橡胶加工工艺学复习及答案

橡胶加工工艺学复习及答案

绪论

1. 橡胶材料的定义、基本特点、应用领域

橡胶材料的定义：橡胶是高分子材料的一种；常温下的高弹性是橡胶材料的独有特征．是其他任何材料所不具备的，因此橡胶也被称为弹性体

基本特点：（1）具有高弹性（2）具有粘弹性（3）具有缓冲减震作用（4）具有电绝缘性

（5）具有温度依赖性（6）具有老化现象（7）必须进行硫化

应用领域：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

2．相关概念：橡胶、生胶、混炼胶、硫化胶

橡胶：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

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。

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。

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。

第一章生胶1. 橡胶的分类：按照来源、形态、交联方式、化学结构分

（1）按来源与用途分天然橡胶，合成橡胶（2）按外观形态分固体，液体，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）按化学结构分碳链橡胶，杂链橡胶

2. 天然橡胶与合成橡胶在品种、产量、性能和用途上的对比

生胶类型品种产量性能用途宽广

天然橡胶较少较低综合性能好较窄

合成橡胶较多较高特种性能好较广

3. 天然橡胶（NR）：分子结构、自补强性（原因）、性能（非极性、耐寒、耐热、弹性、机械性能、

绝缘性好、化学性能等）

分子结构：

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。

天然橡胶的性能：（1）耐寒性好（2）耐热性不是很好（3）弹性较高，在通用胶中仅次于顺丁橡胶（4）机械强度高（斯格林强度：未硫化橡胶的拉伸强度）(5)是非极性物质，是一种较好的绝缘材料(6)良好的耐化学药品性及一般溶剂作用，耐稀酸、稀碱，不耐浓酸、油，耐水性差

(7)NR 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; NR 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）。

4. 聚丁二烯橡胶（顺丁胶、BR ）：结构、特性（不饱和、非极性、耐寒性好、弹性、耐磨性等，无自补强性，强度低） CH 2CH C 3CH 2CH ］［n

分子结构：

特性(1)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。(2)非极性橡胶，耐油性差(3)结晶性橡胶，无自补强作用，强度低 (4)弹性高（最高）；耐低温（Tg= –105℃）；耐磨（Tg有关）；生热小(5)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（6）较易冷流

5. 丁苯橡胶（SBR）：丁二烯、苯乙烯共聚而成；特性（不饱和、非极性、耐气透性、耐磨性等）丁二烯和苯乙烯（70：30）的共聚物。为浅黄褐色弹性体

分子结构：

特性：（1）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。

（2）非极性橡胶，耐油性差（比NR 稍好）（3）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。（4）耐磨性，耐气透性良好（5）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。

6. 聚异戊二烯橡胶（异戊橡胶，IR）：合成天然橡胶

根据所用催化剂的不同分为钛型（高顺式）和锂型（中顺式）。

性能（与NR相比）：（1）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。（2）耐水性、电绝缘性及耐老化性比NR好（3）易于塑炼，流动性优于NR，但对填料的分散性及粘着性比NR差。

7. 乙丙橡胶：特性（耐腐蚀、化学稳定性、电绝缘性等）、二元乙丙橡胶（EPM）需如何硫化？分子结构式：

特性：（1）饱和性橡胶，耐热、耐老化、耐化学腐蚀性优秀，化学稳定性极高。

（2）非极性橡胶，耐油性差。（3）非结晶性橡胶，无自补强性，需补强。（4）弹性好(仅次于NR，BR)，耐冲击性能好(分子上为单键)，耐热水（5）电绝缘性相当好(5)可用硫磺来硫化，也可用过氧化物来硫化，但二元乙丙橡胶只能用过

氧化物来硫化。（6）硫化速度慢，与其他不饱和橡胶并用难，自粘性及互粘性较差，加工性能不好

8. 丁基橡胶（IIR）：哪两种单体共聚、特性

IIR由异丁烯与少量异戊二烯单体在低温下（约-100 ℃）共聚而成。呈白色或灰白色半透明状分子结构

特性：（1）饱和性橡胶，耐热、耐臭氧、耐化学腐蚀性能优良。（2）非极性橡胶，耐油性差。（3）结构较规整，伸长时能结晶（Tg= - 65 ℃）强度较高。（4）具有优异的气密性

（5）良好的绝缘性能（体积电阻大），减震消音（6）硫化速度慢（双键少），并用性能差，

粘着性差，易生热，弹性较小。

9. 氯丁橡胶（CR）、不饱和、极性橡胶，硫化（金属氧化物）

分子结构

特性

（1）不饱和性橡胶，化学性质稳定，耐老化性能优良。（2）极性橡胶，耐油耐溶剂性能优良，气密性、粘着性好，有导电性。（3）易结晶性（Tg=-43℃），有自补强作用，有自熄性，

阻燃，贮存稳定性差，对温度敏感，需用金属氧化物（ZnO、MgO）来硫化。

(4)弹性较低，耐寒性较差，低温使用不理想。（极性橡胶共同点）

10. 丁腈橡胶（NBR）：丁二烯、丙烯腈共聚而成

分子结构

特性；（1）非结晶、不饱和的极性橡胶，强度低。（2）优异的耐油、耐溶剂性。（3）耐热，耐老化，耐磨性较好。（4）耐气透性良好（有极性的缘故），但电绝缘性不好，属于半导体

（5）弹性、耐寒性、耐屈挠性、抗撕裂性较差11. 硅橡胶（Q）：使用的温度范围、无毒无味、相当好的稳定性、硫化方式；氟橡胶耐发烟硫酸.性能1）非碳链饱和性橡胶，能结晶，弹性、耐寒性、耐热性、耐老化性及耐腐蚀性好。

硅橡胶是所有橡胶中使用温度范围最宽的。（2）无毒无味，具有生理惰性，有相当好的稳定性。（3）强力低，耐酸碱性不好，需用白炭黑补强，不能用硫黄硫化，而是用过氧化物进行交联。

氟橡胶（FPM）