橡胶基础知识
橡胶基础知识
橡胶基础知识橡胶是一种天然或合成材料,具有各种特殊性质,因此被广泛用于各种领域。
它具有弹性,抗腐蚀性,耐磨损性,抗折断性和压缩性等性质。
在汽车工业、医药工业、建筑业等多个领域中,橡胶都有非常广泛的应用。
橡胶的基本结构橡胶的基本结构是由聚合而成的长链分子。
在聚合反应中,化学物质将分子结合在一起,形成高分子量聚合物。
聚合物的不同项目之间的结构有所不同,导致聚合物性质的显著变化。
橡胶的聚合物是由多个单体结构组成的,这个单体结构与橡胶的性质有关。
橡胶的天然来源橡胶的自然来源是橡胶树。
橡胶树的一种叫做毒蓖树,其种子中富含乳白色的液体,名为乳汁。
这种乳汁可以被提炼成天然橡胶。
天然橡胶是一种极富弹性的材料,它可以被拉伸和挤压,恢复原始形状和大小,而不会失去其物理性质。
橡胶的合成来源人造橡胶是通过化学合成而制成的。
它由石油或天然气聚合生成的聚合物组成。
合成橡胶可以被制成各种类型,以适应不同的应用领域。
不同种类的橡胶1. 天然橡胶天然橡胶是通过从橡胶树的乳汁中提取制得的。
这种橡胶具有很高的弹性,弯曲和扭曲性能,但其机械性能很低,不能经受高温和高压。
2. 丁基橡胶丁基橡胶是一种合成橡胶,具有很好的抗温性和耐油性能。
因此,这种橡胶通常用于机械密封和管道密封等高温和高压环境。
3. 丁腈橡胶丁腈橡胶具有良好的耐油和抗性能,可以在低温环境环境下表现出色。
4. 氟橡胶氟橡胶是一种用于温度范围较广的高性能橡胶。
它具有良好的耐化学性,耐高温性和耐油性能,因此经常应用于制造高性能密封件和管道。
5. 氯丁橡胶氯丁橡胶通常用于制造工业密封件和橡胶板。
由于它的耐化学性和耐油性能较高,可以在苛刻的环境和化学物质下工作。
6. 丙烯酸酯橡胶丙烯酸酯橡胶通常用于制造长寿命和高强度的橡胶制品。
它具有良好的抗切割性和高弹性,因此经常用于制造轮胎和其他高重负荷的制品。
总之,橡胶是用于各个领域的关键材料。
了解橡胶的基本知识对于正确使用橡胶及其性能的确定均是非常重要的。
橡胶材料基础
橡胶材料基础一、引言橡胶作为一种重要的工程材料,在各个领域都有着广泛的应用。
本文将对橡胶的种类、性质、加工工艺、配方与性能、老化与防护以及环保与回收等方面进行详细介绍,以帮助读者更好地了解和掌握橡胶材料的基础知识。
二、橡胶种类与性质1. 天然橡胶:天然橡胶是从橡胶树中提取的天然高分子材料,具有优良的弹性和耐磨性,主要用于制造轮胎、橡胶管、橡胶鞋等产品。
2. 合成橡胶:合成橡胶是由石油化工原料经过聚合反应制成的,种类繁多,如丁苯橡胶、顺丁橡胶、氯丁橡胶等。
合成橡胶具有优良的耐高温、耐油、耐腐蚀等性能,广泛应用于工业领域。
三、橡胶的加工工艺1. 炼胶:将天然或合成橡胶与其他辅助材料进行混合、捏合,使其具有一定的塑性和弹性。
2. 压延:将炼好的胶料压成一定形状的薄片或薄膜。
3. 压出:将胶料通过模具压成各种形状的制品。
4. 硫化:将橡胶制品在一定温度和压力下进行加热,使其发生交联反应,提高其力学性能和使用寿命。
四、橡胶的配方与性能1. 配方:根据制品的性能要求,选择合适的橡胶、助剂和填料,通过合理的配方设计,获得所需的性能。
2. 性能:橡胶材料具有弹性、耐磨性、耐疲劳性、耐高温性、耐油性等性能特点,适用于不同领域的应用。
五、橡胶的老化与防护1. 老化:橡胶在使用过程中,由于受到氧气、臭氧、紫外线等环境因素的影响,会发生性能下降的现象。
2. 防护:为了减缓橡胶的老化,可以采取以下措施:选择合适的配方、控制加工工艺、避免长时间暴露在恶劣环境中等。
六、橡胶的环保与回收1. 环保:随着环保意识的提高,越来越多的橡胶制品采用环保型配方和加工工艺,减少对环境的污染。
2. 回收:对于废弃的橡胶制品,可以通过回收再利用的方式降低资源浪费和环境污染。
回收方法包括物理回收和化学回收两种,根据不同情况选择合适的回收方式。
七、结论本文对橡胶材料的基础知识进行了详细介绍,包括种类与性质、加工工艺、配方与性能、老化与防护以及环保与回收等方面。
橡胶加工基础知识培训
炼胶车间基础知识培训第一章:生胶与原材料一、生胶二、配合剂第二章:半成品胶料的生产一、配料二、塑炼三、炼胶四、翻胶五、不合格胶料对制品的影响第三章:工业卫生第四章:安全生产第一章生胶与原材料一、生胶生胶是橡胶制品的主要原材料,常用的生胶主要有:天然胶(NR)、丁腈胶(NBR)、氯丁胶(CR)、三元乙丙胶(EPDM)、顺丁胶(BR)、硅胶(Q)、氟胶(FKM)、丙烯酸脂胶(ACM)、再生胶(RR)等。
其中氟胶、丙烯酸脂胶、丁腈胶、氯丁胶耐油性能好,属耐油性橡胶;三元乙丙胶耐老化性能极佳,在阳光下曝晒3年不见裂纹;氯丁胶具有优良的阻燃性;硅橡胶的耐温性能最宽,可在(-100~300℃)范围内使用。
二、配合剂1、补强剂凡在胶料中主要起补强作用的填料叫做补强剂.常用补强剂有:高耐磨碳黑(HAF)、通用碳黑(GPF)、半补强碳黑(SRF)、快压出碳黑(FEF)、喷雾碳黑、2#气相百碳黑、沉淀白碳黑等等。
2、填充剂凡是在胶料中主要起填充作用的填料叫填充剂。
常用的填充剂有:轻质碳酸钙(CaCo3)、陶土、软木糠等。
3、硫化剂在一定条件下,能使橡胶发生硫化的物质称为硫化剂。
常用的硫化剂有:硫磺(S)、过氧化二异丙苯(DCP)、二硫化四甲基秋兰姆(TMTD)、3#硫化剂、TCY等。
4、促进剂凡能加快硫化反应速度,缩短硫化时间,降低硫化反应温度,减少硫化剂用量,并能够提高或改善硫化胶的物理机械性能的配合剂,称为硫化促进剂。
常用促进剂有:促D、促M、促DM、促TT、促CBS、促BZ、促PZ、促DTDM、促Na—22等等。
它们用量虽少,但对硫化速度具有重要作用。
5、硫化活性剂硫化活性剂又称助促进剂,它的作用是加入橡胶中参与硫化反应过程,提高促进剂的活性,使促进剂进一步充分发挥其最大的促进作用。
常用活性剂有:氧化锌(ZnO)、硬脂酸(SA)等。
6、防焦剂防焦剂也叫硫化迟缓剂.它的作用是使胶料在加工过程中不发生早期硫化现象,但又不妨碍在硫化温度下充分发挥促进剂的作用,从而提高了胶料加工操作的安全性。
橡胶培训教学计划
橡胶培训教学计划第一部分:橡胶基础知识1. 橡胶的起源与历史- 橡胶的起源及发现历史- 橡胶的应用与发展2. 橡胶的分类与特性- 天然橡胶- 合成橡胶- 橡胶的特性与用途3. 橡胶加工工艺- 橡胶的生产工艺- 橡胶的加工方式- 橡胶的成型与硫化第二部分:橡胶材料与成型工艺1. 橡胶材料的性能与应用- 影响橡胶材料性能的因素- 橡胶材料的应用领域- 橡胶配方设计原则2. 橡胶成型工艺- 橡胶模具设计- 橡胶成型工艺流程- 橡胶成型设备的选择与维护3. 橡胶硫化工艺- 橡胶硫化原理- 橡胶硫化工艺参数- 橡胶硫化工艺中的常见问题与解决方法第三部分:橡胶制品的质量控制与检测1. 橡胶制品的质量控制体系- 橡胶制品的质量标准- 橡胶制品的质量控制流程- 橡胶制品的质量评估与改进2. 橡胶制品的检测方法- 橡胶制品的物理性能测试- 橡胶制品的化学性能测试- 橡胶制品的尺寸与外观检测第四部分:橡胶工艺与设备维护1. 橡胶生产过程中的安全与环保- 橡胶生产过程中的安全风险与防范措施- 橡胶生产过程中的环保要求与措施- 橡胶生产过程中的职业卫生与健康保护2. 橡胶生产设备的维护与保养- 橡胶生产设备的日常维护- 橡胶生产设备的故障排除与修理- 橡胶生产设备的定期检验与保养第五部分:橡胶行业的发展与趋势1. 橡胶行业的国际发展现状- 全球橡胶行业的发展概况- 主要橡胶生产国家与地区的概况- 橡胶行业的国际贸易形势2. 橡胶行业的发展趋势与机遇- 橡胶行业的技术与设备发展趋势- 橡胶行业的产品与市场发展趋势- 橡胶行业的未来发展机遇与挑战以上为橡胶培训教学计划的大纲,具体内容涵盖了橡胶的基础知识、材料与成型工艺、质量控制与检测、工艺与设备维护、以及行业的发展与趋势等方面,通过系统的培训学习,帮助学员掌握橡胶生产加工的相关知识与技能,提高其在橡胶行业中的竞争力和实际操作能力。
橡胶技术基础知识问答
橡胶技术基础知识问答一)什么是橡胶老化?在表面上有哪此表现?答:在橡胶及其制品的加工、储存和使用过程中,由于内外因素的综合作用,橡胶的理化性能和机械性能逐渐退化,最终失去使用价值。
这种变化被称为橡胶老化。
表面上表现为龟裂、发粘、硬化、软化、粉化、变色、长霉等。
影响橡胶老化的因素有哪些?引起橡胶老化的因素有:a)氧和氧与橡胶中的橡胶分子发生自由基链式反应,分子链断裂或过度交联,导致橡胶性能的变化。
氧化是橡胶老化的重要原因之一。
b臭氧、臭氧的化学活性氧高得多,破坏性更大,它同样是使分子链发生断裂,但臭氧对橡胶的作用情况随橡胶变形与否而不同。
当作用于变形的橡胶(主要是不饱和橡胶)时,出现与应力作用方向直的裂纹,即所谓“臭氧龟裂”;作用于变形的橡胶时,仅表面生成氧化膜而不龟裂。
c)热:升高温度会导致橡胶热开裂或热交联。
但热的基本功能是活化。
提高氧的扩散速率,激活氧化反应,从而加速橡胶的氧化反应速率,这是一种常见的老化现象——热氧老化。
d)光:光波越短、能量越大。
对橡胶起破坏作用的是能量较高的紫外线。
紫外线除了能直接引起橡胶分子链的断裂和交联外,橡胶因吸收光能而产生游离基,引发并加速氧化链反应过程。
经外线光起着加热的作用。
光作用其所长另一特点(与热作用不同)是它主要在橡表面进生。
含胶率高的试样,两面会出现网状裂纹,即所谓“光外层裂”。
e)机械应力:在机械应力的反复作用下,橡胶分子链断裂,形成游离荃,引发氧化链式反应,形成机械力化学过程。
分子链的机械断裂和氧化过程的机械活化。
哪一个有优势取决于它的条件。
此外,在压力下很容易导致臭氧破裂。
f)水分:水分的作用有两个方面:橡胶在潮湿空气淋雨或浸泡在水中时,容易破坏,这是由于橡胶中的水溶性物质和清水荃团等成分被水抽提溶解。
水解或吸收等原因引起的。
特别是在水浸泡和大气曝露的交替作用下,会加速橡胶的破坏。
但在某种情况下水分对橡胶则不起破坏作用,甚至有延缓老化的作用。
g)其他因素:化学介质、变价金属离子、高能辐射、电、生物等。
橡胶基础知识
4.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。
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3.国内橡胶工业的发展概况
我国从1904年开始在雷州半岛等地种植NR,50年代将橡胶树北移种 植成功,并在云南、广西等地大面积种植,现在,我国NR产量占世界第 四位。
1915年,在广州建立第一个橡胶加工厂—广州兄弟创制树胶公司,生产鞋底 1919年,在上海建立清和橡皮工厂
1)塑炼:降低生胶的分子量,增加塑性,提高可加工性。
2)混炼:使配方中各个组分混合均匀,制成混炼胶。
3)压延:混炼胶或与纺织物、钢丝等骨架材料通过压片、压型、贴合、 擦胶、贴胶等操作制成一定规格的半成品的过程。
4)压出:混炼胶通过口型压出各种断面的半成品的过程,如内胎、胎面、 胎侧、胶管等。
5)硫化:橡胶加工的最后一道工序,通过一定的温度、压力和时间后, 使橡胶大分子发生化学反应产生交联的过程。
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我国橡胶工业从50年代后开始飞速发展,逐渐形成了以上海的正泰、 大中华,青岛的橡胶二厂,黑龙江的桦林橡胶厂为中心的橡胶工业 格局号称橡胶界的四大家族。其中正泰、大中华生产胶鞋、胶带, 胶二和桦林生产轮胎。到1990年止,全国县级以上的橡胶企业就有 1000多家,产值180亿元,约占全国工业总产值的1.5%,约占化工工 业总产值的25%。90年代,我国橡胶工业得到了蓬勃发展,个体、 私营橡胶企业如雨后春笋般发展起来,仅山东省大小橡胶企业就有 1000多家,青岛市有几百家,96年以后由于受气候等因素的影响, 世界NR的产量锐减,致使NR的价格飞涨,橡胶工业的发展受到一 定程度的影响,但在国内工业总产值、化工工业总产值中仍然占有 相当比重。橡胶企业主要集中在北京、上海、山东、沈阳、贵阳、 重庆、牡丹江等地。我院为我国橡胶工业的发展作出了突出贡献, 为橡胶工业培养了近万名人才,许多毕业生已成为各个橡胶企业的 负责人和骨干技术人员。
橡胶基础知识
第一章概论一、橡胶的作用橡胶是一种高分子弹性体,是重要的战略物资和经济物质。
橡胶与国民经济与人民生活密切相关,对我国农业、工业、国防、科学技术、交通运输、人民生活都起着极为重要的作用。
二、橡胶工业开展史人类使用橡胶已有二百多年历史。
1770年,人们开始用橡胶树上自然凝固的橡胶来制造文具橡皮等。
1823年在英国建立了世界上第一个橡胶工厂,它将橡胶溶于有机溶剂中,然后涂在布上,生产发防水胶布。
1826年汉考克〔Hancock〕发现橡胶反复通过两个转动圆筒的缝隙后,弹性下降,易于加工,从而诞生了专用橡胶设备,为现代橡胶加工方法奠定了根底。
直到1839年美国科学家固特异〔Goodyear〕发现了橡胶可用硫黄硫化方法改善其强度、弹性与耐温性后,橡胶才真正进入工业化生产阶段,开辟了橡胶制品广泛应用的前景。
1880年邓录普〔Dunlop〕发明了充气轮胎,利用橡胶制造轮胎,使橡胶制品从雨衣、雨鞋等日常用品转入以轮胎、胶带等工业用品为主,使橡胶工业突飞猛进地开展起来。
我国橡胶工业仅有几十年的历史,1917年萌芽于##,建立起第一个小型橡胶厂,以后相继在##、##、##等地建立起小型橡胶工厂。
经过几十年的开展,到今天橡胶工业已成为我国化学工业的重要组成局部,橡胶消耗量居世界首位,产品品种已达到四万种以上,是世界上橡胶制品的生产大国。
三、橡胶制品的分类橡胶制品通常分五大类,即轮胎、管带、工业用品、胶鞋与其他〔文化、医疗卫生、日常用品等〕。
四、橡胶制品生产根本工艺高弹性是橡胶特有的性质,这种高弹性增加了产品制造的困难,生胶需要经过加工,才能制成各种各样的制品。
同时,单纯的橡胶,其性能是不十分完善的,为了提高制品的使用性能,改善加工性能,节约生胶,降低本钱,必须在生胶中参加各种配合剂。
其胶料的组成,可概括五个体系。
主体材料:生胶、橡胶代用品硫化体系:硫化剂、促进剂、活性剂、防焦剂补强与填充体系:补强剂、填充剂增塑与软化体系:增塑剂、塑解剂、软化剂防护体系;化学防老剂、物理防老剂其他性能体系:着色剂、发泡剂、芳香剂、其他专用配合剂橡胶制品生产的根本工艺过程包括塑炼、混炼、压延、压出、成型、硫化六个根本工序,如下图。
橡胶的基础知识
橡胶的基础知识1、关于橡胶硫化橡胶根据橡胶原料和配合剂的种类、配比以及生产工艺的不同,会有很大的区别。
根据各种实际使用要求,橡胶的种类和配合剂的选择是非常重要的。
比如汽车轮胎需要高强度、耐屈服、耐磨耗;油封件需要耐油、耐热;内胎需要耐气体透过性能,等等。
决定硫化橡胶特性的主要因素是橡胶原料。
当然为了得到橡胶弹性的硫化剂、其他的辅助剂、软化剂、防老化剂等,也是影响橡胶特性的因素。
但是充分理解橡胶原料的特征是最重要的。
通过硫磺或其他架桥剂,橡胶分子之间互相结合形成立体的纲目结构,一般称之为硫化或架桥。
通过这种硫化/架桥,橡胶产生了弹性。
生胶料硫化橡胶2、橡胶的配合剂·硫化剂硫磺、过氧化物、etc ·硫化促进剂M、DM、CZ、TS、TT ·硫化促进助剂ZnO、硬脂酸、etc ·防老化剂·辅助剂碳黑、硅石、etc ·填充剂碳酸钙、etc ·软化剂、可塑剂·粘着剂·加工助剂·其他3、硫化橡胶的物理性能·基本物理性能拉伸强度(T B)伸长率(EB)拉伸应力(M100、M300)抗撕裂强度(TR)硬度(HS)·耐久寿命的性能老化性能(TB、EB等的保持率)压缩永久变形(C-set)·受环境影响的性能低温性能耐油性(浸泡试验)耐药品性(浸泡试验)·特殊性能粘着力(剥离试验)·其他4、橡胶的种类5、橡胶的特性1)NR天然橡胶、IR异戊橡胶优点·由于是纯橡胶,机械强度良好·橡胶弹性很大、作动时发热小·润滑性能优·抗撕裂强度是各种橡胶中最大的·耐寒性良好缺点·耐油性很差·与其他通用合成橡胶相比,耐磨耗性差·耐热老化性不够2)SBR丁苯橡胶优点·在通用橡胶中,有耐油性等少许优点·相比NR,耐热性、耐老化性、耐磨耗性优缺点·耐寒性是通用橡胶中最差的·橡胶弹性有点低、作动发热大·相比NR,撕裂强度低3)BR顺丁橡胶优点·橡胶弹性是各种原胶料中最大的·耐磨耗性优·耐寒性优缺点·抗撕裂强度低、容易产生碎屑·相比NR、SBR,机械强度低4)CR氯丁橡胶优点·难燃、粘着性能优·有着与NR相近的弹性·耐候性、耐氧性、耐热性比普通橡胶优·纯胶料时也具备充分的机械强度缺点·耐寒性差·耐水性、电气绝缘性差5)NBR丁晴橡胶优点·耐油性极优是具有代表性的耐油性合成橡胶·机械强度优缺点·耐寒性差·耐氧性差·对极性溶剂的耐溶剂性差6)EPDM乙丙橡胶优点·耐候性、耐氧性、耐热性非常好·耐药品性很好、对极性溶剂的耐溶剂性也好·耐寒性、耐水性、电气特性优缺点·耐油性同NR,很差·作动发热有点大·抗撕裂强度稍差7)IIR丁基橡胶优点·耐气体透过性能特别好·耐候性、耐氧性、耐热性优·反弹性是橡胶中最小的,冲击吸收特性优·耐水性、耐药品性优·电气绝缘性优缺点·橡胶弹性不够,耐磨耗性差·相比EPM、EPDM,耐热性、耐氧性差8)CSM氯磺化聚乙烯橡胶优点·有着与EPDM相同的耐氧性、耐热性·有着与EPDM相近的耐药品性·与CR相近的中等程度的耐油性·电气绝缘性稍优缺点·具有塑料的特性、物理性能的温度依存性较大·压缩永久变形大9)U尿烷橡胶优点·可以制造从软质到硬质海绵、从软质到硬质橡胶·耐磨耗性、机械特性优·耐油性、耐氧性优缺点·耐湿热性差·有加水分解性,耐水性、耐药品性差·作动发热会储留在内部10)Q硅酮橡胶优点·耐寒性、耐热性极优是从高温(约230℃)到低温(约-60℃)唯一能使用的橡胶·耐溶剂性、耐氧性、耐候性优缺点·高温饱和水蒸气下会发生分解重合、发生劣化·价格高·机械强度低、特别是抗撕裂强度差·强酸、强碱下弱11)FKM氟橡胶优点·耐热性和硅酮胶相同,非常好·耐油性、耐化学药品性极优·对含有芳香族、脂肪族、卤化物的,有特别好的耐溶剂性·有难燃型,耐气体透过性与IIR相同缺点·价格比同类特殊橡胶高出一截·强碱下很弱·在含有低分子量的醚、脂、酮类下较弱·耐寒性差6、橡胶的耐油性、耐药品性1)耐油性一般耐油性比较好的是FKM、NBR、多硫化橡胶等,显著较差的是NR、IR、SBR、BR、IIR、EPDM等,CR、CSM、丙烯橡胶、尿烷橡胶则属于中间位置。
橡胶基础知识
橡胶基础知识橡胶是一种不断发展的工程材料。
从自然橡胶发展到合成橡胶,再到高分子弹性体,橡胶的种类越来越多,应用范围也越来越广。
橡胶的定义是一种高分子化合物,具有高度的可拉伸性和可回弹性。
橡胶在应用中广泛地使用在密封、减震、气垫、橡胶软管、轮胎、橡胶地垫、橡胶管道、橡胶破碎机橡胶零件等方面。
其中,汽车轮胎、皮革、印刷墨汁、自行车胎和人造橡胶等应用最为广泛的橡胶产品。
橡胶的分类有两种,一种是天然橡胶,另一种是合成橡胶。
天然橡胶是由橡胶树中的乳液提取而来,是一种高分子有机成分,其中又包含了约98%的高分子碳水化合物及少量的蛋白质、油脂和灰分。
而合成橡胶则是通过人工合成的高分子化合物,具有与天然橡胶相似的性质,但是比天然橡胶优良的特性是合成橡胶的种类和特性更灵活,可以根据需要进行改良和提高,不仅能适用于不同的业务领域,而且具有更广泛的市场需求。
关于橡胶的物理性质,其品质与物水的机械性能、耐热性和抗老化性能有关。
而橡胶的化学性能则和各类有机溶剂、硝酸、氢氧化物等有关。
一般来说,橡胶的耐候性能、抗紫外线、抗氧化、抗臭氧、耐酸碱性较大程度上取决于其化学构成,这个特性对长期使用的橡胶制品具有非常重要的意义。
橡胶由于其高分子化学构成,具有许多特殊性质,如在变形时可以恢复原来的形状,也可以随变形而变形,在机械应力作用下表现出接近弹性的性质。
橡胶还具有非常高的抗寒性,因为在低温下还可以保持较大的伸长量。
此外,橡胶也具有耐化学腐蚀和耐高温性的特点,使得他们在航空、飞行器和汽车等领域得到了广泛的应用。
关于橡胶的加工过程,橡胶一般不适用于单独作为材料来应用,需要经过一定的加工过程后才能使用到它的全部优良特性。
橡胶加工主要包括几个过程,如混炼、成型、硫化和后处理等。
其中混炼是指将橡胶与其他添加剂(如填料和增塑剂)混合在一起,使之成为胶体。
橡胶经过混炼之后,可以被用于成型,如挤出成型、压缩成型、注射成型等,使之成为所需要的产品,而硫化过程则是将成型后的橡胶制品加热,在硫化质量控制下使其形成三维网络结构,这个过程使得橡胶制品具有出色的耐用性和抗热性。
橡胶部分作业指导书
橡胶部分作业指导书第一章橡胶部分的基础知识橡胶是一种重要的工业原料,被广泛用于制造各种产品。
它具有良好的弹性和耐磨损性,广泛应用于汽车轮胎、输送带、橡胶鞋等领域。
本章将介绍橡胶的起源、种类以及其在工业中的基本性质。
一、橡胶的起源橡胶最早源于橡树。
橡树是一种常绿乔木,生长在热带和亚热带地区。
当橡树的树干被切割后,它会分泌一种乳状液体,这就是我们熟知的乳胶。
经过一系列加工,乳胶可以制成橡胶制品。
二、橡胶的种类目前,市场上常见的橡胶主要有天然橡胶和合成橡胶两种。
1. 天然橡胶是从橡胶树中提取的橡胶。
它具有良好的弹性与韧性,适用于制造高强度的橡胶制品。
然而,由于天然橡胶的产量有限,价格较高。
2. 合成橡胶是通过人工合成的橡胶。
它可以根据需要具备特定的性能,如耐油性、耐磨性等。
合成橡胶的成本相较于天然橡胶较低,而且生产过程易于控制。
三、橡胶的基本性质橡胶具有以下几个基本性质:1. 弹性:橡胶的最大特点就是其良好的弹性。
它可以在受力后恢复原状,而不会永久变形。
2. 耐磨性:橡胶具有很高的耐磨性,在与其他材料摩擦时不易磨损,因此广泛应用于制造轮胎等产品。
3. 耐腐性:橡胶对于有机溶剂和许多化学物质具有较好的耐腐性。
这也使得橡胶在各种环境中都能够保持其性能。
4. 导电性:橡胶是一种绝缘材料,但也有一些特殊类型的橡胶具有导电功能,可以在电子领域应用。
了解橡胶的基础知识对于进一步学习和应用橡胶材料非常重要。
接下来的章节将介绍橡胶材料的加工方法和常见应用。
第二章橡胶的加工方法橡胶是一种可塑性较高的材料,可以通过不同的加工方法来制造不同形态的橡胶制品。
本章将介绍常见的橡胶加工方法以及每种方法的特点。
一、橡胶的挤出成型挤出是一种常见的橡胶加工方法。
通过将橡胶放入挤出机中,通过机械作用,使橡胶通过模具挤出成型。
挤出成型适用于制作各种形状的橡胶制品,如密封件、管道等。
二、橡胶的压延成型压延成型是将橡胶材料放入到压延机中,通过压力和温度的作用使其变形,并压制成所需形状的方法。
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橡胶基础橡胶是高弹性的高分子材料,由于橡胶具有其他材料所没有的高弹性,因而也称做弹性体,其基本特性如下:1 有橡胶状弹性。
2 具有粘弹性。
3 有减震缓冲的作用。
4 对温度依赖大5 具有电绝缘性。
6 有老化现象。
7 必须进行硫化。
8 必须加入配合剂9 比重小,硬度低,柔软性好,透气性差。
一. 橡胶的应用最早在制鞋业中:1.历史可以远溯至1492年哥伦布发现美洲新大陆,早期的探险家发现印地安人使用巴西橡胶树之胶乳(天然橡胶)来制作"胶鞋",防止脚被蛇虫叮咬,之後18世纪後期至19世纪初期,天然橡胶开始在欧洲用于胶管雨衣,胶鞋,但材料遇热变软发粘,遇冷变硬脆裂,实用价值不大.2.1839年,美国人固特异(C.Goodyear)发明了橡胶的硫化,硫化後橡胶产生本质的飞跃,性能大幅度提高.此橡胶大底在制鞋业中获得了广泛应用,随著橡胶工业的发展,丁苯橡胶等人工合成橡胶由于其性能突出,1951年後开始引入制鞋业大量使用. 至今固特异的产品标识还是一支长着翅膀的小皮靴。
一、天然橡胶(NR)1 来源1. 野生橡胶:由野生树木植物采制的橡胶。
银色橡胶菊,野藤橡胶等也属此类。
2. 栽培橡胶:主要是三叶橡胶树。
3. 橡胶草橡胶。
一公顷可收150-200KG。
4. 杜仲胶:由杜仲树的枝叶根茎中提取。
常温下无弹性,软化点高,比重大,耐水性好。
可做塑料用。
1 天然橡胶制造和分级标准。
1. 烟片胶:消耗量占天然橡胶的80%。
按照质量分为六个等级:RSSIX;RSS1#;RSS2#;RSS3#;RSS4#;RSS5#。
质量按顺序降低。
2. 绉胶片:1)白绉胶==>质量最好2)褐绉胶==》质量普通3) 毛绉胶==》质量最差3. 马来西亚标准胶。
品质稳定,杂质少,纯度高,国际标准.4.专用天然橡胶1 恒粘(CV):加入0.15-4%的盐酸氢胺,使橡胶门尼值保持在60+-5度。
生热低,耐屈挠性和耐磨性好,为制造高速轮胎重要原料。
2 低粘(LV)橡胶:门尼值为45+-5度,可以不经过素炼直接混炼。
3 轮胎橡胶4 充油天然橡胶:低温防滑性好。
5 易操作橡胶(SP)和接枝橡胶(MG)5.环氧化天然橡胶ENR环氧化天然橡胶ENR是含有环氧结构的天然橡胶。
具有优良的气密性,当环氧化程度达到70%时,和丁基橡胶具有相同的气密性。
具有良好的耐油性。
良好的防滑性能。
天然橡胶主要应用: 轮胎,防震,输送皮带,制鞋业,乳胶应用.天然橡胶未经素炼目尼值比较高(70-80),流动性也差(不易卷附于辊筒之上).所以必须经过素练,降低胶料MOONEY(45+-5)值,才可使用.素炼方法:1.密炼机混炼6分钟后于22"开炼机薄通三次,24hr后检验硬度45-50度为合格.2.开炼机素炼。
最少薄通15次。
加入塑解剂M/DM,可缩短一半时间。
特性: 优点:<1>止滑性,撕力,拉力较好;耐刺穿性好。
耐低温性好。
<2>门尼值低素炼时易卷附于辊筒之上,说明其抓力较好,利用此特点常用风胶洗车.缺点:<1>因天然橡胶含杂质故品质不稳定,着色性差,<2>延伸率,磨耗差,300%拉力比较差.<3>温度高于15度,磨耗差于丁苯橡胶。
二、丁苯橡胶(SBR)丁苯橡胶是丁二烯和苯乙烯经共聚合制得的橡胶。
英文缩写是SBR。
是产量最大的通用合成橡胶,有乳聚丁苯橡胶、溶聚丁苯橡胶。
世界丁苯橡胶生产能力中约87%使用乳液聚合法,通常所说的丁苯橡胶主要是指乳聚丁苯橡胶。
乳聚丁苯橡胶又包括高温乳液聚合的热丁苯与低温乳液聚合的冷丁苯。
前者于1942年工业化,目前仍有少量生产,主要用于水泥、粘合剂、口香糖、以及某些织物包覆与模塑制品及机械制品。
通常所说的丁苯橡胶主要是指低温乳液聚合法生产的丁苯橡胶,1947年工业化,它有较高的耐磨性和很高的抗张强度,良好的加工性能,以及其它综合性能,是目前产量最大、用途最广的合成橡胶品种。
溶聚丁苯橡胶(SSBR)是丁二烯与苯乙烯在烃类溶剂中,在丁基锂催化剂存在下聚合制得。
80年代后期生产的第二代溶聚丁苯橡胶滚动阻力优于乳聚丁苯橡胶和天然橡胶,抗湿滑性优于顺丁橡胶,耐磨性也好,可以满足轮胎高速、安全、节能、舒适的要求,用其制造轮胎比乳聚丁苯橡胶节油3%~5%。
丁苯生胶是浅黄褐色弹性固体,密度随苯乙烯含量的增加而变大,耐油性差,但介电性能较好;生胶抗拉强度只有20-35千克力/厘米2,加入炭黑补强后,抗拉强度可达250-280千克力/厘米2;其黏合性﹑弹性和形变发热量均不如天然橡胶,但耐磨性﹑耐自然老化性﹑耐水性﹑气密性等却优于天然橡胶,因此是一种综合性能较好的橡胶。
丁苯橡胶是橡胶工业的骨干产品,它是合成橡胶第一大品种,综合性能良好,价格低,在多数场合可代替天然橡胶使用,主要用于轮胎工业,汽车部件、胶管、胶带、胶鞋、电线电缆以及其它橡胶制品。
1.分类高温丁苯橡胶50度聚合低温丁苯橡胶充油丁苯橡胶含加工油,易加工,较耐寒,成本低。
但是耐磨耗性比不充油丁苯橡胶差50%以上。
充碳黑丁苯橡胶加有碳黑,混炼时电能消耗少。
充树脂丁苯橡胶加有树脂,物性优于普通丁苯橡胶。
2.特性:与天然橡胶相比:·丁苯橡胶具有良好的耐老化性,耐磨性,耐热性,耐臭氧性和耐油性。
·弹性,强度,耐屈挠龟裂,耐撕裂,耐寒性差。
·制品在多次变形时发热增大。
·硫化速度慢,硫化曲线平坦,胶料不容易焦烧和过硫,在硫化体系中需要使用较多的促进剂。
·胶料粘着性差,应该使用增粘剂。
丁苯橡胶加工过程中压延,压出变形率大,较难于加工。
丁苯橡胶(苯乙烯,丁二烯共聚物)(如:SBR 1502,1205,1430,1904/SBR1006/1008/1009/)外观浅褐色,微具苯乙烯气味,存在顺式-1.4.反式-1.4。
纯SBR机械性差,需配合大量昂贵的补强剂.并且促进剂用量需要比天然橡胶高1/3左右。
聚合方法:乳化和溶液聚合两种.三、顺丁橡胶\\聚丁二烯橡胶(BR)丁二烯在聚合时由于条件不同可产生不同类型的聚合物。
高顺式聚丁二烯橡胶1960年在国外正式投入工业生产,我国于1967年工业生产。
这种橡胶习惯上称为顺丁橡胶。
它是一个大品种的合成橡胶,主要用于轮胎工业。
由于顺丁橡胶性能优越,成本较低,所以在橡胶生产中一直占有重要地位。
(1)聚丁二烯橡胶的分类聚丁二烯橡胶主要按制法分类:溶聚:1.高顺式聚丁二烯橡胶(顺式96%-98%,镍、钴、稀土催化剂)2.低顺式聚丁二烯橡胶(顺式35%-40%,锂催化剂)3.超高顺式聚丁二烯橡胶(顺式98%以上)4.低乙烯基聚丁二烯橡胶(乙烯基8%,顺式91%)5.中乙烯基聚丁二烯橡胶(乙烯基35%-55%)6.高乙烯基聚丁二烯橡胶(乙烯基70%以上)7.低反式聚丁二烯橡胶(反式9%,顺式90%)8.反式聚丁二烯橡胶(反式95%以上,室温为非橡胶态)乳聚:乳聚聚丁二烯橡胶本体聚合:丁钠橡胶(已淘汰),还有少量进口在应用。
(2)顺丁橡胶的结构顺丁橡胶含顺势1,4-结构为96%~98%,反式1,4-结构1%~2%,1,2-结构1%~2%。
顺丁橡胶是结晶性橡胶,但结晶能力不强,所以自补强能力较小。
另外,顺丁橡胶的结晶对应变得敏感性低,这也是使顺丁橡胶的自补强性比天然橡胶的低得多的原因之一。
(3)顺丁橡胶的性能由于顺丁橡胶的分子结构主要是顺式1,4-结构,分子排列规整,所以其弹性比天然橡胶还好。
顺丁橡胶的玻璃化温度Tg=-105℃,故它的低温物理性能很好,耐寒温度低于-55℃。
弹性是通用橡胶中最好的一种。
耐热性与天然橡胶相同,都为120℃,但耐热老化性能却优于天然橡胶。
拉伸强度比天然橡胶、丁苯橡胶都低,因此必须加入炭黑等补强剂。
撕裂强度也比天然橡胶低,抗湿滑性能不好,用于轮胎胎面、鞋底时,在湿路上易打滑。
顺丁橡胶的耐磨性优异,滞后损失小,生热低,这对制品在多次变形下的生热和永久变形的降低都十分有利。
顺丁橡胶在混炼前不需要塑炼。
混炼胶的压出性能良好,适于注压成型,但粘着性差。
顺丁橡胶对加工温度的变化较敏感,当开炼机辊温在60℃以上时,胶料易脱辊,给加工带来一定的困难。
一般需要与天然橡胶或丁苯橡胶并用,以改善工艺加工性能。
顺丁橡胶的冷流性较大,这对生胶的包装、贮存和半成品的存放都提出了较高的要求。
(4)顺丁橡胶的用途主要用于制造轮胎,还可用于制造耐磨制品(如胶鞋、胶辊)、耐寒制品和防震制品,可作为塑料的改性剂。
顺丁橡胶可与多种橡胶并用。
制造乘用汽车轮时,可与丁苯橡胶并用,并用量为35%~50%。
制造载重汽车轮胎胎面时,常与天然橡胶并用,并用量为25%~50%。
用于重型越野汽车轮胎胎面时,天然橡胶75份,顺丁橡胶25份较好。
用于胶布时,一般与丁苯橡胶并用,并用量为15%~30%。
用于制造轮胎胎侧时可与氯丁橡胶并用,以提高耐低温性能。
顺丁橡胶也可与氯磺化聚乙烯并用。