橡胶工艺学第三章
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1、名词解释：
补强：指能使橡胶的拉伸强度、撕裂强度及耐磨耗性同时获得明显提高的作用。
填充：起增大体积、降低成本、改善加工工艺性能作用。
填料的一次结构和聚集体：聚集体尺寸、形状和表面等影响填充橡胶的性能。
包容胶：在炭黑聚集体链枝状结构中屏蔽（包藏）的那部分橡胶，又称为吸留橡胶。
吸留橡胶：同上
炭黑结合胶：也称炭黑凝胶，指炭黑混炼胶中不能被它的良溶剂溶解的那部分橡胶。
炭黑凝胶：指炭黑混炼胶中不能被它的良溶剂溶解的那部分橡胶。
应力软化效应：一定试验条件下，将硫化胶拉伸至给定伸长比，去掉应力，恢复，循环操作，则每次拉伸到同样伸长比所需应力都比前一次低，每次曲线都在前一次的下面。
填料的结构化效应：结构化随胶料停放时间延长而增加，严重的到失去加工性以至于报废。
橡胶补强的大分子链滑动学说：（炭黑粒子表面的活性不均一，有少量强的活性点以及一系列的能量不同的吸附点。
）吸附在炭黑表面上的橡胶链可以有各种不同的结合能量，有多数弱的范德瓦尔斯力的吸附以及少量的化学吸附。
吸附的橡胶链段在应力作用下会滑动伸长。
2、问答题：
(1) 填料的分类及其在橡胶中的主要作用。
填料分类：
填料可赋予橡胶补强、增容和特殊功能
(2) 炭黑的分类、结构与性能。
a.按制法分：接触法炭黑（槽法炭黑）、炉法炭黑、
热裂法炭黑、新工艺炭黑
b.按作用分：硬质炭黑、软质炭黑
c.按ASTM-1765 标准分类：N －正常硫化速度、S －硫化速度慢
结构层次：碳原子→碳核（六边形）→层面→微晶→粒子→聚集体
性能：粒径越细，混炼越困难，吃料慢，生热高，分散越困难。
(3) 白炭黑、陶土和碳酸钙的分类、结构与性能。
白炭黑由制备可分两种：气相法和沉淀法。
结构：主要组成是二氧化硅，是无定形的链枝状聚集体。
性能：1、与胶料混炼时，白炭黑趋于二次附聚，对橡胶的亲和性远低于炭黑，且粒子越细，
越难分散。
2、白炭黑补强橡胶具有撕裂强度高、绝缘性好、生热低。
陶土按补强效果可分为硬质陶土和软质陶土，硬质陶土略有补强性，软质陶土没有。
碳酸钙可分为重质碳酸钙和轻质碳酸钙。
重质碳酸钙有增容作用，轻质碳酸钙有一定的补强作用。
(4) 炭黑和白炭黑的性质对胶料加工性能和硫化胶性能的影响
胶料：
炭黑粒径越小，比表面积越大,对橡胶的补强性越高，炭黑结构高，包容胶多。
1、白炭黑对胶料工艺性能影响
填料的分散性：混炼时，白炭黑趋于二次附聚，对橡胶的亲和性远低于炭黑，且粒子越细，越难分散。
解决方法：高剪切力，分批少加，提高混炼温度。
硫化胶：
结合胶实质是填料表面上吸附的橡胶，即填料与橡胶界面层中的橡胶，结合胶多，则补强性好。
白炭黑补强橡胶具有撕裂强度高、绝缘性好、生热低。
(5) 为什么要进行填料的表面改性? 表面改性的主要方法是什么?
改变或改善无机填料的表面亲水性是提高无机填料补强性的关键。
方法：亲水基团调节法、粒子表面接枝、粒子表面离子交换、粒子表面聚合物胶囊化、偶联剂或表面活性剂无机填料表面。
(6) 怎样选择偶联剂?
选择偶联剂取决于橡胶中的硫化体系和填充体系。
(7) 分析讨论填料的选用方法。
填料选用应满足硫化胶性能、制品使用环境、加工工艺和成本等要求。
(1) 从硫化胶性能考虑
硫化胶的基本物理和化学性能与填料品种用量密切相关，而且某些性能对填料要求是互相矛盾的。
综合考虑其基本性能需要，以达到平衡尤为重要。
（2）从制品使用环境考虑
橡胶制品往往要求承受一定的高低温，或使用中与介质，如酸、碱、油类、溶剂等接触。
（3）从胶料的工艺性能考虑
一般，加入补强性填料，有利于提高胶料的强度，改善其混炼包辊性；但滑石粉的加入易造成脱辊。
填充剂对胶料流动性影响较大。
填料粒径越小，结构性越高，用量越大，胶料的流动性越差，在混炼过程中越难分散；增加填充剂的用量，降低含胶率，可减小胶料弹性变形，降低压出膨胀率。
（4）从胶料成本考虑
对于低成本配方，宜采用活性和价格较低的填料。
因为活性较低的填料填充量较大时主要起增容作用，且在工艺上可进行大量填充。
