橡胶原理工艺完整版

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橡胶工艺原理2

橡胶基础知识1 概述高分子材料主要分为塑料，橡胶，纤维三部分。

橡胶是一种有机高分子弹性化合物。

分子量一般在几十万以上，有的甚至达到一百万左右，它的特性就是高弹性，在外力作用下橡胶很容易发生变形，除去外力后又很快恢复到原来的形状，这一特性是其他材料所不具备的，也是橡胶区别于其他材料的主要标志。

除此之外，橡胶还具有一定的机械强度，有减震、吸震的能力，以及极高的可挠性、耐磨性、不透水和不透气等优良性能。

某些特种合成橡胶还具有耐油、耐化学品腐蚀、耐热、耐寒、耐燃、耐老化、耐辐射等特点。

由于这些优异的性能，使橡胶广泛应用于日常生活中，如软管，橡胶珠，密封条，橡胶垫等。

汽车工业上，在底盘、发动机、车身、燃油供给、冷却以及制动变速等系统中都有广泛的应用。

其主要应用在汽车轮胎、胶管、胶带、密封制品（包括O型圈、油封和各类衬垫）、密封条、减震器、皮碗、皮膜、防尘罩等。

由于其特有的高弹性能，橡胶在汽车上的应用往往是其它材料无法替代的。

据统计，汽车用橡胶零部件有100多个，约占整车重量的4%～6%，这些橡胶制品都担负着重要的作用，对整车的质量和性能及汽车的安全行驶具有至关重要的影响。

2.橡胶的分类橡胶按原材料分为天然橡胶和合成橡胶，根据性能和用途分为通用橡胶和特种橡胶，根据橡胶的物理状态分为硬胶和软胶，生胶和熟胶等。

2.1天然橡胶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，其主要成分为聚异戊二烯：天然橡胶中聚异戊二烯含量在90%以上，此外还含有少量的蛋白质、脂及酸、糖分及灰分。

天然橡胶按制造工艺和外形的不同，分为烟片胶（以新鲜胶乳为原料，经过凝固、压片、熏烟等一系列工艺加工制成表面带有菱形花纹的棕黄色胶片）、绉片胶（与烟片胶制做工艺相似，但干燥时不熏烟直接热空气干燥）、颗粒胶和乳胶等。

但市场上以烟片胶和颗粒胶为主。

全世界天然橡胶的产地主要集中在泰国、印尼、马来西亚、中国、印度、斯里兰卡等少数亚洲国家和尼日利亚等少数非洲国家，我国产地则主要分布在海南、云南、广东、广西和福建等地区。

橡胶加工原理

橡胶加工原理
橡胶是一种重要的材料，广泛应用于汽车轮胎、橡胶制品、橡胶管等领域。

橡胶的加工原理是指将橡胶原料通过一系列的加工工艺，使其具有特定的物理和化学性能，以满足不同领域的需求。

橡胶加工原理主要包括橡胶混炼、压延、硫化等过程。

首先，橡胶混炼是橡胶加工的第一步。

橡胶混炼的目的是将橡胶原料与各种添加剂充分混合，以提高橡胶的可加工性和性能。

混炼过程中，橡胶原料经过粗炼、精炼、压片等工艺，最终形成均匀的橡胶混炼胶。

橡胶混炼的质量直接影响着后续加工工艺和成品的质量。

其次，橡胶压延是橡胶加工的重要环节。

橡胶压延是指将橡胶混炼胶通过压延机进行塑炼，使其成为具有一定形状和尺寸的橡胶片或橡胶带。

在压延过程中，橡胶混炼胶经过预热、压延、冷却等工艺，最终形成具有一定厚度和宽度的橡胶半成品。

橡胶压延的质量直接影响着成品的外观和性能。

最后，橡胶硫化是橡胶加工的关键环节。

橡胶硫化是指将橡胶半成品通过硫化机进行硫化处理，使其具有良好的耐热、耐老化和
弹性等性能。

在硫化过程中，橡胶半成品经过加热、硫化、冷却等工艺，最终形成具有一定硬度和弹性的橡胶成品。

橡胶硫化的质量直接影响着成品的使用寿命和性能稳定性。

总之，橡胶加工原理是橡胶加工过程中的核心内容，它直接影响着成品的质量和性能。

只有深入理解橡胶加工原理，并严格控制每个环节的质量，才能生产出高质量的橡胶制品，满足不同领域的需求。

希望本文对橡胶加工原理有所帮助，谢谢阅读！。

橡胶配方设计原理及工艺

二设计程序 1确定胶料技术要求进行调查研究;了解产品使用时的负荷、工作温度、接触介质、使用寿命以及胶料在产品结构中所起的作用，作为配方设计依据; 2收集技术资料收集国内外有关同类产品或类似产品研制的技术资料作为配方设计参考。
3制定基本配方和性能试验项目制定基本配方步骤如下： 1确定生胶的品种和用量; 根据主要性能指标确定主体胶料品种;用量与含胶率有关。 2）确定硫化体系。根据生胶的类型和品种，硫化工艺及产品性能要求来确定。 3）确定补强剂品种和用量。根据胶料性能比重及成本确定。 4）确定软化剂品种和用量。根据生胶及填料种类，胶料性能及加工条件确定。 5）确定防老剂品种和用量。根据产品使用环境的条件来确定。 6）确定其它专用配合剂的品种和用量。如着色剂，发泡剂等）
20˚C
75˚C
150˚C
偏差加大：包容胶活动性增强所致;
Ef／Eg
胶种
纯胶基本硬度
填料品种
估算硬度
NBR
44
FEF，HAF
+1/2份数
CR
44
ISAF
+1/2份数+2
NR
40
SAF
+1/2份数+4
SBR
40
SRF
+1/3份数
IIR
35
陶土
+1/4份数
碳酸钙
+1/7份数
油
-1/2份数
填料与硬度的关系
一配方设计定义橡胶材料是生胶与多种配合剂构成的多相体系; 橡胶制品的性能取决于橡胶分子本身;以及各种配合剂性质及它们之间的相互作用关系。定义：根据产品的性能要求及工艺条件，合理选用原材料，制订各种原材料的用量配比关系的设计方法。配方设计决定着产品质量、成本和加工性能。

橡胶加工工艺—橡胶压出工艺(高分子成型课件)

有时为调整料流速度，有的机头内还开有流胶孔，或者提高流道局部阻力大部位的温度，或在阻力小的部位设置阻流器或阻力调节装置。
二、橡胶的挤出（压出）工艺
（一）压出机工作原理及胶料的运动状态 3 物料在口型中的流动状体和挤出变形胶料经机头进入口型后，由于口型形状不同及内表面对物料流动的阻碍，物料流动速度也存在有与机头类似的速度分布。中间流速大，越接近口型壁流速越小。一般粘弹性的物料，从口型挤出后就不可避免地存在松弛现象，即：胶条的长度会沿挤出方向缩短，厚度沿垂直挤出方向增加（离模膨胀现象或称作挤出变形现象）。挤出后的变形(收缩和膨胀)可以控制在一定范围，但不可能完全消除。要求收缩率为 2~5%。物料可塑性小、含胶率大，填充剂用量小，物料挤出快，机头和口型温度低，膨胀和收缩率就大。
二、橡胶的挤出（压出）工艺
在挤出机（压出机）螺杆的挤压作用下，使受热熔融的胶料通过具有一定断面形状的口型（口模）而进行连续造型的工艺过程。
工艺特性： ① 半成品质地均匀致密。应用面广,成形速度快、工效高、成本低、有利于自动化生产。 ② 设备占地面积小，重量轻，结构简单，造价低；能连续操作，生产能力大。 ③ 口型模具结构简单、加工易、拆装方便、使用寿命长、易于保管和维修。常见制品：胎面、内胎、胶管、电线、电缆护套、防水卷材及各种异型断面制品。
二、橡胶的挤出（压出）工艺
（一）压出机工作原理及胶料的运动状态
1 胶料在挤出机中的运动状态
加料段:加入的条状胶料，受到旋转螺杆的推挤作用形成连续的胶团，并沿着螺槽的空间一边旋转，一边不断前进。压缩段:加料段输送过来的松散胶团在压缩段被逐渐压实、软化，并把夹带的空气向加料段排出。同时胶团间间隙缩小，密度增高，进而粘在一起，再加上受到剪切和搅拌作用，因而胶团逐渐被加热塑化形成连续的粘流体。挤出段:在挤出段，压缩段输送过来的物料进一步塑化均匀，并输送到机头和口模处挤出成型。

橡胶生产六大工艺

橡胶生产六大工艺橡胶是一种广泛应用于工业和日常生活中的重要材料，其生产过程通常包括六大工艺。

本文将详细介绍这六大工艺，包括橡胶的采集、研磨、混炼、成型、硫化和加工。

第一大工艺是橡胶的采集。

橡胶主要来自于橡胶树的树液，树液在被采集后会流入集液器中。

采集橡胶树的树液需要注意采集时间和方式，以免对树液的质量和树木的健康造成不良影响。

第二大工艺是橡胶的研磨。

在研磨过程中，橡胶块被切碎成小颗粒，以便后续的混炼和成型工艺。

研磨的目的是使橡胶颗粒的尺寸和形状更加均匀，提高橡胶的可塑性和可加工性。

第三大工艺是橡胶的混炼。

混炼是将橡胶颗粒与其他添加剂（如增塑剂、硫化剂等）进行混合，以改善橡胶的性能。

混炼的过程中需要控制温度、时间和混炼机械的运行状态，确保橡胶与添加剂充分混合均匀。

第四大工艺是橡胶的成型。

成型是将混炼好的橡胶料通过挤出、压延、压制等方式制成所需的形状。

成型过程中需要根据产品的要求选择合适的成型设备和工艺参数，保证产品的尺寸和性能符合要求。

第五大工艺是橡胶的硫化。

硫化是橡胶加工中非常重要的一步，通过加热橡胶制品与硫化剂反应，使橡胶分子之间形成交联结构，提高橡胶的强度、耐磨性和耐老化性能。

硫化过程中需要控制硫化温度和时间，以及硫化剂的种类和用量，确保橡胶制品的质量。

最后一大工艺是橡胶的加工。

加工是指对硫化好的橡胶制品进行后续处理，包括修整边角、打磨表面、安装配件等。

加工的目的是使橡胶制品的外观更加美观，尺寸更加精确，以满足客户的需求。

通过以上六大工艺，橡胶从采集到最终成品的过程得以完整实现。

这些工艺相互衔接，每个环节都至关重要，对橡胶制品的质量和性能有着重要影响。

因此，在橡胶生产过程中，需要严格控制每个工艺的参数和操作方法，确保橡胶制品达到设计要求，并具有优良的性能和可靠的质量。

总结起来，橡胶生产的六大工艺包括采集、研磨、混炼、成型、硫化和加工。

这些工艺环环相扣，每个环节都不可或缺。

只有在每个工艺环节都严格把控，才能生产出优质的橡胶制品。

橡胶的工艺流程

橡胶的工艺流程（精品）2014-10-22橡胶技术网橡胶工艺流程开始1 综述橡胶制品的主要原料是生胶、各种配合剂、以及作为骨架材料的纤维和金属材料，橡胶制品的基本生产工艺过程包括塑炼、混炼、压延、压出、成型、硫化6个基本工序。

橡胶的加工工艺过程主要是解决塑性和弹性矛盾的过程，通过各种加工手段，使得弹性的橡胶变成具有塑性的塑炼胶，在加入各种配合剂制成半成品，然后通过硫化是具有塑性的半成品又变成弹性高、物理机械性能好的橡胶制品。

2 橡胶加工工艺2.1塑炼工艺生胶塑炼是通过机械应力、热、氧或加入某些化学试剂等方法，使生胶由强韧的弹性状态转变为柔软、便于加工的塑性状态的过程。

生胶塑炼的目的是降低它的弹性，增加可塑性，并获得适当的流动性，以满足混炼、亚衍、压出、成型、硫化以及胶浆制造、海绵胶制造等各种加工工艺过程的要求。

掌握好适当的塑炼可塑度，对橡胶制品的加工和成品质量是至关重要的。

在满足加工工艺要求的前提下应尽可能降低可塑度。

随着恒粘度橡胶、低粘度橡胶的出现，有的橡胶已经不需要塑炼而直接进行混炼。

在橡胶工业中，最常用的塑炼方法有机械塑炼法和化学塑炼法。

机械塑炼法所用的主要设备是开放式炼胶机、密闭式炼胶机和螺杆塑炼机。

化学塑炼法是在机械塑炼过程中加入化学药品来提高塑炼效果的方法。

开炼机塑炼时温度一般在80℃以下，属于低温机械混炼方法。

密炼机和螺杆混炼机的排胶温度在120℃以上，甚至高达160-180℃，属于高温机械混炼。

生胶在混炼之前需要预先经过烘胶、切胶、选胶和破胶等处理才能塑炼。

几种胶的塑炼特性：天然橡胶用开炼机塑炼时，辊筒温度为30-40℃，时间约为15-20min；采用密炼机塑炼当温度达到120℃以上时，时间约为3-5min。

丁苯橡胶的门尼粘度多在35-60之间，因此，丁苯橡胶也可不用塑炼，但是经过塑炼后可以提高配合机的分散性顺丁橡胶具有冷流性，缺乏塑炼效果。

顺丁胶的门尼粘度较低，可不用塑炼。

氯丁橡胶得塑性大，塑炼前可薄通3-5次，薄通温度在30-40℃。

橡胶加工原理和工艺

（1）粘度
1. 剪切速率对胶料粘度的影响
2. 剪切速率
0 ，粘度最大。
3. 剪切速率较大，粘度较小。
2. 粘度的时温等效原理。
3. 分子量及分子量分布的影响。
4. 支化对其粘度的影响。
胶料的松弛时间
（2）弹性记忆
生胶粘弹性在橡胶加工中的表现，是所谓弹性记亿，即橡胶在流动中除发生不可恢复的形变外，还存在着可恢复的弹性形变。例如在给定剪切速率下流动忽然停止，可以观察到回缩，即弹性恢复。生胶在压出机头口模时，入口瑞和出口端表现明显的入口效应和离模膨胀等。
从橡胶树流出的胶乳是中性乳白色液色胶粒一般带负电，粒径平均在o．25一o．50微米之间。这种天然胶乳除直接用于胶乳工业，其它绝大部分经凝聚(加入醋酸)后，压片成天然生胶，以便于运输和加工。
天然橡胶在结构上分为顺式和反式两种。
以三叶橡胶为代表，在室温下具有弹性和柔软性，是名副其实的弹性橡胶，顺式—1，4结构橡胶的等同周期较大 (8．16A)，因而弹性较好。
一. 硫化剂
2. 配合剂
硫化剂是一类使橡胶由线型长链分子转变为网状大分子的物质，这种转变过程称为硫化。
可作为硫化剂的物质有硫磺、一氯化硫、硒、碲及其氯化物、硝基化合物、重氮化合物、有机过氧化物以及某些金属 (锌、铅、锡、镁)的氯化物等。但使用最普便的是硫磺．只有硅橡胶等饱和胶采用有机过氧化物为硫化剂，氯丁胶采用氧化锌为硫化剂。
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)．

实验14 -橡胶的成型加工

实验14橡胶制品的成型加工一、实验目的1．掌握橡胶制品配方设计基本知识。

熟悉橡胶加工全过程和橡胶制品模型硫化工艺；2．了解橡胶加工的主要机械设备如开炼机、平板硫化机等基本结构，掌握这些设备的操作方法；3．掌握橡胶物理机械性能测试试样制备工艺及性能测试方法。

二、实验原理橡胶制品的基本工艺过程包括配合，生胶塑炼，胶料混炼，成型，硫化五个基本过程，如图14-1所示。

图14-1橡胶制品生产工艺过程1．生胶的塑炼生胶是线型的高分子化合物，在常温下大多数处于高弹态。

然而生胶的高弹性却给成型加工带来极大的困难，一方面各种配合剂无法在生胶中分散均匀，另一方面，由于可塑性小，不能获得所需的各种形状。

为满足各种加工工艺的要求，使生胶由强韧的弹性状态变成柔软而具有可塑性的状态的工艺过程称作塑炼。

生胶经塑炼以增加其可塑性，其实质是橡胶分子链断裂，相对分子质量降低，从而橡胶的弹性下降。

在橡胶塑炼时，主要受到机械力、氧、热、电和某些化学增塑剂等因素的作用。

工艺上用以降低橡胶相对分子质量获得可塑性的塑炼方法可分为机械塑炼法和化学塑炼法两大类，其中机械塑炼法应用最为广泛。

橡胶机械塑炼的实质是力化学反应过程，即以机械力作用及在氧或其它自由基受体存在下进行的。

在机械塑炼过程中，机械力作用使大分子链断裂，氧对橡胶分子起化学降解作用，这两个作用同时存在。

本实验选用开炼机对天然橡胶进行机械法塑炼。

天然生胶置于开炼机的两个相向转动的辊筒间隙中，在常温(小于50℃)下反复受机械力作用，使分子链断裂，与此同时断裂后的大分子自由基在空气中的氧化作用下，发生了一系列力学与化学反应，最终达到降解，生胶从原先强韧高弹性变为柔软可塑性，满足混炼的要求。

塑炼的程度和塑炼的效率主要与辊筒的间隙和温度有关，若间隙愈小、温度愈低，力化学作用愈大，塑炼效率愈高。

此外，塑炼的时间，塑炼工艺操作方法及是否加入塑解剂也影响塑炼的效果。

2．橡胶的配合橡胶必须经过交联（硫化）才能改善其物理机械性能和化学性能，使橡胶制品具有实用价值。

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。

橡胶生产技术工艺

橡胶生产技术工艺1综述橡胶制品的主要原料是生胶、各种配合剂、以及作为骨架材料的纤维和金属材料，橡胶制品的基本生产工艺过程包括塑炼、混炼、压延、压出、成型、硫化6 个基本工序。

2 橡胶加工工艺2.1塑炼工艺生胶塑炼是通过机械应力、热、氧或者加入某些化学试剂等方法，使生胶由强韧的弹性状态转变为柔软、便于加工的塑性状态的过程。

生胶塑炼的目的是降低它的弹性，增加可塑性，并获得适当的流动性，以满足混炼、亚衍、压出、成型、硫化以及胶浆创造、海绵胶创造等各种加工工艺过程的要求。

掌握好适当的塑炼可塑度，对橡胶制品的加工和成品质量是至关重要的。

在满足加工工艺要求的前提下应尽可能降低可塑度。

随着恒粘度橡胶、低粘度橡胶的浮现，有的橡胶已经不需要塑炼而直接进行混炼。

在橡胶工业中，最常用的塑炼方法有机械塑炼法和化学塑炼法。

机械塑炼法所用的主要设备是开放式炼胶机、密闭式炼胶机和螺杆塑炼机。

化学塑炼法是在机械塑炼过程中加入化学药品来提高塑炼效果的方法。

开炼机塑炼时温度普通在80℃以下，属于低温机械混炼方法。

密炼机和螺杆混炼机的排胶温度在120℃以上，甚至高达160-180℃，属于高温机械混炼。

生胶在混炼之前需要预先经过烘胶、切胶、选胶和破胶等处理才干塑炼。

几种胶的塑炼特性：天然橡胶用开炼机塑炼时，辊筒温度为30- 40℃，时间约为15-20min；采用密炼机塑炼当温度达到120℃以上时，时间约为3-5min。

丁苯橡胶的门尼粘度多在35-60之间，因此，丁苯橡胶也可不用塑炼，但是经过塑炼后可以提高配合机的分散性顺丁橡胶具有冷流性，缺乏塑炼效果。

顺丁胶的门尼粘度较低，可不用塑炼。

氯丁橡胶得塑性大，塑炼前可薄通3-5次，薄通温度在30-40℃。

橡胶的成型加工原理PPT课件

在70～94℃，严重粘辊，不能塑炼、混炼、压延
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

橡胶的工艺流程

橡胶的工艺流程(精品)2014-10-22橡胶技术网橡胶工艺流程开始1 综述橡胶制品的主要原料就是生胶、各种配合剂、以及作为骨架材料的纤维与金属材料,橡胶制品的基本生产工艺过程包括塑炼、混炼、压延、压出、成型、硫化6个基本工序。

橡胶的加工工艺过程主要就是解决塑性与弹性矛盾的过程,通过各种加工手段,使得弹性的橡胶变成具有塑性的塑炼胶,在加入各种配合剂制成半成品,然后通过硫化就是具有塑性的半成品又变成弹性高、物理机械性能好的橡胶制品。

2 橡胶加工工艺2、1塑炼工艺生胶塑炼就是通过机械应力、热、氧或加入某些化学试剂等方法,使生胶由强韧的弹性状态转变为柔软、便于加工的塑性状态的过程。

生胶塑炼的目的就是降低它的弹性,增加可塑性,并获得适当的流动性,以满足混炼、亚衍、压出、成型、硫化以及胶浆制造、海绵胶制造等各种加工工艺过程的要求。

掌握好适当的塑炼可塑度,对橡胶制品的加工与成品质量就是至关重要的。

在满足加工工艺要求的前提下应尽可能降低可塑度。

随着恒粘度橡胶、低粘度橡胶的出现,有的橡胶已经不需要塑炼而直接进行混炼。

在橡胶工业中,最常用的塑炼方法有机械塑炼法与化学塑炼法。

机械塑炼法所用的主要设备就是开放式炼胶机、密闭式炼胶机与螺杆塑炼机。

化学塑炼法就是在机械塑炼过程中加入化学药品来提高塑炼效果的方法。

开炼机塑炼时温度一般在80℃以下,属于低温机械混炼方法。

密炼机与螺杆混炼机的排胶温度在120℃以上,甚至高达160-180℃,属于高温机械混炼。

生胶在混炼之前需要预先经过烘胶、切胶、选胶与破胶等处理才能塑炼。

几种胶的塑炼特性:天然橡胶用开炼机塑炼时,辊筒温度为30-40℃,时间约为15-20min;采用密炼机塑炼当温度达到120℃以上时,时间约为3-5min。

丁苯橡胶的门尼粘度多在35-60之间,因此,丁苯橡胶也可不用塑炼,但就是经过塑炼后可以提高配合机的分散性顺丁橡胶具有冷流性,缺乏塑炼效果。

顺丁胶的门尼粘度较低,可不用塑炼。

《橡胶工艺原理》

第一部分生胶及其配合体系第一章生胶本章内容与基本要求∶1．掌握天然橡胶及通用合成橡胶的结构、性能；2．掌握特种合成橡胶的结构及主要特性；3．了解新形态橡胶的结构及特性；4．了解再生橡胶的制造特性；5．掌握再生胶的使用特点。

本章主要参考资料∶1．橡胶工业手册，第一分册2．橡胶化学，王梦蛟译3．橡胶工业原材料国内外技术条件4．特种合成橡胶5．橡胶原材料选择指南6．橡胶工艺7．Rubber Technology and Manufacture一．名词解释∶1．橡胶 2．格林强度 3．充油丁苯橡胶 4．冷流性5．抗氧指数 6．自补强性 7．抗湿滑性 8．弹性9．回弹性 10．滞后损失 11．液体橡胶 12．动态生热性二．填空∶1．碳链橡胶中，饱和橡胶有________、________、________、________，不饱和橡胶有________、________、________、________、________；杂链橡胶有_________、__________；元素有机橡胶包括_________和 _______等。

2．通用合成橡胶包括_________、_________、_________、_________、________、________和________。

3．天然橡胶中包括的非橡胶成分有________、_________、_________、________和_______。

4．目前所有弹性体中，弹性最好的橡胶是________，比重最小的橡胶是_______，耐磷酸酯油类的橡胶是_______，气密性最好的橡胶是_______，气透性最好的橡胶是_______，耐压减振性好的橡胶是_______，广泛用作胶粘剂的橡胶是_______，具有生理惰性的橡胶是_______，滞后损失、生热大的橡胶是________，抗湿滑性差的橡胶是_______，耐高低温性最好的橡胶是________，耐磨性最好的橡胶是______。

2020年(塑料橡胶材料)橡胶工艺原理讲稿橡胶工艺原理讲稿

（塑料橡胶材料）橡胶工艺原理讲稿橡胶工艺原理讲稿《橡胶工艺原理》讲稿绪论一．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20~100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(America Society of Test and Material)。

橡胶工艺原理技术

《橡胶工艺原理》讲稿一绪论一.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20~100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(America Society of Test and Material)｡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｡改性的橡胶室温下(18~29℃)被拉伸到原来长度的两倍并保持一分钟后除掉外力,它能在一分钟内恢复到原来长度的1.5倍以下,具有上述特征的材料称为橡胶｡注:1)橡胶是一种材料,具有特定的使用性能和加工性能,属有机高分子材料｡2)橡胶在室温下具有高弹性｡3)橡胶能够被改性是指它能够硫化｡4)改性的橡胶即硫化胶不溶解但能溶胀｡2.生胶: 没有加入配合剂且尚未交联的橡胶｡一般由线型大分子或带有支链的线型大分子构成,可以溶于有机溶剂｡3.混炼胶:生胶与配合剂经加工混合均匀且未被交联的橡胶｡常用的配合剂有硫化剂､促进剂､活性剂､补强填充剂､防老剂等｡4.硫化胶:混炼胶在一定的温度､压力和时间作用下,经交联由线型大分子变成三维网状结构而得到的橡胶｡一般不溶于溶剂｡三.橡胶工艺原理的主要内容橡胶工艺原理是研究和探讨橡胶的性质､加工及应用的一门科学技术,是数学､物理､化学､高分子物理､高分子化学､化学工程等多学科得相互渗透及应用,是把基础理论应用到橡胶得加工及使用得桥梁｡橡胶工艺原理讲述了由单纯的原材料变为具有特定的性能和形状的橡胶制品的过程｡主要内容包括:1. 橡胶的配合:根据制品的性能要求,考虑加工工艺性能和成本等因素,把生胶和配合剂组合在一起的过程｡一般的配合体系包括生胶､硫化体系､补强体系､防护体系､增塑体系等｡有时还包括其它一些特殊的体系如阻燃､着色､发泡､抗静电､导电等体系｡1) 生胶(或与其它高聚物并用):母体材料或基体材料2) 硫化体系:与橡胶大分子起化学作用,使橡胶由线型大分子变为三维网状结构,提高橡胶性能､稳定形态的体系｡3) 补强填充体系:在橡胶中加入炭黑等补强剂或其它填充剂,或者提高其力学性能,改善工艺性能,或者降低制品成本｡4) 防护体系:加入防老剂,延缓橡胶的老化,提高制品的使用寿命｡5) 增塑体系:降低制品硬度和混炼胶的粘度,改善加工工艺性能｡2. 橡胶的加工工艺过程:无论什么橡胶制品,都要经过混炼和硫化这两个过程｡对许多橡胶制品,如胶管､胶带､轮胎等,还需经过压延､压出这两个过程,对门尼粘度比较高的生胶,还要塑炼｡因此,橡胶加工中最基础､最重要的加工过程包括以下几个阶段:1)塑炼:降低生胶的分子量,增加塑性,提高可加工性｡2)混炼:使配方中各个组分混合均匀,制成混炼胶｡3)压延:混炼胶或与纺织物､钢丝等骨架材料通过压片､压型､贴合､擦胶､贴胶等操作制成一定规格的半成品的过程｡4)压出:混炼胶通过口型压出各种断面的半成品的过程,如内胎､胎面､胎侧､胶管等｡5)硫化:橡胶加工的最后一道工序,通过一定的温度､压力和时间后,使橡胶大分子发生化学反应产生交联的过程｡四.橡胶的发展历史1.天然橡胶的发展历史考古发现,人类在11世纪就开始使用橡胶—在南美制造橡胶球､橡胶鞋及橡胶瓶｡1493年~1496年哥仑布发现新美洲大陆时,发现海地岛上土人玩的球能从地上弹起来,此后,欧洲人才知道橡胶的这种性质｡1735年,法国科学家Condamine参加南美洲科考,带回了最早的橡胶制品｡直到1823年,英国人马辛托希创办了世界上第一个橡胶厂,生产防水布,这是橡胶工业的开始｡1839年,Goodyear发明了硫化,这两项发明为橡胶工业的发展奠定了基础｡1862年,Honcock发明了双辊机1876年,英国开始在东南亚殖民地国家种植橡胶树1888年,Dunlop发明了充气轮胎1904年,发现硫化活化剂ZnO,炭黑可以补强1906年,发现促进剂苯胺1921年,发现促进剂D,从此橡胶工业得到迅速发展｡2.合成橡胶的发展历史(1)对天然橡胶的剖析和仿制1820年,法拉第明确了橡胶由C和H组成;1860年,威廉姆斯(Williams)发现橡胶经蒸馏可产生异戊二烯化合物,并认为它是橡胶的基本化学组成;1875年,鲍查达(Bouchardat)认为异戊二烯能合成出类似橡胶的物质,这是最早的关于人工合成橡胶的报道｡(2)合成橡胶的诞生､建立与发展1881年霍夫曼用1,3-戊二烯合成橡胶;1900年,前苏联孔达科夫用2,3-二甲基-1,3-丁二烯合成出橡胶;1929年,美国齐柯尔(Thiokol)公司生产了聚硫系合成橡胶;1931年,美国Du Pont 公司生产CR;1932年前苏联工业生产了丁钠橡胶后,相继生产的合成橡胶有SBR(1935年德国Farbon公司)､NBR(1937年德国Farbon公司);50年代,Zeigler—Natta发现了定向聚合,导致了橡胶工业的新飞跃,出现了BR(1960年美国Phillips公司)､EPDM(1960年意大利Montedison公司)､IR等新胶种,1965~1973年间出现了热塑性弹性体｡3.国内橡胶工业的发展概况我国从1904年开始在雷州半岛等地种植NR,50年代将橡胶树北移种植成功,并在云南､广西等地大面积种植,现在,我国NR产量占世界第四位｡1915年,在广州建立第一个橡胶加工厂—广州兄弟创制树胶公司,生产鞋底1919年,在上海建立清和橡皮工厂1927年,在上海建立正泰橡胶厂,生产胶鞋1928年,建立大中华橡胶厂,生产胶鞋1937年,日本在青岛建立现在的青岛橡胶二厂我国从1958年开始合成橡胶,国产第一块合成胶是四川长寿化工厂于1958年生产的CR,1960年兰州化工厂生产SBR,1962年兰化生产NBR｡目前国内几家大石化如燕山石化､兰州石化､齐鲁石化等均生产合成橡胶,通用的合成橡胶除了IIR外,其它均能生产｡我国橡胶工业从50年代后开始飞速发展,逐渐形成了以上海的正泰､大中华,青岛的橡胶二厂,黑龙江的桦林橡胶厂为中心的橡胶工业格局号称橡胶界的四大家族｡其中正泰､大中华生产胶鞋､胶带,胶二和桦林生产轮胎｡到1990年止,全国县级以上的橡胶企业就有1000多家,产值180亿元,约占全国工业总产值的1.5%,约占化工工业总产值的25%｡90年代,我国橡胶工业得到了蓬勃发展,个体､私营橡胶企业如雨后春笋般发展起来,仅山东省大小橡胶企业就有1000多家,青岛市有几百家,96年以后由于受气候等因素的影响,世界NR的产量锐减,致使NR的价格飞涨,橡胶工业的发展受到一定程度的影响,但在国内工业总产值､化工工业总产值中仍然占有相当比重｡橡胶企业主要集中在北京､上海､山东､沈阳､贵阳､重庆､牡丹江等地｡我院为我国橡胶工业的发展作出了突出贡献,为橡胶工业培养了近万名人才,许多毕业生已成为各个橡胶企业的负责人和骨干技术人员｡五.橡胶的用途橡胶的用途非常广泛,在交通运输､建筑､电子､石油化工､农业､机械､军事､医疗等各个工业部门以及信息产业都获得了广泛的应用｡橡胶的最大用途是在于作轮胎,包括各种轿车胎､载重胎､力车胎､工程胎､飞机轮胎､炮车胎等,一辆汽车约需要240Kg橡胶,一艘轮船约需要60~70吨橡胶,一架飞机需要600kg橡胶,一门高射炮约需要86Kg橡胶｡橡胶的第二大用途是作胶管､胶带､胶鞋等制品,另外如密封制品､轮船护弦､拦水坝､减震制品､人造器官､粘合剂等,范围非常广泛｡有些制品虽然不大,但作用却非常重要,如美国“挑战者”号航天飞机因密封圈失灵而导致航天史上的重大悲惨事件｡六.橡胶工艺原理的学习方法及主要参考资料橡胶工艺原理课理论性不是很强,经验总结比较多,不需要死记硬背,它与实际的联系比较紧密,所以学习时一定要与实际相结合,有条件的话多到工厂生产第一线学习参观｡重点掌握生胶的性能特点与用途,橡胶的配合,橡胶的加工,对常见的专业术语要能够理解,要学会查阅文献资料｡最终目的是要运用所学的理论知识,借助已有的工具和资料,根据产品的性能要求,设计配方,加工制造出合格的产品｡另一方面,能运用所学的知识,分析解决生产中遇到的实际问题｡主要参考资料:1.文摘性(1)中国化工文摘(季刊);(2)化学文摘(Chemical Abstract)(CA);(3)PAPRA Abstract英国塑料橡胶协会文摘;(4)日本科技文献速报;(5)橡胶文摘;2.中文刊物(1)橡胶工业(月刊)(北京橡胶设计院);(2)合成橡胶工业(双月刊)(兰化);(3)特种橡胶制品;(4)橡胶参考资料;(5)橡胶译丛;(6)胶带工业;(7)乳胶工业;(8)炭黑工业;等3.主要外文刊物(1)Rubber Chemistry and Technology(2)ｺﾞﾑ协会志第一章生胶§1.1 前言一.本章内容及要求通过本章学习,要掌握各种生胶的制造､结构､性能及应用特点｡重点是各种生胶的物理性能､化学性能､使用性能及加工性能,以及这些性能与结构的关系｡要求:1. 掌握NR及通用合成橡胶的结构､性能;2. 掌握特种合成橡胶的结构及主要特性;3. 了解新形态橡胶的结构及特性;4. 了解再生橡胶的制造过程;5. 掌握再生橡胶的使用特点｡二.橡胶的分类1.按来源和用途分:2.按主链结构及极性分类3.按形态分:固体橡胶(块状橡胶)､液体橡胶､粉末橡胶4.按交联结构分:化学交联的传统橡胶､热塑性弹性体以上各种橡胶,NR的用量最大,其次是SBR､BR､EPDM､IIR､CR､NBR,近年来,NR的用量占全部橡胶用量的30%~40%,SBR占合成橡胶的40%~50%｡§1.2 天然橡胶天然橡胶是从天然植物中采集来的一种弹性材料,在自然界中含橡胶成分的植物不下两千种,如高大的乔木､灌木､草本植物和爬藤植物等,我们常见的橡胶树､橡胶草､蒲公英等都含有橡胶成分｡一.天然橡胶植物与采集含天然橡胶的植物很多,但具有采集价值的不多,天然橡胶的主要来源有以下几种: 1.橡胶植物(1)巴西橡胶树(2)橡胶草(3)银色橡胶菊(4)杜仲树2.天然橡胶的采集胶乳存在于橡胶树皮的乳管中,每日清晨在离地50cm的树干上按一定的倾斜角度割破树皮断其乳管,乳白色的胶乳就会流到割口下盛胶乳的杯子中｡割胶制度为当割线长为树粗的1/3~1/2时隔日割,而全周则须隔三天再割一次｡总之应本着这样的原则:不致使树木受损害,又要保持高的胶乳产量｡二.天然橡胶的分类与分级1.分类:2.NR的分级目前NR的分级有两种,一种是按照外观质量分级,如烟片胶､绉片胶｡另一种是按照理化指标分级,如颗粒胶,后者比较科学,也是目前国际标准的橡胶分级方法｡1)按外观质量分级:国产烟片胶标准:将烟片胶分为一级烟片､二级烟片､***烟片､四级烟片和五级烟片五个等级,质量依此递减｡国产绉片胶标准:按GB8090—87国产绉片胶分为六个等级,它们是特一级白绉片胶､一级白绉片胶､特一级浅色绉片胶､一级浅色绉片､二级浅色绉片､***浅色绉片等｡2)根据理化指标分级:这是标准胶的分级方法,是指按机械杂质､塑性保持率､塑性初值､氮含量､挥发分含量､灰分含量､颜色指数等理化性能指标进行分级的橡胶｡一般用聚乙烯薄膜包装｡其中:塑性保持率又称抗氧指数(PRI),是指生胶在140℃×30min加热前后,华莱氏可塑度的比值｡PRI =P/P0×100%,PRI值越高,表明生胶抗热氧老化性能越好｡ISO2000将标准胶分为五个等级,并有鲜明的标识:SMR5L(绿带)､SMR5(绿带)､SMR10(褐带)､SMR20(红带)､SMR50(黄带),质量依此降低｡国产标准胶的规格按GB8081—87分为CSR5号､CSR10号､CSR20号､CSR50号共四个等级,分别与ISO2000中的SMR5､SMR10､SMR20､SMR50相对应｡三.天然橡胶的制造工艺及特点原材料:从橡胶树上割下来的新鲜胶乳,还有杂胶,包括胶杯凝胶､自凝胶块､胶线､皮屑胶､泥､浮渣胶,此外还有烟片碎胶｡1.烟片胶35%胶乳→过滤去杂质→加水稀释至15~20%→消泡澄清滤渣→加1%甲酸凝固(或乙酸)→除水→压3~3.5mm薄片→薰烟干燥(70℃,7~8天,防止霉变)→检查分级包装2.绉片胶①白色绉片35%胶乳→过滤除杂质→加水稀释至18~20%→消泡→加NaHSO3漂白防腐→加酸凝固→轧炼水洗去水溶物→压成1~2mm片→热空气干燥(35℃,10天)→检查分级包装②褐色绉片胶线､胶团､胶泥→浸泡洗涤→压绉→热空气干燥→检查分级包装3.颗粒橡胶机械法:胶乳→过滤→稀释→澄清滤渣→加酸凝固→脱水→压片→压条→机械造粒→干燥→压紧包装化学法:胶乳→加絮凝剂(Al2(SO4)3)→离心分离→干燥→压紧打包四.NR的组成及橡胶烃的结构1.天然橡胶的组成:1)NR的组成:2)非橡胶成分对橡胶性能的影响:蛋白质:NR中的含氮化合物都属于蛋白质｡(a)蛋白质有防止老化作用;(b)分解放出氨基酸促进橡胶硫化;(c)使橡胶容易吸收水分,易发霉;(d)蛋白质的吸水性使制品的绝缘性降低｡丙酮抽出物:指橡胶中能溶于丙酮的物质,主要是一些高级脂肪酸和固醇类物质｡高级脂肪酸:软化剂､硫化活化剂(促进硫化)甾醇:防老剂磷脂:分解放出游离的胆碱,促进硫化少量的胡萝卜素:物理防老剂(紫外线屏蔽剂)灰分:是一些无机盐类物质,主要成分是Ca､Mg､K､Na､Cu､Mn等｡其中K､Na､Ca ､Mg影响橡胶的电性能;Cu､Mn等变价金属含量多加速橡胶的老化(限度<3ppm)｡水分:对橡胶的性能影响不大,若含量高,可能会使制品产生气泡｡3)橡胶烃的结构:一次结构:结构单元: 顺式含量>97%NR顺式(1,4)结构97%以上,3,4结构约2%,100%头尾连接｡杜仲胶为反式1,4结构,与NR相比,虽化学组成相同,但性能各异｡二次结构:分子量:3万~3000万; 分子量分布指数:2.8 ~10;平均分子量接近30万随着分子量增大,支化程度增加,分布变宽｡低分子量部分对加工有利,高分子量部分对性能有利｡三次结构(结晶性):在室温下为无定形体,10℃以下开始结晶,无定形与结晶共存,—25℃结晶最快｡拉伸条件下结晶､无定形与取向结构共存,属于自补强橡胶｡自补强性:在不加补强剂的条件下,橡胶能结晶或在拉伸过程中取向结晶,晶粒分布于无定形的橡胶中起物理交联点的作用,使本身的强度提高的性质｡如拉伸650%时,结晶度可以达到35%｡五.天然橡胶的性质1.物理性质:1)物理常数密度d20℃=0.913g/cm3; 折光指数(折射率)20℃=1.522)NR的耐寒性好,耐热性不是很好:NR的Tg= -73℃,在-50℃仍具有很好的弹性｡NR无一定熔点,加热后慢慢软化,生胶在130℃~140℃时开始软化,200℃开始分解(变色),270℃剧烈分解｡其长期使用温度为90℃,短期最高使用温度为110℃｡粘流温度Tf =130℃｡3)NR有良好的弹性:NR的弹性和回弹性在通用橡胶中仅次于BR｡弹性(elasticity):表示橡胶弹性变形能力的大小,受配方､硫化条件的影响,决定于交联密度｡橡胶的弹性一般用回弹性(resilience)表示,指橡胶受到冲击后,能够从变形状态迅速恢复原状的能力｡受橡胶内耗的影响,内耗越大,回弹越小｡NR有良好回弹性的原因:①NR大分子本身有较高的柔性—σ键易旋转｡②NR分子链侧基少且体积小,对σ键的影响小｡③NR为非极性物质,大分子间作用力小｡4)机械性能机械强度高,属于自补强橡胶:格林强度:未硫化橡胶的拉伸强度｡格林强度对于橡胶的成型加工是必要的｡如轮胎胎面胶在成型时要受到较大的冲击,如果强度不够,容易拉断｡NR的格林强度: 1.4~2.5MPa纯胶硫化胶拉伸强度:17~28MPa 撕裂强度:98kN/m炭黑补强硫化胶拉伸出强度:25~35MPa各种橡胶的机械强度比较:NR>IR>CR>IIR>NBR>SBR>BR耐屈挠疲劳性好:一般在20万次以上｡5)耐磨性好:耐磨性与橡胶的强度有关｡由于橡胶的强度高,所以耐磨性好｡6)绝缘性好:NR是一种绝缘性很好的材料,如电线接头外包的绝缘胶布就是纱布浸NR胶糊或压延而成的｡NR体积电阻为1014~1015Ω•cm(绝缘体体积电阻1010~1020Ω•cm)7)气密性气密性中下等｡8)自粘性和互粘性好｡9)耐化学介质性NR具有良好的耐化学药品性及一般溶剂作用,耐稀酸酸､稀碱､不耐浓酸､油､耐水性差｡NR作为非极性聚合物,溶于苯､汽油､石油系油类,不溶于极性油类｡2.化学性质1)链烯烃的一般特点:NR的结构式:NR的分子链中双键旁有三个α位置a､b､c,实验证明,这三个位置上的α—H的解离能不同,活性也不同,与伯氢c相比,a､b是仲氢,脱氢容易,所以反应活性大｡而a与b相比,由于脱氢后形成的大分子自由基稳定(与侧甲基的超共扼作用),所以活性更大｡反应活性a>b>c｡①NR中有双键,能够与自由基､氧､过氧化物､紫外光及自由基抑制剂反应｡②NR中有甲基(供电基),使双键的电子云密度增加,α-H的活性大,使NR更易反应(易老化､硫化速度快)｡2)化学反应性:(利用此对NR进行改性)①与硫黄反应:进行硫化交联｡②与Cl2反应,制备氯化天然橡胶｡③与HCl反应,产物为白色粉末,主要用作粘合剂｡④NR胶乳与过氧乙酸反应,得环氧化天然橡胶｡环氧化程度可达10､25､50､75%(摩尔),ENR—50的气密性接近IIR,耐油性接近中等丙烯腈含量的NBR,强度与NR相当,粘着性也较好｡⑤环化:NR胶乳用硫酸环化后,可以使不饱和度下降,密度增加,软化点提高,用来制作鞋底､坚硬的模制品､机械衬里｡⑥与MMA接枝:目前有MG—49和MG—30两种,接枝MMA的NR定伸应力和拉伸强度都很高,抗冲击性和耐曲挠龟裂､动态疲劳性､粘着性较好｡主要用来制造要求具有良好抗冲击性能的坚硬制品､无内胎轮胎中不透气的内贴层､纤维与橡胶的强力粘合剂等｡六.NR的配合与加工1.NR的配合硫化体系:NR一般用硫黄硫化体系,促进剂用噻唑类､次磺酰胺类､秋兰姆类等,活化剂有氧化锌､硬脂酸｡补强填充体系:最常用的是炭黑,其次是白炭黑及非补强性填充剂碳酸钙､陶土､滑石粉｡防护体系:对苯二胺类最好,如4010､4020､4010NA等｡增塑体系:以松焦油､三线油最为常用｡其次是松香､古马隆及石蜡｡配方举例:(以胎面胶为例)NR 100 (生胶)S 2.5 (硫化剂)CZ 0.5 (促进剂)NOBS 0.5 (促进剂)ZnO 6.0 (活化剂)SA 2.5 (活化剂)HAF 20 (补强剂)ISAF 30 (补强剂)AW 0.5 (防老剂)4010NA 1.5 (防老剂)松焦油: 5.0 (增塑剂)石蜡: 1.0 (增塑剂)2.NR的加工塑炼性好:比合成橡胶易塑炼,易过炼｡分子量高,1#烟片胶的威氏可塑度不到0.1,门尼粘度在95~120之间｡混炼性好:比合成橡胶易混炼,易包热辊､易吃粉､易分散｡压出性好:压出速度快､质量好､表面光滑｡压延型好:收缩率低,热塑性大｡成型性好:NR的自粘性高,格林强度高｡硫化特性好:硫化速度快,但要防止过硫｡最适宜的温度143℃,不能超过160℃｡所以NR是综合加工性能最好的橡胶｡3.NR的应用NR的应用最广:其中轮胎:68% ;工业制品:13.5%;胶鞋:5.5%;胶乳:9.5%;粘合剂:1%;其他:2.5%4.异戊橡胶又称合成天然橡胶,1954年实现工业化生产,结构单元与天然橡胶一样,适于作浅色橡胶制品,与NR有以下不同:1) 顺式含量低于NR,结晶能力比NR差,分子量分布较NR窄,不含非橡胶成分,加工和力学性能较NR差｡2) 格林强度低,生胶有冷流倾向,硫化速度慢｡3) IR的耐老化性能较NR差｡4) 压延､压出性､粘和性能与NR相当｡5.反式聚异戊二烯橡胶(TPI)天然的TPI有杜仲胶､巴拉塔胶､古塔波胶,人工合成高反式TPI也已实现｡国外已经工业化生产,但是催化效率抵,价格昂贵｡TPI与NR不同,为反式1,4—结构,其性能也与NR有明显的不同,表现如下:1. 60℃以下迅速结晶,具有高硬度和高拉伸强度,常温下象塑料那样硬,结晶度在25%~45%之间｡随温度升高,结晶度下降,硬度和拉伸强度急剧下降｡2. 温度高于60℃,TPI能软化,具有弹性,表现出橡胶的特性,可以硫化｡应用此特性可以用作形状记忆材料｡3. TPI无生理毒性,可作为医用夹板,可以用酒精直接消毒｡4. 硫化过程表现出明显的三阶段特征:①未硫化阶段:结晶,属于典型的热塑性材料,强度､硬度高,冲击韧性极好,软化点低(60℃),可在热水中或热吹风中软化,可以直接在身体上模型固化,也可以捏塑成型,随体性好,轻便､卫生,可以重复使用,可以代替石膏作固定夹板､绷带､矫形器件､假肢等｡②低中度交联阶段:交联点间链段仍能结晶,表现为结晶型网络结构高分子,可以作形状记忆功能材料(室温下具有热塑性､受热后具有热弹性)｡③交联度达到临界点:表现为典型的弹性体特性,耐疲劳性能优异,滚动阻力小,生热低,是发展高速节能轮胎的一种理想材料｡5. 塑炼和混炼温度不能低于60℃,半成品挺性好,易喷霜合成橡胶在8种合成橡胶中全部由我国自行研究开发的胶种有BR､SSBR､SBS和CR;全部引进国外技术的胶种是EPDM｡§1.3 丁苯橡胶(SBR)SBR是产量最大的合成橡胶,占合成橡胶总量的55%,70%用于轮胎｡按合成方法分为乳聚(1933年由德国的Farben公司生产)和溶聚(60年代投入工业化生产,发展较快)SBR两大类｡一.合成方法聚合单体:丁二烯(占2/3以上)､苯乙烯(少于1/3)1.乳液法:高温乳液聚合:50℃低温乳液聚合:5℃2.溶液法:60年代后投入工业化生产,该胶具有滚动阻力低,抗湿滑性好､综合性能高等特点,在轮胎行业中获得广泛应用｡二.分类(按制法分)三.SBR的结构乳聚SBR:顺1,4—结构含10%,反1,4—结构70%,1,2—结构20%溶聚SBR:顺1,4—结构比乳聚高,其它比乳聚低四.SBR的性能(一)性能1.物理常数密度(g/cm3)d=0.92~0.94折光指数1.532.SBR强度比NR差生胶格林强度约为0.5MPa;纯胶硫化胶的强度为1.4~3.0MPa;但炭黑补强后硫化胶的拉伸强度高达17~28MPa｡撕裂强度比NR低,大约为NR的一半｡3.弹性､耐寒性比NR差｡4.耐热､耐老化､耐磨性比NR好(苯环弱吸电､体积大—分子内摩擦大､双键浓度低),硫化反应速度慢｡5.SBR耐屈挠疲劳性比NR差,但耐初始龟裂性好,耐裂口增长性差｡6.SBR粘着性比NR差｡7.SBR的电性能和耐溶剂性SBR电绝缘性能良好,耐溶剂性比NR好,但仍不耐非极性油类｡8.抗湿滑性优于NR､BR｡(二)配合与加工配合:必要成分—硫化剂:硫黄用量比NR中少(双键量少)促进剂:促进剂用量比NR中多(硫化速度慢)活化剂补强剂:主要是炭黑(非自补强性)增粘剂:本身粘性差,用烷基酚醛树脂,古马隆树脂增粘一般成分—防老剂,软化剂加工:塑炼性—一软丁苯(门尼粘度在40~60之间)一般不需要塑炼;混炼性——SBR对炭黑湿润性差,混炼生热高,开炼机应控温在40~50℃之间且包冷辊｡密炼机混炼时间不宜过长,温度不能太高,排胶温度应低于130℃｡压延､压出性—压延､压出收缩率高,表面不光滑,并用部分NR可以改善｡成型性——格林强度低,自粘性差,可与NR并用或采用增粘剂改善｡硫化性——硫化速度慢,操作安全性好五.SBR的应用SBR是一种耗量最大的通用橡胶,应用广泛,除要求耐油､耐热､耐特种介质等特殊情况外的一般场合均可使用｡主要用于轮胎工业,另外还用于运输带的覆盖胶,输水胶管,胶鞋大底,胶辊,防水橡胶制品,胶布制品､微孔海绵制品､防震制品等｡。

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