【精品】橡胶工艺原理(五)
橡胶成型原理
橡胶成型原理
橡胶成型原理指的是将橡胶材料通过特定的加工工艺，加热软化后注入模具中，经过冷却固化形成所需形状的工艺过程。
橡胶成型原理主要涉及到以下几个方面：
1. 橡胶材料选择：根据不同的需求，选择适当的橡胶材料进行成型。
常用的橡胶材料有天然橡胶、丁苯橡胶、氯丁橡胶等。
2. 模具设计：根据产品的形状和尺寸要求，设计相应的模具。
模具通常由上模和下模组成，可以根据需要加入一些辅助结构，如冷却水道和排气孔等。
3. 橡胶材料处理：将橡胶材料加热至一定温度，使其软化，便于注入模具中。
这一步骤通常称为预热或热塑化处理。
4. 模具注塑：将软化的橡胶材料注入模具中。
通常使用注射机将橡胶材料注入模具的腔室中，然后通过模具的开合运动，使橡胶材料填充整个模腔。
5. 冷却固化：注塑完成后，模具会快速冷却，使橡胶材料迅速固化。
这是为了保证成型件的尺寸稳定性和物理性能。
6. 拆模与处理：冷却固化后，将模具打开，取出成型件。
成型件通常需要进行去除毛刺、修整或进行表面处理等工艺。
综上所述，橡胶成型原理是通过将橡胶材料加热软化后注入模具中，经冷却固化形成所需形状的工艺过程。
这一过程包括橡
胶材料选择、模具设计、橡胶材料处理、模具注塑、冷却固化以及成品处理等多个环节。
橡胶加工原理
橡胶加工原理
橡胶加工原理是指利用适当的机械和化学工艺对天然橡胶和合成橡胶进行处理，使其具备特定的物理和化学性能，以满足不同应用领域的需求。
橡胶加工的基本原理包括橡胶破碎、橡胶塑化、橡胶混炼、橡胶挤出、橡胶压延、橡胶模压等过程。
其中，橡胶破碎是将原料橡胶切碎成适当的颗粒大小，以便后续塑化和混炼。
橡胶塑化是通过机械或热能作用，使橡胶分子链发生流动和扩展，使其可塑性增加。
橡胶混炼是将塑化好的橡胶与添加剂进行混合，以调整橡胶的物理性能和化学性能。
橡胶挤出是将混炼好的橡胶通过模具挤压成所需的形状。
橡胶压延是将混炼好的橡胶经过辊式压延机械设备压制成薄板或厚板。
橡胶模压是将混炼好的橡胶放入模具中，在加热和压力的作用下形成所需的产品。
在橡胶加工过程中，还需要加入适量的填充剂、增塑剂、交联剂等辅助剂，以调整橡胶的硬度、耐磨性、耐候性等性能。
通过控制加工条件和添加剂的种类和用量，可以获得不同用途的橡胶制品，如轮胎、输送带、密封件等。
总的来说，橡胶加工原理是利用机械和化学手段对橡胶进行一系列处理，改变其分子结构和性能，最终得到具有所需物理和化学性能的橡胶制品。
橡胶工艺原理(防护体系)
第四章橡胶的老化与防护§4.1 概述各种高分子材料虽然都有着各自优异的特性，但也有着共同的缺点，也就是说都有着一定的使用期限，原因就是它们都会在不同程度上发生老化。
一．橡胶老化的概念橡胶或橡胶制品在加工、贮存和使用的过程中，由于受内、外因素的综合作用（如热、氧、臭氧、金属离子、电离辐射、光、机械力等）使性能逐渐下降，以至于最后丧失使用价值，这种现象称为橡胶的老化。
橡胶老化的现象多种多样，例如:生胶经久贮存时会变硬，变脆或者发粘；橡胶薄膜制品（如雨衣、雨布等）经过日晒雨淋后会变色，变脆以至破裂；在户外架设的电线、电缆，由于受大气作用会变硬，破裂，以至影响绝缘性；在仓库储存的或其他制品会发生龟裂；在实验室中的胶管会变硬或发粘等。
此外，有些制品还会受到水解的作用而发生断裂或受到霉菌作用而导致破坏……所有这些都是橡胶的老化现象。
老化过程是一种不可逆的化学反应，象其他化学反应一样，伴随着外观、结构和性能的变化。
二．橡胶在老化过程中所发生的变化1．外观变化橡胶品种不同，使用条件不同，发生的变化也不同。
变软发粘：天然橡胶的热氧化、氯醇橡胶的老化。
变硬变脆：顺丁橡胶的热氧老化，丁腈橡胶、丁苯橡胶的老化。
龟裂：不饱和橡胶的臭氧老化、大部分橡胶的光氧老化、但龟裂形状不一样。
发霉：橡胶的生物微生物老化。
另外还有：出现斑点、裂纹、喷霜、粉化泛白等现象。
2.性能变化(最关键的变化)物理化学性能的变化：比重、导热系数、玻璃化温度、熔点、折光率、溶解性、熔胀性、流变性、分子量、分子量分布；耐热、耐寒、透气、透水、透光等性能的变化。
物理机械性能的变化：拉伸强度、伸长率、冲击强度、弯曲强度、剪切强度、疲劳强度、弹性、耐磨性都下降。
电性能的变化：绝缘电阻、介电常数、介电损耗、击穿电压等电性能的变化、电绝缘性下降。
外观变化、性能变化产生的原因是结构变化。
3．结构变化分子间产生交联，分子量增大；外观表现变硬变脆。
分子链降解（断裂），分子量降低，外观表现变软变粘。
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！。
橡胶加工工艺介绍PPT课件
1.1.2.4 螺杆机塑炼
• 影响塑炼效果的主要因素是塑炼温度、填胶
速度和生胶温度等。
• （1）塑炼温度
• （2）填胶速度
• （3）生胶温度
1.2 混炼
• 1.2.1 混炼的基本理论
• 1.2.2 混炼方法
• （1）混炼胶是由粒状配合剂分散于生胶中组
成的分散体系，具有胶态分散体系的若干重要 特征。
• （2）配合剂分散在橡胶中，当其每一颗粒完
全被橡胶包围和湿润，方可获得最佳的混炼效 果。
• （）配合剂的表面性质影响橡胶对配合剂的
湿润。
• （4）当混炼时，橡胶分子会结合到活性填料
粒子表面上，成为不溶于橡胶溶液的结合橡胶。
• 1.2.2.2.1 开炼机混炼的影响因素
（1）辊筒的转速和速比 （2）辊距 （3）辊温 （4）混炼时间 （5）容量和堆积胶量 （6）配合剂添加量 （7）加药顺序
1.2.2.3 密炼机混炼
• 1.2.2.3.1 密炼机混炼操作方法
（1）一段混炼法 （2）分段混炼法 （3）逆顺序加料混炼法
1.2.2.3.2 密炼机混炼的影响因素
生胶的可塑性与其分子量有密切的关系。 分子量越小，橡胶的粘度就越低，可塑性也越 大。生胶在塑炼过程中，可塑性的提高是通过 分子量的降低来实现的。
温度对塑炼效果有重要的影响，在不同的 温度范围内，温度对塑炼的作用具有双重性。 低温塑炼，以机械力破坏作用为主；高温塑炼， 则以热氧化为主。
静电是由于橡胶受到强烈的机械捏炼和反 复变形而产生的。静电的作用会使空气中的氧 活化，而促使橡胶分子氧化断键。
• （2）塑炼方法
橡胶生产工艺介绍
橡胶生产工艺介绍橡胶生产工艺介绍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)．
橡胶工艺原理
橡胶工艺原理绪论一．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2 0~100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。
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。
橡胶工艺原理培训教程
《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,并能在专门宽的温度（-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刻的阻碍，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：将专门试片（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刻(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 andMaterial)。
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)。
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。
橡胶加工原理和工艺
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橡胶加工原理和工艺
• 橡胶工业中一般都采用硫磺粉，它是将硫磺块粉碎筛选得到 的，粒子较粗，纯度较低，粉末呈淡黄，无臭，比重1．96— 2．07；焰点114—118℃，为斜方形结晶。 • 硫黄的用量在软质胶料中为1—4份(即100重量份的生胶用硫 黄1—4份，以下同)。半硬质胶料中用10份左右，在硬质胶料中 用30一50份。 • 为了获得高质量的硫化应，硫黄等物质在胶料中的均匀分布 是非常必要的。因此硫黄在生胶中的溶解、扩散和结晶作用，对 于正确制定混炼工艺十分必要。
的改进、成本的降低、以及逐步推广应用，也有可能作为通用合成橡胶
来使用。例如丁基胶起初以气密性及耐老化性见长而被列为特种橡胶，
但目前已推广使用到轮胎的内胎及其它许多制品方面所以亦属于通用橡
胶。
• 常用的通用合成橡胶备丁苯、顺丁、氯丁、丁基、聚异戊二烯、乙丙、
丁腈等。特种橡胶则包括三元乙丙、氯璜化聚乙烯、氯化
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橡胶加工原理和工艺
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橡胶加工原理和工艺
3.配方设计的基本概念
• 现在配方和初期配方不同，初期的配方着重考虑硫化系统， 现在趋向兼顾操作方便，提高性能及降低成本等方面。就配合 组分类别来看，可概括为五个系统：
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橡胶加工原理和工艺
• 凡是用于工业大规模生产的配方，上述各方面都霜兼顾，因而配方具 有多组成特点。一个具有实用意义的常用配方，其配合组分数如下：
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橡胶加工原理和工艺
•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。
橡胶工艺原理-复习思考题-+答案
橡胶工艺原理-复习思考题-+答案(总12页)--本页仅作为文档封面，使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--《橡胶工艺原理》复习思考题名词解释碳链橡胶、硬质橡胶、杂链橡胶、混炼胶、硫化胶、冷冻结晶、拉伸结晶、极性橡胶杂链橡胶:碳－杂链橡胶: 主链由碳原子和其它原子组成全杂链橡胶:主链中完全排除了碳原子的存在，又称为“无机橡胶”，硅橡胶的主链由硅、氧原子交替构成。
混炼胶:所谓混炼胶是指将配合剂混合于块状、粒状和粉末状生胶中的未交联状态，且具有流动性的胶料硫化胶 : 配合胶料在一定条件下(如加硫化剂、一定温度和压力、辐射线照射等)经硫化所得网状结构橡胶谓硫化胶，硫化胶是具有弹性而不再具有可塑性的橡胶，这种橡胶具有一系列宝贵使用性能。
硬质橡胶：玻璃化温度在室温以上、简直不能拉伸的橡胶称为硬质橡胶一般来说，塑料、橡胶、纤维的分子结构各有什么特点影响橡胶材料性能的主要因素有哪些？橡胶性能主要取决于它的结构，此外还受到添加剂的种类和用量、外界条件的影响。
(1) 化学组成：单体，具有何种官能团(2) 分子量及分子量分布(3) 大分子聚集状况：空间结构和结晶(4) 添加剂的种类和用量(5) 外部条件：力学条件、温度条件、介质简述橡胶分子的组成和分子链结构对橡胶的物理机械性能和加工性能的影响。
答:各种生胶的MWD曲线的特征不同，如NR一般宽峰所对应的分子量值为30~40万，有较多的低分子部分。
低分子部分可以起内润滑的作用，提供较好的流动性、可塑性及加工性，具体表现为混炼速率快、收缩率小、挤出膨胀率小。
分子量高部分则有利于机械强度、耐磨、弹性等性能。
简述橡胶的分类方法。
答:按照来源用途分为天然胶和合成胶，合成胶又分为通用橡胶和特种橡胶；按照化学结构分为碳链橡胶、杂链橡胶和元素有机橡胶；按照交联方式分为传统热硫化橡胶和热塑性弹性体。
简述橡胶的分子量和分子量分布对其物理机械性能和加工性能的影响。
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)。
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第五章橡胶的增塑体系§5。
1橡胶增塑剂及分类一．橡胶增塑剂的概念增塑剂又称为软化剂,是指能够降低橡胶分子链间的作用力，改善加工工艺性能，并能提高胶料的物理机械性能，降低成本的一类低分子量化合物。
过去习惯上根据应用范围不同分为软化剂和增塑剂。
软化剂多来源于天然物质，常用于非极性橡胶；增塑剂多为合成产品，多用于极性合成橡胶和塑料中。
目前由于所起的作用相同,统称为增塑剂.二．增塑剂的作用1．改善橡胶的加工工艺性能:通过降低分子间作用力，使粉末状配合剂更好地与生胶浸润并分散均匀，改善混炼工艺；通过增加胶料的可塑性、流动性、粘着性改善压延、压出、成型工艺。
2．改善橡胶的某些物理机械性能：降低制品的硬度、定伸应力、提高硫化胶的弹性、耐寒性、降低生热等。
3．降低成本：价格低、耗能省。
三．增塑剂的分类1．根据作用机理分：物理增塑剂:增塑分子进入橡胶分子内，增大分子间距、减弱分子间作用力，分子链易滑动.化学增塑剂：又称塑解剂，通过力化学作用,使橡胶大分子断链,增加可塑性。
大部分为芳香族硫酚的衍生物如2-萘硫酚、二甲苯基硫酚、五氯硫酚等.2．按来源分：①石油系增塑剂②煤焦油系增塑剂③松油系增塑剂④脂肪油系增塑剂⑤合成增塑剂四．对增塑剂的要求增塑效果好,用量少，吸收速度快;与橡胶的相容性好，挥发性小、不迁移、耐寒性好，耐水、耐油、溶剂;电绝缘性好,耐燃性好，无色、无毒、无臭，价廉易得。
§5。
2橡胶增塑原理及增塑效果表征一．橡胶增塑的方法提高橡胶可塑性的方法主要有以下三种:1．物理增塑法:加入物理增塑剂2．化学增塑法：化学塑解剂3．机械增塑法:通过机械剪切作用，提高可塑性.可单独应用，与前两种方法一起使用时，效果更好。
二．增塑剂与橡胶的相容性1．增塑剂与橡胶的相容性相容性是指两种不同的物质混合时形成均相体系的能力。
相容性好，两种物质形成均相体系的能力强。
橡胶与增塑剂的相容性很重要,若相容性差,增塑剂则会从橡胶中喷出，甚至难于混合、加工。
橡胶与增塑剂的相容性的预测方法是采用溶解度参数（δ）。
在不考虑氢键和极化的影响下，一般橡胶与增塑剂的溶解度参数相近，相容性好,增塑效果好.橡胶的增塑可以看成是低分子增塑剂溶解于橡胶中的一种过程，可利用聚合物—溶剂体系的相应规律来分析橡胶与增塑剂的相互作用。
吉布斯自由能ΔG=ΔH-TΔS若ΔG〈0，溶解能自发进行,相容性好溶解焓变：ΔH=υ1υ2（δ1—δ2)2υ1、υ2—橡胶、增塑剂的体积分数δ1、δ2—橡胶、增塑剂的溶解度参数因为溶解过程ΔS〉0,所以要使ΔG〈0，ΔH应尽可能小,因此δ1、δ2要接近。
2．增塑剂与橡胶相容性的实验预测研究发现，在不饱和橡胶中使用增塑剂时，增塑剂的不饱和性高低对增塑剂和不饱和橡胶的相容性有很大影响。
增塑剂的不饱和性越高，增塑剂与不饱和橡胶的相容性越好.测定增塑剂不饱和性的方法是测其苯胺点。
苯胺点：同体积的苯胺与增塑剂混合时，混合液呈均匀透明时的温度。
苯胺点越高,说明增塑剂与苯胺的相容性越差，不饱和性低.三．增塑剂作用机理1．非极性增塑剂作用机理非极性增塑剂增塑非极性橡胶时，由于分子量小，无规渗透于大分子之间，增大了分子间的距离,削弱了大分子间作用力，使大分子间滑移容易，流动性提高。
增塑剂的加入会降低橡胶的玻璃化温度Tg，Tg下降值与增塑剂的体积分数有直接关系：ΔTg=kφ1k—常数；φ1—增塑剂的体积分数2．极性增塑剂的作用机理极性增塑剂增塑极性橡胶时,极性的增塑剂低分子的极性部分定向地排列于橡胶大分子的极性部位，对大分子链段起包围阻隔作用，从而增加了大分子链段之间的距离，减小了大分子间相互作用力，增大了大分子链段的运动性,从而提高了橡胶的塑性。
ΔTg=kn k—与增塑剂性质有关的常数;n-增塑剂的摩尔数.四．增塑剂增塑效果的表征增塑剂对橡胶的塑化作用通常用橡胶的门尼粘度的降低值来衡量，表征方法主要有两种：1．填充指数(EI）在一定的温度下，把高门尼粘度的橡胶塑化为某一标准门尼粘度值时所需要的增塑剂的份数。
填充指数越小，对橡胶的塑化作用越强。
2．软化力(S.P.）在一定的温度下,以一定量的增塑剂填充橡胶时，其门尼粘度的下降率称为软化力.软化力高,对橡胶的塑化作用强。
§5。
3橡胶增塑剂一．石油系增塑剂是橡胶加工中使用最多的增塑剂之一。
增塑效果好，来源丰富，成本低廉。
石油系增塑剂是选择适当的原油进行常压和减压蒸馏制得.主要品种有操作油、三线油、变压器油、机油、轻化重油、石蜡、凡士林、沥青及石油树脂等，其中最常用的是操作油。
1．操作油的分类操作油是石油的高沸点馏分，由分子量在300~600的复杂烃类化合物组成，分子量分布宽。
根据油中主要成分的不同,可将操作油分为以下三种：①芳烃油:以芳烃油为主。
褐色的粘稠状液体,与橡胶的相容性最好，加工性能好，吸收速度快。
适用于天然橡胶和多种合成橡胶；缺点是有污染性,宜用于深色橡胶制品中.②环烷油：以环烷烃为主。
浅黄色或透明液体，与橡胶的相容性较芳烃油差,但污染性比芳烃油小，适用于NR和多种合成橡胶。
③石蜡油：又称为链烷烃油，以直链或支化链烷烃为主。
无色透明液体，粘度低，与橡胶的相容性差,加工性能差，吸收速度慢，多用于饱和性橡胶中，污染性小或无污染，宜用于浅色橡胶制品中。
2．操作油的特性（1)操作油粘度操作油粘度越高，则油液越粘稠，操作油对胶料的加工性能及硫化胶的物性都有影响。
采用粘度低的操作油,润滑作用好,耐寒性提高，但在加工时挥发损失大.当闪点低于180℃时，挥发损失更大,应特别注意。
操作油的粘度与温度有很大关系。
在低温下粘度更高，所以油的性质对硫化胶的低温性能有很大的影响，采用低温下粘度（在—18℃的运动粘度）变化较小的油，能使硫化胶的低温性能得到改善.高芳烃油的粘度对温度的依赖性比烷烃油大.操作油的粘度与硫化胶的生热有关，使用高粘度油的橡胶制品生热就高。
在相同粘度的情况下，芳香类油的生热低.拉伸强度和伸长率随油粘度的提高而有所增大，曲挠性变好，但定伸应力变小。
相同粘度的油,如以等体积加入，则芳香类油比饱和的油能得到更高的伸长率。
(2）相对密度在石油工业中通常是测定60℃下的相对密度.当橡胶制品按重量出售时橡胶加工油的相对密度就十分重要.通常情况下，芳烃油相对密度大于烷烃油和环烷烃油的相对密度。
橡胶加工油常常是按体积出售，而在橡胶加工中则按重量进行配料.（3)苯胺点在试管内线加入5~10ml苯胺后，再加入同体积的试料，然后从下部加热,直至出现均匀的透明溶液,此时的温度谓之该油的苯胺点。
芳香烃类增塑剂的分子结构与苯胺最接近,易溶于其中，故苯胺点最低。
苯胺点低的油类与二烯类橡胶有较好的相溶性,大量加入而无喷霜现象。
相反,苯胺点高的油类,需要在高温时才能与生胶互溶，所以在温度降低时就易喷出表面.操作油苯胺点的高低,实质上是油液中芳香烃含量的标志.一般说来，操作油苯胺点在35~115℃范围内比较合适.（4)倾点（流动点）倾点是能够保持流动和能倾倒的最低温度.此特性可以表示对制品操作工艺温度的适用性。
(5）闪点是指释放出足够蒸汽与空气形成的一种混合物在标准测试条件下，能够点燃的温度。
操作油的闪点与橡胶硫化、储存及预防火灾有直接的关系,同时也可衡量操作油的挥发性。
（6）中和值中和值是操作油酸性的尺度，酸性大能引起橡胶硫化速度的明显延迟。
中和值可以中和1克操作油的酸含量所需要的KOH的毫克数来表示。
此外，油液的折射率、外观颜色、挥发分也都能反映其组成情况。
3．操作油对橡胶加工性能的影响（1）对混炼的影响橡胶对油的吸收速度与油的组成、粘度、混炼条件有关：一般粘度低、芳香烃含量高、温度高,吸收得快。
但油用量多，使炭黑在橡胶中的分散性变差,必须分批加.此外,混炼时加入油，可减小生热、降低能耗。
（2)对压出的影响胶料中加入适量的油，可使胶料软化，压出半成品表面光滑、压出膨胀小，压出速度快。
（3）对硫化的影响随着胶料中油类填充量的增加，硫化速度有减缓的倾向。
油的加入，使硫化剂、促进剂在橡胶中的浓度降低，使硫化速度减缓。
含芳烃油多的操作油，有促进胶料焦烧和加速硫化的作用.4．操作油在几种橡胶中的使用特性(1）SBR：芳烃油最好,使拉伸强度、伸长率提高，定伸应力下降,硫化胶的耐屈挠性好。
（2）BR：由于炭黑填充量大,操作油的用量多些,对性能的影响不显著。
（3）CR：选用芳香烃最好,其次是环烷油,不能用石蜡油.(4）NBR：一般不用操作油，多用合成增塑剂。
(5）IIR：使用低粘度的油，用环烷油或石蜡油，不用芳烃油。
（6）EPDM：一般不使用芳烃油，多用石蜡油和环烷油.二．煤焦油增塑剂主要品种有：煤焦油、古马隆、煤沥青和RX—80树脂.与橡胶的相容性好，并能提高橡胶的耐老化性.其中最常使用的是古马隆树脂，它既是增塑剂，又增粘剂，特别适合于合成橡胶。
1．煤焦油黑色粘稠状液体，有臭味、污染性，易混入胶料，能溶解硫黄，防止喷霜，能提高制品的耐老化性，增加SBR的粘着性.2．古马隆树脂根据聚合度的不同，古马隆树脂分为液体古马隆树脂和固体古马隆树脂。
液体古马隆：有增塑、增粘作用，比固体古马隆好，但补强性低，使用不方便。
固体古马隆：与橡胶的相容性较好,有增塑、增粘和补强作用，有助于炭黑的分散，能溶解硫黄和硬脂酸,防止喷霜,能提高胶料的粘着性及硫化胶的拉伸强度和硬度，用量低于15份.根据古马隆软化点的范围不同其应用也有所不同,一般，软化点为5～30℃的是粘稠状液体，属于液体古马隆,在除丁苯橡胶以外的合成橡胶和天然橡胶中作增塑剂、粘着剂及再生橡胶的再生剂;软化点在35～75℃的粘性块状古马隆,可用作增塑剂、粘着剂或辅助补强剂；软化点在75~135℃的脆性固体古马隆树脂，可用作增塑剂和补强剂。
3．RX—80树脂反应活性很高,可起增塑、增粘和补强作用，还可增加彩色胶的光泽。
三．松焦油系增塑剂松焦油是干馏松根、松干除去松节油后的残留物质。
主要品种有松焦油、松香、松香油、妥尔油等.最常用的是松焦油，能提高胶料的粘着性、耐寒性，有助于配合剂分散,延缓硫化，动态生热大。
松香多用于胶浆和与布面结合的胶料中.四．脂肪油系增塑剂脂肪油系增塑剂是由植物油及动物油制取的脂肪酸、油膏和其它.硬脂酸:能促进ZnO、炭黑在橡胶中的分散，还是重要的硫化活性剂。
油膏：有黑油膏、白油膏。
使炭黑易分散，对压延、压出有利,半成品表面光滑、收缩率小、挺性大，可防止喷霜。
硫化后易脱模，但用量多时会延缓硫化.其它包括甘油、蓖麻油、大豆油、硬脂酸锌等。
五．合成增塑剂合成增塑剂主要用于极性较强的橡胶或塑料中,如NBR、CR.合成增塑剂能赋予胶料柔软性、弹性和加工性能。
还可提高制品的耐寒性、耐油性、耐燃性等。
合成增塑剂按结构分有以下几种：邻苯二甲酸酯类、脂肪二元酸酯类、脂肪酸类、磷酸酯类、聚酯类、环氧类、含氯类和其它，分别简单介绍如下：1．邻苯二甲酸酯类结构式如下：R为烷基、芳基、环己基等。