橡胶学PPT答案2
橡胶的概念ppt课件
补强填充体系：补强剂的作用是提高橡胶的强度，改善加工性能。 填充剂的作用是降低成本。 防护体系：防老剂作用是延缓老化，延长制品使用寿命。 增塑与操作体系：增塑剂作用是改善橡胶的加工性能，降低成 本，改善硫化胶的某些性能。 分散剂作用改善配合剂在橡胶中的分散性。 防焦剂作用是延长焦烧时间，改善加工安全性 。 均匀剂作用是改善橡胶之间的相容性。 润滑剂作用是改善橡胶的流动性和预防粘辊 脱模剂作用是改善制品的脱模性
橡胶配方的组成及作用
（四）橡胶配方的表示方法
（1）质量份配方（又称基本配方）
生胶的质量为100份，其他配合剂相对以质量份 （mi）表示的配方。
（2）质量百分数配方：mi%=(mi/∑mi) ×100% （3）体积百分数配方：Vi%= (Vi/∑Vi) ×100% （4）生产配方：Mi=(炼胶量Q/ ∑mi) × mi
1、轮胎：耗胶量最大的产品
工程轮胎、载重轮胎、乘用轮胎、农用轮胎、力车胎、 摩托车胎、自行车胎、玩具车轮胎等；
2、工业制品：品种最多的制品
各种胶带：输送带、传动带等； 各种鞋底：旅游鞋、运动鞋、皮鞋、拖鞋； 各种胶管：灌溉胶管、高压胶管、输油胶管等； 各种胶辊：纺织皮辊、造纸胶辊、印刷胶辊、打印机、 复印机胶辊； 各种手套：医用、家用、防化、工业、绝缘、劳保手套等 密封制品：O形圈、油封、密封条、填缝材料等；
（二） 橡胶的特征
（1）橡胶具有高弹性和粘弹性； （2）橡胶具有电绝缘性； （3）橡胶有老化现象； （4）橡胶的模量低，常温下柔软，能吸收震动； （5）橡胶是热的不良导体，传热慢； （6）橡胶强度低，需要补强； （7）橡胶具有气密性、耐水性； （8）大部分橡胶能燃烧； （9）橡胶的密度较小。
二、橡胶的应用
橡胶的应用
橡胶相关知识讲义课件PPT(共63页)
混炼：将各种配合剂混入生胶中制成质量均匀的混炼 胶的过程称为混炼。
混炼是橡胶加工工艺中最基本和最重要的工序之一， 混炼胶的质量对半成品的工艺加工性能和橡胶制品的 质量具有决定性的作用。在生产中，每次的混炼胶料 都要进行快速检验，检查的目的是为了判断混炼胶料 中配合剂是否分散良好，有无漏加、错加，以及操作 是否符合工艺要求等，以便及时发现问题和采取补救 措施。混炼采用的设备有开炼机和密炼机，密炼机的 混炼室是密闭的，混合过程中物料不会外泄，有效地 改善了工作环境。
橡胶
1
橡胶
橡胶(Rubber)是一种高弹性的高分子化合物，它在大 的形变下能迅速有力地恢复其形变。它具有其它材 料所没有的高弹性，因而也称做弹性体。 橡胶的主要特征是分子量大，一般都在数十万，甚 至达到上百万左右；其次是橡胶具有多分散性，也 即橡胶的分子是大小不等的，有一个分布范围，这 是决定橡胶成为工程材料的内在原因。
但是直到1839年，美国人古德伊尔(Charles Goodyear) 成功地将天然橡胶进行了硫化后，橡胶才成为有使用价 值的材料。
3
在古德伊尔发明了实用的硫化橡胶之后的1845年，英国 工程师R．W．汤姆森在车轮周围套上一个合适的充气 橡胶管，并获得了这项设备的专利，到了1890年，轮胎 被正式用在自行车上，到了1895年，被用在各种老式汽 车上。随着汽车数量的大量增加，用于制造轮胎的橡胶 的需求量也变得供不应求。
2
第一节 概述
3.1 橡胶的发展历史
人类使用天然橡胶的历史已经有好几个世纪了。哥伦布 在发现新大陆的航行中发现，南美洲土著人玩的一种球 是用硬化了的植物汁液做成的。一些样品被视为珍品带 回欧洲。后来人们发现这种弹性球能够擦掉铅笔的痕迹， 因此给它起了一个普通的名字 “擦子(Rubber)”。这种 物质就是橡胶。
橡胶介绍PPT
橡胶材料的特征
弹性种类
普弹形变
(Ideal Elasticity;Energy Elasticity)
高弹形变
(Entropy Elasticity;Rubber Rlasticity)
橡胶高弹形变示意图
橡胶的玻璃化温度低于室温，使得橡胶在常温下具备高弹形变
热塑性弹性体
按照化学结构
碳链橡胶 杂链橡胶
不饱和非极性橡胶 不饱和极性橡胶 饱和非极性橡胶 饱和极性橡胶
硅橡胶 聚氨酯橡胶 氯醚橡胶 聚硫橡胶
橡胶的配合与加工工艺
• 橡胶的配方设计
• 橡胶配方体系
1、生胶体系 2、硫化体系 3、填充与增强体系 4、软化增塑体系 5、防护体系
1. 生胶体系
三叶橡胶树 乳胶
橡胶加工设备
开炼机(二辊)
密炼机
混炼
混炼目的：分散助剂
混炼
混炼过程中加料顺序：
塑炼胶
促进剂 防老剂
增塑剂 填充剂
硫化剂 硫化促进剂
软化剂
压延和压出
作用：混炼胶通过压延和压出后，制成一定形状的半成品；
五辊压延机
二辊压延机
压延机辊筒排列方式
胶料在辊筒上的受力状态和流速分布 （a）胶料在辊筒上的受力状态；（b）胶料在辊隙中的流速分布状态
―60
―50 ～ +140
―70
―50 ～ +150
―45
―35 ～ +180
―41
―35 ～ +175
―60
―40 ～ +150
―120
―70 ～ +275
橡胶材料-2-橡胶材料的化学反应
2.3.1 硫磺及同系物的交联反应
• 1、硫磺与橡胶的反应机理P44 • 硫磺硫化的二烯烃橡胶硫化胶的结构示意图。 • 2、加交联剂的硫磺硫化（简答题：目的是什么？）P45 • 加促进剂的硫磺硫化体系反应机理（离子型或混合型） • 例：“硫化/促进剂MBT/氧化锌/硬脂酸” 硫化体系P46 • 3、用硫载体硫化
矩随时间而变化的曲线
（诱导期、硫化期、平坦期）
（最低黏度，焦烧时间，交联速率，最宜硫化时间，硫化返原）
• ！！！理想硫化曲线的标准 诱导期足够长、硫化速率要快、硫化平坦期要长。
2.4 老化反应与防护
• 老化：橡胶在加工、贮存、使用过程中，由于化 学因素和物理因素的作用使其结构发生化学变化， 致使性能逐渐下降，实用价值逐渐丧失的现象。
金属离子催化氧化
机理：
M n+ ROOH
M(n+1)+ OH
RO
M(n+1)+
ROOH
ROO RO
RH RH
RO
O2
M n+ ROO H ROOH R ROH R ROO
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
两个作用： 加速了氧化的引发反应； 催化氢化过氧化物分解成自由基。
2.4.2 臭氧老化
• 臭氧氧化的两大特征： ➢ ①臭氧老化发生在表面层； ➢ ②龟裂的裂纹方向垂直于受力方向；
• 降解+交联，某种为主 • 变软发粘or变脆龟裂or发霉粉化
2.4.1 氧老化反应
热氧老化
引发
合成橡胶PPT课件
活化剂
还原剂 螯合剂
硫酸亚铁 雕白粉
EDTA
缓
冲
剂
磷酸钠
聚合温度
反应条件
聚合物合成工艺学多媒体课件
转 化 率，% 聚合时间，h
配方I 70 30 0.20 200 4.5 0.15 0.08 0.05 0.15
0.035 0.08
5 60 7-12
配方II 72 28 0.16 195 4.62 －
SBR
丁苯橡胶： 由1，3-丁二烯
与苯乙烯共聚而得 的高聚物，简称 SBR，是一种产量 和消耗量最大的通 用橡胶。
聚合物合成工艺学多媒体课件
概述
工业生产方法
第二节 丁苯橡胶 广泛应用
溶液聚合
乳液聚合
烷丁 基苯 锂橡 溶胶 液 聚
胶醇 烯 溶 液 聚 丁 苯 橡
1 4-
高丁 反苯 式橡 聚胶 ，
锡丁 偶苯 联橡 溶胶 液 聚
31
38
第三节 顺丁橡胶
顺丁橡胶溶液聚合的生产工艺
二、生产原理与工艺
生产中存在的问题-----挂胶现象(聚合中普遍性问题)
危害
挂胶发生在搅拌轴、釜壁上及管道内壁，严重影响聚 合，产生产事故，甚至停车。
产生 原因
1.原料纯度；2.催化剂种类和用量：Ａｌ/Ｂ↑，挂胶严重； 3.溶剂种类与用量；4.聚合温度：T↑，挂胶严重；5.聚合釜结 构、搅拌情况及釜壁光洁度。
国防、聚交合通物及合日成常工生艺活学中多。媒体课件
一、橡胶的类型
第一节 概述
聚合物合成工艺学多媒体课件
轮胎制品
一、橡胶的类型
第一节 概述
聚合物合成工艺学多媒体课件工业制品
二、橡胶的特性
橡胶 PPT课件
应用：汽车车身、火车车箱和船体以及印刷电路板。
知识网络：
有 机
天然高分子材料
高
分
子
材
料 合成高分子材料
淀粉
纤维素(棉花、麻) 天
然
蛋白质(蚕丝、羊毛)
纤 维
天然橡胶
塑料 合成橡胶 三大合成材料
合成纤维
黏合剂
涂料
功能材料
复合材料
什么是复合材料？使用复合材料的例子有哪些？ 它是如何制得的？主要应用于哪些？
复合材料：两种或两种以上材料组合成的一 种新型材料。一般包括基体和增强剂
玻璃钢（即玻璃纤维增强塑料） 基体：合成树脂 增强剂：玻璃纤维
玻璃钢
玻璃钢即玻璃纤维增强塑料, 是将玻璃熔化并 迅速拉成细丝，得到异常柔软的玻璃纤维，再将 玻璃纤维加到合成树脂中，就制得玻璃钢
天
纤维
然
纤
维
用简单的方法鉴别棉纤维、羊毛纤维和合成纤维
合成纤 维
科学探究：几种纤维的性质实验
直径6 mm的 尼龙绳能吊 起质量为2
t的汽车
分类
天然纤维
锦纶
尼龙
纤维
合成纤维 “六大纶”
涤纶 腈纶 维纶 氯纶
“
的确良
神
人造羊毛
舟 ”
五
号
航
天
服
丙纶
合成纤维具有优良的性能：如强度高、弹性好、 耐磨、耐化学腐蚀和不怕虫蛀等。
食品，尤其是熟食，用塑料袋包装以后，常 常容易变质，人吃了这类变质食品后，易引起 呕吐、腹泻等食物中毒症状医学界发现，塑料 本身会释放有害气体，因在密封袋中长期积聚， 浓度随密封时间增加而升高，致使袋中食物受 到不同程度的污染，对儿童健康发育影响尤为 突出。 除了对人体健康的影响之外，塑料食品袋还对 生态环境造成严重污染。聚乙烯等塑料的原料， 埋在土里三百年都不会分化、降解。而焚烧塑 料也不是解决办法。
工程橡胶技术学习班讲义02-塑炼
一般的，门尼粘度在60以下时，不需要塑炼。
相关概念
弹性：物体受外力变形，当外力除去后，能恢复 原状的性质。
因此，在采用开炼机进行塑炼时，一般期炼时 间不宜超过2Omin。如果想获得更大的可塑性 时，则需采取分段塑炼的工艺方法。
影响开炼机塑炼的主要因素 ——辊速与速比
橡胶在塑炼时，辊简 转速高，单位时间内 橡胶通过辊隙的次数 就多，所受机械力的 作用机会就多，塑炼 效果就好，见图。
但是，如果转速过高， 升温则快，反而会使 效果下降，同时塑炼 操作也不安全。
通常，为避免塑解剂的飞扬很大及提高其分散 性．先将塑解剂预先制成母胶，在塑炼时按一定 比例加入。
请参看化学塑解剂塑炼法视频
分段塑炼法
分段塑炼法是指当塑炼胶的可塑性要求较高， 采用薄通塑炼法不能达到工艺要求时而采用 二次塑炼或三次塑炼的工艺方法。
一般先将生胶塑炼一定的时间（约为 15min ) ，然后下片冷却并停放4～8h， 再进行第二次塑炼．如此反复数次，直到达 到可顺性的要求为止。
影响开炼机塑炼的主要因素 ——辊温
一般开炼机塑炼时，温 度越低塑炼的效果就越 好。
当温度较低时，生橡胶 的弹性较大，所受到的 机械作用力也就较大。 因此，塑炼效率就较高。
反之，温度高时，生胶 变软，所受到的机械作 用力就小，塑炼效率也 就较低。塑炼温度与可 塑性的关系如图所示。
影响开炼机塑炼的主要因素 ——辊距
因此，辊筒转速不宜 过高，通常为13～ 18r/min。
第二章 橡胶树主要栽培品种
GT1
GT1 叶片
四、海垦1 海垦
该品种由海南农垦橡胶研究所选育，为我国大规 模推广级品种。产量略低于或相当于PR107； 抗风力强；耐寒力比RRIM600强，比GT1差； 抗白粉病；幼龄期生势旺盛，开割前速生，茎围 增长比PR107快20％以上，但割胶期树围增长 慢；干胶含量低，原生皮薄，胶多外溢，长流强 割易死皮； 胶乳机械稳定度低。
热研7—33—97 热研
热研7—33—97 叶片 热研
八、海垦2 海垦
此品种是海南省保亭热带作物研究所用PB86作母本， PR107为父本杂交而选出的次生代良种。我国推荐为大 规模推广级品种。 该品种产量高，头9割 年平均亩产干胶82kg，为 PRIM600的122.6％；生长量与RRIM600相近；抗风力 差，风害与RRIM600相当；耐寒力差；抗粉病能力比 RRIM600稍强；树皮发育良好，皮软好割。排胶快，不 长流。
RRIM600
简称107) 二、PR107(简称 简称
此品种是印度尼西亚1923年从实生树群中选出的良种， 是我国大规模推广级品种。 该品种是晚熟品种，头五割年平均亩产较低，在海南 1—5割年平均亩产50kg左右，但6—10割年平均亩产可 达80kg以上；生势中等，开割后茎围增长正常；抗风力 强，但在低洼地或台风前有暴雨时，也易倒伏；耐寒力 差；干胶含量高，耐化学刺激。有效乳管靠近形成层， 必须深割才能高产。皮较硬；胶乳浅灰色，机械稳定度 较低，不适于制造浓缩胶乳。
第二章 橡胶树主要栽培品种
橡胶树栽培品种的优劣是关系到橡胶树能否获得 高产稳产的关键。在生产上，选用优良品种是橡 胶树高产稳产的基础，但是每个品种都有其适生 的环境，因此，在种植品种的选择上一定要因种 制宜，要做到品种、环境对口种植，才能充分发 挥优良品种的丰产潜力。
橡胶 课件 ppt演示
1 2 3
全球化与区域化并存
橡胶产业将继续呈现全球化与区域化并存的格局 ，跨国企业和区域性企业将共同主导市场。
技术创新驱动发展
技术创新将成为推动橡胶产业发展的关键因素， 企业将加大研发投入，不断推出新产品和新技术 。
可持续发展成为主流
随着环保意识的提高，可持续发展将成为橡胶产 业的主流趋势，企业将更加注重环保和社会责任 。
橡胶课件 PPT演示
目录
• 橡胶简介 • 橡胶的化学性质 • 橡胶的性能与测试 • 橡胶的应用领域 • 橡胶的发展趋势与未来展望
01
橡胶简介
橡胶的定义与特性
总结词
天然橡胶和合成橡胶的定义、物理和化学特性。
详细描述
天然橡胶是从橡胶树等植物中提取的，具有高弹性、绝缘性、气密性、耐疲劳 等特性。合成橡胶则是通过化学方法合成的，具有类似天然橡胶的特性，但性 能可以调整。
橡胶的物理性能
橡胶的密度
橡胶的密度是衡量其质量的重要 参数，不同种类的橡胶密度不同
。
橡胶的透气性
橡胶的透气性是指气体透过橡胶 的能力，对于某些特定用途的橡 胶制品来说，良好的透气性是必
要的。
橡胶的耐腐蚀性
橡胶的耐腐蚀性是指其抵抗化学 物质侵蚀的能力，对于某些特定
环境下的使用非常重要。
橡胶的化学性能
橡胶的耐化学性
橡胶的耐化学性是指其抵 抗化学物质侵蚀的能力， 对于某些特定环境下的使 用非常重要。
橡胶的抗氧化性
橡胶的抗氧化性是指其抵 抗氧化剂侵蚀的能力，对 于某些特定环境下的使用 非常重要。
橡胶的热稳定性
橡胶的热稳定性是指其在 高温下不易分解的能力， 对于某些特定环境下的使 用非常重要。
橡胶的机械性能
3橡胶工艺学第二章橡胶的硫化体系教程
47
13
DM/D （0.75/0.30）
12
15
15.2
CZ/TMTD （0.4/0.15）
10
38
16.0
NOBS/TMT
D
8
8
16.251
3.常用促进剂及并用的特性比较:
选用促进剂时，有两个重要的特性需考虑： 焦烧时间〔即加工的安全性〕。可用门
尼粘度测试仪测定〔GB/T 1233-92〕。 硫化速度〔即生产效率〕。以下图为两
进作用。如噻唑类，秋兰姆类，二硫代氨
基甲酸盐类等。
N
N
CSS C
S
S
促进基
DM
24
活性基团:
促进剂在硫化过程中放出的氨基具有活
化作用，如次磺酰胺类，秋兰姆类及胍类
都具有这种功能。 CZ
N C S NH
S
活性基
25
硫化基团：
硫黄赐予体TMTD，DTDM，
MDB，TRA等分解放出活性硫原子，
参与交联反响。
其次章 橡胶的硫化体系
1
一、概 述
2
硫化：橡胶的线型大分子链通过化学交联 作用而形成三维网状构造的变化过程。 Vu lcanize，Sulfuration。
1839年美国人Charles Goodyear用硫黄和 橡胶混合加热得到硫化胶，转变了橡胶原 来受热后发粘、流淌的弱点。最初用硫黄， 故称硫化，沿用至今。
R NH C NH R S
R，R’为烷基或芳基。
42
名称
亚乙基硫脲 N,N’-二乙基硫
脲
四甲基硫脲
英文简称 NA-22 （ETU） DETU
TMTU
基团
R为亚甲基
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1、硫化：指橡胶的线型大分子链通过化学交联构成三维网状结构的化学变化过
程。
2、交联官能度：交联剂具有的活性官能团数目
3、交联分子量：两个相邻交联点间链段的平均分子量。
4、交联密度：单位体积硫化胶内的交联点数目，与单位体积内的有效链数目有
关。
5、交联效率参数：橡胶在用硫黄硫化时每个交联处化学键结合的硫黄原子数。
6、硫化历程：焦烧阶段（诱导期）；热硫化阶段（交联反应）；平坦硫化阶段（网络形成）；过硫化阶段
7、焦烧：混炼胶在存放过程或操作过程中产生早期硫化的现象
8、焦烧时间：热硫化开始前的延迟作用时间，相当于硫化反应的诱导期。
9、焦烧阶段：热硫化开始前的延迟作用时间，相当于诱导期。
10、操作焦烧时间：橡胶加工中，由于热积累效应所消耗的焦烧时间。
11、剩余焦烧时间：混炼胶在模具中加热时保持流动性的时间。
12、硫化三要素：即硫化温度、硫化压力和硫化时间。
13、理论正硫化时间：胶料从加入模具中受热开始到转矩达到最大值所需要的时间。
14、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
15、促进剂：能降低硫化温度，缩短硫化时间，减少硫黄用量，改善硫化胶性
能的物质。
16、活性剂：凡是能够增加硫化促进剂的活性，提高硫化速度和硫化效率、改善硫化胶性能的化学物质都称活性剂。
17、防焦剂：凡是少量加入到胶料中，能够防止和迟缓胶料在硫化前的加工及储存过程中发生早期硫化的物质都称为防焦剂。
18、硫载体：指含硫化合物，在硫化过程中析出活性硫，使橡胶交联的物质
19、无硫硫化：即硫载体硫化
20、常硫体系：CV，指二烯类橡胶的通常硫磺用量范围的硫化体系
21、有效硫化体系：简称EV，实际指硫黄在硫化反应中交联的有效程度。
22、高温硫化体系：在180～240℃温度下的硫化
23、平衡硫化体系：使硫化胶的交联密度处于动态常量状态，把硫化返原降低到最低程度或消除硫化返原现象，这种硫化体系称为平衡硫化体系。
24、硫化返原：对任何橡胶来说，硫化时不只是产生交联，还由于热及其它因素的作用产生产联链和分子链的断裂。
这一现象贯穿整个硫化过程。
在过硫阶段，如果交联仍占优势，橡胶就发硬，定伸强度继续上升，反之，橡胶发软，即出现返原
25、喷霜：指未硫化胶或硫化胶中所含的配合剂迁移到表面并析出的现象
26、交联键类型：单硫键，双硫键，多硫键
27、过氧化物的半衰期：在该温度下过氧化物的活性氧含量损失达到一半时需要的时间
28、过氧化物硫化的交联效率：指1mol的有机过氧化物使橡胶分子产生化学交联的物质的量（mol）
29、金属氧化物硫化体系：用金属氧化物进行橡胶硫化的体系
2.简述题
(1) 橡胶的硫化历程。
47页
(2) 硫化体系的组成和各组分的作用。
硫化剂（使橡胶分子链起交联反应，使线形分子形成立体网状结构，可塑性降低，弹性强度增加的物质）+活性剂（上面有）+促进剂（上面有）
(3) 促进剂的各种活性基团及其作用。
52-53页
(4) 各类促进剂的作用特性。
54-56页
(5) 促进剂的并用类型和特性。
57页
(6) 各种硫黄硫化体系的定义、特性、交联键结构、硫化胶性能及适用橡胶。
61-65页
(7) 橡胶硫化的时温效应及应用。
橡胶硫化的时温效应：硫化温度每升高10℃，硫化时间缩短约一半，硫化温度系数变化范围在1.8~2.5之间，因此，升高温度可大大提高生产效率。
(8) 平衡硫化体系及其应用。
65页
(9) 过氧化物硫化的特点、应用及配合时应注意问题。
67-69页
(10) 金属氧化物硫化的配合、特点和应用。
69-70页
(11) 交联键类型和交联密度对硫化胶性能的影响。
72-73页
(12) 举例说明如何选择硫化体系。
61-65各硫化体系有例子
（1）根据橡胶品种选择
NR、NBR、VMQ、CR、EPDM、IIR
（2）根据橡胶制品性能要求选择
耐热、耐天候、物理机械性能
（3）根据橡胶加工工艺条件选择
挤出、室温硫化、热空气连续硫化
1.橡胶制品原材料的五大配合剂体系是什么？
答：五大体系有硫化体系、补强填充体系、防老防护体系、专用配合体系、软化增塑体系。
2.简述橡胶制品生产的基本工艺路线？
答：塑炼→混炼→压延、压出→预成形→硫化
3.橡胶制品的物理机械强度指标有哪些？
答：扯断强度、定伸强度、扯断伸长率、硬度、永久变形、耐屈挠疲劳、撕裂强度、耐磨性、老化系数、电性能、门尼粘度。
5、轮胎质量性能的基本要求有哪些？
答：1、高的负荷能力和很好的缓冲性能。
2、大的牵引力和很好的刹车能力。
3、良好的转弯能力及方向稳定性能力。
4、好的耐磨性能及耐久性能。
5、安全性及低滚动阻力。