最新橡胶工业原理28
橡胶加工原理
橡胶加工原理
橡胶加工原理是指利用适当的机械和化学工艺对天然橡胶和合成橡胶进行处理,使其具备特定的物理和化学性能,以满足不同应用领域的需求。
橡胶加工的基本原理包括橡胶破碎、橡胶塑化、橡胶混炼、橡胶挤出、橡胶压延、橡胶模压等过程。
其中,橡胶破碎是将原料橡胶切碎成适当的颗粒大小,以便后续塑化和混炼。
橡胶塑化是通过机械或热能作用,使橡胶分子链发生流动和扩展,使其可塑性增加。
橡胶混炼是将塑化好的橡胶与添加剂进行混合,以调整橡胶的物理性能和化学性能。
橡胶挤出是将混炼好的橡胶通过模具挤压成所需的形状。
橡胶压延是将混炼好的橡胶经过辊式压延机械设备压制成薄板或厚板。
橡胶模压是将混炼好的橡胶放入模具中,在加热和压力的作用下形成所需的产品。
在橡胶加工过程中,还需要加入适量的填充剂、增塑剂、交联剂等辅助剂,以调整橡胶的硬度、耐磨性、耐候性等性能。
通过控制加工条件和添加剂的种类和用量,可以获得不同用途的橡胶制品,如轮胎、输送带、密封件等。
总的来说,橡胶加工原理是利用机械和化学手段对橡胶进行一系列处理,改变其分子结构和性能,最终得到具有所需物理和化学性能的橡胶制品。
橡胶 工艺 原理
橡胶工艺原理
橡胶是一种由橡胶树的乳液经过加工制成的具有弹性的材料。
橡胶的工艺原理主要包括以下几个方面。
1. 采集橡胶乳液:橡胶树的树干被割开后,乳液会自然流出。
采集工人使用刮刀将乳液慢慢刮下,收集到容器中。
2. 乳液稳定化:采集到的橡胶乳液中含有大量的水分和其他杂质,需要经过稳定化处理。
常用的稳定化剂包括氨水和醋酸,它们可以使乳液保持稳定状态,并防止乳液中的橡胶团聚。
3. 合成橡胶:乳液经过稳定化处理后,需要加入硫化剂、填充剂和加工助剂等多种化学物质进行合成橡胶的加工。
其中,硫化剂可以使橡胶分子之间的交联结构更加牢固,增加橡胶材料的强度和耐磨性;填充剂可以提高橡胶材料的硬度和耐磨性;加工助剂则可以调整橡胶材料的流动性和加工性能。
4. 橡胶成型:合成橡胶经过调配后,可以通过各种成型方法将其制成不同形状的橡胶制品。
常见的成型方法包括压延、压缩模压、浇注和挤出等。
5. 硫化和固化:成型后的橡胶制品需要进行硫化或固化处理,使其获得所需的弹性和耐磨性。
硫化是将成型的橡胶制品置于加热的硫化炉中,在一定温度下与硫化剂反应,形成较为稳定的交联结构;固化则是使用特定的固化剂或光线照射,使成型的橡胶制品的分子链交联,增加其硬度和强度。
通过以上的工艺原理,橡胶可以被制备成各种应用于工业、交通、建筑和日常生活中的橡胶制品,如轮胎、密封件、橡胶管、橡胶鞋等。
橡胶工艺原理
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2 0~100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。
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)。
改性的橡胶实质上不溶于(但能溶脹于)沸腾的苯、甲乙酮、乙醇—甲苯混合物等溶剂中。
橡胶工艺原理
橡胶工艺原理橡胶工艺原理是指将原材料经加工后制成橡胶制品的一系列工艺和技术。
橡胶制品应用广泛,可以用于汽车、航空、船舶、建筑、电器、医疗等各个领域。
然而,要制造出高质量的橡胶制品,并不是一件简单的事情,不仅需要良好的设备和材料,还需要严格的工艺控制和科学的原理理论支撑。
首先,我们先来了解一下橡胶的基本性质和成分。
橡胶是一种高分子化合物,由橡胶树采集的乳液或人工合成的橡胶聚合物制成。
它的主要成分是碳、氢、氧及少量其他元素。
橡胶的基本性能包括:高弹性,耐磨性好,高耐寒性和耐老化性,可塑性好,耐化学腐蚀,不易燃等。
橡胶制品的生产过程一般分为三步:混炼、成型和硫化。
其中,混炼是将橡胶和其他添加剂,在混合机中加热搅拌成型;成型是将混炼好的橡胶料放入模具中进行成型,形成所需的产品形状;硫化是将成型后的橡胶制品放入硫化箱中进行加热,使其在高温下发生化学反应,成为坚韧的橡胶制品。
在混炼过程中,一般会向橡胶料中加入各种添加剂,以改善橡胶的性能和质量。
这些添加剂包括增塑剂、防老剂、填充剂、助剂、颜料等。
其中,填充剂的作用非常重要,它可以提高橡胶的硬度和强度,降低成本。
一般而言,填充剂的含量会占到橡胶混炼料总量的50%-70%。
常用的填充剂有炭黑、白炭黑、滑石粉、氧化铝等。
成型过程则包括挤出、压缩成型、注塑、挤压等多种方式。
其中,挤出是指将热压橡胶料挤出成型,常用于制造板材、管材和带材等;压缩成型是将混炼好的橡胶料放到压力机模具中压缩成型,常用于制造密封件、垫片和橡胶板等;注塑是将热熔态的橡胶料注入模具中成型,常用于制造零件、机械件等;挤压是将橡胶料通过挤压机制成所需的形状,常用于制造密封圈、管子等产品。
硫化则是通过加热使橡胶聚合物中的硫和碳原子相互交联,从而增加橡胶制品的硬度和强度,提高耐磨性和耐寒性。
硫化温度和时间是影响橡胶制品性能的关键因素,硫化温度过高或时间过长会导致橡胶制品变质、失去弹性等问题。
总的来说,橡胶工艺原理的核心问题在于如何在制造过程中控制好各种参数,确保所制造的橡胶制品具有优异的性能和质量。
最新橡胶工业原理3
变形下近似。 变形增大时(o >13 -/)应 n o /^12 , 6 力相对于变形比急剧增大, 与高斯链的近似值 相距甚远。因此, 考虑到网状链的有限伸长性, 对近似高斯链进行修正是必要的。修正后的高 斯链被称为非高斯链。该非高斯链链中的应力
下可发挥较高的伸长性。 关于定义条件②, 为防
止分子链整体重心运动或流动, 分子链间必须
具有由交联点连结的三维网状结构。 但是, 该网 状结构中的交联点与构成分子链基本要素之比 最好是 1 0 0 , : 0这样对交联点间的分子链 5-1 自身运动几乎无影响。 322 橡胶弹力的产生与嫡 . 用热弹性实验研究交联橡胶变形时产生弹 力f 的产生机理比较有效。如图 3 所示, -1 在 长方形试样上悬挂重锤, 然后提高周围温度, 同 时观察试样长度 L 的变化。结果是, 。 金属试样 的长度随温度升高而增加, 交联橡胶试样的长 度则相反, 随温度升高而减小, 待冷却后重新恢 复原长度。 此外, 交联橡胶迅速拉伸时用手触摸 可感到发热, 随之迅速收缩时则则感到发凉。
万方数据
第 2 卷第 6 s 期
最新橡胶工艺原理( 三)
.5 . 3
如图 3 所示, -3 对垂直于 x 轴的平面施加力 f沿 x , 轴向伸长凡倍时( 单向拉伸)如果体积 , 不随变形变化, 则试样在 yz , 轴向上分别为 1 , =人( /,z倍。 =1dv) 式中, 凡, 凡、 a分别相当于x
距 r 两末端间距 r 。 可根据 r 平方的时间平均< r ( n ) 表示如下 : ' =nb 值, > n
橡胶制品的工作原理
橡胶制品的工作原理橡胶制品的工作原理涉及到橡胶材料的特性以及制造工艺的应用。
橡胶制品包括各种橡胶制品,比如橡胶密封件、橡胶管、橡胶垫片等,广泛应用于汽车、机械、建筑等领域。
下面将从橡胶材料的特性和工艺应用来解释橡胶制品的工作原理。
首先,我们研究橡胶材料的弹性特性。
橡胶具有良好的弹性,这得益于其特殊的分子结构。
橡胶材料由大量高分子聚合物组成,这些聚合物链之间可以自由地相互滑动。
当外力作用于橡胶材料时,聚合物链之间的相互滑动受到限制,链与链之间的交联也会增加。
当外力解除时,橡胶材料能恢复原来的形状和尺寸,这是因为链与链之间的交联能够提供一定的弹性。
其次,橡胶材料的断裂强度和耐磨性。
橡胶材料具有较高的断裂强度和耐磨性,这使得它成为一种理想的密封材料。
橡胶制品通常需要具有较高的抗拉强度和耐用性,以保证在使用过程中不容易破裂或变形。
橡胶材料的高断裂强度和耐磨性使得它能够承受较大的外力和摩擦。
橡胶制品的工作原理还涉及到橡胶的温度特性。
橡胶材料的性能会随着温度的变化而发生改变。
一般来说,橡胶在低温下会变硬且易碎,而在高温下会变软且容易熔化。
这种温度特性使得橡胶材料可以在不同环境和条件下使用。
例如,汽车轮胎在冬季时能够保持良好的抓地力,而在夏季时能够提供舒适的行驶体验。
橡胶制品的工作原理还与制造工艺密切相关。
橡胶制品通常通过模压、挤出和成型等工艺进行生产。
在模压过程中,橡胶材料被加热并注入到模具中,然后经过冷却和固化,最终得到所需的形状和尺寸。
在挤出过程中,橡胶材料被挤压通过模头形成所需的截面形状。
在成型过程中,橡胶材料通过注塑、压缩或胶接等工艺与其他材料结合。
这些制造工艺的运用可以使橡胶制品具有理想的性能和形状,以满足各种应用需求。
综上所述,橡胶制品的工作原理涉及到橡胶材料的弹性特性、断裂强度和耐磨性、温度特性以及制造工艺的应用。
橡胶制品通过其特殊的物理和化学性质,能够在各种环境和条件下发挥优异的性能。
橡胶制品的工作原理的理解对于合理选用橡胶材料,并进行正确的制造和使用,具有重要的意义。
橡胶挤出机的原理
橡胶挤出机的原理
橡胶挤出机的原理是利用机械力将橡胶物料加热和挤压,使其通过挤出机头的模孔形成所需的橡胶产品。
首先,橡胶物料经过预处理,如混炼、加热和塑化等。
然后将经过预处理的橡胶物料投入橡胶挤出机的进料口,进料口通过螺杆的旋转将橡胶物料传送到机筒内。
在机筒内,橡胶物料受到高温和机械力的作用,使其变得粘性并逐渐塑化。
同时,挤出机头的模孔也会通过加热使孔道变得更加柔软和容易挤压。
当橡胶物料在机筒内塑化到一定程度后,由于螺杆的推力作用,物料被推入到挤出机头的模孔中。
模孔的形状通常是根据所需的橡胶产品来设计的,它可以是圆形、方形或其他特定形状。
当橡胶物料通过挤出机头的模孔时,受到挤出机头的挤压力和冷却装置的冷却作用,使橡胶物料逐渐形成所需的形状和尺寸,同时也去除了其中的热量。
最终,橡胶材料被挤压出来,并通过切割装置或其他后续加工步骤进行成品的制作。
整个挤出过程是连续进行的,可以根据需要进行调节和控制。
这种挤出机原理在橡胶制品制造行业得到广泛应用,例如橡胶管、橡胶密封件等产品的生产。
橡胶交联原理与技术
橡胶交联原理与技术橡胶交联是指通过化学或物理方式使橡胶聚合物链之间相互连接形成网状结构,从而提高橡胶的物理性能和化学性能。
橡胶交联技术是橡胶工业中的一项重要技术,对于生产高性能橡胶制品具有重要意义。
橡胶交联原理主要有化学交联和物理交联两种。
化学交联是通过添加交联剂,使橡胶分子链上的活性基团之间发生化学反应,形成共价键连接,从而使橡胶聚合物链之间相互连接形成交联网状结构。
常用的交联剂有硫化剂、过氧化物和亚当爵硼砷罗曼蒂斯等。
其中,硫化剂是最常用的交联剂,通过硫化反应形成交联结构。
硫化剂主要有硫磺和硫酸、硫酸铅等。
硫化剂在橡胶中的交联反应是一个复杂的过程,其详细机理尚不完全清楚。
硫化剂与橡胶分子链上的活性基团之间发生反应,形成临时交联结构,然后通过硫-碳键断裂和形成新的硫醇基与活性基团反应,最终形成交联结构。
硫化反应既可在高温下进行,也可在常温下进行。
高温硫化主要用于大尺寸、厚壁和高硫含量橡胶制品。
在高温硫化过程中,硫化剂分散在橡胶中,形成三维交联结构。
常温硫化主要用于小尺寸、薄壁和低硫含量橡胶制品。
在常温硫化过程中,硫化剂主要通过扩散和反应,形成交联结构。
物理交联是通过外加能量(如热能、光能、电能等)作用于橡胶分子链,使其发生构象变化,形成交联结构。
物理交联不涉及化学反应,交联结构是可逆的。
常用的物理交联技术有放射交联和制冷交联。
放射交联是通过辐射源(如X射线、γ射线、电子束等)照射橡胶,使其发生构象变化,形成交联结构。
放射交联适用于各种橡胶材料,不受橡胶的含硫量和硫化剂的种类限制,且交联程度可控。
不过放射交联对环境有一定的影响,尚需谨慎使用和管理。
制冷交联是通过低温处理橡胶,使其分子链间产生冰晶交联结构,从而形成交联结构。
制冷交联适用于含水橡胶(如NR、SBR等),具有环保、高效、低成本的优点。
制冷交联技术在橡胶工业中有广阔的应用前景。
橡胶交联技术的应用非常广泛,可用于生产各种橡胶制品,如橡胶管、橡胶密封件、橡胶车胎等。
橡胶加工原理
橡胶加工原理橡胶加工是指将天然橡胶或合成橡胶经过一系列的加工工艺,制成各种橡胶制品的过程。
橡胶加工原理是指在橡胶加工过程中,根据橡胶的特性和要制作的制品的要求,采取相应的加工方法和工艺措施,以达到预期的加工效果。
橡胶加工原理的掌握对于提高橡胶制品的质量和生产效率具有重要意义。
首先,橡胶加工原理涉及橡胶的物理和化学性质。
橡胶是一种高分子聚合物,具有良好的弹性和可塑性。
在加工过程中,需要根据橡胶的硬度、拉伸强度、耐磨性等特性选择合适的橡胶材料,以确保制品的质量和性能。
其次,橡胶加工原理涉及橡胶的加工工艺。
橡胶制品的加工工艺包括混炼、压延、成型、硫化等环节。
在混炼过程中,需要将橡胶与填料、助剂等按一定配方混合均匀;在压延和成型过程中,需要根据制品的形状和尺寸选择合适的成型方法和模具;在硫化过程中,需要控制硫化温度和时间,以确保橡胶分子的交联结构得到良好的形成。
再次,橡胶加工原理涉及加工设备和工艺控制。
在橡胶加工过程中,需要使用各种加工设备,如橡胶混炼机、压延机、硫化机等,以及相应的工艺控制系统,如温度控制、压力控制、时间控制等,以确保加工过程的稳定性和可控性。
最后,橡胶加工原理还涉及质量控制和检测技术。
在橡胶制品的生产过程中,需要对原材料、半成品和成品进行质量控制和检测,以确保制品的质量符合标准和要求。
这包括对橡胶材料的物理性能、化学成分、外观质量等进行检测,以及对制品的尺寸、硬度、拉伸强度、耐磨性等进行检测。
总之,橡胶加工原理是橡胶加工过程中的核心内容,它涉及橡胶的物理和化学性质、加工工艺、设备和工艺控制、质量控制和检测技术等方面,对于提高橡胶制品的质量和生产效率具有重要意义。
只有深入理解和掌握橡胶加工原理,才能更好地开展橡胶加工工作,生产出更优质的橡胶制品。
橡胶工艺原理
橡胶工艺原理
橡胶是一种重要的工业原料,广泛应用于汽车制造、轮胎生产、橡胶制品制造
等领域。
橡胶制品的质量和性能取决于橡胶工艺的设计和实施。
橡胶工艺原理是指在橡胶制品生产过程中,根据橡胶材料的特性和产品要求,采用一系列工艺方法和工艺参数,对橡胶进行成型、硫化、加工等工艺操作的原理和规律。
首先,橡胶工艺的原理包括橡胶的成型原理。
橡胶制品的成型是指将橡胶材料
通过挤出、压延、模压等工艺方法,使其成为所需形状和尺寸的工件。
在成型过程中,需要考虑橡胶的流变性能、变形特性和回弹性等因素,选择合适的成型方法和工艺参数,以保证成型工件的质量和精度。
其次,橡胶的硫化原理是橡胶工艺中的重要环节。
硫化是指将橡胶材料与硫化
剂在一定温度和压力下进行化学反应,使橡胶分子发生交联,从而提高橡胶制品的强度、耐磨性和耐老化性能。
硫化工艺的原理包括硫化温度、硫化时间、硫化压力等参数的选择,以及硫化剂种类和用量的确定,这些都对橡胶制品的性能和质量有着重要影响。
另外,橡胶的加工原理也是橡胶工艺中的关键内容。
橡胶制品在成型和硫化后,还需要进行修整、切割、涂覆等加工操作,以满足产品的外观和功能要求。
在加工过程中,需要考虑橡胶的切削性能、粘接性能和耐磨性能,选择合适的加工工艺和工艺设备,保证橡胶制品的加工质量和加工效率。
总之,橡胶工艺原理是橡胶制品生产过程中的核心内容,它直接影响着橡胶制
品的质量、性能和成本。
掌握橡胶工艺的原理,可以帮助橡胶制品生产企业优化工艺流程,提高产品质量,降低生产成本,从而增强市场竞争力。
因此,加强对橡胶工艺原理的研究和应用,对于推动橡胶工业的发展具有重要意义。
橡胶工艺原理
1.橡胶加工工艺的过程: 塑炼、混炼、压延挤出、成型、硫化2.天然橡胶合成橡胶:通用合成橡胶,特种合成橡胶 3.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饱和极性橡胶:FPM 、CPE 、 ACM 、丁吡橡胶、 聚乙烯醇橡胶、乙烯-丙烯酸甲酯橡胶 杂链橡胶:MVQ 、AU 、EU 、CO 、ECO 、T 4.NR ,(1)为不饱和性橡胶,化学性质活泼,不耐老化。
(2)为非极性橡胶,不耐烃类溶剂。
(3)结晶性橡胶,有自补强作用。
(4)综合性能好工艺性能好;物理机械性能好。
(5)耐气透性和电绝缘性良好。
5.聚丁二烯橡胶BR不饱和性橡胶,可与硫磺及氧起反应,化学活性较NR 低,耐热耐老化性较NR 好。
非极性橡胶,耐油性差。
结晶性橡胶,无自补强作用,强度低弹性高(最高);耐低温(Tg= –105℃);耐磨(Tg 有关);生热小。
加工性能差(对温度敏感,温度高则易脱辊), 不耐撕裂,粘着性差,抗湿滑性不佳。
较易冷流 6.丁苯橡胶(SBR不饱和性橡胶,化学活性较NR 低,硫化速度较慢,耐热耐老化性较好。
非极性橡胶,耐油性差(比NR 稍好) 耐磨性,耐气透性良好非结晶性橡胶,无自补强性,纯胶强度为1.4~3.0 MPa ,因此需用炭黑补强 。
弹性低,耐寒性,自粘性差,生热大,加工收缩性大。
充油后能降低生热,加工性能好。
另外,SBR 不易过炼,可塑度均匀。
7.聚异戊二烯橡胶(异戊橡胶,IR 称为稀土胶硫化速度较慢,硫化胶的拉伸强度、定伸应力、撕裂强度和硬度等均较低,而扯断伸长率较大。
弹性较好、生热小、 抗龟裂性好。
耐水性、电绝缘性及耐老化性比NR 好易于塑炼,流动性优于NR ,但对填料的分散性及粘着性比NR 8.异戊橡胶与天然橡胶的结构和性质差别: (1)杂质少,凝胶含量低,质地较纯净;CH 2CH C 3CH 2CH ][n(2)分子量分布较窄,生胶门尼粘度较 低; (3)因IR 的微观结构中顺式含量低于NR , 故结构的规整性低于天然橡胶。
橡胶的成型加工原理PPT课件
混炼
Mixing
Extrusion
塑炼
Plastication
Calendering
二、胶料的混炼
1、混炼的定义及目的
定义:通过机械剪切力和挤压作用,使塑炼胶与各 种配合剂均匀混合而分散的过程
目的:提高橡胶产品的使用性能、改善橡胶工艺性 能、降低生产成本
(B)压型
使胶料压制成具有一定断面形状或表面有某种花纹
(1)压型的原理
据胶料流动性的变化,急速冷却,使花纹定型
(2)压型的要求
压型要求规格准确、花纹清晰、胶料致密性好
(C)织物挂胶
在骨架织物上覆上一层薄胶(贴胶、擦胶)
(1)挂胶目的
使织物的线与线、层与层之间互相紧密的贴合成整体, 共同承受外力的作用; 提高织物弹性、防水性,保证制品有良好的使用性能
生胶
Байду номын сангаас
塑炼胶
塑炼
(2)塑炼的目的
使生胶具有一定的可塑性, 使其适合于后续工艺操作
(3)塑炼的要求
满足其它工艺要求为前 提,避免过度的塑炼
2、塑炼的原理
橡胶分子量大,分子链相对 位移难,粘度高,难加工
降低分子量,力-化学反应
机械剪切力、氧分子链断裂,
可塑性↑↑
低温塑炼
高温塑炼
可塑性用可塑度表征 快速确定生胶的塑炼程度及评价加工性能的好坏
(2)贴胶
用压延机上两个辊筒的压力,将一定厚度的胶片贴在织 物上的过程
(3)压力贴胶
用积胶的压力,将胶料挤压到布缝中,与贴胶共用
(4)擦胶
用压延机辊筒转速不同产生的剪切力和辊筒的压力, 将胶料擦入到布缝中的过程。一般只适于帆布
橡胶硫化原理
橡胶硫化原理
橡胶硫化是指将天然橡胶或合成橡胶中的双键或多键通过硫化
剂的作用而发生交联反应,从而使其具有弹性和耐磨性的过程。
橡
胶硫化原理是橡胶工业中的重要基础知识,对于理解橡胶制品的性
能和生产工艺具有重要意义。
橡胶硫化的原理是在橡胶分子链中引入交联键,使得橡胶分子
链之间形成三维网状结构,从而增加了橡胶的弹性和耐磨性。
硫化
剂在橡胶硫化过程中起着至关重要的作用,它能够与橡胶分子中的
双键或多键发生化学反应,形成交联结构。
常用的硫化剂有硫磺、
硫化二苯胺、过氧化物等。
橡胶硫化的过程包括预硫化和后硫化两个阶段。
预硫化是指在
橡胶中加入硫化剂和促进剂,使其在加热条件下发生部分硫化反应,形成硫化胶块。
后硫化是指将预硫化的橡胶胶块在适当的温度、时
间和压力条件下进行加热处理,使其完成硫化反应,形成最终的橡
胶制品。
橡胶硫化的原理不仅仅是一种化学反应,更是一种复杂的物理
和化学过程。
在硫化过程中,橡胶分子链之间的交联结构会影响橡
胶的物理性能,如弹性、硬度、耐磨性等。
因此,控制硫化过程中的温度、时间、压力和硫化剂的种类和用量对于橡胶制品的性能具有重要影响。
除了硫化剂外,促进剂也是影响橡胶硫化过程的重要因素。
促进剂能够加速硫化反应的进行,提高硫化速度和硫化程度,从而影响橡胶制品的硫化性能和物理性能。
总的来说,橡胶硫化原理是一项复杂而重要的工艺技术,它直接影响着橡胶制品的质量和性能。
通过深入理解橡胶硫化的原理和过程,可以更好地指导橡胶制品的生产和应用,提高橡胶制品的质量和使用寿命,促进橡胶工业的发展。
橡胶炼油原理
橡胶炼油原理
橡胶的主要成分是聚丁二烯,它是一种半结晶的热塑性聚合物。
当橡胶分子在外力作用下(如挤压、拉伸、剪切等)从高分
子链上剥离下来时,它会发生一系列的物理和化学变化,如分子
链之间的缔合和聚集,高分子链之间的交联、开环、断键等。
这
种现象叫做分子间的相互作用。
橡胶分子与外界的作用方式有三种:
(1)通过分子间相互作用力(如范德华力、氢键、离子键
和共价键等)结合在一起。
(2)通过范德华力结合在一起。
这两种方式都是依靠范德
华力或共价键的结合来实现的,其中共价键是最主要的。
这就是我们通常所说的化学键。
人们用化学键来表示上述三
种方式结合在一起的现象,即分子间作用力。
化学键存在于橡胶分子中,但不是所有的橡胶都具有化学键。
只有当橡胶分子中存在有能与外界发生相互作用、能使高分子链
发生开环或交联,并能使分子间力发生改变的化学键时,才能称
之为化学键。
只有具备这些特征的橡胶才能成为一种工业产品,
我们将这类橡胶称为“改性橡胶”。
—— 1 —1 —。
橡胶加工原理和工艺
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4. 胶料的加工
一. 胶料的加工性能
生胶或胶料的流动性质是整个橡胶加工过程中最重要的基本性 质。橡胶的塑炼、混炼、压延、压出、铸模等操作都是通过胶料的 流动来实现的。所以,讨论橡胶的流动性质具有十分重要的意义。
目前认为,影响生胶加工性能的流动性质的因素主要是粘度、 弹性记忆和断裂过程的力学特性(以下简称断裂特性)。而影响这些 性质的链结构参数主要是平均分子量,分子量分布和长支链支化 (以下简称支化).
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配方种类有三类,即基础配方、性能配方和生产配方。 基础配方是专供研究或鉴定新胶种,新配合剂用的,其配合组分
的比例一般采用传统的使用量,以便对比,并要求尽可能简单。通 用的基础配方其组分和用量如下;
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配方设计的原则:
在配方设计之前,首先必须了解制品的使用条件,并考虑制品的质量, 使用寿命及物理机械性能。 第二 必须了解对使用的生胶和配合剂的性质以及各种配合利的相互 间的关系,尤其是使用新型原材料时,对其质量,等级情况要有分折 和实验的结果。 第三 原材料的使用必须立足于国内,因地制宜。 最后, 在制定配方时,还必须考虑到设备的特点和制造工艺上 的方便,尽量降低成本,降低原材料消耗。
增塑剂的选择应根据生胶结构来决定,增塑剂分子的极性 要与橡胶的极性相对应,才能促进两者相溶;增塑剂的凝固点 应低于橡胶的玻璃化温度,差值愈大愈好。此外还必须考虑 制品的性能与成本。
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五. 填充剂
填充剂按用途可分为两大类;即补强填充剂和惰性填充剂。 补强填充剂简称补强剂,是能够提高硫化橡胶的强力,撕裂强度,
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弹性记忆效应的大小取决于流动时可恢复形变量和松弛 时间的大小,如果松弛时间短并很快地恢复,到观察效应 的时候已不复存在,好象发生过形变已经忘掉了,如果松 弛时间长,到观察效应的时候留存可恢复形变还很大,就 可能观察到达部分形变的恢复。所以生胶的弹性模量和生 胶最大松弛时间是影响弹性记忆效应的因素。生胶的分子 量、分子量分布、长支链支化对弹性模量的影响目前还不 大清楚;但是分子量大,高分子量级分多和长支链多,则 育定都会使最大松弛时间增长,也就是说,都会使弹性记 忆效应显著。
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生胶
加入配合剂 、 填充剂等通过硫化形成三维网状 结构的产品。此外, 对未硫化胶进行贴合或者
表 1 - 橡胶和有关的分析对象分析 目的分析项目 2 1
分析 目的
分子结构控制
质量管理
电磁波种类
范围
的表面分析等可采用反射法。透射法试样的制 作方法有作为溶液试样的液体吸收单元测定方
法、 嗅化钾板上成膜方法和澳比钾粉碎压片方
法等。反射法一般多采用被称为衰减全反射的 方法。测定时将试样紧贴在棱镜上, 在试样和
波长与能
传递形式
棱镜的 上, 界面 红外线其 深人到 试样中 一定的
深度 利用全反射现象进行测定。 波长m 光子能e J , v
- L
一幻
英文名
中译名
Ao iA s po Se r c y t c o tn co o m b ri p ts p A g Ee r Se r c y ue l tn c s p r co p t o o
Ao i Fr M c soe t c c i o p m o e r c
A t u t T t R f cin t n ae oa e et e d l l o
橡胶复合材料
环境
加工环境 废弃物等
安全性确认
橡胶分析过去一直采用化学分析方法分
析,S I J和 S I O等许多标准对此都有规定。最近 这些标准对各种仪器分析也做了规定, 1 - 在 2
2 节中将对橡胶分析中常用的仪器分析进行阐
述。
选择分析方法。在 1 一 节中将对橡胶化学结 2 3 构的解析进行叙述。 此外 , 就橡胶而言, 不仅各个分子的平均结 构, 而且分子聚合体的结构对物理性能也有很 大影响。关于这种分子聚合体的特性将在 1 2
5 ・ 0
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界
橡 稼
胶 股
上
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20 0 5 以刃勺
最新橡胶工艺原理( 二十八)
王作龄 编 译
中图分类号:Q . T 301 3 文献标识码: E 文章编号: 7- 3(050- 5- 1 1 2220) 0 0 6 6 8 70 0
合物中, 橡胶被认为是在使用温度下表现出橡
X r Fur cne - y o sec a l e
1 .. 光谱分析 221
具有频率 。 的电磁波可用 E vh =h( 为普朗
.5 ・ 2
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也
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橡 保
胶 股பைடு நூலகம்
」 一
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2 5 ) X ( 乙 J 认J
克常数) 式表示 , 而该能的强弱与由频率不同产 生的分子中的各种传递能相当, 电磁波的种类、 能量及与其相关的传递形式如图 1 一1 2 所示。 以下就光谱分析中常用于橡胶分析的红外光谱 和核磁共振光谱分析方法进行叙述。
第 1章 分 2
析
胶 性 物 而 胶 品 般 多 生 中 弹 的 质,橡 制 一 则 为 胶
与金属材料和树脂材料进行复合的情况也很 多。因此, 广义上橡胶分析包括生胶分析 、 未硫 化胶分析和硫化胶分析 , 而分析的目的、 目和 项 方法根据分析对象不同差异很大。表 1 - 为 2 1 橡胶和与其有关的分析实例。
原子吸收光谱法 俄歇电子能谱法 原子力显微镜 衰减全反射法 差动扫描量热法 差热分析 能量分散式 X射线光谱法 电子探针显微分析仪 化学分析用电子能谱法 电子 自 旋共振 傅里叶变换红外吸收光谱法 气相色谱法 凝胶渗透色谱法 高性能液相色谱法 离子色谱法 感藕高频等离子体原子发射光谱法 感藕高频等离子体质谱法 红外线光谱法 液相色谱法 低角激光散射法 激光显微镜质谱法 光散射法 基体辅助激光解吸离子化法 膜渗透压法 质谱法 远红外光谱法 核磁共振 光声能谱法 裂解气相色谱法 折射率检测器 扫描试俄歇显微镜 大小排斥色谱法 扫描式电子显微镜 超临界液相色谱法 超临界液相抽出 次级离子质谱法 同步轨道辐射 扫描透射电子显微镜 扫描隧道式电子显微镜 透射式电子显微镜 热解重量分析法( 热重法) 薄层色谱分析 飞行时间式 紫外线吸收光谱法 可见光吸收光谱法 X射线微量分析法 X射线电子光谱法 X射线衍射法 X射线荧光分析法
原材料
添加 剂
补强剂
粒径、 粒径分布 质量及工序管理 物理性能的控制 物理性能解析 对其它公司产品的解析
老化解析
中间材料
末硫化胶
配合成分 、 混合状态
表面状态
橡胶复合材料
硫化胶
制品
配合成分、 分散、 交联结构
喷霜、 附着物 、 老化结构 粘合层、 界面结构 、 表面结构 成分分析 、 质量分析
S AM S C E S M E SC F SE F
S MS I S OR
S EM T
S TM
T EM
TG
San g g Mc s p c i A e i ce n n u r r o o S e l i Cr a g h i Ec sn o t r y z x uo h m o a San g c n m t r h cni E t Cr a g py n l r h oa eo o Spr i a F i Cr a g p ue r cl d m t r 衍 ct l h o a i u o Spr i a F i Etco ue r cl d r tn ct l xa i i u Sc dr M s Se r c y e na I a pco o o yo n s ts p Snh tn ba R d tn ycrr O il ii o o r t a ao San g n ii E co Mc s p c i T s so ltn rc y n n r m sn r i o a e o San g nl c n r c e c i Tne E t Mc s p nn u lr i o eo o Tas ii Eetn c s p r mso l r M r c e n s n c o i o o
橡胶是高分子化合物的一种, 它具有与无 机化合物和低分子有机化合物不同的多种多样 的结构要素。橡胶是橡胶制品的主要原材料 , 所以它与玻璃化温度、 结晶性、 粘弹性等物理性 质和硫化反应性、 老化反应性等化学性质有着 密切的关系。作为橡胶结构的要素有单体组 成、 共聚合比例、 键合形式( 微观结构)链分布、 、 组成分布、 分子量、 分子量分布、 、 支链 交联结构 等许多项 目, 可根据各 自的 目的和橡胶的种类
P AS
P C PG G ,y C
RI
Nc a M gec oac, ul r nt Rs ne e a i en Po aosc c s y ht cut Set c o i p r o o Prys Cr a g py y l iGs mt r h os a h o a o
R f ci Id x tc r e at e e D et r v n e o
第 3 卷第 7 2 期
王作龄 . 最新橡胶工艺原理( 二十八)
51
12.
2
器 -缩
-
仪器分析概要 近年来, 在橡胶分析中采用了许多分析仪 在此 , 以橡胶分析使用的手段为主对仪器
写
分析进行概述。表 1 - 为主要仪器分析方法 2 2 的英文缩写。
表 1 一 主要仪器分析方法的英文缩写( 22 简称)
分析项 目 聚合物结构解析 、 分子量
纯度 、 杂质
1. 前 言 21 一般, 在高分子科学中, 分析与合成、 加工 和物理性能方面有着密切的关系, 不用说学术 研究。在工业上 , 在新产品新技术开发中以及 对其它公司产品的分析、 环境解析和对事故的 解析等多方面都起着重要的作用。在高分子化
Me bae m m t m rn O o e s y r
I P MS C-
I R L C L L AL AS L AMMA L S
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MO MS NI R
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M s Sets p a pc c y s r o o N a Ir e A s po Sets p e n a d o tn c c y r r b r i p r o f o
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GC GP C HP C L I C I P AE C - S
Dfr tl ni Clie i e i San g om t f na c n a r r e y Dfr tl ra A a s i e i Te l l i f na h m n y s e Ee y prv Xr Se r cp nr Ds se a pco oy g i e i - y ts Ee r P b Mc aa z l tn e r nle co r o io y r E c n co oy Ce i l l i l t Se r c f hmc A a s e r p ts p o o r a n ys Eetn印i R s ac lr c o n o ne en Fue T n o Ire Se r cp orr sr na d co oy i r f m r p ts a f Gs o a g py a Cr t r h hm o a G l mao Cr a g py ePre i h m t r h e tn o o a Hg-eo ac L u Cr a g h i Prr ne i h m t r y h fm i d o o a q I Cr a g py o h mt r h n o o a I ue Cul P sa S n c op d m A d d e l a E I ue Cul P sa s Sets p n c op d m M s c c y d d e l a a p r o o Ire A s po Se r cp na d o tn c s y fr b r i p t o o L u Cr a g py i i h mtr h q d o o a Lw g Ls L h Saen o A l ae i t tr g n e r c ti g Ls Mc s p M s A a s a r r c e s li e io o a n ys L h Saen i t trg g c ti m tx ie Ls D s po I i tn ai Ast a r o tn zi r ssd e e r i o ao n