橡胶加工工艺学

1、橡胶加工工艺学 Rubber Processing Technology主讲人：刘继涛主讲人：刘继涛Email：chm_单单 位：济南大学位：济南大学 化学化工学院化学化工学院橡胶加工工艺学橡胶加工工艺学Rubber Processing Technology2橡胶加工工艺学橡胶加工工艺学Rubber Processing Technology3橡胶加工工艺学橡胶加工工艺学Rubber Processing Technology4橡胶加工工艺学橡胶加工工艺学Rubber Processing Technology5橡胶加工工艺学橡胶加工工艺学Rubber Processing Technolo

2、gy绪论一、本课程的内容一、本课程的内容二、本课程的特点二、本课程的特点三、橡胶的定义三、橡胶的定义四、橡胶的特点四、橡胶的特点五、橡胶工业的重要性五、橡胶工业的重要性六、常见概念六、常见概念6橡胶加工工艺学橡胶加工工艺学Rubber Processing Technology绪论7学习目的：学习目的： 通过学习，初步了解本门课程的主要内容，通过学习，初步了解本门课程的主要内容，能正确使用相关术语，并对本门课程产生兴趣。能正确使用相关术语，并对本门课程产生兴趣。 学习重点：学习重点： 橡胶行业中常见的几个概念：橡胶（包括生橡胶行业中常见的几个概念：橡胶（包括生胶和硫化胶）。胶和硫化胶）。 学习

3、难点：学习难点： 生胶和硫化胶概念的区别。生胶和硫化胶概念的区别。橡胶加工工艺学橡胶加工工艺学Rubber Processing Technology绪论8理论基础理论基础: :高分子化学与物理高分子化学与物理橡胶是现代国民经济与科技领域中不可缺少的高分子材料，用途十分广泛。橡胶工业的发展决定着并反映了国民经济和现代高科技领域的橡胶工业的发展决定着并反映了国民经济和现代高科技领域的整体发展水平。整体发展水平。 橡胶加工工艺学橡胶加工工艺学Rubber Processing Technology绪论9一、本课程的内容（共一、本课程的内容（共32学时）学时）以生胶为原料以生胶为原料制造橡胶制品制造

4、橡胶制品1.1.橡胶工艺生产所用的原材料橡胶工艺生产所用的原材料包括生胶、硫化体系配合剂、补包括生胶、硫化体系配合剂、补强填充剂、软化增塑剂、防老剂强填充剂、软化增塑剂、防老剂等原材料等原材料2.2.原材料的配方设计原材料的配方设计3.3.橡胶加工工艺的过程橡胶加工工艺的过程包括塑炼、混炼、压延挤出、成包括塑炼、混炼、压延挤出、成型、硫化等工艺型、硫化等工艺橡胶加工工艺学橡胶加工工艺学Rubber Processing Technology绪论参考书目：1 现代橡胶工艺学，杨清芝主编现代橡胶工艺学，杨清芝主编2 橡胶原材料手册，于清溪主编3 Science and Technology of

5、Rubber4 橡胶及塑料加工工艺，张海、赵素合主编10橡胶加工工艺学橡胶加工工艺学Rubber Processing Technology绪论0 绪论1 生胶2 橡胶的硫化体系3 橡胶的补强与填充体系4 橡胶的老化与防护5 橡胶的增塑体系6 橡胶的塑炼工艺塑炼工艺7 橡胶的混炼工艺混炼工艺8 橡胶的压延工艺压延工艺9 橡胶的挤出工艺挤出工艺11本课程的主要章节橡胶加工工艺学橡胶加工工艺学Rubber Processing Technology绪论二、本课程的特点二、本课程的特点1.1.专业性强专业性强2. 2. 需记忆的东西多：需记忆的东西多： 各种常用生胶的代号、性能、结构。各种常用生胶的

6、代号、性能、结构。 配合剂的品种、分类、性能等。配合剂的品种、分类、性能等。 各工艺过程的工艺条件。各工艺过程的工艺条件。3.3.理论性、实践性强。理论性、实践性强。12橡胶加工工艺学橡胶加工工艺学Rubber Processing Technology绪论三、橡胶的定义三、橡胶的定义橡胶橡胶是高分子材料的一种；是高分子材料的一种； 常温下的高弹性是橡胶材料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，因此橡胶也被称为称为弹性体弹性体。 定义的理解：定义的理解：1 1、一种高分子材料；、一种高分子材料；2 2、它在大的形变下能迅速而

7、有力恢复其形变；、它在大的形变下能迅速而有力恢复其形变；3 3、能够被改性。、能够被改性。13橡胶加工工艺学橡胶加工工艺学Rubber Processing Technology绪论14 线性高分子线性高分子 交联高分子交联高分子改性改性实质实质交联交联硫化硫化习惯习惯交联点交联点 生胶生胶硫化胶硫化胶未硫化的橡胶未硫化的橡胶橡胶加工工艺学橡胶加工工艺学Rubber Processing Technology绪论四、橡胶材料的基本特点四、橡胶材料的基本特点1 1、具有高弹性、具有高弹性 橡胶的弹性模量小，一般在1-9.8Mpa。伸长变形大，伸长率可高达1000，仍表现有可恢复的特性，并能在很宽

8、的温度（-50+150）范围内保持有弹性。2 2、具有粘弹性、具有粘弹性 橡胶是粘弹性体，由于大分子间作用力的存在，使橡胶受外力作用，产生形变时受时间、温度等条件的影响，表现有明显的应力松弛和蠕变现象，有振动或交变应力等周期作用下，产生滞后损失。3 3、具有缓冲减震作用、具有缓冲减震作用 橡胶对声音及振动的传播有缓和作用，可利用这一特点来防除噪音和振动。15橡胶加工工艺学橡胶加工工艺学Rubber Processing Technology绪论164 4、具有电绝缘性、具有电绝缘性 橡胶和塑胶一样是电绝缘材料。5 5、具有温度依赖性、具有温度依赖性 高分子材料一般都受温度影响，橡胶在低温时处于

9、玻璃态变硬变脆，在高温时则发生软化、熔融、热氧化、热分解以至燃烧等。6 6、具有老化现象、具有老化现象如同金属腐蚀、木材腐朽、岩石风化一样，橡胶也会因环境条件变化而发生老化，使性能变坏，使用寿命缩短。7 7、必须进行硫化、必须进行硫化橡胶必须加入硫磺或其它能使橡胶硫化（或交联）的物质，使橡胶大分子交联成空间网状结构，才能得到具有使用价值的橡胶制品，但是热塑橡胶可不必硫化。 橡胶加工工艺学橡胶加工工艺学Rubber Processing Technology绪论五、橡胶工业的重要性五、橡胶工业的重要性1.1.橡胶是重要的工业材料，同时又是重要的战略物资，橡胶是重要的工业材料，同时又是重要的战略物

10、资，在在交通运输、建筑、电子、石油化工、农业、机械、军事、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都获得了广泛的应用。医疗等各个工业部门以及信息产业都获得了广泛的应用。应用广泛。应用广泛。2.2.橡胶的最大用途是在于作轮胎，包括各种轿车胎、载重橡胶的最大用途是在于作轮胎，包括各种轿车胎、载重胎、力车胎、工程胎、飞机轮胎、炮车胎等，一辆汽车约胎、力车胎、工程胎、飞机轮胎、炮车胎等，一辆汽车约需要需要240Kg240Kg橡胶，一艘轮船约需要几吨橡胶，一架飞机需要橡胶，一艘轮船约需要几吨橡胶，一架飞机需要600kg600kg橡胶，一门高射炮约需要橡胶，一门高射

11、炮约需要86Kg86Kg橡胶。橡胶。 17橡胶加工工艺学橡胶加工工艺学Rubber Processing Technology绪论183.3.橡胶的第二大用途是作胶管、胶带、胶鞋等制品，另外橡胶的第二大用途是作胶管、胶带、胶鞋等制品，另外如密封制品、轮船护弦、拦水坝、减震制品、人造器官、如密封制品、轮船护弦、拦水坝、减震制品、人造器官、粘合剂等，范围非常广泛。粘合剂等，范围非常广泛。 有些制品虽然不大，但作用却非常重要有些制品虽然不大，但作用却非常重要 橡胶加工工艺学橡胶加工工艺学Rubber Processing Technology绪论19“挑战者挑战者”号号失事瞬间失事瞬间橡胶密封圈橡胶

12、密封圈橡胶加工工艺学橡胶加工工艺学Rubber Processing Technology绪论20分类分类鞋类鞋类各类轮胎各类轮胎胶管胶管胶带类胶带类工业制品工业制品（杂制品）（杂制品）橡胶加工工艺学橡胶加工工艺学Rubber Processing Technology绪论六、关于橡胶的几个概念六、关于橡胶的几个概念橡胶：橡胶是一种材料，具有特定的使用性能和加工橡胶：橡胶是一种材料，具有特定的使用性能和加工性能，属有机高分子材料性能，属有机高分子材料 生胶生胶 ：没有加入配合剂且尚未交联的橡胶。：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，可以溶于一般由线型大分

13、子或带有支链的线型大分子构成，可以溶于有机溶剂。有机溶剂。 混炼胶混炼胶 ：生胶与配合剂经加工混合均匀且未被交联的：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。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。于溶剂。21橡胶加工工艺学橡胶加工工艺学Rubber Processing Technology第一章

14、生胶22学习要求学习要求概概 述述第一节第一节 天然橡胶天然橡胶第二节第二节 合成橡胶合成橡胶第三节第三节 其它形式橡胶品种其它形式橡胶品种第四节第四节 硫化胶粉和再生胶硫化胶粉和再生胶橡胶加工工艺学橡胶加工工艺学Rubber Processing Technology第一章 生胶23学习目的：学习目的： 生胶和橡胶类似物是橡胶工业最基本的原料。通生胶和橡胶类似物是橡胶工业最基本的原料。通过本章的学习，了解各种生胶的化学组成（结构）和过本章的学习，了解各种生胶的化学组成（结构）和品种类型以及其使用特点。掌握天然胶和主要通用合品种类型以及其使用特点。掌握天然胶和主要通用合成橡胶的特性。成橡胶的特

15、性。学习重点：学习重点： 重点阐明天然橡胶和通用合成胶的化学组成与特重点阐明天然橡胶和通用合成胶的化学组成与特性之间的关系。性之间的关系。 学习难点：学习难点： 生胶的化学组成与特性之间的关系。生胶的化学组成与特性之间的关系。橡胶加工工艺学橡胶加工工艺学Rubber Processing Technology第一章 生胶24 一、橡胶的分类一、橡胶的分类 1.按来源与用途分按来源与用途分 2.按外观形态分按外观形态分 3.按交联方式按交联方式 4.按化学结构分类按化学结构分类概述概述橡胶加工工艺学橡胶加工工艺学Rubber Processing Technology第一章 生胶25 1. 1.

16、按来源与用途分按来源与用途分 天然橡胶天然橡胶 通用合成橡胶通用合成橡胶 合成橡胶合成橡胶 特种合成橡胶特种合成橡胶橡胶加工工艺学橡胶加工工艺学Rubber Processing Technology第一章 生胶26 2.2.按外观形态分按外观形态分 固体（块状及片状）橡胶固体（块状及片状）橡胶 液体橡胶液体橡胶 粉末橡胶粉末橡胶橡胶加工工艺学橡胶加工工艺学Rubber Processing Technology第一章 生胶273.3.按交联方式分按交联方式分 化学交联的传统橡胶化学交联的传统橡胶 热塑性弹性体热塑性弹性体橡胶加工工艺学橡胶加工工艺学Rubber Processing Tech

17、nology第一章 生胶284.4.按化学结构分按化学结构分碳链橡胶碳链橡胶杂链橡胶杂链橡胶不饱和非极性橡胶：不饱和非极性橡胶：NR、SBR、BR、IR不饱和极性橡胶：不饱和极性橡胶：NBR、CR饱和非极性橡胶：饱和非极性橡胶：EPM、EPDM、IIR饱和极性橡胶：饱和极性橡胶：FPM、CPE、 ACM、 丁吡橡胶、丁吡橡胶、 聚乙烯醇橡胶、聚乙烯醇橡胶、 乙烯乙烯-丙烯酸甲酯橡胶丙烯酸甲酯橡胶MVQ、AU、EU、CO、ECO、T橡胶加工工艺学橡胶加工工艺学Rubber Processing Technology第一章 生胶29二、天然橡胶与合成橡胶的比较二、天然橡胶与合成橡胶的比较生胶类型生

18、胶类型品种品种产量产量 性能性能用途宽广用途宽广天然橡胶天然橡胶较少较少较低较低综合性能好综合性能好 较窄较窄合成橡胶合成橡胶较多较多较高较高特种性能好特种性能好 较广较广注：天然胶与某一种合成胶相比则用途较广，注：天然胶与某一种合成胶相比则用途较广，若与整类合成胶相比则用途较窄若与整类合成胶相比则用途较窄橡胶加工工艺学橡胶加工工艺学Rubber Processing Technology第一章 生胶30本节课的主要内容本节课的主要内容: :天然橡胶的发展、来源及分级天然橡胶的组成天然橡胶的组成天然橡胶的结构与性质天然橡胶的结构与性质天然橡胶的配合天然橡胶的应用第一节第一节 天然橡胶天然橡胶天

19、然橡胶天然橡胶重点重点橡胶加工工艺学橡胶加工工艺学Rubber Processing Technology第一章 生胶31一、天然橡胶的发展一、天然橡胶的发展考古发现人类在考古发现人类在1111世纪就开始使用橡胶；世纪就开始使用橡胶；哥伦布和法国科学家哥伦布和法国科学家condaminecondamine对橡胶的认识；对橡胶的认识；英国人马辛托希于英国人马辛托希于l823l823年创办了世界上的第一年创办了世界上的第一个橡胶厂，生产防水布。个橡胶厂，生产防水布。18391839年年GoodyearGoodyear发明了硫化，发明了硫化，18621862年年HoncockHoncock发明了发明

20、了，这两项发明奠定了橡胶加工业的基础。这两项发明奠定了橡胶加工业的基础。 橡胶加工工艺学橡胶加工工艺学Rubber Processing Technology汽车工业的发展极大促进了橡胶工业的发展。汽车工业的发展极大促进了橡胶工业的发展。18881888年年DunloPDunloP发明了充气轮胎。发明了充气轮胎。以后约以后约8080的天然橡胶用于轮胎。的天然橡胶用于轮胎。 我国天然橡胶的发展我国天然橡胶的发展1915年我国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。 1904年我国开始引植解放后人两广、海南、云南等地都有种植。充气轮胎充气轮胎32第一章 生胶橡胶加工工艺学橡胶加工

21、工艺学Rubber Processing Technology19191919年，在上海建立清和橡皮工厂年，在上海建立清和橡皮工厂19271927年，在上海建立正泰橡胶厂，生产胶鞋年，在上海建立正泰橡胶厂，生产胶鞋19281928年，建立大中华橡胶厂，生产胶鞋年，建立大中华橡胶厂，生产胶鞋19371937年，日本在青岛建立现在的青岛橡胶二厂年，日本在青岛建立现在的青岛橡胶二厂 现在我国天然橡胶产量占世界产量第四位。现在我国天然橡胶产量占世界产量第四位。33第一章 生胶橡胶加工工艺学橡胶加工工艺学Rubber Processing Technology1 1、天然橡胶植物：天然橡胶、天然橡胶植物

22、：天然橡胶(NR)(NR)是指从植物中获得的是指从植物中获得的橡胶，地球上能进行生物合成橡胶的植物约有橡胶，地球上能进行生物合成橡胶的植物约有200200多种，多种，但具有采集价值的只有几种但具有采集价值的只有几种: : 其中主要是巴西橡胶树其中主要是巴西橡胶树( (三叶橡胶树三叶橡胶树) ) 其次是银菊、橡胶草、杜仲等。其次是银菊、橡胶草、杜仲等。天然橡胶的来源天然橡胶的来源橡胶跑道34第一章 生胶橡胶加工工艺学橡胶加工工艺学Rubber Processing Technology巴西橡胶树巴西橡胶树树的眼泪树的眼泪35第一章 生胶橡胶加工工艺学橡胶加工工艺学Rubber Processin

23、g Technology1、加工、加工胶乳处理胶乳处理凝凝 固固机械处理机械处理干干 燥燥产品分级包装产品分级包装净化、混合、稀释净化、混合、稀释用甲酸或乙酸凝固用甲酸或乙酸凝固脱水、压绉、造粒脱水、压绉、造粒采用热风穿透干燥法采用热风穿透干燥法36天然橡胶的天然橡胶的加工、品种和分级加工、品种和分级第一章 生胶橡胶加工工艺学橡胶加工工艺学Rubber Processing Technology第一章 生胶 三叶橡胶树产的橡胶：三叶橡胶树产的橡胶： 通用类通用类 特种类特种类 改性类改性类 其他植物产的橡胶：其他植物产的橡胶： 银菊橡胶银菊橡胶 杜仲橡胶杜仲橡胶 372、品种、品种橡胶加工工艺

24、学橡胶加工工艺学Rubber Processing Technology恒粘橡胶恒粘橡胶 它是在制胶时加入了占干胶重量它是在制胶时加入了占干胶重量0.4%0.4%的中性盐酸羟胺或中性硫酸羟胺或氨基脲的中性盐酸羟胺或中性硫酸羟胺或氨基脲等羟胺类化学药剂，使之与橡胶链上的醛等羟胺类化学药剂，使之与橡胶链上的醛基作用，将醛基钝化而抑制生胶贮存硬化，基作用，将醛基钝化而抑制生胶贮存硬化，保持生胶的粘度在一个稳定的范围。保持生胶的粘度在一个稳定的范围。 固定粘度橡胶的主要特点是生胶门尼固定粘度橡胶的主要特点是生胶门尼粘度低而且稳定。粘度低而且稳定。38第一章 生胶橡胶加工工艺学橡胶加工工艺学Rubber

25、 Processing Technology两种分级方法两种分级方法3、分级、分级1.按外观质量分级按外观质量分级 如烟胶片及绉胶片如烟胶片及绉胶片2. .按理化指标分级按理化指标分级理化指标：理化指标：杂质、塑性保持率、塑性初杂质、塑性保持率、塑性初值、氮含量、灰分含量值、氮含量、灰分含量 挥挥发分含量、颜色指数等。发分含量、颜色指数等。39第一章 生胶橡胶加工工艺学橡胶加工工艺学Rubber Processing Technology2 2绉片胶绉片胶35%35%胶乳胶乳过滤除杂质过滤除杂质加水稀释至加水稀释至181820%20%消泡消泡加加NaHSO3NaHSO3漂白防腐漂白防腐加酸凝固

26、加酸凝固轧炼水洗去水溶物轧炼水洗去水溶物压成压成1 12mm2mm片片热空气干燥（热空气干燥（3535，1010天）天）检查分级包装检查分级包装3 3颗粒橡胶颗粒橡胶机械法：胶乳机械法：胶乳过滤过滤稀释稀释澄清滤渣澄清滤渣加酸凝固加酸凝固脱水脱水压片压片压条压条机械造粒机械造粒干燥干燥压紧包装压紧包装化学法：胶乳化学法：胶乳加絮凝剂（加絮凝剂（Al2(SO4)3Al2(SO4)3）离心分离离心分离干干燥燥压紧打包压紧打包 1 1烟片胶烟片胶35%35%胶乳胶乳过滤去杂质过滤去杂质加水稀释至加水稀释至151520%20%消泡澄清滤消泡澄清滤渣渣加加1%1%甲酸凝固（或乙酸）甲酸凝固（或乙酸）除水

27、除水压压3 33.5mm3.5mm薄片薄片薰烟干燥（薰烟干燥（7070，7 78 8天，防止霉变）天，防止霉变）检查分级包装检查分级包装40第一章 生胶橡胶加工工艺学橡胶加工工艺学Rubber Processing Technology二、天然橡胶的化学成分和分子结构二、天然橡胶的化学成分和分子结构1.化学成分化学成分橡胶烃：橡胶烃：92%95%非橡胶物质：非橡胶物质： 蛋白质（蛋白质（2.0%3.0%） 丙酮抽出物（丙酮抽出物（1.5%4.5%） 水分（水分（0.3%1.0%） 水溶物（水溶物（1.0%） 灰分（灰分（0.2%0.5%）41第一章 生胶橡胶加工工艺学橡胶加工工艺学Rubber

28、 Processing Technology2)2)非橡胶成分对橡胶性能的影响：非橡胶成分对橡胶性能的影响： 蛋白质蛋白质：NRNR中的含氮化合物都属于蛋白质。中的含氮化合物都属于蛋白质。（a a）蛋白质有）蛋白质有防止老化防止老化作用；作用；（b b）分解放出氨基酸）分解放出氨基酸促进橡胶硫化促进橡胶硫化；（c c）使橡胶容易吸收水分，易发霉；）使橡胶容易吸收水分，易发霉；（d d）蛋白质的吸水性使制品的绝缘性降低。）蛋白质的吸水性使制品的绝缘性降低。 防老剂防老剂活化剂活化剂42第一章 生胶橡胶加工工艺学橡胶加工工艺学Rubber Processing Technology丙酮抽出物：丙酮

29、抽出物： 指橡胶中能溶于丙酮的物质，指橡胶中能溶于丙酮的物质， 主要是一些高级脂肪酸和固醇类物质。主要是一些高级脂肪酸和固醇类物质。 高级脂肪酸：高级脂肪酸：软化剂、硫化活化剂软化剂、硫化活化剂 磷脂：分解放出游离的胆碱，磷脂：分解放出游离的胆碱，促进硫化促进硫化 甾醇：甾醇：防老剂防老剂 少量的胡萝卜素：物理防老剂（紫外线屏蔽剂）少量的胡萝卜素：物理防老剂（紫外线屏蔽剂） 43第一章 生胶橡胶加工工艺学橡胶加工工艺学Rubber Processing Technology灰分灰分：灰分中主要含磷酸镁、磷酸钙等盐类，有很少量的铜、灰分中主要含磷酸镁、磷酸钙等盐类，有很少量的铜、锰、铁等金属化合

30、物变价金属离子能促进橡胶老化。锰、铁等金属化合物变价金属离子能促进橡胶老化。所以它们的含量应控制。所以它们的含量应控制。 水分水分：对橡胶的性能影响不大，若含量高，可能会使制品产对橡胶的性能影响不大，若含量高，可能会使制品产生气泡。生气泡。 44第一章 生胶橡胶加工工艺学橡胶加工工艺学Rubber Processing Technology 三叶橡胶：三叶橡胶： 杜仲胶、古塔波胶等：杜仲胶、古塔波胶等：C H2C HC3C H2C Hn2、分子结构、分子结构45第一章 生胶橡胶加工工艺学橡胶加工工艺学Rubber Processing Technology第一章 生胶 三叶橡胶绝大多数分三叶橡

31、胶绝大多数分子量在子量在3万万3000万之间，其平均分万之间，其平均分子量约为子量约为70万左右，万左右，分子量分布指数在分子量分布指数在2.810之间。分之间。分子量分布一般为双子量分布一般为双峰。峰。3、分子量及其分布、分子量及其分布46橡胶加工工艺学橡胶加工工艺学Rubber Processing Technology在室温下为无定形体，在室温下为无定形体，1010以下开始结晶，无定形与结以下开始结晶，无定形与结晶共存，晶共存，2525结晶最快。拉伸条件下结晶、无定形与结晶最快。拉伸条件下结晶、无定形与取向结构共存，属于自补强橡胶。取向结构共存，属于自补强橡胶。 自补强性：在不加补强剂的

32、条件下，橡胶能结晶或在拉伸过自补强性：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。如拉伸作用，使本身的强度提高的性质。如拉伸650%650%时，结晶度可时，结晶度可以达到以达到35%35%。 3 3、天然橡胶的聚集态结构、天然橡胶的聚集态结构47第一章 生胶橡胶加工工艺学橡胶加工工艺学Rubber Processing Technology三、天然橡胶的性能三、天然橡胶的性能 1 1天然橡胶的耐寒性好，耐热性不是很好：天然橡胶的耐寒性好，耐热性不是很好：NRNR的

33、的TgTg= -73= -73，在，在-50-50仍具有很好的弹性；仍具有很好的弹性；NRNR加热后慢慢软化，生胶在加热后慢慢软化，生胶在130130140140时开始软化；时开始软化；200200开始分解（变色），开始分解（变色），270270剧烈分解；剧烈分解；其长期使用温度为其长期使用温度为9090，短期最高使用温度为，短期最高使用温度为110110。48第一章 生胶橡胶加工工艺学橡胶加工工艺学Rubber Processing Technology2 2天然橡胶的弹性天然橡胶的弹性 天然橡胶的弹性较高，在通用胶中仅次于顺丁橡胶。天然橡胶的弹性较高，在通用胶中仅次于顺丁橡胶。？天然橡胶良

34、好的弹性原因：？天然橡胶良好的弹性原因：NRNR大分子本身有较高的柔性大分子本身有较高的柔性键易旋转。键易旋转。NRNR分子链侧基少且体积小，对分子链侧基少且体积小，对键的影响小。键的影响小。NRNR为非极性物质，大分子间作用力小。为非极性物质，大分子间作用力小。49第一章 生胶橡胶加工工艺学橡胶加工工艺学Rubber Processing Technology 3 3天然橡胶的机械性能天然橡胶的机械性能 格林强度格林强度：未硫化橡胶的拉伸强度。：未硫化橡胶的拉伸强度。适当的格林强度对于橡胶加工成型是必要的。如轮胎胎面胶适当的格林强度对于橡胶加工成型是必要的。如轮胎胎面胶在成型时要受到较大的冲

35、击，如果强度不够，容易拉断。在成型时要受到较大的冲击，如果强度不够，容易拉断。 各种橡胶的机械强度比较：各种橡胶的机械强度比较：NRIRCRIIRNBRSBRBR天然橡胶机械强度高的主要原因在于它是自补强橡胶，天然橡胶机械强度高的主要原因在于它是自补强橡胶，天然橡胶中微小粒子的紧密凝胶也可能有一定作用。天然橡胶中微小粒子的紧密凝胶也可能有一定作用。 50第一章 生胶橡胶加工工艺学橡胶加工工艺学Rubber Processing Technology4 4天然橡胶的电性能天然橡胶的电性能 天然橡胶是非极性物质，是天然橡胶是非极性物质，是种较好的绝缘材料。种较好的绝缘材料。 5.5.耐化学介质性耐

36、化学介质性NRNR具有良好的耐化学药品性及一般溶剂作具有良好的耐化学药品性及一般溶剂作用，耐稀酸酸、稀碱、不耐浓酸、油、耐水用，耐稀酸酸、稀碱、不耐浓酸、油、耐水性差。性差。NRNR作为非极性聚合物，溶于苯、汽油、石作为非极性聚合物，溶于苯、汽油、石油系油类，不溶于极性油类。油系油类，不溶于极性油类。 51第一章 生胶橡胶加工工艺学橡胶加工工艺学Rubber Processing Technology6.6.化学性质化学性质 CH2CH3CHCH2C(a)(b)(c) NR NR的分子链中双键旁有三个的分子链中双键旁有三个位置位置a a、b b、c c，实验证明，实验证明，这三个位置上的这三个

37、位置上的H H的解离能不同，活性也不同，与伯氢的解离能不同，活性也不同，与伯氢c c相比，相比，a a、b b是仲氢，脱氢容易，所以反应活性大。而是仲氢，脱氢容易，所以反应活性大。而a a与与b b相相比，由于脱氢后形成的大分子自由基稳定（与侧甲基的超共比，由于脱氢后形成的大分子自由基稳定（与侧甲基的超共扼作用），所以活性更大。反应活性扼作用），所以活性更大。反应活性abcabc。 NRNR中有双键，能够与自由基、氧、过氧化物、紫外光及自中有双键，能够与自由基、氧、过氧化物、紫外光及自由基抑制剂反应。由基抑制剂反应。NRNR中有甲基（供电基），使双键的电子云密度增加，中有甲基（供电基），使双键

38、的电子云密度增加，-H-H的活性大，使的活性大，使NRNR更易反应（易老化、硫化速度快）。更易反应（易老化、硫化速度快）。 52第一章 生胶橡胶加工工艺学橡胶加工工艺学Rubber Processing Technology与硫黄反应：进行硫化交联。与硫黄反应：进行硫化交联。与与ClCl2 2反应，制备氯化天然橡胶。反应，制备氯化天然橡胶。与与HClHCl反应，产物为白色粉末，主要用作粘合剂。反应，产物为白色粉末，主要用作粘合剂。NRNR胶乳与过氧乙酸反应，得环氧化天然橡胶。胶乳与过氧乙酸反应，得环氧化天然橡胶。 53第一章 生胶橡胶加工工艺学橡胶加工工艺学Rubber Processing Technology四、天然橡胶的配合四、天然橡胶的配合 天然橡胶的生胶虽然具有良好的弹性、力学性能等，但天然橡胶的生胶虽然具有良好的弹性、力学性能等，但它必须经过适当配合、硫化后才能满足各种用途制品的需要。它必须经过适当配合、硫化后才能满足各种用途制品的需要。 典型的配合一般包括典型的配合一般包括硫化体系、补强填充体系、老化防硫化体系、补强填充体系、老化防护体系及增塑体系护体系及增塑体系。 硫化体系：硫化体系： 该体系的作用是使橡胶大分子交联。该体系的作用是使橡胶大分子交联。NRNR一般用硫黄硫化体一般用硫黄硫化