橡胶的特种配合及其原理

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。

橡胶多功能硫化剂PDM（HVA-2）作用原理及使用功能
中文名称：N,N-间苯撑双马来酰亚胺
结构式：
熔点：≥195℃
外观：黄色/棕色粉末
加热减量（75-80℃，2h，）：≤0.5%
灰分：≤0.5%
作用原理：
由于羰基作用，相邻碳原子的双键易于断裂，在硫化过程中发生交联反应，同时羰基具有一定的防焦烧作用，易于H产生氢键作用。

产品功能：
(1)PDM（HVA-2）为多功能橡胶助剂，可作为硫化剂、过氧化物体系硫化助剂、
防焦剂，既适用于通用橡胶，也适用于特种橡胶和橡塑并用体系。

(2)在天然胶中，与硫黄配合，可防止硫化返原，改善耐热性能，降低生热，提
高耐老化，增加橡胶与帘子线的粘合力和硫化胶模量。

用于载重轮胎胎肩胶、缓冲层等，可解决肩空难题，也可用于天然橡胶的大规格制品及各种橡胶杂品。

(3)PDM（HVA-2）作为辅助硫化剂，提高耐热性，降低压缩永久变形，减少过氧
化物用量，防止焦烧，提高胶与帘子线及金属的粘合。

(4)用于电缆胶料，代替噻唑类，秋兰姆类促进剂中所含硫，解决铜丝发黑问题。

氯丁橡胶知识氯丁橡胶chloroprene rubber 氯丁二烯橡胶 -•…氯丁橡胶，简称CR是由氯丁二烯聚合而成的一种高分子弹性体，其分子量随品种不同而异，一般在2万~100万之间，氯丁橡胶作为一种通用型特种橡胶，除具有一般橡胶的良好特性外，还具有耐候、耐燃、耐油、耐化学腐蚀等优异性能，因此在各种合成橡胶中占有特殊的地位。

第一节概述一、发展简史-1、31年美国Du Port公司开始生产。

2、最早的生产方法是采用本体聚合法，但制得的氯丁橡胶性能不好。

-…3、氯丁橡胶的乳液聚合法是现在使用较为普通的一种氯丁橡胶的生产方法，其中G型氯丁橡胶的聚合温度为40度左右，而W型的聚合温度约在10度以下。

二、聚合工艺1、氯丁二烯是无色、挥发性较大、极易聚合的化合物，沸点59.4度，相对密度为0.9583。

氯丁二烯经乳液聚合制得氯丁橡胶。

现将氯丁橡胶的聚合配方和操作条件举例如下：配方组分名称重量份组分名称氯丁二烯100分散剂松香3-5二荼间亚甲基硫酸钠0 7-0 9"7“8”硫磺0. 5-0 . 7过硫酸钾0. 2-1 . 0氢氧化钠0. 6-0 . 8软水150■. , \ , — Cd Ml* ■■ ———nt + d— e |——, D-el2、操作条件聚合温度40-42度，聚合时间2-2.5小时，聚合物转化率89-90%,胶乳相对密度1.008。

3、一般配合工艺过程如下：………A、配制：精制氯丁二烯经干燥、冷却后，计量送入油相配制槽，按配方加入硫磺，待溶解后再加入松香，配制成油相。

用软水、氢氧化钠、分散剂配制水相。

同时配制引发剂过硫酸钾溶液及终止剂溶液。

B、聚合：将水相和油相在乳化槽中混合乳化后，送入聚合釜，加引发剂溶液，于40度左右进行聚合。

聚合时间2-2.5小时，当胶乳相对密度达到 1.068时（转化率相当于89%）, 停止聚合。

一C、断链与终止：在胶乳中加入终止剂（含二硫化四甲基秋兰姆和防老剂D）终止聚合反应。

橡胶与金属的硫化粘结详解橡胶和金属是两种不同性质的材料,将两者很好地粘接可以制得具有不同构型和特性的复合件,这种复合体系在工业中有着广泛的用途,如汽车工业、机械制造工业、固体火箭发动机的柔性接头、桥梁的支撑缓冲垫等。

橡胶与金属之间化学结构和力学性能巨大的差异,使获得具有高强度的粘接有着很大的困难。

研制出高性能粘接和适用范围更广的新型胶粘剂始终是研究的热点。

借助于胶粘剂在硫化过程中将橡胶与金属粘接起来是目前采用的基本方法之一。

本文将就其进展进行综述。

1金属-橡胶粘接体系发展现状橡胶与金属之间的粘接已有很久的历史,可以追溯到1850年,目前采用的粘接方法可分为直接粘接法、硬质橡胶法、镀黄铜法和胶粘剂粘接法。

直接粘接法工艺简单,操作方便,将粘接材料表面进行适当处理后直接在加热加压过程中实现粘接。

可通过在橡胶中加入一些组分、在胶料表面涂偶联剂或对对橡胶进行环化处理等来提高橡胶与金属的粘接性能。

尹寿琳、陈日生等在天然橡胶中加入多硫化合物粘合剂B和酸性化合物助剂C,用此粘合A3钢板作挖泥泵耐磨衬里,挖泥1000h以上未发现橡胶与金属脱开。

此法不足的是,处理的金属件要尽快与胶料粘接,以免金属表面深层氧化;在胶料中添加一些多价金属的有机盐和无机盐,虽可提高粘接效果,但会改变橡胶材料原先的物理机械性能,且造成出模困难。

硬质橡胶法是最古老的粘接体系,在金属表面贴一层硫磺含量较高的硬质胶料或一层硬质胶浆,通过硫化使橡胶与金属粘接起来,硬质橡胶法粘接力较强,工艺简便,适于粘接大型制件,但是不耐冲击和震动,60℃以上粘接强度发生显著下降。

镀黄铜法较硬质橡胶法有较好的耐高温性,黄铜或表面镀黄铜金属件不同胶粘剂,借助于被粘橡胶中的硫磺扩散到金属表面与CuO、ZnO结合形成界面粘接层与橡胶产生牢固粘合,至今在轮胎工业中钢丝圈的粘接、钢丝帘线与帘布层胶的粘接、内胎气门嘴的制造中仍采用此法。

胶粘剂法是目前应用最广和最有效的方法,已经历了酚醛树脂、多异氰酸酯、卤化橡胶、特种硫化剂的卤化橡胶、硅橡胶和水基胶粘剂等不同的发展阶段。

第一章概论一、橡胶的作用橡胶是一种高分子弹性体，是重要的战略物资和经济物质。

橡胶与国民经济及人民生活紧密相关，对我国农业、工业、国防、科学技术、交通运输、人民生活都起着极为重要的作用。

二、橡胶工业进展史人类使用橡胶已有二百多年历史。

1770 年，人们开始用橡胶树上自然凝固的橡胶来制造文具橡皮等。

1823 年在英国建立了世界上第一个橡胶工厂，它将橡胶溶于有机溶剂中，然后涂在布上，生产发防水胶布。

1826 年汉考克（Han cock）发觉橡胶反复通过两个转动圆筒的缝隙后，弹性下降，易于加工，从而诞生了专用橡胶设备，为现代橡胶加工方法奠定了基础。

直到1839年美国科学家固特异（Goodyear）发觉了橡胶可用硫黄硫化方法改善其强度、弹性及耐温性后，橡胶才真正进入工业化生产时期，开发了橡胶制品广泛应用的前景。

1880年邓录普（Dunlop）发明了充气轮胎，利用橡胶制造轮胎，使橡胶制品从雨衣、雨鞋等日常用品转入以轮胎、胶带等工业用品为主，使橡胶工业突飞猛进地进展起来。

我国橡胶工业仅有几十年的历史，1917 年萌芽于广州，建立起第一个小型橡胶厂，以后相继在上海、天津、青岛等地建立起小型橡胶工厂。

通过几十年的进展，到今天橡胶工业已成为我国化学工业的重要组成部分，橡胶消耗量居世界首位，产品品种已达到四万种以上，是世界上橡胶制品的生产大国。

三、橡胶制品的分类橡胶制品通常分五大类，即轮胎、管带、工业用品、胶鞋及其他（文化、医疗卫生、日常用品等）。

四、橡胶制品生产差不多工艺高弹性是橡胶特有的性质，这种高弹性增加了产品制造的困难，生胶需要通过加工，才能制成各种各样的制品。

同时，单纯的橡胶，其性能是不十分完善的，为了提高制品的使用性能，改善加工性能，节约生胶，降低成本，必须在生胶中加入各种配合剂。

其胶料的组成，可概括五个体系。

主体材料：生胶、橡胶代用品硫化体系：硫化剂、促进剂、活性剂、防焦剂补强及填充体系：补强剂、填充剂增塑及软化体系：增塑剂、塑解剂、软化剂防护体系；化学防老剂、物理防老剂其他性能体系：着色剂、发泡剂、芳香剂、其他专用配合剂橡胶制品生产的差不多工艺过程包括塑炼、混炼、压延、压出、成型、硫化六个差不多工序，如图所示金属材生胶配合钎维材I 溶剂化学处第二章橡胶的种类第一节、天然橡胶一. 天然橡胶的来源天然橡胶是从天然植物中采集出来的一种高弹性材料，自然界专门多植物都含有橡胶成分，其中产量最大，质量最好，经济价值最高的是人 工栽培的三叶橡胶树；目前全世界天然橡胶总产量的 98%以上差不多上产 自这种橡胶树，因此三叶橡胶树在天然橡胶的来源中占有最重要的地位。

橡胶专用硫磺粉橡胶是一种常见的材料，被广泛应用于各种行业中。

为了改善橡胶的物理和化学性质，提高其耐磨性和耐老化性能，一些特殊的添加剂被引入到橡胶中。

硫磺粉就是其中之一，它是一种常见的橡胶特种添加剂。

本文将详细介绍橡胶专用硫磺粉，包括其定义、制备方法、主要用途和特性等方面内容。

一、橡胶专用硫磺粉的定义橡胶专用硫磺粉是一种常见的橡胶添加剂，其主要成分为硫和磺。

它通常以粉末的形式存在，并可以与橡胶混合使用。

硫磺粉在橡胶加工过程中作为交联剂起着至关重要的作用。

通过添加适量的硫磺粉，可以将橡胶分子间的链条互相交联起来，从而增加橡胶的强度、耐磨性和耐老化性能。

二、橡胶专用硫磺粉的制备方法橡胶专用硫磺粉的制备方法多种多样，以下是其中两种常见的方法：1. 硫磺矿石熔炼法：硫磺矿石经过破碎、磨细后，再进行熔炼。

矿石中的硫磺会在高温条件下蒸发出来，形成硫磺气体。

硫磺气体经过冷却后形成硫磺粉末。

2. 单质硫磺加工法：这种方法是将单质硫磺（黄色固体）进行粉碎，得到硫磺粉末。

这种方法在工业中较为常用，因为它具有简单、快速、高效的特点。

需要注意的是，无论采用哪种方法制备橡胶专用硫磺粉，都需要严格控制硫磺粉末的粒径及杂质含量，以确保其质量和效果。

三、橡胶专用硫磺粉的主要用途橡胶专用硫磺粉作为一种橡胶添加剂，具有广泛的应用领域。

以下是它在橡胶工业中的几个主要用途：1. 橡胶硫化剂：硫磺粉末在橡胶加工过程中与其他添加剂一起使用，通过化学反应使橡胶分子交联，从而形成坚固的三维网络结构。

这可以提高橡胶的强度、耐磨性和耐老化性能。

2. 橡胶加速剂：橡胶专用硫磺粉可以与其他化学物质配合使用，提高橡胶短时间内硫化的速度。

这可以加快橡胶加工的生产效率，降低成本。

3. 橡胶防老化剂：橡胶专用硫磺粉可以与抗氧剂等化学物质配合使用，起到防止橡胶老化的作用。

这可以延长橡胶制品的使用寿命，提高其耐候性。

4. 橡胶防粘剂：橡胶专用硫磺粉可以与滑石粉等物质混合使用，起到防止橡胶制品粘连的作用。

硅橡胶交联密度硅橡胶是一种广泛应用于电子、电器、汽车、医疗等领域的特种高分子材料。

其优良性能主要源自于它的两种最基本的物理特性，即弹性和热稳定性。

这些性质的表现与硅橡胶交联密度密切相关。

本文将从硅橡胶交联原理、交联密度的定义、测试方法以及对性能的影响方面分步骤阐述。

一、硅橡胶交联原理硅橡胶交联是指硅橡胶单体中的双键或者多键在化学或物理条件下形成键合，使链分子之间产生三维网络结构，从而构成交联体的过程。

用科学术语表示，交联是指硅橡胶分子间发生的交联键或者交联点数的增加，从而使聚合物形成如弹簧般的高分子网状结构，增加了材料的强度和弹性。

二、硅橡胶交联密度的定义硅橡胶交联密度是指硅橡胶分子链中交联点的数量，也可以用交联密度来表示交联的程度。

其单位是mol/kg，即每公斤硅橡胶中交联点的数量。

该参数可以通过测量硅橡胶中酸可滴定物（acid demand value, ADV）的含量来间接反映。

硅橡胶的交联密度越高，则硅橡胶的抗拉强度、断裂伸长率和热稳定性都会相应提高。

三、测试硅橡胶交联密度的方法1.张力法张力法是硅橡胶交联密度最古老的测试方法之一，也是最经典的测试方法之一。

它是根据硅橡胶材料受力会发生变形的原理，引入了Lakes和Hosier理论，通过测量硅橡胶受力产生的变形程度，来推算交联密度的方法。

2.差示扫描量热法差示扫描量热法（DSC）是一种常用的测量交联密度的方法，它是通过测量硅橡胶在加热过程中的热流变化，来分析硅橡胶材料的交联程度的测量方法。

硅橡胶的交联密度越高，则硅橡胶颗粒之间的分子结构越复杂，释放的热量也越多，从而导致DSC曲线的峰值越高，峰值区位于更高的温度下。

四、硅橡胶交联密度对性能的影响硅橡胶交联密度对硅橡胶性能的影响主要有两方面：一是对机械性能的影响，包括硅橡胶的抗拉强度、断裂伸长率、压缩变形和硬度等；二是对热稳定性的影响，包括硅橡胶的热稳定性、老化性能、阻燃性能和介电性能等。

总之，硅橡胶交联密度是硅橡胶材料的一个重要参数，它不仅能够反映硅橡胶中交联点数量的多少，还能够间接反映硅橡胶的机械性能和热稳定性等性能指标。

橡胶工艺原理-复习思考题-+答案(总12页)--本页仅作为文档封面，使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--《橡胶工艺原理》复习思考题名词解释碳链橡胶、硬质橡胶、杂链橡胶、混炼胶、硫化胶、冷冻结晶、拉伸结晶、极性橡胶杂链橡胶:碳－杂链橡胶: 主链由碳原子和其它原子组成全杂链橡胶:主链中完全排除了碳原子的存在，又称为“无机橡胶”，硅橡胶的主链由硅、氧原子交替构成。

混炼胶:所谓混炼胶是指将配合剂混合于块状、粒状和粉末状生胶中的未交联状态，且具有流动性的胶料硫化胶 : 配合胶料在一定条件下(如加硫化剂、一定温度和压力、辐射线照射等)经硫化所得网状结构橡胶谓硫化胶，硫化胶是具有弹性而不再具有可塑性的橡胶，这种橡胶具有一系列宝贵使用性能。

硬质橡胶：玻璃化温度在室温以上、简直不能拉伸的橡胶称为硬质橡胶一般来说，塑料、橡胶、纤维的分子结构各有什么特点影响橡胶材料性能的主要因素有哪些？橡胶性能主要取决于它的结构，此外还受到添加剂的种类和用量、外界条件的影响。

(1) 化学组成：单体，具有何种官能团(2) 分子量及分子量分布(3) 大分子聚集状况：空间结构和结晶(4) 添加剂的种类和用量(5) 外部条件：力学条件、温度条件、介质简述橡胶分子的组成和分子链结构对橡胶的物理机械性能和加工性能的影响。

答:各种生胶的MWD曲线的特征不同，如NR一般宽峰所对应的分子量值为30~40万，有较多的低分子部分。

低分子部分可以起内润滑的作用，提供较好的流动性、可塑性及加工性，具体表现为混炼速率快、收缩率小、挤出膨胀率小。

分子量高部分则有利于机械强度、耐磨、弹性等性能。

简述橡胶的分类方法。

答:按照来源用途分为天然胶和合成胶，合成胶又分为通用橡胶和特种橡胶；按照化学结构分为碳链橡胶、杂链橡胶和元素有机橡胶；按照交联方式分为传统热硫化橡胶和热塑性弹性体。

简述橡胶的分子量和分子量分布对其物理机械性能和加工性能的影响。