单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,橡胶基础知识,一、关于橡胶的几个概念,1.,橡胶：,ASTM-D1566,中定义如下，橡胶是一种材料，它在大的形变下，能迅速而有力恢复其形变，能够被改性定义中所指的改性实质是指硫化2.,硫化：橡胶的线型大分子通过化学交联而构成三维网络结构的化学变化过程3.,生胶：尚未被硫化交联的橡胶，由线型大分子或者带支链的线型大分子构成4.,混炼胶：,配合剂混合于块状、粒状和粉末状生胶中的未交联状态,且具有流动性的胶料5.,硫化胶：使混炼胶在一定的时间、温度、压力下发生交联反应后的橡胶橡胶分子链硫化前后网络结构示意图,A.,生胶,B.,硫化胶,二、橡胶的分类,1.,按来源结构和用途分类,天然橡胶,合成橡胶,通用合成橡胶,特种合成橡胶,丁苯橡胶（,SBR,）,顺丁橡胶（,BR,）,丁腈橡胶（,NBR,）,丁基橡胶（,IIR,）,乙丙橡胶（,EPDM,）,氟橡胶（,FKM,）,硅橡胶（,MVQ,）,丙烯酸酯橡胶（,ACM,）,氯磺化聚乙烯（,CSM),2.,按化学结构分类,碳链橡胶,不饱和非极性橡胶,天然橡胶（,NR),丁苯橡胶（,SBR,）,顺丁橡胶（,BR,）,异戊橡胶（,IR,）,不饱和极性橡胶,丁腈橡胶（,NBR,）,氯丁橡胶（,CR,）,饱和非极性橡胶,乙丙橡胶（,EPDM,）,饱和极性橡胶,丁基橡胶（,IIR,）,氟橡胶（,FKM,）,丙稀酸酯橡胶（,ACM,）,氯磺化聚乙烯（,CSM,）,杂链橡胶,硅橡胶（,MVQ,）,聚硫橡胶（,T,）,3.,按形态分类,按形态分类,固体橡胶,液体橡胶,粉末橡胶,4.,按交联方式分类,化学交联的传统橡胶,热塑性弹性体,热塑性弹性体,(TPE),是常温下表现出硫化橡胶性能,而在高温下可进行塑化,且可用塑料加工机械进行成型的高分子材料。
三、橡胶的配合,橡胶的配合是指：根据成品的性能要求，考虑加工工艺性能的要求和成本诸因素，把生胶和各种配合剂组合在一起的过程配合体系,1.,生胶,2.,硫化体系,3.,补强填充体系,4.,增塑体系,5.,防护体系,1.,生,胶,胶,种,种,类,类,2.,硫,化,化,体,体,系,系,作,用,用,：,：,与,与,橡,橡,胶,胶,大,大,分,分,子,子,起,起,化,化,学,学,作,作,用,用,使,橡,橡,胶,胶,线,线,性,性,大,大,分,分,子,子,交,交,联,联,形,成,成,空,空,间,间,网,网,络,络,结,结,构,构,提,高,高,性,性,能,能,稳,定,定,形,形,状,状,.,(1),硫,化,化,剂,剂,:,橡,胶,胶,分,分,子,子,间,间,的,的,交,交,联,联,助,助,剂,剂,一,般,般,采,采,用,用,硫,硫,磺,磺,及,及,含,含,硫,硫,化,化,合,合,物,物,，,，,部,部,分,分,合,合,成,成,橡,橡,胶,胶,也,也,采,采,用,用,金,金,属,属,氧,氧,化,化,物,物,，,，,过,过,氧,氧,化,化,物,物,，,，,合,合,成,成,树,树,脂,脂,，,，,胺,胺,类,类,皂,皂,盐,盐,。
2),硫,化,化,促,促,进,进,剂,剂,:,加,快,快,硫,硫,化,化,速,速,度,度,缩,短,短,硫,硫,化,化,时,时,间,间,提,高,高,物,物,理,理,机,机,械,械,性,性,能,能,.,按,硫,硫,化,化,速,速,度,度,快,快,慢,慢,分,分,为,为,：,：,氨,氨,基,基,甲,甲,酸,酸,盐,盐,类,类,、,、,秋,秋,兰,兰,姆,姆,类,类,、,、,噻,噻,唑,唑,类,类,、,、,次,次,磺,磺,酰,酰,胺,胺,类,类,和,和,胍,胍,类,类,常,见,见,举,举,例,例,如,如,下,下,：,：,氨,基,基,甲,甲,酸,酸,盐,盐,类,类,:ZDC,ZDMC,秋,兰,兰,姆,姆,类,类,:TMTD,TMTM,噻,唑,唑,类,类,:M,DM,次,磺,磺,酰,酰,胺,胺,类,类,:NOBS,CZ,DZ,胍,类,类,:D,(3),硫,化,化,促,促,进,进,助,助,剂,剂,(,活,化,化,剂,剂,):,活,化,化,胶,胶,料,料,体,体,系,系,主,要,要,有,有,氧,氧,化,化,锌,锌,(ZnO),和,脂,脂,肪,肪,酸,酸,.,(4),硫,化,化,延,延,迟,迟,剂,剂,(,防,焦,焦,剂,剂,):,常,用,用,的,的,防,防,焦,焦,剂,剂,有,有,芳,芳,香,香,族,族,有,有,机,机,酸,酸,及,及,N-,环,己,己,基,基,硫,硫,代,代,邻,邻,苯,苯,二,二,甲,甲,酰,酰,亚,亚,胺,胺,(CTP),3.,补,强,强,填,填,充,充,体,体,系,系,补强填,充,充体系,提高胶,料,料物理,机,机械性,能,能,.,(1),炭黑,:,炭黑的,主,主要牌,号,号,(ASTM),N110(SAF),俗称,:,超耐磨,炭,炭黑,;,平均粒,径,径,19nm,N220(ISAF),俗称,:,中超耐,磨,磨炭黑,;,平均粒,径,径,23nm,N330(HAF),俗称,:,高耐磨,炭,炭黑,;,平均粒,径,径,29nm,N550(FEF),俗称,:,快压出,炭,炭黑,;,平均粒,径,径,42nm,N660(GPF),俗称,:,通用炭,黑,黑,;,平均粒,径,径,60nm,炭黑粒,子,子表面,模,模型,炭黑聚,集,集体的,透,透射电,子,子显微,镜,镜照片,补强性,填,填充剂,对,对橡胶,补,补强性,的,的大小,与橡胶,和,和填充,剂,剂的结,合,合力,(,相互作,用,用,),、补强,剂,剂在橡,胶,胶中的,分,分散状,态,态关系,密,密切。
2),白炭黑,超微细,粒,粒子的,二,二氧化,硅,硅,外观呈,白,白色,其配合,胶,胶料的,拉,拉伸强,度,度,耐磨性,不,不如炭,黑,黑,但可用,于,于白色,制,制品或,浅,浅色制,品,品,.,（,3,）无机,填,填料：,对,对橡胶,增,增容，,降,降低成,本,本，但,与,与橡胶,的,的结合,力,力较差,，,，降低,胶,胶料的,物,物理机,械,械性能,碳酸钙,、,、陶土,、,、硅藻,土,土、滑,石,石粉、,云,云母粉,等,等4.,增塑体,系,系,增塑剂,通,通常是,一,一类分,子,子量较,低,低的化,合,合物，,加,加入胶,料,料中能,降,降低橡,胶,胶分子,链,链间作,用,用力，,使,使粉末,状,状配合,剂,剂很好,的,的浸润,，,，从而,改,改善混,炼,炼工艺,，,，使配,合,合剂分,散,散均匀,，,，混炼,时,时间缩,短,短，节,约,约能耗,，,，并能,降,降低混,炼,炼过程,中,中的升,热,热现象,，,，同时,它,它能增,加,加胶料,的,的可塑,性,性、流,动,动性、,黏,黏着性,，,，便于,压,压延，,压,压出和,成,成型增塑剂,分,分类,（,1,）石油,系,系增塑,剂,剂：常,用,用的有,石,石蜡,(,油）、,环,环烷烃,、,、芳香,烃,烃。
2,）煤焦,油,油系增,塑,塑剂：,常,常用的,有,有古马,隆,隆树脂,，,，煤焦,油,油3,）松油,系,系增塑,剂,剂：松,焦,焦油、,松,松香等,（,4,）脂肪,油,油系增,塑,塑剂：,常,常用的,有,有硬脂,酸,酸和油,膏,膏5,）合成,增,增塑剂,：,：邻苯,二,二甲酸,酯,酯类，,环,环氧类,、,、含氯,类,类和磷,酸,酸酯类,（,（后,两,两种为,耐,耐燃性,增,增塑剂,),常,见,见的有,DOP,DBP,5.,防护体,系,系,老化的,概,概念：,橡,橡胶在,加,加工存,储,储和使,用,用过程,中,中，由,于,于受到,光,光、热,、,、氧、,金,金属元,素,素、腐,蚀,蚀介质,等,等外界,因,因素的,影,影响，,使,使其发,生,生物理,或,或化学,变,变化，,导,导致性,能,能逐渐,下,下降，,防,防护剂,能,能起到,抑,抑制或,延,延迟老,化,化的作,用,用影响橡,胶,胶老化,的,的外部,因,因素,:,物理因,素,素,:,热,光,电,应力,变形,化学因,素,素,:,氧,臭氧,SO,2,H,2,S,NOx,酸,碱,及金属,离,离子等,.,生物因,素,素,:,微生物,(,霉菌,细菌,),等,1.,老化导,致,致的最,常,常见的,外,外观变,化,化：变,软,软、发,粘,粘、变,硬,硬、变,脆,脆、龟,裂,裂、发,霉,霉、变,色,色、失,光,光、粉,化,化等。
2.,使用性,能,能逐渐,变,变坏表,现,现为：,强,强度降,低,低、弹,性,性消失,、,、电绝,缘,缘性下,降,降，耐,磨,磨性降,低,低3.,在老化,过,过程中,分,分子结,构,构发生,以,以下变,化,化：,（,1,）分子,链,链降解,（,2,）分子,链,链之间,产,产生交,联,联,（,3,）主链,或,或侧链,的,的改性,常见的,几,几种防,老,老剂,防老剂,4010,防老剂,4020,防老剂,RD,防老剂,2246,防老剂,264,上述各,配,配合体,系,系中，,进,进一步,细,细分还,会,会有许,多,多品种,及,及类别,，,，且各,自,自的机,理,理不同,另外,随,随着橡,胶,胶工业,的,的发展,，,，各种,加,加工助,剂,剂及功,能,能材料,应,应用越,来,来越广,泛,泛，诸,如,如塑解,剂,剂、分,散,散剂、,增,增粘剂,、,、着色,剂,剂、发,泡,泡剂、,隔,隔离剂,和,和阻燃,剂,剂等四、橡,胶,胶的加,工,工,对于一,般,般的橡,胶,胶，不,论,论做什,么,么制品,均,均必须,经,经过炼,胶,胶和硫,化,化两个,加,加工过,程,程常用的,加,加工方,式,式：,1.,塑炼,2.,混炼,3.,压延,4.,压出,5.,硫化,1.,塑炼,目的：,降,降低橡,胶,胶的分,子,子量，,增,增加胶,料,料塑性,，,，提高,加,加工性,能,能的工,艺,艺过程,。
常用的,加,加工设,备,备有开,炼,炼机、,密,密炼机,和,和挤出,机,机开炼机,密炼机,2.,混炼,目的：,使,使配合,剂,剂混入,到,到胶料,中,中，并,且,且均匀,分,分散，,制,制成混,炼,炼胶的,加,加工过,程,程常用加,工,工设备,开,开炼机,、,、密炼,机,机开炼机,混,混炼的,模,模拟图,1,未混入,配,配合剂,和,和填充,剂,剂的包,辊,辊胶,;2,4,混入配,合,合剂和,填,填充剂,的,的堆积,胶,胶,;3,浮动的,堆,堆积胶,;5,高速拉,伸,伸力和,高,高剪切,力,力的粉,碎,碎及混,合,合分散,开炼机,炼,炼胶时,影响开,炼,炼机炼,胶,胶的主,要,要因素,:,胶温、,填,填胶容,量,量、辊,温,温、辊,距,距、辊,速,速、辊,筒,筒速比,、,、配合,剂,剂添加,顺,顺序及,其,其分别,所,所需的,时,时间和,全,全工序,结,结束时,间,间等密炼机,混,混炼,密炼机,混,混炼与,开,开炼机,混,混炼的,不,不同点,密炼机,混,混炼基,本,本上继,承,承了开,炼,炼机的,混,混炼方,法,法,但两者,之,之间仍,存,存在以,下,下不同,点,点,即,:,密炼机,混,混炼是,在,在密闭,的,的混炼,室,室中进,行,行的,所以看,不,不见混,炼,炼状态,(,变化,);,密炼机,混,混炼是,在,在密闭,状,状态下,进,进行的,所以可,防,防止橡,胶,胶的氧,化,化老化,;,密炼机,转,转子,混炼示,意,意图,并用胶,料,料在开,炼,炼机里,混,混炼花,费,费的时,间,间很,长,而用密,炼,炼机则,可,可在短,时,时间内,完,完成,;,密炼机,混,混炼因,混,混炼时,间,间短,而橡胶,温,温度,上升幅,度,度大,所以多,半,半采用,两,两段混,炼,炼,即,:,(a),在生胶,中,中加入,除,除硫化,剂,剂、促,进,进剂等,硫,硫化体,系,系以外,的,的配合,剂,剂进行,混,混炼。
这,这种工,艺,艺称为,一,一段混。