪些影响? 答:蛋白质:NR中的含氮化合物都属于蛋白质。(a)蛋白质有防止老化作用;(b)分解放出氨基酸促进橡胶硫化;(c)使橡胶容易吸收水分,易发霉;(d)蛋白质的吸水性使制品的绝缘性降低。 丙酮抽出物:指橡胶中能溶于丙酮的物质,主要是一些高级脂肪酸和固醇类物质。高级脂肪酸:软化剂、硫化活化剂(促进硫化)甾醇:防老剂 磷脂:分解放出游离的胆碱,促进硫化 少量的胡萝卜素:物理防老剂(紫外线屏蔽剂) 灰分:是一些无机盐类物质,主要成分是Ca、Mg、K、Na、Cu、Mn等。其中K、Na、Ca、Mg影响橡胶的电性能;Cu、Mn等变价金属含量多加速橡胶的老化(限度<3ppm)。水分:对橡胶的性能影响不大,若含量高,可能会使制品产生气泡。 2.回答问题并解释原因∶ ①SBR与NR相比,哪一种更耐热氧老化? SBR耐热氧老化比NR稍好原因:因为SBR分子链的侧基为弱吸电子基团,NR分子链的侧基是推电子基团,前者对于双键和双键的α氢的反应性有钝化作用,后者有活化作用,其次,苯基体积较大,对于反应可能有位阻作用,丁苯橡胶中双键浓度比天然橡胶稍低。②EPDM与IIR相比,哪一种更耐臭氧老化? 答:EPDM(乙丙橡胶),因为IIR的双键在主链上,而EPDM的双键在侧基上,在主链上影响较大。 ③NBR与CR相比,哪一种更耐石油类油类? 答:NBR(丁腈橡胶),NBR中含有极性很强的腈基,在各种基团中腈基的电负性最大。④CR与BR相比,哪一种更耐臭氧老化? 答:CR(氯丁橡胶),因为CR中主要是-CH=CH-结构,氯的存在抑制了-CH=C-中双键的反应性 ⑤BR与NR相比,哪一种冷流性大? 哪一种回弹性大? 答:BR冷流性较大,因为BR是溶液聚合的,分子量分布窄,支化少,凝胶少。断裂伸长比λb低及Tg低造成的。 BR比NR回弹性大,因为BR分子链无侧基,分子链柔性较好,分子间作用力较小。 3.在NR、IR、SBR、BR、EPR、IIR、CR和NBR中,哪些属于结晶自补强橡胶?结晶是通过 什么途径对橡胶起补强作用? 答: 4.试简述NR与IR在性能上的主要不同点及原因 未硫化胶流动性好于NR,生胶有冷流倾向,格林强度低,硫化速度较慢,IR压延、压出时收缩率较低,粘合性不亚于NR。 IR硫化胶相比于NR硬度,定伸应力和拉伸强度较低,扯断伸长率稍高,回弹性与NR相同,高温下回弹性比NR稍高,生热性及压缩永久变形、拉伸永久变形都较NR低,IR耐老化性稍逊于NR。 原因:IR微观结构中顺式含量低于NR,即分子规整性低于NR,所以异戊橡胶结晶能力比NR差,分子量分布较窄,不含有NR中那么多的蛋白质和丙酮抽出物等非橡胶成分。 5.试比较高温SBR与低温SBR的主要不同点;充油SBR、充炭黑SBR及充油充炭黑SBR与未填充SBR相比有哪些优点? 高温SBR与低温SBR相比,高温SBR分子量分布指数比低温SBR高,支化程度和凝胶含量比低温SBR高。 SBR分子链柔性较低,Tg较高,分子间作用力大,为改善加工性能,可加入软化剂,充油

橡胶工艺学考试习题集

第一部分生胶及其配合体系 第一章生胶 本章内容与基本要求∶ 1.掌握天然橡胶及通用合成橡胶的结构、性能; 2.掌握特种合成橡胶的结构及主要特性; 3.了解新形态橡胶的结构及特性; 4.了解再生橡胶的制造特性; 5.掌握再生胶的使用特点。 本章主要参考资料∶ 1.橡胶工业手册,第一分册 2.橡胶化学,王梦蛟译 3.橡胶工业原材料国内外技术条件 4.特种合成橡胶 5.橡胶原材料选择指南 6.橡胶工艺 7.Rubber Technology and Manufacture

一.名词解释∶ 1.橡胶2.格林强度3.充油丁苯橡胶4.冷流性5.抗氧指数6.自补强性7.抗湿滑性8.弹性9.回弹性10.滞后损失11.液体橡胶12.动态生热性 二.填空∶ 1.碳链橡胶中,饱和橡胶有________、________、________、________,不饱和橡胶有________、________、________、________、________; 杂链橡胶有_________、__________;元素有机橡胶包括_________和 _______等。 2.通用合成橡胶包括_________、_________、_________、_________、 ________、________和________。 3.天然橡胶中包括的非橡胶成分有________、_________、_________、________和_______。 4.目前所有弹性体中,弹性最好的橡胶是________,比重最小的橡胶是_______,耐磷酸酯油类的橡胶是_______,气密性最好的橡胶是_______,气透性最好的橡胶是_______,耐压减振性好的橡胶是_______,广泛用作胶粘剂的橡胶是_______,具有生理惰性的橡胶是_______,滞后损失、生热大的橡胶是________,抗湿滑性差的橡胶是_______,耐高低温性最好的橡胶是________,耐磨性最好的橡胶是______。 5.为改进乙丙橡胶的硫化交联性能,引入的第三单体有_______、________和__________。6.根据废橡胶的来源,再生胶可分为__________、___________和__________。 7.热塑性橡胶根据其化学组成,大致可分为________、________、________、_________、_________、和_________。 8.根据用途,CR可分为一般品种、_________和_________,其中一般品种又可分为________和_______两种。 9.国外生产的NBR根据丙烯腈的含量可分为________、___________、______________、__________和____________五类。 三.问答题∶ 1.说明天然橡胶的来源、品种及用途 2.烟片胶、绉片胶、颗粒胶的制法及分级 3.天然橡胶包含那些非橡胶成分,它们对橡胶性能会产生哪些影响? 4.天然橡胶的化学结构性及其特性 5.合成橡胶的分类与命名 6.回答问题并解释原因∶ ①SBR与NR相比,哪一种更耐热氧老化? ②EPDM与IIR相比,哪一种更耐臭氧老化?

橡胶工艺学课程习题答案

橡胶工艺学课程习题 一.名词解释∶ 1.橡胶:是一种有机高分子材料,能够在大的变形(高弹性)下迅速恢复其形变;能够被改性(硫化);改性的橡胶不溶于(但能溶胀于)沸腾的苯、甲乙酮、乙醇和甲苯混合液等溶剂中;改性的橡胶在室温下被拉伸到原长的2倍并保持1min后除掉外力,它能在1min内恢复到原长的1.5倍以下。 2.格林强度:未经硫化的拉伸强度 3.冷流性:生胶或未硫化胶在停放过程中因为自身重量而产生流动的现象。 4.活性剂:配入橡胶后能增加促进剂活性,能减少促进剂用量或降低硫化反应温度,缩短硫化时间的物质 5.促进剂的迟效性 6.焦烧:加有硫化剂的混炼胶在加工或停放过程中产生的早期硫化现象。焦烧现象本质是硫化,胶料局部交联 7.工艺正硫化时间:胶料从加入模具中受热开始到转矩达到M90所需要的时间。 8.硫化返原:又称返硫,是胶料处于过硫化状态,胶料的性能不断下降的现象。 9.硫化效应:硫化强度与硫化时间的乘积,用E表示。? 10.防老剂的对抗效应:防老剂(抗氧剂)并用后产生的防护效能低于参加并用的各抗氧剂单独使用的防护效能之和 11.防老剂的协同效应:防老剂(抗氧剂)并用后的防护效能大于各抗氧剂单独使用的效能之和,是一种正效应。 12.软质炭黑:粒径在40nm以上,补强性低的炭黑 13.硬质炭黑:粒径在40nm以下补强性高的炭黑 14.结合橡胶:也称为炭黑凝胶,是指炭黑混炼胶中不能被它的良溶剂溶解的那部分橡胶。 15 .炭黑的二次结构:又称为附聚体,凝聚体或次生结构,它

是炭黑聚集体间以范德华力相互聚集形成的空间网状结构,不牢固,在与橡胶混炼是易被碾压粉碎成为聚集体。 16.增塑剂:增塑剂又称为软化剂,是指能够降低橡胶分子链间的作用力,改善加工工艺性能,并能提高胶料的物理机械性能,降低成本的一类低分子量化合物。 17.塑炼:塑炼是指通过机械应力、热、氧或加入某些化学试剂等方式,使橡胶由强韧的高弹性状态转变为柔软的塑性状态的过程18.压延效应压延后胶片出现性能上的各项异性现象 19. 抗氧指数又称塑性保持率,是指生胶在140℃×30min前后华莱士塑性值的比值,其大小反映生胶抗热氧化断链的能力。 二.填空∶ 1.碳链橡胶中,不饱和橡胶有__NR __、__SBR __、___BR __、__IR __, 饱和橡胶有__EPM _、__EPDM _、__IIR _、_FPM _、_ACM _; 杂链橡胶有_聚氨酯橡胶PU _、__聚硫橡胶T __;元素有机橡胶包括_硅橡胶MVQ __等。 2.通用合成橡胶包括__丁苯橡胶SBR ___、__顺丁橡胶BR __、__异戊橡胶IR __、__氯丁橡胶CR __、 __乙丙橡胶EPR __、_丁基橡胶IIR _和_丁腈橡胶NBR _。 3.天然橡胶中包含的非橡胶成分有____蛋白质____、____丙酮抽出物_____、_____少量灰分____、____水分____和_______。 4.?目前所有弹性体中,弹性最好的橡胶是_NR_(BR是通用橡胶中最好的)______,比重最小的橡胶是_______,耐磷酸酯油类的橡胶是_乙丙橡胶______,气密性最好的橡胶是_CO_,气透性最好的橡胶是_硅橡胶______,耐压减振性好的橡胶是_______,广泛用作胶粘剂的橡胶是_硅橡胶______,具有生理惰性的橡胶是_硅橡胶______,滞后损失、生热大的橡胶是________,抗湿滑性差的橡胶是 _BR______,耐高低温性最好的橡胶是________,耐磨性最好的橡胶是______。 5.NBR根据丙烯腈的含量可分为____极高CAN含量____、__高CAN含量__、____中高CAN含量____、___中CAN含量___和__低CAN含量

橡胶基本工艺流程

一、基本工艺流程 橡胶制品种类繁多,但生产工艺过程却基本相同。以一般固体橡胶一一生 胶为原料的橡胶制品的基本工艺过程包括: 塑炼、混炼、压延、压出、成型、硫化6个基本工序。当然,原材料准备、成品整理、检验包装等基本工序也少不了。橡胶的加工工艺过程主要是解决塑性和弹性性能这个矛盾的过程。通过各种工艺手段,使得弹性的橡胶变成具有塑性的塑炼胶,再加入各种配合剂制成半成品,然后通过硫化使具有塑性的半成品又变成弹性高、物理机械性能好的橡胶制品。 二、原材料准备 1. 橡胶制品的主要原料是以生胶为基本材料,而生胶就是生长在热带,亚热带的橡胶树上通过人工割开树皮收集而来。 2. 各种配合剂,是为了改善橡胶制品的某些性能而加入的辅助材料。 3. 纤维材料有(棉、麻、毛及各种人造纤维、合成纤维和金属材料、钢丝)是作为橡胶制品的骨架材料,以增强机械强度、限制制品变型。在原材料准备过程中配料必须按照配方称量准确。为了使生胶和配合剂能相互均匀混合,需要对材料进行加工。生胶要在60--70C烘房内烘软后再切胶、破胶成小块,配合剂有块状的。如石蜡、硬脂酸、松香等要粉碎。粉状的若含有机械杂质或粗粒时需要筛选除去液态的如松焦油、古马隆需要加热、熔化、蒸发水分、过滤杂质,配合剂要进行干燥不然容易结块、混炼时若不能分散均匀硫化时产生气泡会影响产品质量。 三、塑炼 生胶富有弹性,缺乏加工时必需的可塑性性能,因此不便于加工。为了提高其可塑性,所以要对生胶进行塑炼,这样在混炼时配合剂就容易均匀分散在生胶中,同时在压延、成型过程中也有助于提高胶料的渗透性渗入纤维织品内和成型流动性。将生胶的长链分子降解形成可塑性的过程叫做塑炼。生胶塑炼的方法有机械塑炼和热塑炼两种。机械塑炼是在不太高的温度下通过塑炼机的机械挤压和摩擦力的作用使长链橡胶分子降解变短由高弹性状态转变为可塑状态。热塑炼 是向生胶中通入灼热的压缩空气在热和氧的作用下使长链分子降解变短从而获得可

橡胶工艺学 重点

橡胶工艺学重点 1. 天然橡胶NR,不饱和非极性,顺-1,4-聚异戊二烯。可结晶,结晶对应变响应性敏感,自补强性高;综合性能在所有橡胶中最好,中上强度,高拉伸强度、撕裂强度,高绝缘,弹性高,柔性大;用途—特别是子午轮胎、管带和胶鞋等各种不要求耐油、耐热等橡胶制品 2. 丁苯橡胶SBR,不饱和非极性,丁二烯、苯乙烯,不可结晶,要加补强剂。消耗量在合成橡胶中最大,耐磨性大于NR,强度小于NR,用途同NR 3. 顺丁橡胶BR,不饱和非极性,高顺式-1,4-聚丁二烯,可结晶,自补强性过低。在通用橡胶中弹性和低温性能最好,通途同NR 4. 乙丙橡胶EPM/EPDM,饱和非极性,-[CH-CH]--[CH-CH(CH)]-。不结晶,EPM 只能用过22m23n 氧化物硫化;在通用橡胶中耐老化性最好;主要用于耐热耐老化、耐水、耐腐蚀、电绝缘棒等领域 5. 丁基橡胶IIR,饱和非极性,丁二烯,异丁烯,异戊二烯,可结晶,不可用过氧化物硫化;通用橡胶中阻尼性和气密性最好,稳定性,低弹性最差;主要用于轮胎业、气囊、气密层 6. 丁腈橡胶NBR,不饱和极性,丁二烯,丙腈(ACN),-[CHCH=CH-CH]--[CH-CH(CN)]--[CH-CH(CH-CH)]-;耐热性、抗静电性最好;耐油和抗静22x2y222 电制品 7. 氯丁橡胶SR,不饱和极性,可结晶,不可用硫黄硫化体系硫化;阻燃性最好;阻燃黏合、耐介质、耐热 8. 硫化是指橡胶的成型大分子链经化学交联而形成三维空间网状结构的化学 过程。 9. 硫化体系:硫化剂、促进剂、活性剂

1. 天然橡胶NR(不饱和非极性)、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 2. 天然橡胶分三叶橡胶和其他橡胶(杜仲胶、银菊胶)。三叶橡胶分通用类、特种胶、改性胶。通用类包括标准胶(恒CV、低黏胶LV)、烟片胶、风干片胶、皱片胶。特种胶包括充油胶、轮胎胶、低蛋白质胶、易操作胶、纯化胶、炭黑共沉胶、散粒胶、胶清胶。改性胶包括难结晶胶、接枝胶、氯化胶、氢氯化胶、环氧化胶、环化胶、解聚胶、热塑性胶 3. 天然橡胶的分子链结构和集聚态结构:主要由顺-1,4-聚异戊二烯构成,占97%以上,其中还有2~3%的3,4-键合结构。链上有少量的醛基,可与蛋白质的分解产物氨基酸反应形成支化和交联,进而促使生胶黏度增高。-(CH-C(CH)=CH-CH)- 可以发生结晶,结晶对应变响应性敏感,自补强性高 232n 4. 天然橡胶的化学性质:NR BR IR SBR NBR CR都是二烯类橡胶,A可与卤素、氢卤酸等亲电试剂发生钦点的离子加成反应,首先形成中间体正碳离子然后完成反应。该反应的速度取决于正碳离 +++子的结构顺序是叔C>仲C>伯C B与自由基反应:与氧、过氧化物、紫外线和自由基抑制剂的反应。速度叔C?>仲C?>伯C? C发生a-H反应,指与双键相邻碳原子上的氢,a-H易于脱掉形成烯丙基自由基,发生取代、氧化反应 5. 天然橡胶的反应性:硫磺促进剂的硫化和热氧化,与HCl的亲电离子型加成反应中反应活性都是NR>BR>CR 6. 天然橡胶的物理力学性质:A弹性:生胶和轻度硫化胶的弹性是高的,表现在0~100?C范围内回弹性为50%~85%,弹性模量仅为钢的1/3000,伸长到350%时,去掉外力后迅速回缩,仅留下15%的永久变形。NR的弹性仅低于BR。NR上中等的弹性来源于他的大分子好的柔性(键的内旋转位垒低、分子链上每四个主链碳原子有一个侧甲基,侧基不密不大、分子间互相作用力不大)B强度:具有相当高的拉伸强

橡胶的工艺流程

橡胶的工艺流程(精品) 2014-10-22橡胶技术网 橡胶工艺流程开始 1 综述 橡胶制品的主要原料是生胶、各种配合剂、以及作为骨架材料的纤维和金属材料,橡胶制品的基本生产工艺过程包括塑炼、混炼、压延、压出、成型、硫化6个基本工序。 橡胶的加工工艺过程主要是解决塑性和弹性矛盾的过程,通过各种加工手段,使得弹性的橡胶变成具有塑性的塑炼胶,在加入各种配合剂制成半成品,然后通过硫化是具有塑性的半成品又变成弹性高、物理机械性能好的橡胶制品。 2 橡胶加工工艺 2.1塑炼工艺 生胶塑炼是通过机械应力、热、氧或加入某些化学试剂等方法,使生胶由强韧的弹性状态转变为柔软、便于加工的塑性状态的过程。 生胶塑炼的目的是降低它的弹性,增加可塑性,并获得适当的流动性,以满足混炼、亚衍、压出、成型、硫化以及胶浆制造、海绵胶制造等各种加工工艺过程的要求。

掌握好适当的塑炼可塑度,对橡胶制品的加工和成品质量是至关重要的。在满足加工工艺要求的前提下应尽可能降低可塑度。随着恒粘度橡胶、低粘度橡胶的出现,有的橡胶已经不需要塑炼而直接进行混炼。 在橡胶工业中,最常用的塑炼方法有机械塑炼法和化学塑炼法。机械塑炼法所用的主要设备是开放式炼胶机、密闭式炼胶机和螺杆塑炼机。化学塑炼法是在机械塑炼过程中加入化学药品来提高塑炼效果的方法。 开炼机塑炼时温度一般在80℃以下,属于低温机械混炼方法。密炼机和螺杆混炼机的排胶温度在120℃以上,甚至高达160-180℃,属于高温机械混炼。 生胶在混炼之前需要预先经过烘胶、切胶、选胶和破胶等处理才能塑炼。 几种胶的塑炼特性: 天然橡胶用开炼机塑炼时,辊筒温度为30-40℃,时间约为 15-20min;采用密炼机塑炼当温度达到120℃以上时,时间约为 3-5min。 丁苯橡胶的门尼粘度多在35-60之间,因此,丁苯橡胶也可不用塑炼,但是经过塑炼后可以提高配合机的分散性顺丁橡胶具有冷流性,缺乏塑炼效果。顺丁胶的门尼粘度较低,可不用塑炼。 氯丁橡胶得塑性大,塑炼前可薄通3-5次,薄通温度在30-40℃。 乙丙橡胶的分子主链是饱和结构,塑炼难以引起分子的裂解,因此要选择门尼粘度低的品种而不用塑炼。

橡胶制品生产工艺

橡胶制品生产工艺简要介绍 一、基本工艺流程 橡胶制品种类繁多,但生产工艺过程,却基本相同。以一般固体橡胶(生胶)为原料的橡胶制品的基本工艺过程包括:塑炼、混炼、压延、压出、成型、硫化6个基本工序。当然,原材料准备、成品整理、检验包装等基本工序也少不了。橡胶的加工工艺过程主要是解决塑性和弹性性能这个矛盾的过程,通过各种工艺手段,使得弹性的橡胶变成具有塑性的塑炼胶,再加入各种配合剂制成半成品,然后通过硫化使具有塑性的半成品又变成弹性高、物理机械性能好的橡胶制品。 二、原材料准备: 1.橡胶制品的主要原料是以生胶为基本材料,而生胶就是生长在热带,亚热带的橡胶树上通过人工割开树皮收集而来。 2.各种配合剂:是为了改善橡胶制品的某些性能而加入的辅助材料。 3.纤维材料有(棉、麻、毛及各种人造纤维、合成纤维)和金属材料(钢丝、铜丝)是作为橡胶制品的骨架材料,以增强机械强度、限制制品变型。 在原材料准备过程中,配料必须按照配方称量准确。为了使生胶和配合剂能相互均匀混合,需要对材料进行加工: 生胶要在60--70℃烘房内烘软后,再切胶、破胶成小块; 配合剂有:块状的,如石蜡、硬脂酸、松香等要粉碎; 粉状的若含有机械杂质或粗粒时需要筛选除去; 液态的,如(松焦油、古马隆)需要加热、熔化、蒸发水分、过滤杂质; 配合剂要进行干燥,不然容易结块、混炼时若不能分散均匀,硫化时产生气泡,会影响产品质量; 三、塑炼 生胶富有弹性,缺乏加工时必需的可塑性性能,因此不便于加工。为了提高其可塑性,所以要对生胶进行塑炼;这样,在混炼时配合剂就容易均匀分散在生胶中;同时,在压延、成型过程中也有助于提高胶料的渗透性(渗入纤维织品内)和成型流动性。 将生胶的长链分子降解,形成可塑性的过程叫做塑炼。 生胶塑炼的方法有机械塑炼和热塑炼两种。机械塑炼是在不太高的温度下,通过塑炼机的机械挤压和摩擦力的作用,使长链橡胶分子降解变短,由高弹性状态转变为可塑状态。热塑炼是向生胶中通入灼热的压缩空气,在热和氧的作用下,使长链分子降解变短,从而获得可塑性。 四、混炼

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