橡胶基础知识(专业教育)

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(3)硫化促进助剂(活化剂): 活化胶料 体系,主要有氧化锌(ZnO)和脂肪酸.
(4)硫化延迟剂(防焦剂):常用的防焦 剂有芳香族有机酸及N-环己基硫代 邻苯二甲酰亚胺(CTP)
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3.补强填充体系 补强填充体系,提高胶料物理机械性能. (1)炭黑: 炭黑的主要牌号 (ASTM) N110 (SAF) 俗称:超耐磨炭黑;平均粒径19nm N220 (ISAF)俗称:中超耐磨炭黑;平均粒径23nm N330 (HAF) 俗称:高耐磨炭黑;平均粒径29nm N550 (FEF) 俗称:快压出炭黑 ;平均粒径42nm N660 (GPF) 俗称:通用炭黑 ;平均粒径60nm
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四、橡胶的加工
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配合体系
1.生胶 2.硫化体系 3.补强填充体系 4.增塑体系 5. 防护体系
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1.生胶种类
2.硫化体系
作用：与橡胶大分子起化学作用,使橡胶线性 大分子交联,形成空间网络结构,提高性能,稳定 形状.
(1)硫化剂:橡胶分子间的交联助剂
一般采用硫磺及含硫化合物，部分合成橡胶 也采用金属氧化物，过氧化物，合成树脂， 胺类皂盐。
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4.按交联方式分类 化学交联的传统橡胶
热塑性弹性体
热塑性弹性体(TPE) 是常温下表现出硫化 橡胶性能, 而在高温下可进行塑化, 且可用 塑料加工机械进行成型的高分子材料。
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三、橡胶的配合
橡胶的配合是指：根据成品的性能 要求，考虑加工工艺性能的要求和 成本诸因素，把生胶和各种配合剂 组合在一起的过程。
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4.混炼胶：配合剂混合于块状、粒状 和粉末状生胶中的未交联状态,且具 有流动性的胶料。
5.硫化胶：使混炼胶在一定的时间、 温度、压力下发生交联反应后的橡 胶。
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橡胶分子链硫化前后网络结构示意图
A.生胶
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B.硫化胶
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二、橡胶的分类
1.按来源结构和用途分类
天然橡胶 通用合成橡胶
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增塑剂分类
（1）石油系增塑剂：常用的有石蜡(油）、 环烷烃、芳香烃。
（2）煤焦油系增塑剂：常用的有古马隆树 脂，煤焦油。
（3）松油系增塑剂：松焦油、松香等
（4）脂肪油系增塑剂：常用的有硬脂酸和 油膏。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ5）合成增塑剂：邻苯二甲酸酯类，环氧 类、含氯类和磷酸酯类 （后两种为耐燃性 增塑剂)。 常见的有DOP,DBP
丁苯橡胶（SBR）
顺丁橡胶（BR） 丁腈橡（NBR） 乙丙橡（EPDM）
合成橡胶
特种合成橡胶
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丁基橡胶(IIR）
氟橡胶（FKM） 硅橡胶（MVQ） 丙烯酸酯橡胶（ACM） 氯磺化聚乙烯（CS5M)
2.按化学结构分类
天然橡胶（NR)
不饱和非极性橡胶
丁苯橡胶（SBR） 顺丁橡胶（BR）
异戊橡胶（IR）
生物因素:微生物(霉菌,细菌)等
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1.老化导致的最常见的外观变化：变软、
发粘、变硬、变脆、龟裂、发霉、变色、 失光、粉化等。
2.使用性能逐渐变坏表现为：强度降低、 弹性消失、电绝缘性下降，耐磨性降低。
3.在老化过程中分子结构发生以下变化： （1）分子链降解 （2）分子链之间产生交联 （3）主链或侧链的改性
碳链橡胶
不饱和极性橡胶 丁腈橡胶（NBR） 氯丁橡胶（CR）
乙丙橡胶（EPDM） 饱和非极性橡胶
丁基橡胶（IIR）
氟橡胶（FKM） 饱和极性橡胶 丙稀酸酯橡胶（ACM）
氯磺化聚乙烯（CSM）
杂链橡胶 硅橡胶（MVQ）
聚硫橡胶（正式T稿）件
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3.按形态分类
固体橡胶
按形态分类 液体橡胶
粉末橡胶
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橡胶基础知识
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一、关于橡胶的几个概念
1.橡胶：ASTM - D1566 中定义如下，橡 胶是一种材料 ，它在大的形变下，能迅 速而有力恢复其形变，能够被改性。 （定义中所指的改性实质是指硫化。）
2.硫化：橡胶的线型大分子通过化学交联 而构成三维网络结构的化学变化过程。
3.生胶：尚未被硫化交联的橡胶，由线型 大分子或者带支链的线型大分子构成。
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(2)硫化促进剂:加快硫化速度,缩短硫 化时间,提高物理机械性能.
按硫化速度快慢分为：氨基甲酸盐类、
秋兰姆类、噻唑类、次磺酰胺类和胍 类
常见举例如下：
氨基甲酸盐类:ZDC,ZDMC
秋兰姆类:TMTD,TMTM
噻唑类:M,DM
次磺酰胺类: NOBS ,CZ,DZ
胍类:D
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5.防护体系
老化的概念：橡胶在加工存储和使用过程中， 由于受到光、热、氧、金属元素、腐蚀介质 等外界因素的影响，使其发生物理或化学变 化，导致性能逐渐下降，防护剂能起到抑制 或延迟老化的作用。
影响橡胶老化的外部因素:
物理因素:热,光,电,应力,变形
化学因素:氧,臭氧,SO2 , H2S,NOx,酸,碱,及金属 离子等.
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（3）无机填料：对橡胶增容，降低 成本，但与橡胶的结合力较差，降低 胶料的物理机械性能。
碳酸钙、陶土、硅藻土、滑石粉、云 母粉等。
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4.增塑体系
增塑剂通常是一类分子量较低的化合物， 加入胶料中能降低橡胶分子链间作用力， 使粉末状配合剂很好的浸润，从而改善 混炼工艺，使配合剂分散均匀，混炼时 间缩短，节约能耗，并能降低混炼过程 中的升热现象，同时它能增加胶料的可 塑性、流动性、黏着性，便于压延，压 出和成型。
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常见的几种防老剂
防老剂4010 防老剂4020 防老剂RD 防老剂2246 防老剂264
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上述各配合体系中，进一步细分还会 有许多品种及类别，且各自的机理不 同。另外随着橡胶工业的发展，各种 加工助剂及功能材料应用越来越广泛， 诸如塑解剂、分散剂、增粘剂、着色 剂、发泡剂、隔离剂和阻燃剂等。
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炭黑粒子表面模型
炭黑聚集体的透射电子显微镜照片
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补强性填充剂对橡胶补强性的大小, 与橡胶和填充剂的结合力(相互作用)、 补强剂在橡胶中的分散状态关系密 切。
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(2)白炭黑
超微细粒子的二氧化硅,外观呈白色, 其配合胶料的拉伸强度,耐磨性不如 炭黑,但可用于白色制品或浅色制品.