橡胶介绍PPT
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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ppt1
第二节、阻燃橡胶
橡胶燃烧过程 橡胶 分解
O2 可燃气体 燃烧
循环
橡胶耐燃：
指橡胶离开火源后，火焰迅速自行熄灭的 性能，以氧指数（OI）来衡量材料的耐燃 性。
>27 自熄材料 <27 易燃材料
常用聚合物的OI
聚合物
OI
LDPE
17-19
LDPE（难燃） 24-29
HDPE
17-19
HDPE（难燃）28
四、其它填充剂
➢ 固体填充剂：可以选择半补强炭黑，碳酸钙等。
➢ 软化剂：用量以满足混炼胶门尼粘度30-50的条 件为选择依据，常用的软化剂有：机油，变压 器油，凡士林，环烷油，石蜡油，有机酯类等。 用量在10-30份。
➢ 防老剂：由于发泡橡胶多孔，比表面积大，极 易老化，因此，要选择高效防老剂，常用防老 剂有：防D，4010，浅色用2246，MB等。
第三节 透明橡胶
配合要满足三个条件：
① R本身透明，特别是硫化后能表现透明性 ② 配合剂对R的透明性没有影响 ③ 工艺条件（温度，压力和共混条件）等不
改变R和配合剂原有光学性质
1、橡胶的选择
①生胶呈透明的，硫化胶也透明 ②生胶不显透明，但不含污染性强的助 剂也可以制得透明的硫化胶
常用胶种：NR，SBR，BR
3、如果气体相的形成速度过快，由于胶料来不及硫 化，则形成的一个个气泡就会破裂，导致气体从各个 孔眼扩散逸出，发泡压力降低；反之，若气体相形成 速度过慢或硫化速度过快，则胶料在形成多孔结构之 前就完成硫化定型。
A点前发泡，此时胶 料尚未开始交联，粘 度很低，气体容易跑 掉，得不到气孔。
AB段发泡时，粘度在 仍然较低，孔壁较弱， 容易造成连孔。
第二章 特种橡胶配方设计
橡胶ppt课件
05
橡胶的发展趋势与未来展望
新材料对传统橡胶的挑战
聚合物材料
随着聚合物材料的快速发展，其在耐磨性、耐高温性和加工性能等方面表现出优异的性能，对传统橡 胶材料构成挑战。
高性能合成橡胶
高性能合成橡胶在耐油、耐腐蚀、高弹性等方面具有优势，逐渐替代传统橡胶。
橡胶在新能源汽车领域的应用
轮胎
新能源汽车对轮胎的耐高温、耐磨损和低滚动阻力等性能要求更高，橡胶是制造高性能 轮胎的关键材料。
天然橡胶的生产
通过割胶收集胶乳，经过凝固、干燥 等工序制成天然橡胶。
合成橡胶的生产
通过特定的化学反应合成制得，生产 过程包括原料准备、聚合、回收及后 处理等步骤。
02
橡胶的化学性质
橡胶的化学组成
碳、氢和其他元素
橡胶主要由碳和氢组成，这些元素以长链分子的形式排列， 形成了橡胶的主体结构。此外，橡胶中还可能含有其他元素 ，如氧、硫、氮等。
能的胶料。
03
橡胶的物理性质
橡胶的弹性
01
02
03
弹性模量
橡胶的弹性模量较低，意 味着它能够吸收大量能量 并产生较大的形变。
回弹性
橡胶具有优良的回弹性， 使其在受到压力或拉伸后 能迅速恢复原状。
永久变形
与其他材料相比，橡胶的 永久变形较小，不易因长 时间使用而发生塑性变形 。
橡胶的粘性
内聚力
橡胶的内聚力较弱，容易 与其他物质粘附在一起。
橡胶的老化与防护
氧化的影响
橡胶在长时间暴露在空气中时， 会受到氧化的作用，导致分子链 断裂，从而使橡胶失去弹性。为 了防止氧化，可以添加抗氧化剂
。
高温的影响
高温会使橡胶分子链活动性增加 ，加速氧化反应。因此，高温环 境下使用的橡胶需要具备更高的
天然橡胶知识53页PPT文档
天然橡胶基础知识
2009年
目录
天然橡胶的概况
天然橡胶的用途 天然橡胶的分类 天然橡胶的生产 天然橡胶的消费
天然橡胶期货
SHFE天然橡胶期货合约 日本TOCOM天然橡胶合约
影响天然橡胶价格的主要因素
天然橡胶国际供求情况 合成橡胶的生产及应用情况 自然因素 汇率变动因素 政治因素
橡胶制品
天然橡胶的用途
例如日常生活中使用的雨鞋、暖水袋、胶乳 带；医疗卫生行业所用的外科医生手套、输血管； 交通运输上使用的各种轮胎；工业上使用的传送 带、运输带、耐酸和耐碱手套；农业上使用的排 灌胶管、氨水袋，气象测量用的探空气球；科学 试验用的密封、防震设备；国防上使用的飞机、 坦克、大炮、防毒面具；甚至连火箭、人造地球 卫星和宇宙飞船等高精尖科学技术产品都离不开 天然橡胶。目前世界上部分或完全用天然橡胶制 成的物品已达7万种以上。其中天然橡胶的68%70%的消费是用在生产汽车的轮胎上。
天然橡胶的生产
• 乳胶线。用途：主要用于制造弹性织物,如各种松紧口、紧身内衣、 游泳衣、袜口等
天然橡胶
天然橡胶的分类
• 天然橡胶按形态可以分为两大类：固体天然橡胶 （胶片与颗粒胶）和浓缩胶乳。在日常使用中， 固体天然橡胶占了绝大部分的比例。
• 胶片按制造工艺和外形的不同，可分为烟片胶、 风干胶片、白皱片、褐皱片等。烟片胶是天然橡 胶中最具代表性的品种，一直是用量大、应用广 的一个胶种，烟片胶分为特级、一级、二级、三 级、四级、五级等共六级，达不到五级的则列为 等外胶。
天然橡胶的生产
越南天胶产量
• 4、 越南天胶产量
90 80 70 60 50 40 30 20 10
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
2009年
目录
天然橡胶的概况
天然橡胶的用途 天然橡胶的分类 天然橡胶的生产 天然橡胶的消费
天然橡胶期货
SHFE天然橡胶期货合约 日本TOCOM天然橡胶合约
影响天然橡胶价格的主要因素
天然橡胶国际供求情况 合成橡胶的生产及应用情况 自然因素 汇率变动因素 政治因素
橡胶制品
天然橡胶的用途
例如日常生活中使用的雨鞋、暖水袋、胶乳 带；医疗卫生行业所用的外科医生手套、输血管； 交通运输上使用的各种轮胎；工业上使用的传送 带、运输带、耐酸和耐碱手套；农业上使用的排 灌胶管、氨水袋，气象测量用的探空气球；科学 试验用的密封、防震设备；国防上使用的飞机、 坦克、大炮、防毒面具；甚至连火箭、人造地球 卫星和宇宙飞船等高精尖科学技术产品都离不开 天然橡胶。目前世界上部分或完全用天然橡胶制 成的物品已达7万种以上。其中天然橡胶的68%70%的消费是用在生产汽车的轮胎上。
天然橡胶的生产
• 乳胶线。用途：主要用于制造弹性织物,如各种松紧口、紧身内衣、 游泳衣、袜口等
天然橡胶
天然橡胶的分类
• 天然橡胶按形态可以分为两大类：固体天然橡胶 （胶片与颗粒胶）和浓缩胶乳。在日常使用中， 固体天然橡胶占了绝大部分的比例。
• 胶片按制造工艺和外形的不同，可分为烟片胶、 风干胶片、白皱片、褐皱片等。烟片胶是天然橡 胶中最具代表性的品种，一直是用量大、应用广 的一个胶种，烟片胶分为特级、一级、二级、三 级、四级、五级等共六级，达不到五级的则列为 等外胶。
天然橡胶的生产
越南天胶产量
• 4、 越南天胶产量
90 80 70 60 50 40 30 20 10
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
免费橡胶ppt课件
03
橡胶的性能
物理性能
密度
橡胶的密度通常比水大， 不同种类的橡胶密度也有 所不同。
热膨胀性
橡胶在加热时会膨胀，在 冷却时会收缩，这一特性 在设计和加工过程中需要 考虑。
透气性
橡胶的透气性较差，会影 响产品的透气性能。
化学性能
耐腐蚀性
橡胶具有较好的耐腐蚀性，能够抵抗 多种化学物质的侵蚀。
抗氧化性
橡胶制品的使用寿命。
高分子复合材料
通过与高分子复合材料的结合， 橡胶可以获得更好的耐高温、耐
腐蚀和绝缘性能。
生物降解材料
随着环保意识的提高，生物降解 橡胶材料成为未来发展的趋势， 能够在特定环境下实现自然降解
。
环保型橡胶的发展
1产工艺和选用环保型助剂，降低橡胶 制品在生产过程中的VOC排放，减少对环境的污 染。
04
橡胶的应用
轮胎制造
轮胎是橡胶最重要的应用领域 之一，用于各种车辆的行驶， 提供摩擦和减震作用。
轮胎制造需要使用不同类型的 橡胶，如天然橡胶、合成橡胶 等，以适应不同的性能要求。
轮胎制造过程中需要经过多道 工序，如炼胶、裁断、成型、 硫化等，以确保其质量和安全 性。
橡胶管
橡胶管是一种常用的橡胶制品， 用于输送各种流体，如水、气体
、石油等。
橡胶管具有优良的耐压、耐腐蚀 、耐老化性能，使用寿命长。
橡胶管的生产需要经过混炼、挤 出、硫化等工艺过程，以确保其
密封性和强度。
橡胶鞋
橡胶鞋是一种常见的鞋类产品， 具有防滑、防水、耐磨损等特性
。
橡胶鞋底通常由天然橡胶或合成 橡胶制成，具有较高的弹性和耐
久性。
橡胶鞋的生产需要经过多道工序 ，如炼胶、压延、成型、硫化等
《高二化学橡胶》课件
加工方法
橡胶可以被压缩、挤出、 注塑成各种形状，也可以 被涂覆、淋膜或贴合在其 他材料表面。
分类和应用
橡胶制品可以按用途、特 性、材料和结构等方面进 行分类，包括轮胎、密封 件、橡胶管、橡胶手套等。
四、橡胶的应用与发展
主要应用领域
汽车工业、航空航天、石油化工、医疗卫生、电 子通讯等领域都需要大量的橡胶制品。
高二化学橡胶
介绍橡胶的发现、性质、制备方法、应用领域、环保问题等方面的知识。
一、橡胶的发现与应用
橡胶的来源
橡胶最早由南美洲印第安人利用采供自然界中存 在的橡胶树脂生产而得。
橡胶的应用
橡胶被广泛应用于制造轮胎、密封件、橡胶管、 橡胶手套等，成为现代工业中不可缺少的材料。
二、橡胶的结构与性质
1
分子结构
橡胶是由聚合而成的高分子有机化合
物 弹性体。
橡胶具有较好的拉伸性和弹性，可以
被加工成各种形状。
3
化学性质
橡胶易与氧、光、臭氧等接触而发生 老化破裂，也可以和其他化合物反应 形成新的材料。
三、橡胶的制备与加工
制备
橡胶可以从橡胶树中自然 流出，也可以通过人工切 割橡胶树干收集。橡胶制 品的制备可以分类为硫化 和热塑两种方法。
六、结语
1
总结
橡胶是一种非常重要的工业材料，具
展望
2
有广泛的应用前景和巨大的市场潜力。
在未来，橡胶的发展将更加多元化和 智能化，推动着人类社会进入更加高
质量、高科技的时代。
发展趋势和前景
未来的橡胶制品将更轻、更强、更环保，涉及到 高分子材料、纳米材料、生物材料、新型复合材 料等领域。
五、橡胶的环保问题
1 生产过程中的问题
天然橡胶_PPT课件
谢谢观看
• 还可以用增加涂层和防护膜的物理防护的方法，如浸凃防老化剂 溶液，涂漆，镀金属等
• 泰国从1991年起即成为世界最大的天然橡胶 生产国和出口国。目前该国有600多万人从
事橡胶的生产、加工和贸易，占全国人口近 1/10。种有橡胶200多万公顷，橡胶产品主 要有烟片胶、20号标准胶、5号恒粘标准胶 和浓缩胶乳等，92%供出口， rubber）是从天然产 胶植物中制取的橡胶。市售的天然橡胶 主要是由三叶橡胶树的乳胶制得。天然 橡胶是一种以聚异戊二烯为主要成分的 天然高分子化合物构成，分子式是 （C5H8）n，其成分中91％～94％是橡 胶烃（聚异戊二烯），其余为蛋白质、 脂肪酸、灰分、糖类等非橡胶物质。天 然橡胶是应用最广的通用橡胶。
曼谷
清迈
芭提雅
普吉岛
皮皮岛
苏梅岛 ————————度假之城
生活小贴士:
• 家里的白色包包、浅色的沙发甚至是墙壁脏了怎么办。可不能用 水洗，容易开裂，那怎么办，专门找人清洁似乎又很麻烦，不要 着急，只要用一块小小的橡皮就能搞定，包包、沙发的等皮制品 可以用橡皮来擦，还不会损伤表面，手机外壳也可以用橡皮擦的 哦还有很多很多的地方都是可以用橡皮来擦拭的。
• 卫生行业所用的外科医生手套、输血管；交通运输上用的各 种轮胎；工业上用的传送带、运输带、耐酸和耐碱手套；农业上 用的排灌胶管、氨水袋；气象测量用的探空气球；科学试验用的 密封、防震设备；国防上用的飞机、坦克、大炮、防毒面具；甚 至成为火箭、人造地球卫星和宇宙飞船等高精尖科学技术产品不 可或缺的原料。世界上部分或完全用天然橡胶制成的物品已达7 万种以上。
引起橡胶老化的原因：
• 老化是在各种外部因素影响下橡胶结构发生变化的结果， • 其中最普遍的是热和氧作用下 • 产生的热氧老化。 • 橡胶加热到一定温度还会发生降解 • 橡胶热氧老化的祸根在于它的不饱和键上
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
橡胶ppt课件
23
天然橡胶分类
（1）通用天然橡胶 ( 8个品种、35个级别）
烟片胶： 经凝固、压片、烟熏等工艺制成 的表面带菱形花纹的棕色胶片。 烟片胶综合性能好，保存时间长， 物理力学性能是NR中最好的，可 用于轮胎和一般橡胶制品。
胺类化合物、树脂类化合物、金属氧化物等。
9
②硫化促进剂: 缩短硫化时间，降低硫化温度，改善橡胶性能。
常用促进剂有二硫化氨基甲酸盐、黄原酸盐类、 噻唑类等有机物。 ③活化剂：用来提高促进剂的活性。 常用活化剂有氧化锌、氧化镁、硬酯酸等。
10
④ 填充剂： 提高橡胶强度、改善工艺性能和降低成本。 补强剂如炭黑、白炭黑、氧化锌、氧化镁等； 用于降低成本的填充剂，如滑石粉、硫酸钡等。 ⑤ 增塑剂： 增加橡胶的塑性和柔韧性。 常用增塑剂有石油系列、煤油系列和松焦油系
天然橡胶（NR） ➢ 98%NR来自巴西橡胶树（三叶橡胶树）； ➢ 全世界NR的90%以上产自东南亚地区，主要是马来西
亚、印尼、斯里兰卡、泰国；
➢ 至今NR的消耗量仍约占橡胶总消耗量的40%
22
天然橡胶的制备与分类
新鲜胶乳 稀释 除杂
浓缩
浓缩胶乳
凝固 脱水 干燥 分级 包装 干胶
固体天然橡胶分为通用天然橡胶、特制天然橡胶和 改性天然橡胶。
第四章 橡 胶
1
4.1 概述
橡胶的特征
大分子构象变化 带来的熵弹性。
➢高弹性：在外力作用下具有较大的弹性形变，最高 可达1000%，除去外力后变形很快恢复；
➢柔软性好、硬度低；
➢具有高分子材料的共性：粘弹性、绝缘性、环境老 化性、密度小。
2
橡胶的发展历史
（1）天然橡胶的发现和利用
❖ 早在11世纪，南美洲人即已开始利用野生天然橡胶。 ❖ 1496，哥伦布第二次到美洲，发现橡胶树； ❖ 1736年法国人孔达米纳参加法国科学院赴南美考察队，观察到三叶橡胶
天然橡胶分类
（1）通用天然橡胶 ( 8个品种、35个级别）
烟片胶： 经凝固、压片、烟熏等工艺制成 的表面带菱形花纹的棕色胶片。 烟片胶综合性能好，保存时间长， 物理力学性能是NR中最好的，可 用于轮胎和一般橡胶制品。
胺类化合物、树脂类化合物、金属氧化物等。
9
②硫化促进剂: 缩短硫化时间，降低硫化温度，改善橡胶性能。
常用促进剂有二硫化氨基甲酸盐、黄原酸盐类、 噻唑类等有机物。 ③活化剂：用来提高促进剂的活性。 常用活化剂有氧化锌、氧化镁、硬酯酸等。
10
④ 填充剂： 提高橡胶强度、改善工艺性能和降低成本。 补强剂如炭黑、白炭黑、氧化锌、氧化镁等； 用于降低成本的填充剂，如滑石粉、硫酸钡等。 ⑤ 增塑剂： 增加橡胶的塑性和柔韧性。 常用增塑剂有石油系列、煤油系列和松焦油系
天然橡胶（NR） ➢ 98%NR来自巴西橡胶树（三叶橡胶树）； ➢ 全世界NR的90%以上产自东南亚地区，主要是马来西
亚、印尼、斯里兰卡、泰国；
➢ 至今NR的消耗量仍约占橡胶总消耗量的40%
22
天然橡胶的制备与分类
新鲜胶乳 稀释 除杂
浓缩
浓缩胶乳
凝固 脱水 干燥 分级 包装 干胶
固体天然橡胶分为通用天然橡胶、特制天然橡胶和 改性天然橡胶。
第四章 橡 胶
1
4.1 概述
橡胶的特征
大分子构象变化 带来的熵弹性。
➢高弹性：在外力作用下具有较大的弹性形变，最高 可达1000%，除去外力后变形很快恢复；
➢柔软性好、硬度低；
➢具有高分子材料的共性：粘弹性、绝缘性、环境老 化性、密度小。
2
橡胶的发展历史
（1）天然橡胶的发现和利用
❖ 早在11世纪，南美洲人即已开始利用野生天然橡胶。 ❖ 1496，哥伦布第二次到美洲，发现橡胶树； ❖ 1736年法国人孔达米纳参加法国科学院赴南美考察队，观察到三叶橡胶
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在常温下的高弹性是橡胶材料的一个主要特征，所以橡胶材料 也叫弹性体。
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
―55
―50 ～ +300
高弹性——聚合物（在Tg以上）处于高弹态时所表现出的 独特的力学性质，又称橡胶弹性
橡胶、塑料、生物高分子在Tg~Tf间都可表现 出一定的高弹性
位阻效应大， 易使制品应
力开裂
• 问：采用何种措施提高丁苯橡胶的耐应力开裂性 能？
丁苯橡胶的用途
1 1000系列（高温乳聚丁苯胶）
2 1100系列（高温乳聚丁苯胶炭黑母炼胶）
3 1500系列（低温乳聚丁苯胶 ）
4 1600系列（低温乳聚丁苯胶炭黑母炼胶 ）
5 1700系列（低温乳聚充油丁苯胶）
6 1800系列（低温乳聚丁苯胶炭黑母炼胶）
类、脂肪酸类
5.防护体系
作用：延缓橡胶老化，延长制品使用寿命；
老化：橡胶在受到氧、臭氧、光、热、辐射和应力作用，逐渐 发黏、变硬、弹性降低等现象。
老化类型： 1.分子量降低：材料力学性能变差； 2 过度交联：材料变硬；
物理防老剂：石蜡等
防老剂
化学防老剂：防4010、防4010NA、 防AW、防RD等
4、耐屈挠性优异 ----制品在受到屈挠力时不易断裂；
顺丁橡胶制鞋底在 弯曲时不易断裂
5、填充性好 ----对炭黑的润湿能力强，即炭黑能很好的分散在顺丁
橡胶当中； 6、混炼时抗破碎性能好
----混炼过程中大分子不易被打断； 7、模腔内流动性好 8、吸水性低
----吸水性低于天然橡胶和丁苯橡胶。
橡胶压出机
硫化机
平板硫化机
硫化罐
橡胶的性能指标
• 拉伸强度 • 扯断伸长率 • 硬度 • 定伸应力 • 撕裂强度 • 阿克隆磨耗
拉伸强度
硬度
邵尔A型硬度计
橡胶撕裂强度测试样品形状
裤型裁刀所裁试样
裤型试样在夹持器上位置
阿克隆磨耗 阿克隆磨耗机
天然橡胶(nature rubber)
三叶橡胶树 乳胶
交联之后能有效改善耐油性
2、分子中含有大量双键，化学活性强，易与卤素、氧、臭氧 等反应，发生老化；
丁苯橡胶(SBR)
丁苯橡胶粉末
丁苯橡胶密封圈
丁苯橡胶的结构特点
1，4加成 结构
软段
1，2加成 结构
硬段
丁苯橡胶的结构与性能
单体比例
苯乙烯含量增加，导致： • Tg升高，模量增加，弹性下降， 拉伸强度则先升高后下降； • 热老化性能变好，耐低温下降， 成型收缩率下降；
橡胶配方的表示方法
橡胶生产工艺流程
烘胶、切胶
生胶
塑炼
原
材
料
粉碎、筛选
配合剂
配料 混炼
溶化、过滤
压延 压出
混炼 成型 硫化 修整 检查
塑炼
生胶的分子量通常很高，从几十万到几百万以上，过高的分子 量带来的强韧高弹性给加工带来极大的困难。
塑炼作用：在机械力的作用下，打断大分子链，使其具有较好的 可塑性和流动性；
等周期为 8.1A ；分子易内旋转具有弹性； 规整性差不易结晶 ；熔融温度 30℃
• 反式聚异戊二烯（古塔波胶） ： • 等周期为 4.7Å；分子不易内旋转无弹性 ； • 规整性好较易结晶 ；熔融温度 70℃
• 20世纪50年代，Zeigler－Natta催化剂→顺 丁橡胶、乙丙橡胶、异戊橡胶。
第五章 橡胶
――弹性体材料
橡胶制品的应用领域
一架飞机需橡胶 600 Kg 一艘35,000吨的轮船
（上万个零件）
需橡胶 60 T
生产1,000 T／年 橡胶： 天然橡胶 —— 占地3万亩，种树300万株，工人5,000 ~
6,000人。
合成橡胶 —— 占地10亩，工人几十人。
橡胶在汽车中的应用
侧乙烯基及苯乙烯含量增加，导致： • 磨耗指数下降，加工性能变好， 抗湿滑性变好；
轮胎的磨耗指数越低表示抓地力越强，但使用寿命就相对较短。
• 丁苯橡胶的分子结构不规整，不能结晶，链柔性较差， 分子内摩擦增大；
• 丁苯橡胶的双键含量低于NR，由于分子链侧基的弱吸电子效应 和位阻效应，双键的化学活性低于NR，耐热、耐老化、耐磨性能 优于NR；
丁苯橡胶的用途
电线和电缆包皮 胶管和胶鞋
汽车零件
聚丁二烯橡胶
单体
1,3-丁二烯 CH2＝CH－CH＝CH2
n C H 2 = C H - C H = C H 2 B C F 3 · 2 ( N C 2 H 5 A O ) 2 O 2 H 5 ) 3 i l O , ( H 2 C H C C C C H 2 H n
几种主要橡胶的使用温度
橡胶名称
顺1，4-聚异戊二烯 顺1，4-聚丁二烯 丁苯橡胶（75/25） 聚异丁烯 聚2-氯丁二烯（含1，4反85%） 丁腈橡胶（70/30） 乙丙橡胶（50/50） 聚二甲基硅氧烷 偏氟乙烯全氟丙烯共聚物
Tg （℃） 使用温度范围（℃）
―70
―50 ～ +120
―105
―70 ～ +140
作为轮胎胶的胶面具有较好的耐寒性能
2、滞后损失和生热小 分子链柔性强
分子链运动时所需克服的摩擦阻力小
外力去除后，分子链能较快的回复至原状 滞后损失小，生热小，轮胎的寿命长
问：丁苯橡胶和 顺丁橡胶制 的轮胎哪种 使用寿命长？
3、耐磨性能优异
顺丁橡胶的摩擦系数小，耐磨性能优于天然橡胶和丁苯橡胶； 适合做轮胎、鞋底、鞋后跟等；
按照来源来分
天然橡胶 通用合成橡胶
合成橡胶 特种合成橡胶
丁苯橡胶(SBR) 顺丁橡胶(BR) 异戊橡胶(IR) 氯丁橡胶(CR) 乙丙橡胶(EPDM)
丁腈橡胶(NBR) 硅橡胶(SiR) 氟橡胶(FPM) 聚氨酯橡胶(PU) 氯化聚乙烯(CPE)
固体橡胶 按照形态分类 液体橡胶
粉末橡胶
化学交联橡胶 按交联方式分类
剪切打断 交联键
2.硫化体系
作用：将硫化剂加入到生胶体系中，使其一维结构形成三维的 网络状结构
硫化体系组分
A.硫化剂
-----在一定条件下使橡胶发生交联的物质； -----硫磺、含硫化合物、过氧化物、醌类化合物等；
B.硫化促进剂
----加快硫化速度、缩短硫化时间的物质，能起到减少硫 化剂用量、降低硫化温度的作用；
天然橡胶分子结构
天然橡胶的单体结构：
n 约为10000左右，分子量分布在10~180万之间，平均分子 量70万左右。实际天然橡胶是多种不同分子量的聚异戊二烯的 混合体，橡胶烃含量约91%~94%。
天然橡胶的一个 等同周期结构：
σ键易旋转
侧甲基体积小 数量少，位阻小
无极性基团， 分子链间无强极性束缚
NR经交联后， 其制品在常温
下位固态
天然橡胶的力学性能
纯天然橡胶的拉伸强度：17-25MPa； 炭黑增强后，强度维：25-35MPa；
纯天然橡胶具有： 良好的耐屈挠疲劳性能； 良好的气密性； 良好的耐水性、绝缘性能和隔热性能；
长时间带 橡胶手套 手心出汗
天然橡胶的缺点
1、耐油性差，易溶于汽油、苯等非极性溶剂中； 相似相容
天然橡胶制品
天然橡胶牛筋底，网 状填充给鞋帮提供最大限 度的透气性
天然橡胶手套(棉/腈内衬)
天然橡胶的组成
天然橡胶是由人工栽培的三叶橡胶树分泌的乳汁，经凝固、 加工而制得的，它是以聚异戊二烯为主要成分的不饱和状态的 天然高分子化合物。
1、橡胶烃(主要组分)：顺式1，4－聚异戊二烯； 2、丙酮抽出物 3、蛋白质 4、灰分 5、水分
• 20世纪60年代，第三代橡胶--热塑性弹性体
• 20世纪90年代，茂金属催化剂→茂金属乙 丙橡胶
橡胶材料的特征
美国材料协会标准(ASTM)：“20-27℃下，1min内可以拉伸两倍 长度的试样，当外力出去后1min内至少回缩到原来的1.5倍以下，或 者在使用条件下具有106-107Pa的杨氏模量的材料”。
聚丁二烯橡胶
1，4加成 结构
1，2加成 结构
聚丁二烯橡胶的Tg为(-95℃)—(-15℃); 1，2加成结构决定了聚丁二烯橡胶的Tg； 1，2加成结构含量越多，材料的Tg越高；
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
―55
―50 ～ +300
高弹性——聚合物（在Tg以上）处于高弹态时所表现出的 独特的力学性质，又称橡胶弹性
橡胶、塑料、生物高分子在Tg~Tf间都可表现 出一定的高弹性
位阻效应大， 易使制品应
力开裂
• 问：采用何种措施提高丁苯橡胶的耐应力开裂性 能？
丁苯橡胶的用途
1 1000系列（高温乳聚丁苯胶）
2 1100系列（高温乳聚丁苯胶炭黑母炼胶）
3 1500系列（低温乳聚丁苯胶 ）
4 1600系列（低温乳聚丁苯胶炭黑母炼胶 ）
5 1700系列（低温乳聚充油丁苯胶）
6 1800系列（低温乳聚丁苯胶炭黑母炼胶）
类、脂肪酸类
5.防护体系
作用：延缓橡胶老化，延长制品使用寿命；
老化：橡胶在受到氧、臭氧、光、热、辐射和应力作用，逐渐 发黏、变硬、弹性降低等现象。
老化类型： 1.分子量降低：材料力学性能变差； 2 过度交联：材料变硬；
物理防老剂：石蜡等
防老剂
化学防老剂：防4010、防4010NA、 防AW、防RD等
4、耐屈挠性优异 ----制品在受到屈挠力时不易断裂；
顺丁橡胶制鞋底在 弯曲时不易断裂
5、填充性好 ----对炭黑的润湿能力强，即炭黑能很好的分散在顺丁
橡胶当中； 6、混炼时抗破碎性能好
----混炼过程中大分子不易被打断； 7、模腔内流动性好 8、吸水性低
----吸水性低于天然橡胶和丁苯橡胶。
橡胶压出机
硫化机
平板硫化机
硫化罐
橡胶的性能指标
• 拉伸强度 • 扯断伸长率 • 硬度 • 定伸应力 • 撕裂强度 • 阿克隆磨耗
拉伸强度
硬度
邵尔A型硬度计
橡胶撕裂强度测试样品形状
裤型裁刀所裁试样
裤型试样在夹持器上位置
阿克隆磨耗 阿克隆磨耗机
天然橡胶(nature rubber)
三叶橡胶树 乳胶
交联之后能有效改善耐油性
2、分子中含有大量双键，化学活性强，易与卤素、氧、臭氧 等反应，发生老化；
丁苯橡胶(SBR)
丁苯橡胶粉末
丁苯橡胶密封圈
丁苯橡胶的结构特点
1，4加成 结构
软段
1，2加成 结构
硬段
丁苯橡胶的结构与性能
单体比例
苯乙烯含量增加，导致： • Tg升高，模量增加，弹性下降， 拉伸强度则先升高后下降； • 热老化性能变好，耐低温下降， 成型收缩率下降；
橡胶配方的表示方法
橡胶生产工艺流程
烘胶、切胶
生胶
塑炼
原
材
料
粉碎、筛选
配合剂
配料 混炼
溶化、过滤
压延 压出
混炼 成型 硫化 修整 检查
塑炼
生胶的分子量通常很高，从几十万到几百万以上，过高的分子 量带来的强韧高弹性给加工带来极大的困难。
塑炼作用：在机械力的作用下，打断大分子链，使其具有较好的 可塑性和流动性；
等周期为 8.1A ；分子易内旋转具有弹性； 规整性差不易结晶 ；熔融温度 30℃
• 反式聚异戊二烯（古塔波胶） ： • 等周期为 4.7Å；分子不易内旋转无弹性 ； • 规整性好较易结晶 ；熔融温度 70℃
• 20世纪50年代，Zeigler－Natta催化剂→顺 丁橡胶、乙丙橡胶、异戊橡胶。
第五章 橡胶
――弹性体材料
橡胶制品的应用领域
一架飞机需橡胶 600 Kg 一艘35,000吨的轮船
（上万个零件）
需橡胶 60 T
生产1,000 T／年 橡胶： 天然橡胶 —— 占地3万亩，种树300万株，工人5,000 ~
6,000人。
合成橡胶 —— 占地10亩，工人几十人。
橡胶在汽车中的应用
侧乙烯基及苯乙烯含量增加，导致： • 磨耗指数下降，加工性能变好， 抗湿滑性变好；
轮胎的磨耗指数越低表示抓地力越强，但使用寿命就相对较短。
• 丁苯橡胶的分子结构不规整，不能结晶，链柔性较差， 分子内摩擦增大；
• 丁苯橡胶的双键含量低于NR，由于分子链侧基的弱吸电子效应 和位阻效应，双键的化学活性低于NR，耐热、耐老化、耐磨性能 优于NR；
丁苯橡胶的用途
电线和电缆包皮 胶管和胶鞋
汽车零件
聚丁二烯橡胶
单体
1,3-丁二烯 CH2＝CH－CH＝CH2
n C H 2 = C H - C H = C H 2 B C F 3 · 2 ( N C 2 H 5 A O ) 2 O 2 H 5 ) 3 i l O , ( H 2 C H C C C C H 2 H n
几种主要橡胶的使用温度
橡胶名称
顺1，4-聚异戊二烯 顺1，4-聚丁二烯 丁苯橡胶（75/25） 聚异丁烯 聚2-氯丁二烯（含1，4反85%） 丁腈橡胶（70/30） 乙丙橡胶（50/50） 聚二甲基硅氧烷 偏氟乙烯全氟丙烯共聚物
Tg （℃） 使用温度范围（℃）
―70
―50 ～ +120
―105
―70 ～ +140
作为轮胎胶的胶面具有较好的耐寒性能
2、滞后损失和生热小 分子链柔性强
分子链运动时所需克服的摩擦阻力小
外力去除后，分子链能较快的回复至原状 滞后损失小，生热小，轮胎的寿命长
问：丁苯橡胶和 顺丁橡胶制 的轮胎哪种 使用寿命长？
3、耐磨性能优异
顺丁橡胶的摩擦系数小，耐磨性能优于天然橡胶和丁苯橡胶； 适合做轮胎、鞋底、鞋后跟等；
按照来源来分
天然橡胶 通用合成橡胶
合成橡胶 特种合成橡胶
丁苯橡胶(SBR) 顺丁橡胶(BR) 异戊橡胶(IR) 氯丁橡胶(CR) 乙丙橡胶(EPDM)
丁腈橡胶(NBR) 硅橡胶(SiR) 氟橡胶(FPM) 聚氨酯橡胶(PU) 氯化聚乙烯(CPE)
固体橡胶 按照形态分类 液体橡胶
粉末橡胶
化学交联橡胶 按交联方式分类
剪切打断 交联键
2.硫化体系
作用：将硫化剂加入到生胶体系中，使其一维结构形成三维的 网络状结构
硫化体系组分
A.硫化剂
-----在一定条件下使橡胶发生交联的物质； -----硫磺、含硫化合物、过氧化物、醌类化合物等；
B.硫化促进剂
----加快硫化速度、缩短硫化时间的物质，能起到减少硫 化剂用量、降低硫化温度的作用；
天然橡胶分子结构
天然橡胶的单体结构：
n 约为10000左右，分子量分布在10~180万之间，平均分子 量70万左右。实际天然橡胶是多种不同分子量的聚异戊二烯的 混合体，橡胶烃含量约91%~94%。
天然橡胶的一个 等同周期结构：
σ键易旋转
侧甲基体积小 数量少，位阻小
无极性基团， 分子链间无强极性束缚
NR经交联后， 其制品在常温
下位固态
天然橡胶的力学性能
纯天然橡胶的拉伸强度：17-25MPa； 炭黑增强后，强度维：25-35MPa；
纯天然橡胶具有： 良好的耐屈挠疲劳性能； 良好的气密性； 良好的耐水性、绝缘性能和隔热性能；
长时间带 橡胶手套 手心出汗
天然橡胶的缺点
1、耐油性差，易溶于汽油、苯等非极性溶剂中； 相似相容
天然橡胶制品
天然橡胶牛筋底，网 状填充给鞋帮提供最大限 度的透气性
天然橡胶手套(棉/腈内衬)
天然橡胶的组成
天然橡胶是由人工栽培的三叶橡胶树分泌的乳汁，经凝固、 加工而制得的，它是以聚异戊二烯为主要成分的不饱和状态的 天然高分子化合物。
1、橡胶烃(主要组分)：顺式1，4－聚异戊二烯； 2、丙酮抽出物 3、蛋白质 4、灰分 5、水分
• 20世纪60年代，第三代橡胶--热塑性弹性体
• 20世纪90年代，茂金属催化剂→茂金属乙 丙橡胶
橡胶材料的特征
美国材料协会标准(ASTM)：“20-27℃下，1min内可以拉伸两倍 长度的试样，当外力出去后1min内至少回缩到原来的1.5倍以下，或 者在使用条件下具有106-107Pa的杨氏模量的材料”。
聚丁二烯橡胶
1，4加成 结构
1，2加成 结构
聚丁二烯橡胶的Tg为(-95℃)—(-15℃); 1，2加成结构决定了聚丁二烯橡胶的Tg； 1，2加成结构含量越多，材料的Tg越高；