硅橡胶基本知识培训讲解

使用温度范围/ Tg / ℃ 使用温度范围/ ℃ 50——120 －50 120 －70 －105 －60 －70 －41 －60 －120 －50——140 50——140 －50——140 50 140 －50——150 50 150 －35——180 35 180 －35——175 35 175 －40——150 40 150 －70——275 70 275
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5.1 概述
④ 填充剂： 填充剂： 提高橡胶强度、改善工艺性能和降低成本。 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； 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。 用于降低成本的填充剂，如滑石粉、硫酸钡等。 增塑剂： ⑤ 增塑剂： 增加橡胶的塑性和柔韧性。 增加橡胶的塑性和柔韧性。 常用增塑剂有石油系列、 常用增塑剂有石油系列 、 煤油系列和松焦油 系列增塑剂。 系列增塑剂。
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5.1 概述
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5.1 ห้องสมุดไป่ตู้述
橡胶的配合与加工工艺
b. 混炼： 混炼： 将各种配合剂混入生胶中制成均匀的混炼胶 设备：开炼机、密炼机 设备：开炼机、
塑炼胶
促 进剂 、 活 性剂 、 防 老剂
增强剂、 填充剂
增塑 剂
硫化 剂
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5.1 概述
橡胶的配合与加工工艺 c. 压延
利用压延机辊筒之间的挤 压力作用， 压力作用，使物料发生塑性 流动变形， 流动变形，制成具有一定断 面尺寸规格和规定断面几何 形状的片状或薄膜状材料； 形状的片状或薄膜状材料； 或者将聚合物覆盖并附着于 纺织物表面，如胶布。 纺织物表面，如胶布。
天然橡胶：Tg=-73℃，结晶温度： 55 天然橡胶：Tg=-73℃，结晶温度：-10～-40℃ －50——300 50 300 偏氟乙烯全氟丙烯共聚物 －
7.1.1 高弹性的特点
提高橡胶耐寒性的手段
1）添加增塑剂 提高链段活动的能力-降低 提高链段活动的能力-降低Tg 癸二酸二丁酯 Tg －80℃ 磷酸三甲酚酯 Tg －64℃
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5.1 概述
硫化促进剂: ②硫化促进剂: 缩短硫化时间，降低硫化温度，改善橡胶性能。 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、 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。 噻唑类等有机物。 活化剂：用来提高促进剂的活性。 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。 常用活化剂有氧化锌、氧化镁、硬酯酸等。
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5.1 概述 压延完成的作业：胶料的压片、压型、贴合、 压延完成的作业：胶料的压片、压型、贴合、纺织物的 贴胶、 贴胶、擦胶 设备：压延机， 设备：压延机，最普遍为三辊或四辊
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5.1 概述
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5.1 概述 压片：把混炼胶制成具有规定厚度、 压片：把混炼胶制成具有规定厚度、宽度和光滑表面 的胶片。 的胶片。 压型： 压型：将胶料制成表面有花纹并具有一定断面形状的 带状胶片，主要制造胶鞋大底、轮胎胎面。 带状胶片，主要制造胶鞋大底、轮胎胎面。 贴合：通过压延使两层薄胶片合成一层胶片。 贴合：通过压延使两层薄胶片合成一层胶片。 纺织物的贴胶：使胶料和织物挂胶织物的作业。 纺织物的贴胶：使胶料和织物挂胶织物的作业。 纺织物的擦胶：利用压延机辊筒转速不同， 纺织物的擦胶：利用压延机辊筒转速不同，把胶料擦 入织物线缝中。 入织物线缝中。
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5.1 概述
国内发展现状
从2003年起，中国即成为世界第一橡胶消费大国； 年起，中国即成为世界第一橡胶消费大国； 年起 但我们又是一个橡胶资源匮乏的国家， 十五”以来， 但我们又是一个橡胶资源匮乏的国家，“十五”以来， 国内消费的天然橡胶65%以上、合成橡胶40%以上靠进 以上、合成橡胶 国内消费的天然橡胶 以上 以上靠进 口。
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几种主要橡胶的使用温度
橡胶 顺1，4－聚异戊二烯 顺1，4－聚异丁烯 丁苯共聚物（ 丁苯共聚物（75/25) 聚异丁烯 丁腈共聚物（ 丁腈共聚物（70/30) 乙烯丙烯共聚物（ 乙烯丙烯共聚物（50/50) 聚二甲基硅氧烷
聚2－氯丁二烯（含1，4反式85％）－45 氯丁二烯（ 反式85％）－ 85％）
按形态分：固体、液体、 按形态分：固体、液体、粉末橡胶
……
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5.1 概述
橡胶的配合与加工工艺
根据制品性能要求， （1）橡胶的配合 ）橡胶的配合——根据制品性能要求，进行配方设计 根据制品性能要求
生胶体系： 生胶体系： 天然橡胶、合成橡胶、生胶的替代材料（再生胶及热塑性树脂等） 天然橡胶、合成橡胶、生胶的替代材料（再生胶及热塑性树脂等） 硫化体系： 硫化体系： 硫化剂：硫黄、含硫化合物、过氧化物、醌类化合物、 硫化剂：硫黄、含硫化合物、过氧化物、醌类化合物、胺类化合 物等； 物等； 硫化促进剂； 硫化促进剂； 硫化活性剂（提高促进剂的活性） 硫化活性剂（提高促进剂的活性） 增强体系： 增强体系： 炭黑、白炭黑等（轮胎里含量达到50%，增强、耐磨） 炭黑、白炭黑等（轮胎里含量达到 ，增强、耐磨） 增塑剂、防老剂、可赋予橡胶特有功能的配合剂等。 另：增塑剂、防老剂、可赋予橡胶特有功能的配合剂等。
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5.1 概述
f. 硫化： 硫化：
胶料在一定压力和温度下， 胶料在一定压力和温度下，橡胶大分子由线性结构变为 网状结构的交联过程。 网状结构的交联过程。
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7.1.1 高弹性的特点
橡胶的使用温度范围
Tg 低温下玻璃化转变或结晶 变硬变脆和丧失弹性 改性耐寒性 Tf 高温下易臭氧龟裂氧 化裂解，交联， 化裂解，交联，其他 物理因素的破坏 提高耐热性
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5.1 概述
防老剂：防止或延缓橡胶老化。 ⑥防老剂：防止或延缓橡胶老化。
物理防老如石蜡
作用机理
化学防老
胺类 酚类
硫 化
硫化剂
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5.1 概述
橡胶的配合与加工工艺
包括塑炼、 （2）橡胶加工工艺 ）橡胶加工工艺——包括塑炼、混炼、压延、压出、成型、 包括塑炼 混炼、压延、压出、成型、 硫化等工艺 a. 塑炼： 塑炼： 使生胶由弹性状态转变为具有可塑性状态的工艺过程， 使生胶由弹性状态转变为具有可塑性状态的工艺过程， 依靠机械力、热和氧的作用，使橡胶大分子断裂， 依靠机械力、热和氧的作用，使橡胶大分子断裂，以降低 分子量、粘度、弹性，获得可塑性、流动性和可加工性； 分子量、粘度、弹性，获得可塑性、流动性和可加工性； 设备：开炼机、 设备：开炼机、密炼机
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5.1 概述
橡胶的分类
天然橡胶
丁苯橡胶（ 丁苯橡胶（SBR） ） 顺丁橡胶（ ） 顺丁橡胶（BR） 通用合成橡胶 异戊橡胶（ ） 异戊橡胶（IR） 氯丁橡胶（ ） 氯丁橡胶（CR） 乙丙橡胶（ 乙丙橡胶（EPDM） ）
按来源和 用途分
合成 橡胶
丁腈橡胶（ 丁腈橡胶（NBR） ） 硅橡胶（ 硅橡胶（SiR） ） 特种合成橡胶 氟橡胶（ 氟橡胶（FPM） ） 聚氨酯橡胶（ ） 聚氨酯橡胶（PU）
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5.1 概述
橡胶的发展历史
（2）合成橡胶的发现和应用 ） 1900，确定了天然橡胶的结构——合成橡胶成为可能； ，确定了天然橡胶的结构 合成橡胶成为可能； 合成橡胶成为可能 1932，前苏联使丁钠橡胶工业化，之后相继出现了氯丁、 ，前苏联使丁钠橡胶工业化，之后相继出现了氯丁、 丁腈、丁苯橡胶； 丁腈、丁苯橡胶； 19世纪 年代，Zeigler-Natta催化剂的发现，导致合成 世纪50年代 催化剂的发现， 世纪 年代， 催化剂的发现 橡胶的新飞跃，出现了顺丁、乙丙、异戊橡胶； 橡胶的新飞跃，出现了顺丁、乙丙、异戊橡胶； 1965-1973，出现了热塑性弹性体，即第三代橡胶； ，出现了热塑性弹性体，即第三代橡胶； 茂金属催化剂给橡胶工业带来新的革命，现在已合成了 茂金属催化剂给橡胶工业带来新的革命， 茂金属乙丙橡胶等新型橡胶品种； 茂金属乙丙橡胶等新型橡胶品种； 环氧化、接枝、共混、动态硫化等技术的采用， 环氧化、接枝、共混、动态硫化等技术的采用，橡胶向 着高性能化、功能化特种化方向发展。 着高性能化、功能化特种化方向发展。
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5.1 概述 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。 早在 世纪，南美洲人即已开始利用野生天然橡胶。 世纪 1496，哥伦布第二次到美洲，发现橡胶树； ，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 年法国人孔达米纳参加法国科学院赴南美考察队， 年法国人孔达米纳参加法国科学院赴南美考察队 树流出的胶乳可固化为具有弹性的物质。 树流出的胶乳可固化为具有弹性的物质。 1823，英国人麦金托什创办第一个橡胶防水布厂 橡胶工业的开始； ，英国人麦金托什创办第一个橡胶防水布厂—— 橡胶工业的开始； 同期，英国人Hancock发现橡胶通过两个转动滚筒的缝隙反复加工，可 发现橡胶通过两个转动滚筒的缝隙反复加工， 同期，英国人 发现橡胶通过两个转动滚筒的缝隙反复加工 以降低弹性，提高塑性。这一发现奠定了橡胶加工的基础， 以降低弹性，提高塑性。这一发现奠定了橡胶加工的基础，他被公认为世 界橡胶工业的先驱。 界橡胶工业的先驱。 1839，Goodyear发现硫磺可使橡胶硫化 发现硫磺可使橡胶硫化——奠定橡胶加工业的基础； 奠定橡胶加工业的基础； ， 发现硫磺可使橡胶硫化 奠定橡胶加工业的基础 1888，Dunlop发明充气轮胎 发明充气轮胎——橡胶工业真正起飞； 橡胶工业真正起飞； ， 发明充气轮胎 橡胶工业真正起飞 1904，Mote采用碳黑对橡胶进行增强。 采用碳黑对橡胶进行增强。 ， 采用碳黑对橡胶进行增强
5.1 概述
橡胶的特征
大分子构象变化 带来的熵弹性。 带来的熵弹性。
高弹性：在外力作用下具有较大的弹性形变， 高弹性：在外力作用下具有较大的弹性形变，最高 弹性形变 可达1000%，除去外力后变形很快恢复； 可达 ，除去外力后变形很快恢复； 柔软性好、硬度低； 柔软性好、硬度低； 具有高分子材料的共性：粘弹性、绝缘性、 具有高分子材料的共性：粘弹性、绝缘性、环境老 化性、密度小。 化性、密度小。