橡胶的硫化与成型技术2王作龄
橡胶的硫化与成型技术(十一)
户进 行 详 细商 量 ， 以避免 模具 完 成 后双 方 产生
不 必 要 的麻 烦 。
模具设 计 的程序 如下 ：
①在 完成上 述工 作 的基 础上 与模具 定购 单 位 就 有 关 模 具 的规 格 参 数 等 细 节 问题 进 行 商
洽；
该 方 法是在 模具 闭合 的状 态下将 胶料从 注
来采 用 自动流水 线进 行硫 化成 型 的方 法正越 来 越 普遍 。
⑥以图纸 或 数 据 为依 据 ， 用 户 的意 见 与 将 要求 加 以汇 总并 征得用 户确认 ； ⑦绘 出模 具 制作详 图并进 行模 具制造 。 但是 ， 在模具 制造 过程 中反 复 进 行 检 验 是
６ ４ １ 选 定硫 化成 型方法 ．．
①模 压硫 化成 型
该方 法也 叫 作平 板 硫 化 成 型 ， 是单 纯 地 将
胶 料 和预 成 型坯 料 装 人模 具 ， 上 下压 缩 硫 化 经 成型 的方法 。
虽 然模 具简 单 ， 脱模 费时且 硫化 周期 长 。 但
此外 ， 料 易发 生偏差 ， 易产生 气泡 和接头 融 装 容
④模具 制造 预算 。
必须将 上述 工作 内容作 为设计 准备条 件加
以收集 。此外 ， 该 阶段 还 要 和使 用模 具 的用 在
合不 良现象 。但 是 由于模具 价格便 宜且 硫化 成 型简 单 ， 以该 法 对 试 制模 具或 订货 量小 的批 所
量生 产模具 适用 。 ②移植 硫化 成 型
王作 龄 编译
摘 要 ： 该 书 系编 译 自 由 日本 橡 胶 协 会 模 具 分 会 编 写 、 日本 工 业 调 查 会 于 ２０ 年 １ ０４ １月 出 版 的
橡胶百科2
第35卷第5期2008年5月世界橡胶工业World Rubber I ndustryVol.35No.5:49～52May2008新书连载橡胶百科(二)王作龄 编译 摘要: 简要叙述了橡胶科学的发展史。
介绍了从野生橡胶树演变到人工栽培橡胶树的全过程。
文中还回顾了硫化技术的发现与发展。
关键词: 野生三叶橡胶树;栽培;硫化 中图分类号:T Q332;T Q333 文献标识码:E 文章编号:167128232(2008)05200492041.4 充气轮胎的发明与汽车在对人类社会的影响力方面,能超越充气轮胎发明的并不很多。
现代社会没有汽车和飞机是不可想象的,而汽车或飞机若没有轮胎就失去了使用价值。
现代的交通工具与100年前依靠轮船、火车以及马车等交通工具相比,可以说是发生了“革命性”的变化,与其称现代为“信息社会”,倒不如称之为“交通社会”更符合实际情况。
一般来说,轮胎是充气制品。
充气轮胎的英文单词“Pneu matic tire”的原意是“装在车轮外周部的带子”。
在几千甚至几万年前,人类已经认识到滚动阻力要比滑动阻力小,因此,对“滚动”大加利用。
人类利用“滚动”现象的结果是发明了车轮。
最初是一种木制车轮,为对车轮进行加固,在车轮的外周部安装了环形带。
这种车轮实际上就是一种实心轮胎。
例如,在铁道车辆的车轮与轨道接触的部分安装钢环,这是实心轮胎的一种。
行驶在轨道上的车轮暂且不谈,对于行驶在一般路面上的车辆来说,实心轮胎是不够的。
轮胎至少有两位奠基人:R.W.Thom s on和J.B.Dunl op。
Thom s on1822年生于苏格兰的斯通黑奔。
他违背了牧师双亲的意愿,自学机械工学,成为镇上一位发明家。
Thom s on最早申请的关于充气轮胎的专利是在1845年12月10日。
在该项发明之前,从1830至1840年间,Goodyear发现了硫化。
图12421是被Thom s on命名为“aeri2 al wheel”的充气轮胎原形的示意图。
橡胶的硫化与成型技术22王作龄
第35卷第3期2008年3月世界橡胶工业W orld Rubber I ndustry Vo.l 35No .3:45~49M ar .2008新书连载橡胶的硫化与成型技术(二十二)王作龄编译摘要: 该书系编译自由日本橡胶协会模具分会编写、日本工业调查会于2004年11月出版的 !∀ 用金型技术 一书。
全书共分10章:模具工业动向、橡胶与弹性体、橡胶与弹性体的硫化方法及其进步、模具内胶料流动和硫化行为与模具设计的关系、配炼与配方设计、模具设计、橡胶制品模具、模具制作、脱模与防止污染、硫化事故与对策。
关键词: 橡胶;硫化;成型;模具设计;模具制作中图分类号:TQ 330.4,TQ 330.6,TQ 330,TQ 334文献标识码:E 文章编号:1671-8232(2008)03-0045-05编译者简介:王作龄(1938-),男,山东青岛人,高级工程师,长期从事橡胶科技情报研究,日文科技文献翻译及审定工作。
10.3.5 硫化(1)模具结构 关于硫化模具的结构需要考虑的问题如下:硫化制品脱模时,模具与制品之间呈似真空的结构,往往会造成脱模困难,且制品易带外伤;模腔终点由于没有排气道,胶料流动的端头容易产生气泡、缺损、疵点或橡胶变质等质量缺陷;调节混炼胶流动的模具的表面状态的维持,例如,对于模具表面呈切削痕样的线状表面,在与线状成直角方向上出现胶料流动困难的现象;包括胶边的周围在内,应能保持均匀的压力;导柱、脱模销应能与衬套之间精确地配合一致;应能保持与热板接触的模具外表面的平滑性;应为容易清洗和修补的模具结构或装配式结构。
(2)硫化机的能力 指对于加压方向投影面积可得到所需的硫化压力。
该压力由模具受压面积与所用硫化机柱塞面积之比确定。
(3)温度调节装置 必须正确地测量、调节模具的温度,感温元件往往因老化而变得不敏感。
要预先检查调温装置与模腔表面温度的一致性。
此外,必须注意加热器的断线问题。
(4)硫化温度与时间 对设定的硫化温度和硫化时间须予以确认。
橡胶的硫化与成型技术(十五)
：新书连 载 ：
－・・・ ｔ ・‘・・・ ，
橡 胶 的硫 化 与成 型 技 术 （ 十五 ）
王作龄 编译
摘 要 ： 该 书 系编 译 自 由 日 本 橡 胶 协 会 模 具 分 会 编 写 、 日本 工 业 调 查 会 于 ２ ０ ０ ４年 ｌ １月 出 版 的
《 厶・ 工 灭 ７ 一 用金 型技 术》 书 。 全 书共 分 ｌ ： 具 工 业 动 向 、 胶 与 弹 性 体 、 胶 与 弹 性 体 一 ０章 模 橡 橡
８ ３５ 线切 割加 工 ．． 这是 一 种 以钢 丝 （ ． ｉ 和 ０ ３ ｍ ） ０ ２ｍｌ ｌ ． ｍ 为 放 电电极 的加 工方 法 。该 法 是在要 求加 工如 图 ８ —９那样 的挖 坑形 状 时使 用 ， 者 使用 在 预 先 或
用这 种钻 头 ， 工成 本 就 会 降 低 ， 加 因此 ， 好 能 最
种 。在生 产 厂家 的商 标 明确 时 ， 了要 做 到 不 为 能 出现 仿 造 品 而必 须 按 指定 文 字 的形 状 、 小 大 和 高度进 行雕 刻 。对于 注重 公 司 自身形 象 的橡 胶企业 ， 了其 指定 内容 不被 盗窃 ， 为 也备 有公 司 自行 雕刻 的场 所 。
（ ）精 加工 ２
模具 精 加 工 中 的滑 动配 合是
为 了防止胶 边 等而对 合模 面进 行表 面对合 的作
业 。防止胶 边可通 过 对芯 型部 位等施 以压机压
编译者简介： 王作 龄 （９８） 男 ， 东 青 岛 人 。 级 工 程 师 。 １３－ ， 山 高 长 期 从 事 橡 胶 科 技 情 报研 究 ，３ 科 技 文 献 翻 译 及 审 定 工 作 。 １文
力 ， 用 铅 丹认 证合 模 面周 边 的 配合 状 态 加 以 及 确 认 。一般 采用 实用硫 化机 合模 力一 半 以下 的
橡胶的硫化与成型技术(二十一)
充分进 行水 洗 。 被 粘材 料 的表 面 处 理 方 法 主 要 是 氧 化 处 理， 就是 橡 胶 在硫 化 中与 粘合 剂之 间通 过 化学
反 应 将 生 成 主 价 键 样 的 极 性 基 均 匀 地 建 立 在 表
１ ． ．４ 模 具 污 染 ０２ １
表面 的污染 ， 且 会对 硫 化制 品 表 面状 态 产生 而
不 良影 响 。
关 于模具 污 染 的原 因前 面 已经 叙 述 过 ， 希 望在配 方设计 和模 具设 计时进 行研究 。在 此讨 论 生产 工艺 流程 中模 具 污染增 大 的问题 。 根 据对模 具 污染原 因进行 的深 入研究 大致
：新书连载 ：
ｌ ｌ ｌ ｌ ｔ ｌ ｌ ｌ
，
橡 胶 的硫化 与成 型 技 术 （ 十 一 ） 二
王作 龄 编译
摘 要 ： 该 书 系编 译 自 由 日本 橡 胶 协 会 模 具 分 会 编 写 、日本 工 业 调 查 会 于 ２ ０ ０ ４年 ｌ １月 出 版 的
《 厶 ・ 工 灭 Ｉ 一 用金 型技 术 》 书 。 全 书共 分 １ － ７ 一 ０章 ： 具 工 业 动 向 、 胶 与 弹 性 体 、 胶 与 弹 性 体 模 橡 橡 的 硫 化 方 法及 其进 步 、 具 内胶 料 流 动 和硫 化行 为 与模 具 设 计 的 关 系 、 炼 与 配 方设 计 、 具 设 计 、 胶 模 配 模 橡 制 品 模 具 、 具 制 作 、 模 与 防 止 污 染 、 化 事故 与对 策 。 模 脱 硫
的性状 变化而 在所涂 布 的部分 可观察 到 出现混
浊 不清 等变化 。此外 ， 当喷涂 的空气 压力 降低 ，
橡胶试验方法_二十九_摘自日本_试验法_王作龄
新书连载·橡胶试验方法（二十九）——摘自日本《ゴム試驗法》王作龄，张卓娅 编译4.6 动态试验 4.6.1 动态性能试验[1～9]动态性能试验是用于研究硫化橡胶动态粘弹性能的试验，原理上是给予振动的刺激，读取弹性应答和粘性应答。
振动波形虽然也有短形波和三角波等，但一般使用正弦波。
粘弹性体有限性区和非线性区，而本章以线性粘弹性论为基础进行处理。
4.6.1.1 动态试验方法分类硫化橡胶的动态试验方法按振动方法和测定方法可分为如表4-6-1所示的几种。
对于强迫振动法，系统的振动由外力维持稳定状态，根据位移和力的大小及其相位差求出动态性能。
自动振动法是给予系统初位移或初速度，使其自由衰减振动，根据该衰减波形求出动态性能的方法。
波动传播法是根据试样长度给予充分短的波长的振动，由其传播速度和衰减率求出动态性能的方法。
表4-6-1 动态试验方法分类振 动 形 式 分 类例附加质量 Dupont DMA [10] 共振振动无附加质量振动超前法[11][12]RAPPA 正弦变形试验机[13] 强迫振动 非共振振动Rheo Vibron [14] Yerzley oscillograph 自由振动 自由衰减振动Torsion pendulumWitte ，Mrowca and Guth 装置[15] 声波、超声波法、波动传播法SRCC 装置[16]此外，作为变形的样式有扭转、剪切、拉伸、压缩、弯曲等，开发了与表4-6-1的振动形式组合各种各样的试验机[17~19]。
扭转自由衰减振动装置比较简单，测定也简单，虽然早就使用，但最近在粘弹性测定装置中使用非共振强迫振动的测定装置在增多。
压缩方法一般需要大载荷容量。
而弯曲、扭转和拉伸方法，载荷容量小，试样制作简单。
动态试验方法按试验目的分类，分为用于研究材料的动态性能（弹性模量、损耗因数等）或用于制品设计进行的材料试验，以及研究防振材料、减振材料等制品本身动态性能的制品试验。
橡胶的硫化与成型技术(八)
液体 或气 体 流 动 时 ， 它们 各 自的 分 子 不 能 自由转 动 ， 是 以群 集体 的状 态 动作 。无 定 形 而 高群 分 子 也不 是 以分 子 或链 段 单 位 ， 而是 以 某
一
量值 （． ０ ５～２ ０ ｍ） 行 变 形 、 动 的 。 量 ．Ｆ 进 流 该
编 译 者简 介 ： 王作 龄 （９８） 男 ， 东 青 岛 人 ， 级 工 程 师 ， １３ ． ， 山 高 长 期 从 事橡 胶 科技 情 报 研 究 、 日文科 技 文 献 翻 译 及 审 定 工 作 。
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第３ ４卷第 １ 期 ２０ ０７年 １ 月
世 界 橡 胶 工 业
Ｗ ｏｌ ｂ ｅ ｎ ｕ ｔ ｒ Ｒｕ ｂ ｒＩ ｄ ｓ ｙ ｄ ｒ
Ｖｏ ． ４ Ｎｏ． ４３— ４ １３ １： ６
Ｊｎ．０ ７ ａ ２ ０
橡胶 的硫 化与成 型技术 （ ） 八
塞 痞 Ⅲ
－ 一．
图 ５—１ 胶 料 的 剪 切 流 动
橡 胶 的硫 化 方法 有 两 种 ， 种 是 像 塑料 那 一
样 ， 高 于 熔 点 的 温 度 下 ， 混 炼 胶 为 熔 融 体 在 以
（ 粘性 体 ） 行 硫 化 ， 一 种 是 保 持 橡 胶状 弹 准 进 另 性 体 的 性 质 ， 在 较 低 的温 度 （６ ｃ以下 ） 但 １０。 下
进 行硫 化 。胶料 通 过补 强剂进 行 补 强和通 过 交 联 剂进 行交 联是 利用 了橡 胶 分子 主链 和侧链 上
的双键 ， 以在 高温 下容 易发 生凝 胶 化的流动
图 ５— ２ 混 炼 机 中胶 料 的 流 动 和 产 生气 孔
进行 。粒 子 中 含有 橡 胶 、 充 剂 和 吸 附 在 填 充 填
橡胶的硫化与成型技术(六)
胶 料在模 具 内的 各种 行 为 与塑 料 不 同 ， 它 具有 以下特 征 ： ①由于 胶料 在 模 具 内硫化 （ 联 ） 导 致 焦 交 ， 烧在 逐步 发展 ； ②模具 内的压 力 随 着 硫化 起 步而 提 高 ， 其 原 因可 认 为 是 分 型 面 上 的胶 料 进 行 着 早 期 硫 化， 通过 堆 砌 效 应 ， 模 具 内胶 料 的 热 膨 胀 所 使 致 。模 具 内压 力提 高 ， 于 除去 模 腔 内胶 料 中 对
４ ２ ２ 压 模 内胶料 的 流动 与硫 化行 为 ．． 充满 模 具 的 胶 料 在 由 平 板 机 施 加 的 压 力
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第３ ３卷第 １ 期 １
王作 龄 ． 橡胶 的硫化 与成 型技术 （ ） 六
・４ ・ ９
下 ， 行着 如 图 ４—２所 示 的 流 动 和硫 化 过程 。 进
图 ４ 平 板硫 化 模 具 的 结 构 与 模 具 设 计 的 要点 —１ 表 ４一ｌ 橡 胶 模 具 硫 化 时 所 设 定 的 诸 条 件
项 目
模 具 温 度 。ｃ 。 模 腔 内 压力 。 ａ ＭＰ
瑚抛仙 一
条 件
上述 胶料 在模 具 内的行 为是 橡胶 和热 固性 树脂 的 特 征 ， 橡胶 模 具 设 计 具 有 重 要 意 义 。 对
填 充 剂
钢
材
铝 材
模 具 内 剪 切 速率 ， ／ ｍｓ 平板 机硫 化 注 射 成 型硫 化
ｌ ｌ Ｏ ｌ０ Ｏ ０—５ ０ Ｏ０
编译 者 简 介 ： 作 龄 （ ９８） 男 ， 东 青 岛 人 ， 级 工 程 师 ， 王 １３． ， 山 高 长 期从 事 橡 胶 科 技 情 报 研究 、 日文科 技 文 献 翻译 及 审 定 工 作 。
橡胶的硫化与成型技术(二十)
根据 硫 化工 序的试 行结 果 使最好 的 硫化 条
ｌ 常见 硫 化 事故 与 对 策 Ｏ
１ ． 前 言 ０１
件 实现 标 准 化 并按 规 定 条 件 生产 ， 有 时 仍会 但
出现 不合 格 品 。硫 化 出现不 合格 品有 时也 无规 律 可循 ， 某 一 时 期集 中 出现 不合 格 品 和 在某 在
时 间 不 出现 不 合 格 品 等 成 久 性 （ 规 定 期 限 内 制 在 不 出毛病 ） 时 也 会 出 问题 ， 时 也 与 工 序 中 有 有
产生不 合格 品 的季 节 相 符 合 。 因此 ， 将 产 生 应 不 合 格 品作 为 硫化 事故 并对 其原 因 和对 策进行
。 。 。 。 。 。 。 。
橡 胶 的硫 化 与成 型技 术 （ 十 ） 二
王 作 龄 编译
摘 要 ： 该 书 系 编 译 自 由 日本 橡 胶 协 会 模 具 分 会 编 写 、 日本 工 业 调 查 会 于 ２ ０ ０ ４年 １ １月 出版 的 《 厶 ・ 工 又 ７ 一 用金 型技 术》 书 。 全 书 共 分 ｌ 一 ０章 ： 具 工 业动 向 、 胶 与 弹 性 体 、 模 橡 橡胶 与 弹 性 体
研究。 １ ． 硫 化 制 品 外 观 质 量 缺 陷 与 状 况 Ｏ２
些橡 胶材 料 和模具 一旦 确定 并作 为部 件 投放 市
场后 ， 要改 变就 非常 困难 。从 使用 方 面看 ， 再 通
过 橡 胶 配 方 中添 加 剂 的 组 合 会 降 低 橡 胶 的 纯
度 ， 进行 所 谓 硫 化 的化 学 反 应 以满 足 性 能 的 在
３ ．模 具 表 面 有 问 题 （ 染 等 ） 污
橡胶百科_六十_王作龄
第40卷第3期2013年3月世界橡胶工业World Rubber Industry c.橡胶玩具气球橡胶玩具气球是由天然胶乳制成的浸渍制品，和避孕套、手术手套等一起属于胶膜厚度为0.07~0.30 mm 左右的产品系列。
用胶乳制造上述浸渍制品时，将所需模型浸入胶乳配合物中，提升后在模型的外侧上形成均一的橡胶薄膜。
这种生产方法称为浸渍加工法。
而这种浸渍加工法大致可分为三种：①多次浸渍的直接浸渍法（直浸法）；②由凝固剂进行凝胶化的凝固剂浸渍法（又称阳离子浸渍法）；③由热敏剂进行凝胶化浸渍的热敏化浸渍法。
其中，橡胶玩具气球早就采用胶乳制品基本加工方法即通常称为直接浸渍法进行制造的。
橡胶玩具气球的生产工艺是，将玻璃模型或铝模型浸入均匀混入颜料和硫化所需化学品（硫磺、促进剂等）的胶乳（总固体含量约50%）中，使胶乳附着在模型的外表面上，接着对附着胶乳的模型于90 ℃下干燥20 min 左右，然后在表面上浸涂或喷涂隔离剂，由加压的气或水将成型气球从模型上脱下，由干燥机对脱模的薄膜进行硫化而制得气球。
另外，气球的印刷一般是在将硫化后的气球吹起来进行的。
如图5.7.1所示的是胶乳制品直接浸渍法的工艺流程图。
橡胶玩具气球制造方面最重要的问题是胶乳对模型的附着性，为了得到均一而质量符橡胶百科（六十）王作龄 编译合要求的产品，既要注意所用胶乳的粘度、浓度、温度、热和化学稳定性、湿凝胶强度，又要充分考虑所用模型和浸渍槽的温度。
5.7.2 胶粘带胶粘带又称自粘胶带或压敏胶带，其用途非常广泛，从电绝缘到电子工业、密封、表面保护、固定捆绑、标志、装饰、标牌固定、涂装、印刷、包装、一般事务性处理、医疗以及一般家庭等领域都涉及，与胶粘剂的用途类似。
那么，胶粘剂（adhesive ）与又摘要：概要叙述了天然橡胶和合成橡胶的发展历程，分别从橡胶化学和橡胶物理的角度介绍了橡胶的基本性质。
关键词：天然橡胶；合成橡胶；橡胶化学；橡胶物理；橡胶工程学；材料设计中图分类号：TQ 332，TQ 333 文献标识码：E 文章编号：1671-8232(2013)03-0057-04V ol. 40 No.3：57～60Mar. 2013图5.7.1 直接浸渍法的工艺流程图· 58 ·2013世界橡胶工业称为压敏性胶粘剂的压敏胶（pressure sensitiveadhesive）有何不同？如图5.7.2所示，胶粘剂是贴合时具有流动性的液体，容易和被粘体接触，能够逐渐湿润，而后通过加热或化学反应变成固体，在界面上牢固结合，对剥离产生阻力。
橡胶的硫化及成型加工技术
硫化大都在加热条件下完成，需要使用一种传递热能的物 质，称为加热介质，在硫化工艺上常称为硫化介质。 作为优良的硫化介质的条件是： ①具有优良的导热性具有比较宽的温度范围； ④对橡胶制品及硫化设备没有污染性和腐蚀性。
常用的硫化介质有饱和蒸气、过热蒸气、过热水、热空气、 热水及固体熔融液等；近年还出现了采用电流及各种射线做硫 化能源的。它们各有优缺点，其中饱和蒸气由于给热系数大、 导热系数高、放热量大，应用最广泛。
化学结构分类
饱和极性：FPM,ACM,ANM,CSM,CPE,AEM 杂链橡胶：Q,(MVQ,MQ),AU,EU,CO,ECO,GPO,T
1. 16世纪西班牙征服者描述了他们在中南美洲看到当地土著对橡胶的运 用。 2. 2010年美国国家地理杂志报道了麻省理工学院对古玛雅文明的最新研 究成果。 3. 第一次第二次世界大战促使合成橡胶工业的发展，1962年起，合成橡 胶的产量超过了天然橡胶。 1493~1496年间 1823年 1836年 1839年 1862年 1888年 1904年 哥伦布航海探险期间在南美洲发现橡胶 H· Staudinger提出天然橡胶是高分子量大 分子的概念 Kuhn提出橡胶弹性分子理论 C· Goodyear发明硫化技术 T· Hancock发明了双棍炼胶机和塑炼 J· Danlop发明了充气轮胎 S· L· Mole发现炭黑的补强作用
1、通常，橡胶制品的硫化时间应在胶料达到正硫化的范围内，根据 制品的性能要求进行选取，并且还要根据制品的厚度和布层骨架等的 存在进行调整。 一般确定的方法是： （1）确定半成品的正硫化时间； （2）确定成品硫化时间。 2、硫化时间是完成硫化反应过程的条件之一，决定于胶料配方、硫 化温度、压力等。而缩短硫化时间、提高硫化效率是橡胶工业的发展 趋势之一，其途径主要有以下两个： （1）提高硫化温度 （2）调整配方 3、显然，硫化时间与交联密度成正比（在硫化曲线平坦区间以前）。 在胶料配方相同的情况下，硫化时间则受硫化温度的制约。
橡胶的硫化与成型技术(十二)
摘 要 ｉ 该 书 系 编 译 自 由 日 本 橡 胶 协 会 模 具 分 会 编 写 、 本 工 业 调 查 会 于 ２０ 日 ０４年 ｌ １月 出 版 的
《 厶・ 工 叉 ７一用金型技术》 一书。全书共分 １ ０章 ： 具工 业动 向、 胶 与弹 性体、 模 橡 橡胶 与 弹性体
制成的。
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第３ ４卷第 ５期
王 作 龄 ． 胶 的硫 化 与成 型技 术 （ 橡 十二 ）
‘４ ・ ５
采 用模 具成 型 工序 为 主 的斜 交 轮胎 和子 午
线 轮 胎 的 制造 方 法 如 图 ７２４所 示 。成 型 硫 化 －．
轮 胎 用模 具 ， 现对 轮 胎 的种类 和制 造 方 法作 简 单 归纳 。 ７ ２ １ 轮胎 种类 ．．
轮胎大致 可分为 实心轮胎 、 充气轮胎 和备用 轮胎等 。其 中有代 表性 的充气 轮 胎如 图７２１ —．所
示， 可分 为斜 交 轮胎 和子午 线 轮胎 两类 。
（ 子午线轮胎）
炼 后 的未 硫 化橡胶 的流 动性 、 塑性 、 可 粘着 性 以 及 利 用未 硫化 橡胶 和 覆盖 未硫 化 橡胶 的部 件 的
压 的胎 体部 构 成 ， 而无 内胎 轮 胎则 由里 面 气 密
粘 着 性 贴 合 成 型 制成 生 胎 ， 后 再 由模 具 加热 然
硫 化 制造 。也 就是 说 ， 轮胎 是 经过 橡胶 混 炼 、 补
强 帘线 的浸胶 预处 理 以及 贴胶 、 料 、 裁 多层 异种
作 者 筒 介 ｉ 作 龄 （９ ８） 男 ， 东 青 岛 人 ， 级 工 程 师 ， 期 王 １３． ， 山 高 长 从事橡胶科技情报研究 ， 日文 科 技 文 献 翻 译 及 审 定 工 作 。
橡胶试验方法(十三)——摘自日本《ゴム試驗法》
橡胶试验方法(十三)——摘自日本《ゴム試驗法》
王作龄;张建国
【期刊名称】《橡塑资源利用》
【年(卷),期】2008(000)005
【摘要】@@ 3.6 硫化程度试验rn3.6.1 前言rn对于硫化程度很早就开发了各种方法,并付诸于应用.在本书的前版1)中日本学者梅野昌例举了主要方法,而在本节的开始首先对这些方法进行整理分类.硫化程度试验就是把通过硫化而变化较大的几种物理、化学性能选定为反应指标,来追踪硫化的一种热化学反应时间变化方法的总称.表3-6-1中列举的试验方法种类在前版的表中又加进了几种分类.
【总页数】7页(P42-48)
【作者】王作龄;张建国
【作者单位】无
【正文语种】中文
【相关文献】
1.橡胶试验方法(二十三)——摘自日本《ゴム試驗法》 [J], 张卓娅;王作龄
2.橡胶试验方法(五十七)——摘自日本《ゴム試驗法》 [J], 王作龄;张卓娅
3.橡胶试验方法(五十八)r——摘自日本《ゴム試驗法》 [J], 王作龄;张卓娅
4.橡胶试验方法(五十三)——摘自日本《ゴム試驗法》 [J], 王作龄;张卓娅
5.橡胶试验方法（四十三）--摘自日本《ゴム試驗法》 [J], 王作龄;张卓娅
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橡胶百科(二)
橡胶百科(二)
王作龄
【期刊名称】《世界橡胶工业》
【年(卷),期】2008(035)005
【摘要】简要叙述了橡胶科学的发展史.介绍了从野生橡胶树演变到人工栽培橡胶树的全过程.文中还回顾了硫化技术的发现与发展.
【总页数】4页(P49-52)
【作者】王作龄
【作者单位】无
【正文语种】中文
【中图分类】TQ332;TQ333
【相关文献】
1.橡胶百科(七十) [J], 王作龄
2.橡胶百科(七十一) [J], 王作龄
3.在百科全书之林中独树一帜--《北京百科全书》第二版的创新 [J], 金常政
4.谈百科全书配图的专业特征——以《中国大百科全书》（第二版）配图体例的制定为例 [J], 武丹
5.中国合成橡胶工业协会2012年丁二烯／异戊二烯、丁二烯橡胶／苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物（SBS）生产技术交流研讨会在乌鲁木齐召开 [J], 王锋
因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
橡胶百科(六十一)
橡胶百科(六十一)王作龄【摘要】概要叙述了天然橡胶和合成橡胶的发展历程,分别从橡胶化学和橡胶物理的角度介绍了橡胶的基本性质.【期刊名称】《世界橡胶工业》【年(卷),期】2013(040)004【总页数】4页(P51-54)【关键词】天然橡胶;合成橡胶;橡胶化学;橡胶物理;橡胶工程学;材料设计【作者】王作龄【作者单位】【正文语种】中文【中图分类】TQ332;TQ3335.7.4 胶鞋1910年代，日本利用硫化橡胶的技术诞生了艺妓陪客穿用的布袜底上覆贴橡胶层的袜式布面胶底鞋。
接着由同样技术相继开发了布面胶鞋和长统胶靴，这为以后的生活、工业和教育的发展做出了很大贡献。
这种袜式布面胶底鞋、布面胶鞋和长统胶靴总称为胶鞋。
胶鞋是当时作为工业产品“鞋类”的先驱。
当初，胶鞋使用的橡胶主要是NR，而自从1950年代引入合成橡胶后，用透明或着色的橡胶可以生产出漂亮的胶鞋，现在针对鞋的用途分别使用各种各样性质的合成橡胶。
例如，生产车间、售货摊位和厨房等用鞋使用耐油性橡胶，运动鞋用耐磨性橡胶电子零件生产车间用鞋使用电绝缘性橡胶等，除此之外也开发了具有耐化学品性、防滑性等各种性能的混合型橡胶。
橡胶不仅用于鞋的大底，也用于鞋的粘合剂、硬包头、后帮、内底及围条等多个部位。
胶鞋使用的代表性NR是SМR和SIR等，使用的合成橡胶是SBR、IR、BR、NBR等，使用的粘合剂主料是NR、CR、U（聚氨酯橡胶）等。
最近，胶鞋也大量使用具有各种性能的塑料，如РVC、热塑性弹性体、聚氨酯、氨基甲酸酯类热塑性弹性体和乙烯-醋酸乙烯共聚物等。
胶鞋按制造方法可分为覆贴（手工贴合）法和注射成型（机械）法。
前者又分为硫化法和非硫化法。
硫化法的特征是对未硫橡胶进行成型加工、最后由硫化罐进行硫化（例：130 ℃×0.3 МРa×60min）制成制品的，由此便可得到稳定的橡胶物性和鞋的形状且变形小的制品。
该法适于大量生产、制造耐久性优异的胶鞋，也是学校学生用鞋为主的工作鞋和长统胶靴等的代表性胶鞋的制造方法。
橡胶的硫化与成型技术1王作龄
表 1- 3 模具表面处理方法
模具用金属材料的表面处理 硬质铬镀层处理 研磨、抛光加工 喷砂处理 氮化处理 氟树脂涂层 各种镀层处理( 电解镀层、非电解镀层)
采用企业, % 34 18 15 8 7 6
陶瓷 涂层 ( SiC、SiN 、TiN、TiC、CrN 、DLC、
氧化铝等)
4
复合镀层处理
3
氧化铝膜处理( 铝合金)
第 33 卷第 6 期
王作龄. 橡胶的硫化与成型技术( 一)
59
新书连载
橡胶的硫化与成型技术( 一)
王作龄 编译
摘要: 该书系 编译自由日本橡胶协 会模具研究分会编 写、日本工 业调查会于 2004 年 11 月出 版的 ! ∀一用 金型技术 一书。全书 共分 10 章: 模 具工业 动向、橡胶与 弹性体、橡胶 与弹性 体
S45~ 55C、PSL
三元乙丙橡胶 ( EPDM )
S45C、S55C、NAK、SS41、SKD11、 SCM 钢
氯丁橡胶( CR)
S45~ 55C、SS41
硅橡胶( Q)
铝合金、S55C
氟橡胶( FKM )
S45~ 50C、不锈钢
丙烯酸酯橡胶( ACM)
SUS420
橡胶的硫化与成型技术_八_
第5章 配炼与配方设计
5. 1 前言
橡胶的成型加工性取决于配方设计和混炼 方法 。因此 ,即使制品性能好的配方 ,若其成型 加工性差 ,那么质量波动就大 ,在实际生产中也 不能期望大量生产优质产品 。 橡胶的硫化方法有两种 , 一种是像塑料那 样 ,在高于熔点的温度下 , 以混炼胶为熔融体 (准粘性体) 进行硫化 , 另一种是保持橡胶状弹 性体的性质 , 但在较低的温度 ( 160 ° C以下 ) 下 进行硫化 。胶料通过补强剂进行补强和通过交 联剂进行交联是利用了橡胶分子主链和侧链上 的双键 ,所以在高温下容易发生凝胶化和焦烧 。 卤化橡胶 ( 除氟橡胶外) 因脱卤反应而不能在高 温下硫化 。此外 , 熔融体在硫化中会产生剪切 流动 ,在图 5 - 1 所示的缩小 、 扩大通道中停滞 和形成喷水状态 , 容易产生由焦烧或表面氧化 引起的凝胶化 。在混炼 ( 图 5 - 2 ) 或硫化工序 中 ,被破坏的表面经氧化后就难以结合 ,即使经 由后工序 ,仍然残留着微孔 ,成为制品损坏的原 由。 5. 2 考虑到成型加工性能的配方设计 5. 2. 1 流动 ( 滑动) 单位 液体或气体流动时 , 它们各自的分子不能 自由转动 , 而是以群集体的状态动作 。无定形 高群分子也不是以分子或链段单位 , 而是以某 μ 一量值 ( 0. 5 ～2. 0 m) 进行变形 、 流动的 。 该量
> Cl 。乙烯含量多的 S2SBR ( 溶液聚合丁苯橡 胶) 作为轮胎生产的橡胶原料已经实用化 。
R - Sn - Cl + ( CB ) C - H →( CB ) C - Sn - R + HCl
② NR 末端的化学改性 R - O - P - OH + ( CB) C - H →( CB) C - P R + H2 O ③ 乳聚丁苯橡胶 ( E2SBR) 聚合中用烷基硫 醇作为分子量调节剂 R - SH + ( CB) C - H →( CB) C - R + H2 S 此时 ,为了使 H2 S 稳定 ,不饱和脂肪酸锌盐 是必要的 。上述例子中只有 ②、 ③ 的化学改性 已经实用化 。 ( 4) 结合橡胶生成过程中混炼和环境条件 的控制 。 ① 混炼的临界温度 : 顺丁橡胶为 160 ° C、 丁 腈橡胶为 160 ° C、 丁苯橡胶为 150 ° C、 天然橡胶 为140 ° C 。若混炼温度过高 , 则橡胶2橡胶间也 会生成化学键而产生凝胶化现象 。 ② 需要一定量的水分 , 过多过少都不好 。 填充剂保管不当 , 和表面多孔的片状胶料水冷 时干燥不充分等均是混入水分多的原因 。特别 是用双凸棱切线式转子密炼机混炼的胶料和天 然橡胶的塑炼胶需要注意 。最好在恒温恒湿 ( 20 ° C , 55 %) 的条件下保管原材料和进行混 炼。 ③ 混炼胶中含有酸性化合物 ( 含路易斯酸) 和存在过多水分时 , 则会生成 H 。在造粒工 序中 , 炭黑和水混合并用空气干燥时容易发生 氧化 ,pH 值趋向酸性 。即使同一生产厂家的同 一品牌炭黑若生产车间不同 , 凝胶化起始时间 的差异也很大 。此外 , 混炼中操作油的吸收速 度也会因炭黑被氧化而减慢 。干法造粒的炭黑 不存在这样的问题 。 白炭黑和陶土因其表面带有硅醇基2 ( Si2 OH) 而属于酸性物质 , 当有水存在时便容易产 + 生 H 。特别是沉淀法白炭黑或水洗陶土需要 注意 。因此 ,最好是添加碱性物质和使用碱性 填充性 ( 例如未氧化的炭黑 、 碳酸钙 、 经硬脂酸 处理的胶体碳酸钙等) 。 由酸凝固的乳液聚合橡胶 ( 如丁苯橡胶 、 丁 ) 腈橡胶 和天然橡胶 ,残留有金属催化剂的乳液 聚合和溶液聚合橡胶等也要注意 pH 值 。但 是 ,用作乳化剂的脂肪酸和松香酸与氧化锌 ( 十 水分) 一起可发挥有效作用 。
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新书连载橡胶的硫化与成型技术(二)王作龄 编译中图分类号:TQ330.4,TQ330.6,TQ332,TQ333,TQ334 文献标识码:E 文章编号:1671 8232(2006)07 0057 08第2章 橡胶2.1 前言橡胶的分类方法有按化学结构分类和按用途分类两种。
按用途分类可分为以轮胎使用为主的通用橡胶(NR、IR、SB R)和用于其它制品的特种橡胶(EPDM、CR、NB R等)。
此外,根据生胶即原料橡胶的形态又可分为固体橡胶、新形态橡胶(如热塑性弹性体、液体橡胶、粉末橡胶)以及根据功能分类的高功能性橡胶(如感光橡胶、导电橡胶、医用橡胶)。
该书采用按生胶的基本化学结构的分类方法,根据需要也采用了其它的分类方法。
表2.1和表2.2分别为主要生胶和热塑性弹性体的分类。
表2.3为橡胶弹性体的英文缩写,即简称。
表2.1 橡胶分类名 称简称化学组成化学结构天然橡胶合成异戊二烯橡胶NRIR顺式1,4 聚异戊二烯顺式1,4 聚异戊二烯CCH2CH3CH CH2 nCCH2CH3CH CH2 n聚丁二烯橡胶BR顺式1,4 聚丁二烯 CH2CH CH CH2 n丁苯橡胶SBR丁二烯 苯乙烯共聚物 CH2CH CH CH2x CH2CH yC6H5丁腈橡胶NBR丁二烯 丙烯腈共聚物 CH2CH CH CH2 xCH2CH yCN乙丙橡胶EP MEPDM乙烯 丙烯共聚物乙烯 丙烯 二烯三元共聚物CH2CH2xCH CHyCH3加入第三单体丁基橡胶11R异丁烯 异戊二烯共聚物 CCH3CH3CH2 x CCH2CH3CH CH2 y氯丁橡胶CR聚氯丁二烯CCH2ClCH CH2 n聚硫橡胶TR SynR为乙烯或其衍生物续表2.1名 称简称化学组成化学结构氟橡胶FKM 六氟丙烯 偏氟乙烯共聚物CF2CH2mCF2CF nCF3CF2 CF2 l CFOCF3CF2 x 三氟氯乙烯 偏氟乙烯共聚物 CH2CF2 m CF2CFCl n四氟乙烯 丙烯共聚物CF2CF2 m CHCH3CH2 n丙烯酸酯橡胶ACM聚丙烯酸酯 CH2CH xC OORCH2CH yOCH2CH2ClR为乙基或丁基硅橡胶Q聚二甲基硅氧烷 O S i nCH3CH3聚氨酯橡胶PU聚酯异氰酸酯或聚醚异氰酸酯 O R O COR COO R O CONH R NH C nO氯磺化聚乙烯CSM氯磺化聚乙烯{ (CH2)3CHCl CH2)3 r CHSO2Cl}y氯化聚乙烯CPE氯化聚乙烯 CH2CH nClCH2CH2 y氯醚橡胶CHR聚环氧氯丙烷CH2CHCH2ClO nCHC聚环氧氯丙烷CH2CHCH2ClO CH2CH2O n 表2.2 热塑性弹性体分类分 类结构和约束方式硬链段软链段苯乙烯类嵌段共聚物(冻结相)聚苯乙烯聚丁二烯、聚异戊二烯、氢化聚丁二烯烯烃类接枝或共混(结晶相)聚乙烯或聚丙烯EPM、EPD M或IIR聚氨酯类嵌段(氢键和结晶相)氨基甲酸酯键的聚集部聚醚或聚酯酯 类嵌段(结晶相)聚 酯聚醚或聚酯酰 胺嵌段(氢键和结晶相)聚酰胺聚醚或聚酯间同立构1,2 聚丁二烯均聚物(结晶相)间同立构1,2 PBD的结晶非晶PBD反式1,4 聚异戊二烯均聚物(结晶相)反式 1,4聚异戊二烯的结晶非晶PIP离子键聚合物离子交联聚合物PE结晶和离子群集体非晶PE表2.3 橡胶(弹性体)的英文缩写(简称)橡胶名称简称通用橡胶异戊橡胶IR天然橡胶NR 乳聚丁苯橡胶E SBR 溶聚丁苯橡胶S SBR 聚丁二烯橡胶cis BR 丁基橡胶IIR 三元乙丙橡胶EPD M 耐油、耐热橡胶丁腈橡胶(N 20%)NBR(20) 丁腈橡胶(N 45%)NBR(45) 氯丁橡胶CR 乙烯 酯酸乙烯共聚物EVA 丙烯酸酯橡胶ACM 乙烯 丙烯酸酯橡胶EAC 氯磺化聚乙烯CSM 氯化聚乙烯CM 聚硫橡胶T氯醚橡胶CO、ECO续表2.3橡胶名称简称硅橡胶Q氟橡胶FK M热塑性橡胶TPE、TPR苯乙烯类SBC烯烃类TPO酯 类TPEE氨基甲酸酯类TP U聚乙烯类TPVC1,2 聚丁二烯RB聚酰胺类TPAE2.2 橡胶的种类、性质与用途橡胶一般分为天然橡胶、二烯类橡胶、非二烯类橡胶,或者通用橡胶(NR、SBR、BR、IR)和特种橡胶(EPDM、CR、Q、AC M、C O、EC O、FKM、CSM、CPE、TPE)。
此外,除固体橡胶以外,还有各种可用于胶粘剂、手套、卫生制品、土木建筑等方面的胶乳制品。
表2.4为各种橡胶和配合剂的常用常数。
表2.5为各种橡胶的特性与用途。
表2.4 橡胶和配合剂的导热系数、热扩散系数氧化铁红 5.1~5.20.16213.216.0氧化锌 5.5~5.60.12516.623.7一氧化铅9.2~9.50.052氧化镁 3.2~3.60.24二氧化钛 3.8~4.20.178硫 黄2~2.60.175 1.2~3.0 3.0~7.46芳族操作油0.99~1.010.517.314.2表2.5 各种橡胶的特性与用途2.2.1 天然橡胶(NR)天然橡胶可用于所有的橡胶制品,但从其历年的用途看,轮胎的使用量依然最多,世界上天然橡胶用量的75%~80%是用于制造轮胎。
日本大型轮胎生产厂家的生胶消耗中45%~ 50%是天然橡胶,作为单一橡胶,用量最多的是轮胎用橡胶。
天然橡胶在亚洲的生产国主要集中在东南亚一带,用量最多的天然橡胶品级是3号~5号烟胶片(RSS),近年也大量使用像合成橡胶那样呈包状的称为技术分级橡胶的SMR等。
(1)制造与种类由巴西三叶橡胶树(Hevea B rasiliensis)采集的胶乳是制造天然橡胶生胶的原料;由割胶(Tapping)采集的胶乳制造的生胶分为烟片胶和皱片胶两种;生胶的品质系根据 天然橡胶各等级品的国际品质包装标准 规定,主要按外观状态区分等级;只按外观检查而不能分等级的特殊天然橡胶有易操作橡胶(SP橡胶)、技术分级橡胶(TC橡胶)、风干胶片、胶清橡胶等;除巴西三叶橡胶树以外,也在研究由银叶橡胶菊(Guayule)等制造天然橡胶。
(2)特征未硫化生胶的强度较高;硫化橡胶的强度较高;作为通用橡胶,其各项性能的平衡性好;因分子量大而必须进行塑炼,使其软化;产地位于东南亚地区,产量易受当年的气候的影响;非橡胶成分约为10%,品质不均匀;价格波动大。
(3)用途各种轮胎(如飞机和载重汽车及公共汽车等用的大型轮胎、乘用车胎,与SB R和B R共混);各种工业制品(如胶带、减震橡胶、胶管等);各种胶乳制品(如胶丝、橡皮圈、安全套等)。
以上对天然橡胶进行了概述,但它也可进行像合成橡胶那样的化学改性(Modification),下面举几例加以叙述。
(a)接枝天然橡胶(热塑性天然橡胶, TPNR)天然橡胶与甲基丙烯酸甲酯(MMA)接枝的接枝橡胶(Heveaplus MG)现已商品化。
这是一种热塑性天然橡胶(TPNR),适用于要求高硬度、高力学性能的工业制品和粘合用途等。
在接枝化方面,除了MMA之外还有苯乙烯(St)、丙烯腈(AN)等也可接枝。
(b)氯化天然橡胶这是一种将天然橡胶溶于溶剂,或使氯气直接与天然胶乳作用制成的氢氯化橡胶,可用于粘合剂或涂料。
(c)环氧化天然橡胶(E NR)一般由天然橡胶胶乳经过乙酸处理使之环氧化而成。
其性能依环氧化程度而异,而50%摩尔的E NR具有IIR级的气密性和与中高丙烯腈含量的NBR等同的耐油性。
(d)天然反式聚异戊二烯对NR不进行改性,如含有98.7%反式 1, 4 结构的有规立构古塔波胶(Gutta Percha)和巴拉塔树胶(Balata)、糖胶树胶(Chicle)等。
巴拉塔树胶可用作高尔夫球的包覆胶。
2.2.2 丁苯橡胶(SBR)这是一种产量最大和应用广泛的合成橡胶。
根据制造方法大致分为乳液聚合SB R 和溶液聚合SBR 二种。
乳液聚合SB R 又可分为低温聚合的冷聚橡胶和高温聚合的热聚橡胶,近年来以冷聚橡胶为主。
苯乙烯结合量为23.5%的冷聚型SB R 是最标准的橡胶,是混炼、成型加工性能和硫化橡胶物理性能均衡的代表性合成橡胶。
2.2.2.1 乳液聚合SBR(1)制造与种类是一种典型的通用橡胶。
其产量和消耗量占整个合成橡胶的80%(包括溶液聚合SBR);由苯乙烯(一般含量23.5%)与丁二烯经乳液聚合而成。
虽然根据聚合温度分为冷聚合型(聚合温度5 C~10 C)和热聚合型(聚合温度40 C~50 C)两种,但以诸性能均优的冷聚合型为主流;苯乙烯含量多的称为高苯乙烯SBR; 世界上通用的等级#1500(污染型)、#1502(非污染型)、#1712(充油、污染型)、#1778(充油、非污染型)等是代表性品种。
(2)特征品质稳定,混入杂质少; 硫化速度波动小,硫化稳定;耐老化性、耐热性、耐摩擦性比NR 优异;加工性、物理性能与成本的综合平衡优异;价格波动小。
2.2.2.2 溶液聚合SBR(1)制造与种类由溶液聚合而成的SB R;根据单体排列分为无规SB R 和嵌段SBR(热塑性橡胶)。
(2)特征虽与乳液聚合SB R 相似,但存在以下不同点。
辊炼收缩率小,混炼胶表面十分光滑; 动态性能良好; 抗屈挠龟裂;低温性能好。
(3)用途(包括乳液聚合SBR) 各种轮胎;工业制品(输送带、胶管、胶辊),溶液聚合SBR 用于耐水、电绝缘制品;地毯背衬材料(羧基SB R); 各种纸张加工用。
2.2.3 聚异戊二烯橡胶(IR)(1)制造与加工用齐格勒催化剂或锂催化剂经溶液聚合而成;可用硫黄或过氧化物硫化。
(2)特征最接近NR 的一种合成橡胶,硫化胶的机械强度较高,物理性能的均衡性好;与NR 相比,品质均匀,凝胶少,无杂质;振动吸收性和电性能优于NR; 透明,色调明快,异味小;基本不需要塑炼,而且冬季也不需要保温;价格稳定。
(3)用途可代替NR 使用(促进剂用量比NR 多约10%);浅色制品; 可与NR 、SB R 、B R 等橡胶并用。
反式聚异戊二烯可由钒类齐格勒催化剂合成,用硫黄和过氧化物硫化。
可用作高尔夫球包层胶和形状记忆聚合物。
2.2.4 聚丁二烯橡胶(BR)这是一种产量和用量仅次于SBR 的合成橡胶。
B R 的最大特征是耐磨耗性优异。
特别是高顺式聚丁二烯橡胶,其Tg 在通用橡胶中最低,它作为耐磨耗性、回弹率和低温性能好的橡胶被有效地应用。
2.2.4.1高顺式聚丁二烯橡胶(1)制造由镍、钴等齐格勒催化剂经溶液聚合而成。
(2)特征虽然和SBR 相似,但与SB R 和NR 相比,还具有以下特征。
耐摩擦性优异; 回弹性高; 动态生热小; 低温性能优异;抗崩花性和耐割伤性较差。
(3)用途各种轮胎(与NR 、SBR 共混); 工业制品(减震橡胶、胶管、胶辊等); 胶鞋、鞋底; 高尔夫球球芯。