橡胶工艺原理教学全套
橡胶加工原理和工艺
PPT文档演模板
橡胶加工原理和工艺
•五. 填充剂
• 填充剂按用途可分为两大类；即补强填充剂和惰性填充剂。 • 补强填充剂简称补强剂，是能够提高硫化橡胶的强力，撕裂强 度，定伸强度，耐磨性等物理机械性能的配合剂。最常用的补强剂 是炭黑，其次是白炭黑、碳酸镁、活性碳酸钙，活性陶土、古马隆 树脂、松香树脂、苯乙烯树脂、酚醛树脂、木质素等。 • 惰性填充剂又称增容剂，是对橡胶补强效果不大，仅仅是为了 增加胶料的容积以节约生脱从而降低成本或改善工艺性能(特别是压 出、压延性能)的配合剂。增容剂只好是比重小的、这时重量经而体 积大，虽常用的增容剂有硫酸钙，滑石粉、云母粉等。 • 下面着重讨论炭黑的补强机理及影响补强效果的因素。
• 防老剂一般可分为两类，即物理防老剂和化学防老剂。物理防老剂
主要有石蜡、微晶蜡等物质。由于在常温下此种物质在橡胶中的溶解度
较少，因而逐渐迁移到橡胶制品表面，形成一层薄膜，起隔离臭氧、氧
•气与橡胶的接触作用，用量一斑为1—3份。
• 化学防老剂主要有酚类和胺类。酚类一股无污染，但防老性能较差，
主要用于浅色和透明制品，而胺类一般部有污染做主要用于黑色和
PPT文档演模板
橡胶加工原理和工艺
•配方种类有三类，即基础配方、性能配方和生产配方。 • 基础配方是专供研究或鉴定新胶种，新配合剂用的，其配合组分 的比例一般采用传统的使用量，以便对比，并要求尽可能简单。通 用的基础配方其组分和用量如下；
PPT文档演模板
橡胶加工原理和工艺
•配方设计的原则：
•在配方设计之前，首先必须了解制品的使用条件，并考虑制品的质 量，使用寿命及物理机械性能。 •第二 必须了解对使用的生胶和配合剂的性质以及各种配合利的相互 间的关系，尤其是使用新型原材料时，对其质量，等级情况要有分折 和实验的结果。 •第三 原材料的使用必须立足于国内，因地制宜。 •最后， 在制定配方时，还必须考虑到设备的特点和制造工艺上 •的方便，尽量降低成本，降低原材料消耗。
橡胶的成型原理PPT课件
第23页/共128页
2021/6/14
2021/6/14
弹性记忆
弹性记忆，即所谓的弹性回复， 是指生胶在加工中表现的粘弹
性中的弹性成分
这种弹性回复对生胶的尺寸影响很大。
弹性记忆效应中一个很重要的参数是应力松弛时间。
➢如果松弛时间很短，远小于观察时间，那么在观察 时留存的形变已经不存在，看不到弹性回复，可以看 作弹性记忆很短；
第12页/共128页
只考虑炭黑粒子和橡胶 链所形成的强键。
比切(Bueche)提出的
均匀和缓和应力是炭黑的补强机理
➢无炭黑存在时，橡胶链断裂后，它的应力由相邻 的链负担，易于相继断裂；
➢有炭黑存在时，粒子之间有多条橡胶链，一条链 断了，应力由其它链分担，故炭黑起着均匀应力 的作用，减少整体的破裂。
硅酸钙的粒子尽管 很小，但没有活性， 与橡胶没有化学结 合，也没有补强作 用。
第11页/共128页
2021/6/14
2021/6/14
（2）炭黑粒子间橡胶链的有限长学说
橡胶链在应力作用下 的伸长有一定的限度， 超过这个限度就会脱离 炭黑表面或发生断裂。
如图所示，炭黑粒子 之间有三条分子链，长 短不等。伸长时，最短 的链A超过其最大长度 则先行断裂，依次为链 B和链C。
➢当伸长大时，炭黑粒子也会移动，这种移动使应 力松弛起着缓和应力的作用。
第13页/共128页
2021/6/14
（3）分子链滑动学说
炭黑粒子表面的活性是不均一的，有少数强的活 性点以及一系列的多数能量不同的吸附点。
炭黑表面上的橡胶链可以有不同的结合能量，多 数为弱的范德华力的吸附，少数为强的化学结合。
所以为了满足各种加工工艺的要求，必须使生 胶由强韧的弹性状态变成柔软具有可塑性的状态。
《橡胶工艺原理》讲稿doc-《橡胶工艺原理》讲稿
《橡胶工艺原理》讲稿doc-《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，有可复原的变形,并能在专门宽的温度（-50~150℃）范畴内保持弹性。
2.粘弹性：橡胶材料在产生形变和复原形变时受温度和时刻的阻碍，表现有明显的应力放松和蠕变现象，在震动或交变应力作用下，产生滞后缺失。
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担的负荷，单位为兆帕（MPa），以往为公斤力／平方厘米（kg f/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担的负荷。
计量单位同拉伸强度。
常用的有100％、300％和500％定伸应力。
它反映的是橡胶抗击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担的负荷，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，标距伸长变形不可复原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(一样为3分钟)，以%表示。
６．回弹性：又称冲击弹性，指橡胶受冲击之后复原原状的能力，以%表示。
７．硬度：表示橡胶抗击外力压入的能力，常用邵尔硬度计测定。
橡胶的硬度范畴一样在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-D156 6(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复原其变形，能够被改性(硫化)。
青岛科技大学橡胶工艺讲稿4
青岛科技大学橡胶工艺原理讲稿（4）第三章补强与填充体系§3-1 绪论填料是橡胶工业的主要原料之一，它能赋予橡胶许多优异的性能。
例如，大幅度提高橡胶的力学性能，使橡胶具有磁性、导电性、阻燃性、彩色等特殊的性能，赋予橡胶良好的加工性能，降低成本等。
一．何谓补强与填充？补强：在橡胶中加入一种物质后，使硫化胶的耐磨性、抗撕裂强度、拉伸强度、模量、抗溶胀性等性能获得较大提高的行为。
凡具有这种作用的物质称为补强剂。
填充：在橡胶中加入一种物质后，能够提高橡胶的体积，降低橡胶制品的成本，改善加工工艺性能，而又不明显影响橡胶制品性能的行为。
凡具有这种能力的物质称之为填充剂。
二．填料的分类填料的品种繁多，分类方法不一。
填料按不同方法分类如下：（1）按作用分补强剂：炭黑、白炭黑、某些超细无机填料等。
填充剂：陶土、碳酸钙、胶粉、木粉等。
（2）按来源分有机填充剂：炭黑、果壳粉、软木粉、木质素、煤粉、树脂等。
无机填充剂：陶土、碳酸钙、硅铝炭黑等。
（3）按形状分粒状：炭黑及绝大多数无机填料。
纤维状：石棉、短纤维、碳纤维、金属晶须等。
三．橡胶补强与填充的历史与发展橡胶工业中填料的历史几乎和橡胶的历史一样长。
在Spanish时代亚马逊河流域的印第安人就懂得在胶乳中加入黑粉，当时可能是为了防止光老化。
后来制作胶丝时曾用滑石粉作隔离剂。
在Hancock发明混炼机后，常在橡胶中加入陶土、碳酸钙等填料。
1904年，S. C. Mote用炭黑使橡胶的强度提高到28.7MPa，但当时并未引起足够的重视。
在炭黑尚未成为有效补强剂前，人们用氧化锌作补强剂。
一段时间后，人们才重视炭黑的补强作用。
我国是世界上生产炭黑最早的国家。
1864年美国开始研制炭黑。
1872年世界才实现工业规模的炭黑生产。
炭黑的补强性不仅使它得到广泛的应用，而且也促进了汽车工业的发展。
二战前槽黑占统治地位，50年代后用炉黑代替槽黑、灯烟炭黑，炉黑生产满足了轮胎工业发展的要求。
青岛科技大学实用橡胶工艺学通用课件
二、橡胶工业的重要性
1.橡胶是重要的工业材料，同时又是重要的战略 物资，应用广泛。
2.目前世界橡胶制品的品种和规格的总数约有10 万之多。
三、本科程的内容
1.橡胶工艺生产所用的 原材料
包括生胶及橡胶类似物、硫化 体系配合剂、补强填充剂、软 化增塑剂、防老剂等原材料
以生胶为原料 制造橡胶制品
2.原材料的配方 3.橡胶加工工艺的过程
恒粘橡胶
它是在制胶时加入了占干胶重 量0.4%的中性盐酸羟胺或中性硫酸 羟胺或氨基脲等羟胺类化学药剂， 使之与橡胶链上的醛基作用，将醛 基钝化而抑制生胶贮存硬化，保持 生胶的粘度在一个稳定的范围。 固定粘度橡胶的主要特点是生 胶门尼粘度低而且稳定。
3、分级
两种分级方法
1.按外观质量分级 如烟胶片及绉胶片
（6）1830年至1876年英国人把橡胶树种和幼苗从伦敦皇 家植物园移植到印尼、新加坡、马来西亚等地，完成 了野生天然橡胶变成人工栽培种植的艰难工作。 （7）1839年，C．Goodyear发明橡胶硫化法：将橡胶和 硫磺共热，特别是在铅化合物存在下与硫磺共热之后， 橡胶就会变成坚实而富有弹性的物质，不再因温度的 改变而变硬发粘。 （8） 1888年英国医生Dunlop发明了充气轮胎。 （9） 1904年发现某些金属氧化物有促进硫化作用，但 效果不十分明显。1906年发现苯胺有促进硫化作用， 直到1919年才开始大量应用噻唑类促进剂。 （10） 1920年炭黑作为橡胶的补强剂大量使用。
天然橡胶 合成胶
品种
较少 较多
产量
较低 较高
性能
综合性能好 特种性能好
用途宽广
较窄 较广
注：天然胶与某一种合成胶相比则用途较广， 若与整类合成胶相比则用途较窄
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
橡胶配方设计原理及工艺
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)
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。
《橡胶成型加工原理及技术》课程教学大纲
橡胶成型加工原理及技术一、课程介绍《橡胶成型加工原理及技术》是一门从高分子实际生产和应用为出发点，研究橡胶技术基础、橡胶成型工艺和橡胶成型工艺应用的专业课。
掌握橡胶技术的基本理论、各种成型工艺；掌握各种成型工艺的基本原理；了解橡胶的应用，相关的橡胶制品的配方，改性橡胶所用的助剂。
通过本课程的学习，使学生对橡胶成型加工原理和相关技术有一明确了解，并初步具备选择改性橡胶和橡胶成型加工的能力、初步掌握常用加工方法的操作，为以后从相关研究和技术工作奠定必要的基础。
本课程所讲述的内容有橡胶技术基础、塑炼、混炼、压延、压出及硫化共6章，教学部分共包含理论22学时，实验2学时，以期末开卷考试形式结课。
Introduction“Rubber Processing Principle and Technology” is a subject elective to study the rubber based technology, rubber molding process and the application of rubber molding technology, which all from the application production of related polymers. The content of this course including the basic theory of rubber technology, principles of various molding process, the application of rubber, the formulas of related rubber products and the additives to modify rubbers. This course would make the students have the ability to understanding the processing principle and technology, possessing the ability of rubber modification and molding, knowing the rubber molding. It is necessary for students in their future research and technology related work.There are 6 chapter in this course, including the overview of rubber technology，plasticate, mixing, rolling, extrusion, vulcanization. The classperiod covers22teaching classes and 2 practicing classes.1Open-book examination is necessary in this course.课程基本信息二、教学大纲1、教学目的“橡胶成型加工及技术”是材料科学与工程专业（高分子材料与工程模块）的一门选修课。
橡胶工艺原理教学课件全套
（3） 1932年，前苏联大规模生产丁钠橡胶后相继生产 的合成胶有氯丁、丁苯及丁腈橡胶。
（4）50年代，Zeigler-Natta发现定向聚合法，导致了合 成橡胶工业的新飞跃。
不饱和非极性橡胶：NR、SBR、BR、IR 碳链橡胶 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
二、天然橡胶与合成橡胶的比较
生胶类型 品种 产量
开始分解温度为200℃，激烈分解温度为270℃。 （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、用途：NR的通用性最广。
第二节 合成橡胶（Synthetic Rubber）
概述
一、橡胶的分类
1.按来源与用途分 2.按外观形态分 3.按交联方式 4.按化学结构分类
1.按来源与用途分 天然橡胶 通用合成橡胶
合成橡胶
特种合成橡胶
2.按外观形态分 固体（块状及片状）橡胶—为目前工
业应用的主要品种
液体橡胶
粉末橡胶
3.按交联方式分 化学交联的传统橡胶 热塑性弹性体
4.按化学结构分
较易冷流
4.用途：制造轮胎胎面以及耐寒制品，常与NR，SBR并用。
（二）丁苯橡胶（SBR）
1、制法及分子结构
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
橡胶加工工艺及配方设计全套课程
橡胶配方设计的组成、表示方法及测试
配方组成 重量份 重量百 密度（g/cm3) 体积百分 生产配方
分数％
数％
（kg)
NR
100 62.11 0.92
76.70 50
S
3
1.86 2.05
1.00
1.5
M
1
0.62 1.42
0.50
0.5
ZnO
输送带配方及加工工艺（EPDM体系）
EPDM：100 phr ZnO 10; SA:1; MgO:3; ( DCP:6; S:0.5)
（M:2 ; ZDC:1; TT:1.5; S:2.5) D:2 Wax oil: 10~15 HAF: 50~60 RS:3; RH: 2; silica:15; 分散助剂：1 合计：190
丁苯橡胶
机理 （ESBR）
高苯乙烯丁苯橡胶
苯乙烯含量50
液体丁苯橡胶 ％～70％
羧基丁苯橡胶
烷基锂溶聚丁苯橡胶
溶液聚合丁苯橡胶高醇锡反烯偶式溶联聚聚溶丁聚-1，苯丁4 -橡苯丁胶橡苯胶橡胶
阴离子聚合 机理
（SSBR）
SBR的性能特点：
非结晶性橡胶，必须使用增强填料补强。
补强后的强度能达到NR纯硫化胶的水平。
第 8 周周三第一 节课-09-10-21
本节课主要内容
目前弹性体模块毕业生所关心的几个问题 点名和交流以及对学生的要求 教师自我介绍以及弹性体中心简介 初步总结焦作风神轮胎公司实习 讲解本门课程设置的意义和所学主要内容 专题报告：橡胶科学的历史现状和未来
本门课程所授内容要点
第 8周周五第二 节课-09-10-23
橡胶的成型加工原理PPT课件
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
橡胶工艺原理讲稿 第四章 橡胶的老化与防护
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)。
橡胶硫化原理工艺课件讲解
3．专用仪器法 （1）硫化仪法 （2）门尼粘度仪 门尼焦烧时间t5：随硫化时间增加，胶料门尼值下降到最低点又 开始上升，一般由最低点上升至5个门尼值的时间称为门尼焦烧 时间。 硫化特性曲线 ⎯ 初始粘度、最低粘度、焦烧时间、硫 化速度、 正硫化时间、活化能。 + 测定原理：胶料的剪切模量与交联密度成正比。 G ＝ D ·R ·T
首页 上一页 下一页 末页 32
（2）利用阿累尼乌斯方程计算等效硫化时间
阿累尼乌斯方程式如下： ln（τ1/τ2）=E/R（（t2- t1）/ t2 t1） 式中 τ1—温度为t1的正硫化时间，min； τ2—温度为t2的正硫化时间，min； R—气体常数，R=8.3143J/(mol.k)； E—硫化反应活化能，kJ/mol。 利用以上公式可求出不同温度下的等效硫化时间。 例如，已知胶料的硫化反应活化能E=92kJ/mol，在140℃时正硫 化时间为30min，利用公式计算150℃时等效硫化时间。 已知: τ1=30min；t1=（273+140）=413K；t2=（273+150）=423K； τ2 =？ log（30/τ2）=(92/（2.303×0.008314）) ×(423-413)/423×413 τ2=15.7min
首页
上一页
下一页
末页
9
硫化起步——硫化时，胶料开始变硬而后不能进行热塑 性流动
的那一点时间（焦烧）。
焦烧期的长短：决定了胶料的焦烧性及操作安全性。 取决于配
方，特别是促进剂。可用迟效性促进剂：CZ。
焦烧时间的起点：实际上是从混炼时加入硫磺的那一时刻开始。 焦烧阶段的终点胶料开始发硬并丧失流动性。
首页
分子被引发，发生化学交联反应 网状结构，分子间主要已以化学键结合
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
绪论
一、橡胶的发展历史 二、橡胶工业的重要性 三、本课程的内容 四、本课程的特点 五、常见概念 六、橡胶制品的分类 七、生胶和配合剂 配方例子
绪 论[学习要求]
学习目的： 通过学习，初步了解本门课程的主要内容，
⑴生胶
——原料橡胶，即没有 经过加工和配合的未交联
状态的橡胶。分子呈
线型结构。
⑵硫化胶
——生胶经过加工和配合 已交联的橡胶。即交联结构
的橡胶。
按 形 态 分
固态生胶 胶乳或
(干胶)
乳胶
指高聚物的粒子分散在 水介质中所形成的具有一定 稳定性的胶体分散体系。
六、常见概念
2.橡胶类似物 ——指橡胶代用品，可部分代替 橡胶来使用。如再生胶、硫化胶粉。
目录
绪 论 第一章 生 胶 第二章 硫化体系配合剂 第三章 补强与填充剂 第四章 软化剂与增塑剂 第五章 防老剂 第六章 配方设计
第七章 生胶的塑炼 第八章 混 炼 第九章 纺织物的涂胶
和浸胶 第十章 压 延 第十一章 挤 出 第十二章 硫 化 教材及参考书
教材及参考书
（3）新中国成立后，橡胶工业已建成为具有强大物质基 础的完整工业体系。
二、橡胶工业的重要性
1.橡胶是重要的工业材料，同时又是重要的战略 物资，应用广泛。
2.目前世界橡胶制品的品种和规格的总数约有10 万之多。
三、本科程的工艺生产所用的 原材料
包括生胶及橡胶类似物、硫化 体系配合剂、补强填充剂、软 化增塑剂、防老剂等原材料
（5）1965~1973年出现热塑性弹性体，这是第三代橡胶。
3.我国橡胶发展简况
（1）我国从1904年开始种植天然橡胶，并于20世纪50 年代初将橡胶树北移试种成功。在北纬18°~24°的 广西、云南等地大面积种植橡胶树。
（2）1917年在广州建立了第一个规模甚小的胶鞋工厂。 随后，在上海、天津、青岛等地相继营建了一些橡胶 厂，早期以生产胶鞋为主。
七、橡胶制品的分类
各类轮胎
胶管 胶带类
分类
工业制品 （杂制品）
鞋类
鞋类
工业杂制品
五、生胶和配合剂
配合剂——在生胶中所加入的各种化学药品。
类型 生胶及橡胶类似物 硫化体系（硫化剂促进剂
活性剂防焦剂） 补强填充剂
软化增塑剂 防老剂
专用配合剂
功能 基本材料（主体） 起硫化作用
改善某些性能（提高物机性 能，降低成本） 改善加工操作性能 改善（提高）质量，延长使 用寿命 赋予特殊性能
[1]朱敏庄编著.橡胶工艺学.广州:华南理工大学出版社， 1993
[2]杨清芝主编.现代橡胶工艺学.北京：中国石化出版社， 1999
[3] 邓本诚主编 . 橡胶工艺原理. 北京：化学工业出版 社 ，1994
[4]杜军，袁仲雪主编. 材料配合与混炼加工.北京： 化 学工业出版社，2003
[5]橡胶工业手册（第一二三分册）.北京：化学工业出 版社，2001
2.原材料的配方
3.橡胶加工工艺的过程 包括塑炼、混炼、压延挤出、成型、
硫化等工艺
四、本科程的特点
➢ 1.专业性强 ➢ 2. 需记忆的东西多：
①各种常用生胶的代号、性能、结构。 ②配合剂的品种、分类、性能等。 ③各工艺过程的工艺条件。
➢ 3.理论性、实践性强。
五、常见概念
1.橡胶
弹性高聚物，是未交 联和已交联两种状态 的总称。
中制成防水布生产雨衣。此为橡胶工业的开始。 （5）1826年Hancock发现了用机械使橡胶获得塑性的方
法，这一发现奠定了现代橡胶加工方法的基础。
（6）1830年至1876年英国人把橡胶树种和幼苗从伦敦皇 家植物园移植到印尼、新加坡、马来西亚等地，完成 了野生天然橡胶变成人工栽培种植的艰难工作。
（7）1839年，C．Goodyear发明橡胶硫化法：将橡胶和 硫磺共热，特别是在铅化合物存在下与硫磺共热之后， 橡胶就会变成坚实而富有弹性的物质，不再因温度的 改变而变硬发粘。
配方例子：微孔凉拖鞋配方
NR S 促M 促DM ZnO 硬脂酸 矿油
100 3.5 1.1 1.1
5 7 1.5
防D 石蜡 凡士林
陶土
MgCO3 发泡剂H 钛青蓝
1 7 5 0.78 60 6.5 3.5
第一章 生 胶
学习要求 概述 第一节 天然橡胶 第二节 合成橡胶 第三节 其它形式橡胶品种 第四节 硫化胶粉和再生胶
第一章 生 胶（学习要求）
学习目的： 生胶和橡胶类似物是橡胶工业最基本的原料。通
过本章的学习，了解各种生胶的化学组成（结构）和 品种类型以及其使用特点。掌握天然胶和主要通用合 成橡胶的特性。 学习重点：
能正确使用相关术语，并对本门课程产生兴趣。 学习重点：
橡胶行业中常见的几个概念：橡胶（包括生 胶和硫化胶）以及橡胶类似物。 学习难点：
生胶和硫化胶概念的区别。
一、橡胶的发展历史
1.天然橡胶的发现和利用
（1）考古发现人类在11世纪就开始使用橡胶。 （2）1493~1496年哥伦布发现美洲大陆时看到当地民玩 耍橡胶球并将其带回欧洲，欧洲人开始认识天然橡胶。 （3） 1735年，法国科学家 Condamine等将当地居民所 制橡胶制品带回欧洲，引起进一步研究和利用橡胶的兴 趣。 （4）1823年在英国建立第一个橡胶工厂，将橡胶溶于苯
（8） 1888年英国医生Dunlop发明了充气轮胎。
（9） 1904年发现某些金属氧化物有促进硫化作用，但 效果不十分明显。1906年发现苯胺有促进硫化作用， 直到1919年才开始大量应用噻唑类促进剂。
（10） 1920年炭黑作为橡胶的补强剂大量使用。
2.合成橡胶的工业化和发展
（1）合成橡胶的历史一般认为从1879年布却特发现异 戊二烯聚合试验开始，直到1900年人们了解了天然橡 胶分子结构后，合成橡胶才真正成为可能。
（2）在高分子链状结构学说和橡胶弹性分子动力学理论 指导下， 1914~1918年第一次世界大战期间德国生 产了甲基橡胶，开了合成橡胶生产的新纪元。
（3） 1932年，前苏联大规模生产丁钠橡胶后相继生产 的合成胶有氯丁、丁苯及丁腈橡胶。
（4）50年代，Zeigler-Natta发现定向聚合法，导致了合 成橡胶工业的新飞跃。