橡胶技术网培训,第一讲生胶

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1、徐州工业职业技术学院材料学院 主讲： 聂恒凯 联系电话：13952236247 办公室电话：0516-85782788 电子信箱：niehk998,2019年10月20日,第一讲 生胶,橡胶加工基本工艺包括：橡胶配制工艺、塑炼工艺、混炼工艺、压延工艺、压出（挤出）工艺和硫化工艺等。 橡胶基本原材料包括：生胶（天然橡胶和合成橡胶）、硫化体系、防护体系、填充补强体系、软化增塑体系、其它特殊助剂与骨架材料等。 常见制品：轮胎、输送带、密封圈、日用橡胶制品、胶鞋、工程橡胶制品等。,2019年10月20日,贵公司的产品主要使用什么橡胶？你对于他们的性能有何认识？目前生胶价格过高，是否考虑替代材料？。,第

2、一讲 生胶的选择,2019年10月20日,第一讲 生胶的选择,2019年10月20日,橡胶的三个特点： 橡胶的第一大特征弹性模量非常小，形变量大。 橡胶以及弹性体的第二大特征，是它具有相当好的耐气透性以及耐各种化学介质和电绝缘的性能。 橡胶的第三大特征在于它能与多种材料物质并用、共混、复合，由此进行改性，以得到良好的综合性能。,第一讲 生胶的选择,2019年10月20日,二、橡胶的分类方法 目前橡胶（包括塑料改性的弹性体）的种类已不下100种之多。如果按牌号估算，实际上已超过1000种。其分类大致如下。 (1)按制取来源与方法,第一讲 生胶的选择,2019年10月20日,第二节 天然橡胶 任务

3、：轮胎选用什么样的天然橡胶？普通输送带选用什么类型的天然橡胶：彩色鞋底生产选用什么类型天然橡胶？（考虑性能、价格和基本工艺） 一、天然橡胶的来源和采集 天然橡胶是从天然植物中采集并经过加工而得到的一种高弹性体，主要是巴西橡胶树适合赤道附近的南纬5。北纬5。现在可以北移到北纬18o20 o。东南亚马来西亚、泰国、印尼等都有生产，我国也有大面积种植,主要分别在海南和云南，我国天然橡胶总产量达到近50万吨。,第一讲 生胶的选择,2019年10月20日,2019年10月20日,2019年10月20日,固体天然橡胶的品种以及制法 烟胶片：一般用于轮胎等高级制品。 绉胶片：分为胶乳绉胶片和杂胶绉胶片 颗粒

4、橡胶或标准马来西亚橡胶：有以新 鲜胶乳制得和以胶杯凝胶等杂胶制得，易 加工耐老化性差。 其它品种 风干胶：用热空气代替烟熏得到用于彩色 制品、轮胎胎侧,二、固体天然橡胶的品种制法和分级方法,第一讲 生胶的选择,2019年10月20日,2、分级方法： 国际天然橡胶分级方法：根据生胶的制造方法以及外观质量分为八个品种35个等级 烟胶片：（RSS）NO,1X、NO,1、NO,2、NO,3、NO,4、NO,5及等外七个等级， 七个等级，质量依次降低。 绉胶片：共分为十个等级其中包括薄白绉胶片O,1X、O,1；浅色绉胶片（薄、厚）两类各有NO,1X、NO,1、NO，2、NO,3之分，号数越大，黄色程度越

5、深。以杂胶为原料生产的胶园褐绉胶片（薄、厚）两类各有NO,1X、NO,2X、NO，3X等六个等级，号数越大，褐色程度越深，质量越差。,第一讲 生胶的选择,2019年10月20日,马来西亚标准橡胶分级方法：此法是以天然橡胶的理化性能为分级依据，现已为国际所广泛采用。其中以机械杂质和塑性保持率（PRI）为分级的重要指标。 PRI：表示生胶的氧化性能和耐高温操作性能的一项指标，其数值等于生胶经过14030min热处理后的平均塑性值与原塑性值的百分比数又称为抗氧指数。PRI大生胶的抗氧化性好但塑炼时可塑性增加慢。PRI小氧化性大，塑炼速度快。,第一讲 生胶的选择,2019年10月20日,我国天然橡胶分

6、级方法 国产天然生胶主要有烟胶片、风干胶片、绉胶片和颗粒胶。分级方法有两种，即片状胶的分级方法和天然生胶理化性能分级法。 根据生胶的外观质量，烟胶片分为一、二、三、四、五级等外六个等级；白绉胶片和浅色绉胶片共分为六个等级，即薄白绉胶片特一级、一级和薄浅色绉胶片特一级、一级、二级、三级；风干胶片分为一、二及等外三个等级；颗粒胶分为5号、10号、20号和50号等四个等级。,第一讲 生胶的选择,2019年10月20日,四、天然橡胶的化学成分,第一讲 生胶的选择,2019年10月20日,五、NR的性能 （1）化学性质：不饱和橡胶可以进行加成反应，氢原子的取代反应。因此天然橡胶可以进行硫化，与氧气、臭氧

7、发生氧化裂解反应，也可以进行氯化、溴化及环化反应。 密度0.913、淡黄色固体、常温为弹性体状态,第一讲 生胶的选择,2019年10月20日,（2）天然橡胶具有很好的综合物理机械性能 优异的高弹性、易加工性130140开始流动，150160变成粘度很大的流体，200开始分解270剧烈分解0以下弹性降低，-70-72变脆。 为结晶性橡胶，具有自补强性； 此外天然橡胶还有很好的耐屈挠疲劳性能，滞后损失小生热量低，撕裂强度高、耐磨性和耐寒性好以及良好的气密性、防水性、电绝缘性和绝热性。耐酸碱性好不耐浓强酸。,第一讲 生胶的选择,2019年10月20日,（3）天然橡胶具有良好的加工工艺性能 表现为容易

8、进行塑炼、混炼、压延、压出、粘贴成型等，可以制成胶浆可以进行硫磺硫化。 原因是：结构的原因 甲基推电子性使得甲基氢原子活性增大易于塑炼断裂；分子量分布宽高分子量级分分子链易断裂，低分子级分具有增塑作用 凝胶的存在有利于工艺性能的提高。收缩率低半成品表面光滑、挺性高。 缺点：不耐老化，易硫化返原，耐油耐非极性溶剂性差易燃,第一讲 生胶的选择,2019年10月20日,天然橡胶主要生产轮胎、运输带、胶管、胶鞋、海绵制品、一般其他橡胶制品电线电缆和多数橡胶制品，是应用最广的橡胶。,第一讲 生胶的选择,2019年10月20日,1.天然橡胶一般采用普通硫磺硫化体系 2.硫黄使用量1.52.5份，氧化锌5份

9、，硬脂酸13份 3.促进剂可以选用噻唑类（M、DM）、次磺酰胺类（CZ、NOBS、NS、DZ）、秋兰姆类（TMTD、TMTM）等。 4.NR可以采用硫给予体硫化，用DTDM替代硫黄硫化。,2019年10月20日,第一讲 生胶的选择,2019年10月20日,第三节 异戊橡胶 一异戊橡胶的物理性质 透明弹性体，比天然橡胶纯净，凝胶含量少，无杂质，相对密度0.91g/cm3，玻璃化温度-70，易溶于苯、甲苯等有机溶剂。 因为透明性好因此可以做彩色或浅色制品,第一讲 生胶的选择,2019年10月20日,二、性能： (1)质量均一，纯度高。硫化速度稳定。 (2)塑炼时间短，混炼加工简便。 (3)无色透明

10、，适用于浅色配方和药用配方。 (4)膨胀和收缩小。 (5)流动性好。（注射成型特别好） 缺点：纯胶胶料的强伸性能低。异戊橡胶屈服强度、拉伸强度比天然橡胶低，挺性差，半成品存放过程中容易变形，造成装模困难，给加工带来了一定的困难。,第一讲 生胶的选择,2019年10月20日,三、异戊橡胶的应用 异戊橡胶能基本代替天然橡胶，用于轮胎、胶带、胶管、鞋和其它工业制品。尤适于制造食品用制品、医药卫生制品及橡胶丝、橡胶筋等日用制品。,第一讲 生胶的选择,2019年10月20日,第四节丁苯橡胶 丁苯橡胶是丁二烯和苯乙烯两种单体共聚二得到的弹性体 一、分类品种 1、按聚合方法分为：高温乳液丁苯橡胶、低温乳液丁

11、苯橡胶、溶液聚合丁苯橡胶 2、按填料品种分为：充油丁苯橡胶、充炭黑丁苯橡胶和充油充炭黑丁苯橡胶等。3、按苯乙烯的投料量分类：丁苯-10、丁苯-30、丁苯-50等其中丁苯-30综合性能最好。,第一讲 生胶的选择,2019年10月20日,第一讲 生胶的选择,2019年10月20日,二、丁苯橡胶的性质、性能、应用 物理性质：低温乳聚丁苯橡胶为浅褐色或白色（非污染型）弹性体，微有苯乙烯气味，杂质少，质量较稳定。其密度因生胶中苯乙烯含量不同而异：如丁苯-10的密度为0.919g /cm3，丁苯-30为0.944g /cm3，能溶于汽油、苯、甲苯、氯仿等有机溶剂中。,第一讲 生胶的选择,2019年10月2

12、0日,性能： （1）由于是不饱和橡胶，可用硫黄硫化，与不饱和胶的并用性能好。 （2）由于分子结构较紧，特别是庞大苯基侧基的引入，使分子间力加大，所以其硫化胶比天然橡胶有更好的耐磨性、耐透气性，但也导致弹性、耐寒性、耐撕裂性（尤其使耐热撕裂性）差，动态生热大，滞后损失大，耐屈桡龟裂性差（指屈桡龟裂发生后的裂口增长速度快）。 （3）由于是碳链胶，取代基属非极性基范畴，因此是非极性橡胶，耐油性和耐非极性溶剂性差。,第一讲 生胶的选择,2019年10月20日,（4）由于是非结晶橡胶，因此无自补强性，纯胶硫化胶的拉伸强度很低，只有25MPa。必须经高活性补强剂补强后才有使用价值，其炭黑补强硫化胶的拉伸强

13、度可 达2528MPa。 （5）由于聚合时控制了相对分子质量在较低范围，门尼黏度值较低，在5060左右，因此可不经塑炼，直接混炼。但由于分子链柔性较差，相对分子质量分布较窄，缺少低分子级分的增塑作用，因此加工性能较差。表现在混炼时，对配合剂的湿润能力差，温升高，设备负荷大；压出操作较困难，半成品收缩率或膨胀率大；成型贴合时自黏性差等。,第一讲 生胶的选择,2019年10月20日,丁苯橡胶是合成橡胶的老产品，品种齐全，应用广泛，加工技术比较成熟。大部分丁苯橡胶用于轮胎工业。其他产品有汽车零件、工业制品、电线和电缆包皮、胶管、胶带和鞋类等。SBR-1500/1502/1712/1778常用（后两种

14、分别填充37.5份芳烃油和环烷油）。 SBR采用高促低硫、主促进剂最好用次磺酰胺类，氧化锌用量低于NR，硫化平坦性特别好，不易焦烧，但生热大。S12.5,主促次磺酰胺类、噻唑类、秋兰姆类，非污染DM/TMTD并用较好，也可以用有效半有效硫化体系。,第一讲 生胶的选择,2019年10月20日,第五节 顺丁橡胶 一、品种类型 顺丁橡胶按照顺式结构含量不同可以分为高顺式（9698%），中顺式（9095%）和低顺式（40%以下）,第一讲 生胶的选择,2019年10月20日,二、性质性能和应用 1.回弹性好滞后损失小动态生热低。具有极好的耐寒性是通用胶中最好的。玻璃化温度为-105，弹性是通用胶中最好的

15、。 2.规整性好摩擦系数小，耐磨性好但抗湿滑性低，为改善抗湿滑性提高反式和1、2结构。 3.可以使用硫黄硫化，易老化耐热氧化性优于天然橡胶 4.柔性好，润湿能力强，可以加入大量的填充补强剂和操作油有利于降低成本。,第一讲 生胶的选择,2019年10月20日,5.虽然是结晶橡胶的由于室温无法结晶因此纯胶硫化胶强度低需要加入补强剂。 6.耐油、耐溶剂性差但流动性好特别适于注射成型 7.工艺性能差易冷流活脱辊自粘互粘性差 8.吸水性低于天然橡胶和丁苯橡胶,第一讲 生胶的选择,2019年10月20日,利用顺丁橡胶上述性能的优点，特别是优异的弹性、耐磨性、耐寒性以及生热低，广泛地用于轮胎制造。所制出的轮

16、胎胎面，在苛刻的行驶条件下，如高速、路面差、气温很低时，可以显著地改善耐磨耗性能，提高轮胎使用寿命。 顺丁橡胶还可以用来制造其它耐磨制品，如胶鞋、胶管、胶带、胶辊等，以及各种耐寒性要求较高的制品。,第一讲 生胶的选择,采用高促低硫富软多炭的配方原则 硫黄使用量：0.31.5，常用1.2份； 促进剂宜用：次磺酰胺类NS、CZ、DIBS，用量0.71.0； 防老剂多用：防老剂4020、RD、防老剂H等，总用量3份； 软化剂用：锭子油、松焦油、三线油、古马隆等。48份,2019年10月20日,第一讲 生胶的选择,2019年10月20日,第六 节氯丁橡胶 世界氯丁橡胶产量2006年为35万吨，我国产量6万吨，国内主要有三家生产企业，分别在山西、四川和山东。氯丁橡胶的有四种结构其中为线形结构结构规整，具有可塑性，为环状聚合物，为支链和桥键聚合物而为体型结构。,第一讲 生胶的选择,2019年10月20日,一、分类品种：硫黄调节型、非硫调节型，粘接型和其它特殊用途型。,第一讲 生胶的