橡胶基础知识教案课件

50/50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。橡胶与国民经济及人民生活紧密相关，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、橡胶工业进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）发觉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基础。直到1839年美国科学家固特异（Goodyear）发觉了橡胶可用硫黄硫化方法改善其强度、弹性及耐温性后，橡胶才真正进入工业化生产时期，开发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进展起来。我国橡胶工业仅有几十年的历史，1917年萌芽于广州，建立起第一个小型橡胶厂，以后相继在上海、天津、青岛等地建立起小型橡胶工厂。通过几十年的进展，到今天橡胶工业已成为我国化学工业的重要组成部分，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、胶鞋及其他（文化、医疗卫生、日常用品等）。四、橡胶制品生产差不多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，生胶需要通过加工，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，降低成本，必须在生胶中加入各种配合剂。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、防焦剂补强及填充体系：补强剂、填充剂增塑及软化体系：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、其他专用配合剂金属材料橡胶制品生产的差不多工艺过程包括塑炼、混炼、压延、压出、成型、硫化六个差不多工序，如图所示。金属材料溶剂钎维材料配合剂生胶溶剂钎维材料配合剂生胶化学处理化学处理胶浆制备浸浆预加工切胶，烘胶胶浆制备浸浆预加工切胶，烘胶成品硫化成型挤出压延混炼塑炼成品硫化成型挤出压延混炼塑炼第二章橡胶的种类第一节、天然橡胶一．天然橡胶的来源天然橡胶是从天然植物中采集出来的一种高弹性材料，自然界专门多植物都含有橡胶成分，其中产量最大，质量最好，经济价值最高的是人工栽培的三叶橡胶树；目前全世界天然橡胶总产量的98%以上差不多上产自这种橡胶树，因此三叶橡胶树在天然橡胶的来源中占有最重要的地位。天然橡胶的制造和分级从树上采集的胶乳除含有橡胶成分和水格外，还有少量杂质，如蛋白质、丙酮抽出物、醣分、灰分等；这些成分对橡胶的性能有着重要的阻碍。烟胶片的制造工艺流程如下：胶乳粗滤稀释沉淀细滤凝固压片熏烟烟片天然橡胶要紧品种有烟胶片（RSS）、绉片胶、风干胶片、颗粒胶或标准马来西亚橡胶（SMR）、充油天然橡胶（OENR）、易操作橡胶（SPR）、胶清胶、轮胎橡胶、接枝橡胶。三、天然橡胶的化学组成橡胶和其他有机化合物一样，其化学组成和分子结构不仅决定了它们的化学性质和物理性质，而且决定着它的机械性质。天然橡胶的化学组成有以下成分：橡胶烃、丙酮抽出物、蛋白质、灰分、水分、水熔物天然橡胶的分子量和分子量分布天然橡胶是由许多异戊二烯链节组成，其聚合度n平均在5000左右，平均分子量约35万。天然橡胶不是单一分子量的物质，而是各种长度不一的分子链的混合物，各种长度的分子链所占比例不同。分子链长的，其分子量也大，分子链短的，其分子量也小，天然橡胶这种大小不同的分子量各占有不同比例的性质称为橡胶分子量的多分散性或分子量分布。天然橡胶的用途天然橡胶是一种用途广泛的通用橡胶，大量用于制造各类轮胎、胶管、胶带及其它工业橡胶制品，还广泛用于日常生活用品如胶鞋、雨衣及医疗卫生制品的制造。第二节、合成橡胶合成橡胶的进展概况及分类早在1860年，通过对天然橡胶化学组成的分析，就开始了早期人工合成橡胶的研究。1932年苏联开始了丁纳橡胶的工业化生产；进入六十年代后，合成橡胶品种的开发达到了新的高潮，开发出了专门多专门性能的合成橡胶。合成橡胶的品种按其性能和用途可分为通用合成橡胶和特种合成橡胶两大类。凡是性能与天然橡胶相近，物理机械性能和加工性能较好，能广泛用于轮胎和其它一般橡胶制品的称为通用合成橡胶；凡是具有耐寒、耐热、耐油、耐臭氧等专门性能，用于制造特定条件下使用的橡胶制品的合成橡胶称为特种合成橡胶。合成橡胶的要紧品种和分类如下：通用合成橡胶：丁苯橡胶、顺丁橡胶、异戊橡胶、氯丁橡胶、乙丙橡胶、丁基橡胶合成橡胶特种合成橡胶：丁腈橡胶、硅橡胶、氟橡胶、聚氨酯橡胶、聚硫橡胶、丙烯酸酯橡胶、氯醇橡胶、丁吡橡胶常用合成橡胶的性能和作用丁苯橡胶（SBR）丁苯橡胶是合成橡胶中产量最大的品种；是以丁二烯和苯乙烯为单体，在乳液或溶液中用催化剂催化共聚所得的高分子弹性体。丁苯橡胶的品种依照苯乙烯的含量比例要紧有：丁苯-10、丁苯-30、丁苯-50。后面数字表示苯乙烯所占的重量百分比；苯乙烯含量高的（超过50%）叫高苯乙烯橡胶，适用于耐磨及高硬度的制品，苯乙烯含量低的则适用于耐寒制品。丁苯橡胶为浅褐色，微具苯乙烯气味，比重0.90-0.93，玻璃化温度-60~-70℃。其性能和加工性能如下：1）丁苯橡胶是不饱和橡胶，其分子结构中双键含量较天然橡胶低，且因苯环的存在减少了双键的活性，因此与天然橡胶比较，其硫化速度较慢，胶料不易焦烧或过硫，有较好的耐热、耐氧、耐臭氧、耐日光老化性。2）丁苯橡胶是非结晶橡胶，没有添加补强剂时抗张强度专门低，约1.96MPa，加入炭黑补强，抗张强度可达到16.7~23.5MPa，其性能也大为改善。3）丁苯橡胶分子链侧基中带有庞大的苯环侧基，分子链的柔顺性差、内摩擦大，使其弹性、强度、耐屈挠龟裂、耐撕裂、耐寒性等不如天然橡胶；在加工过程中压延、压出变形大，较难加工。但与天然橡胶相比，有较好的耐磨性和耐透气性。丁苯橡胶要紧用于制造各种轮胎和其他绝缘制品，如胶管、胶带、电缆、模型制品和胶鞋等。顺丁橡胶（BR）顺丁橡胶是顺式-1，4聚丁二烯橡胶的简称。它是近年来进展最快的一种通用合成橡胶，用量仅次于丁苯橡胶。依照顺丁橡胶顺式机构含量分为高顺丁橡胶、中顺丁橡胶和低顺丁橡胶三种。目前使用和生产的顺丁橡胶都以高顺丁橡胶为主。顺丁橡胶的物理机械性能接近天然橡胶，某些性能还超过天然橡胶，现介绍如下：1）顺丁橡胶因为其顺式机构，因此具有比天然橡胶还好的弹性，是所有橡胶中弹性最大的一种橡胶；另外具有较好耐寒性、耐磨性，生热性低，耐屈挠性。2）顺丁橡胶是不饱和橡胶，与天然橡胶比较，其硫化速度较慢，耐老化和耐热性能好。3）顺丁橡胶是结晶性橡胶，其扯断强度和撕裂强度都比天然橡胶差。4）顺丁橡胶是非极性橡胶，能溶于烃类溶剂中，不耐油。由于对油类和补强剂的亲和性能好，能够大量填充油和炭黑而物理机械性能下降较小，因而可降低胶料成本。顺丁橡胶要紧用于轮胎工业，还能够制造其它耐磨性橡胶制品，如胶管、胶带、胶鞋、胶辊等，也能够用于各种耐寒性要求高的制品和用作防震材料。异戊橡胶（IR）异戊橡胶是聚异戊二烯橡胶的简称，化学组成和分子结构与天然橡胶相同，因此又称为合成天然橡胶。差不多特性：颜色透明光亮，无气体；比天然橡胶纯净，凝胶含量少，无杂质，质量均一；不需塑炼，混炼简便，冬季不用保温；硫化胶的机械强度高，物理性能均衡性好，为最接近天然橡胶的合成橡胶；粘着性好，流淌性好，加工容易，但易发生降解，硫化速度较慢；振动汲取性和电性能好。

应用范围：能差不多代替天然橡胶，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。氯丁橡胶（CR）氯丁橡胶是以氯丁二烯为要紧原料，通过均聚或少量其它单体共聚而成的。氯丁橡胶为浅黄色或褐色弹性体；要紧分为以下三种类型：⑴硫黄调节型（G型）：制造中采纳硫黄或含硫有机化合物（秋兰姆）作调节剂，故含有硫黄和秋兰姆。其中最常用的为GN-A型，相当于国产的通用型橡胶。⑵非硫黄调节型（W型）：聚合时用硫醇化合物作调节剂，故不含硫黄。相当于国产的54-1型氯丁橡胶。⑶其他类型：这类氯丁橡胶多具有专门的性能和专门用途。要紧有粘接型氯丁橡胶、氯丙橡胶、氯苯橡胶、凝胶氯丁橡胶。氯丁橡胶在合成橡胶中的综合性能是独一无二的。如抗张强度高，耐热、耐光、耐老化性能优良，耐油性能均优于天然橡胶、丁苯橡胶、顺丁橡胶。具有较强的耐燃性和优异的抗延燃性，其化学稳定性较高，耐水性良好。缺点是电绝缘性能，耐寒性能较差，生胶在贮存时不稳定。氯丁橡胶用途广泛，如用来制作运输皮带和传动带，电线、电缆的包皮材料，制造耐油胶管、垫圈以及耐化学腐蚀的设备衬里。有专门高的抗张强度和气密性，耐无机酸碱的腐蚀性。特不是它既耐油又耐热，可用来制油箱、印刷胶滚、耐油胶管，也可用作涂料和胶粘剂。

乙丙橡胶乙丙橡胶是乙烯、丙烯为主单体定向共聚制得的共聚物，是橡胶制品工业中一项极为重要的原材料。可分为二元乙丙橡胶（EPM）、三元乙丙橡胶（EPDM）二类。二元乙丙橡胶是乙烯、丙烯共聚而成，分子链不含双键，不能用硫黄硫化，只能用过氧化物交联，因而限制了它的应用。三元乙丙橡胶是以乙烯、丙烯及少量非共轭双烯为单体共聚而制得；分子主链上，乙烯和丙烯单体呈无规则排列，失去了聚乙烯或聚丙烯结构的规整性，从而成为弹性体，由于三元乙丙橡胶二烯烃位于侧链上，因此三元乙丙橡胶不但能够用硫黄硫化，同时还保持了二元乙丙橡胶的各种特性，从而获得了广泛的应用，并成为乙丙橡胶的要紧品种，在乙丙橡胶商品牌号中占90%左右。三元乙丙橡胶常用的第三单体有乙叉降冰片烯(ENB)、双环戊二烯(DCPD)、1，4-己二烯(HD)。要紧性能：⑴低密度高填充性：乙丙橡胶的密度是较低的一种橡胶，其密度为0.87。加之可大量充油和加入填充剂，因而可降低橡胶制品的成本，弥补了乙丙橡胶生胶价格高的缺点，同时对高门尼值的乙丙橡胶来讲，高填充后物理机械性能降低幅度不大。

⑵耐老化性：乙丙橡胶有优异的耐天候、耐臭氧、耐热、耐酸碱、耐水蒸汽、颜色稳定性、电性能、充油性及常温流淌性。乙丙橡胶制品在120℃下可长期使用，在150-200℃下可短暂或间歇使用。加入适宜防老剂可提高其使用温度。以过氧化物交联的三元乙丙橡胶可在更苛刻的条件下使用。三元乙丙橡胶在臭氧浓度50pphm、拉伸30%的条件下，可达150h以上不龟裂。

⑶耐腐蚀性：由于乙丙橡胶缺乏极性，不饱和度低，因而对各种极性化学品如醇、酸、碱、氧化剂、制冷剂、洗涤剂、动植物油、酮和脂等均有较好的抗耐性；但在脂属和芳属溶剂(如汽油、苯等)及矿物油中稳定性较差。在浓酸长期作用下性能也要下降。⑷耐水蒸汽性能：乙丙橡胶有优异的耐水蒸汽性能并优于其耐热性。在230℃过热蒸汽中，近100h后外观无变化。而氟橡胶、硅橡胶、氟硅橡胶、丁基橡胶、丁腈橡胶、天然橡胶在同样条件下，经历较短时刻外观发生明显劣化现象。

⑸耐过热水性能：乙丙橡胶耐过热水性能亦较好，但与所用硫化系统紧密相关。以二硫代二吗啡啉、TMTD为硫化系统的乙丙橡胶，在125℃过热水中浸泡15个月后，力学性能变化甚小，体积膨胀率仅0.3%。

⑹电性能：

乙丙橡胶具有优异的电绝缘性能和耐电晕性，电性能优于或接近丁苯橡胶、氯磺化聚乙烯、聚乙烯和交联聚乙烯。

⑺弹性：

由于乙丙橡胶分子结构中无极性取代基，分子内聚能低，分子链可在较宽范围内保持柔顺性，仅次于天然橡胶和顺丁橡胶，并在低温下仍能保持。

⑻粘接性：乙丙橡胶由于分子结构中缺少活性基团，内聚能低，加上胶料易于喷霜，自粘性和互粘性专门差。乙丙橡胶的应用：.⑴汽车工业乙丙橡胶在汽车制造行业中应用量最大，要紧应用于汽车密封条、散热器软管、火花塞护套、空调软管、胶垫、胶管等。⑵建筑行业由于乙丙橡胶具有优良的耐水性、耐热耐寒性和耐候性，又有施工简便等特点，因此乙丙橡胶在建筑行业中要紧用于塑胶运动场、防水卷材、房屋门窗密封条、玻璃幕墙密封、卫生设备和管道密封件等。⑶电气和电子行业在电气和电子行业中要紧利用乙丙橡胶的优良电绝缘性、耐候性和耐腐蚀性，在许多电气部件中采纳了此类橡胶。例如用乙丙橡胶生产电缆，尤其是海底电缆用EPDM或EPDM/PP代替了PVC/NBR制作电缆的绝缘层，电缆的绝缘性能和使用寿命有了大幅度提高。丁基橡胶丁基橡胶是由异丁烯和异戊二烯合成的共聚物。丁基橡胶中双键含量极少，按其不饱和度可分为五类，既不饱和度分不分0.6~1.0%、1.1~1.5%、1.6~2.0%、2.1~2.5%、2.6~3.3%（克分子数）。不饱和度越小，橡胶的硫化速度越慢，但越耐老化和耐化学腐蚀。要紧性能：气密性好。它还能耐热、耐臭氧、耐老化、耐化学药品，并有吸震、电绝缘性能。丁基橡胶的应用：制作各种轮胎的内胎、无内胎轮胎的气密层、各种密封垫圈，在化学工业中作盛放腐蚀性液体容器的衬里、管道和输送带，农业上用作防水材料。丁腈橡胶（NBR）丁腈橡胶是由丁二烯和丙烯腈经乳液聚合法制得的共聚物。依照丁腈橡胶中丙烯腈含量的不同，丁腈橡胶大致可分为五类，既极高丙烯腈含量（42~46%）；高丙烯腈含量（36~41%）；中高丙烯腈含量（31~35%）；中丙烯腈含量（25~30%）和低丙烯腈含量（18~24%以下）。差不多性能：丁腈橡胶具有优良的耐油性,其耐油性仅次于聚硫橡胶和氟橡胶，同时具有的耐磨性和气密性。丁晴橡胶的缺点是不耐臭氧及芳香族、卤代烃、酮及酯类溶剂，不宜做绝缘材料。

要紧用途：丁腈橡胶要紧用于制作耐油制品，如耐油管、胶带、橡胶隔膜和大型油囊等，常用于制作各类耐油模压制品，如O形圈、油封、皮碗、膜片、活门、波浪管等，也用于制作胶板和耐磨零件。硅橡胶硅橡胶是各种硅氧烷缩聚而成的一种元素有机弹性聚合物。侧链上有不同的有机基团；不同的基团，硅橡胶有不同的品种和特性。差不多性能及要紧用途：硅橡胶是含有硅氧键（Si-O）的线型高分子弹性体，因而具有专门高的热稳定性。并具有优异的耐臭氧老化、氧老化、光老化和天候老化的性能，同时具有优良的电绝缘性能、防霉性能和高透气性能，能够制作专门多模型制品，如各种O型圈、垫片、皮碗、油封、活门、减震器及膜片等。由于硅橡胶具有生理惰性、无毒，与其他材料无粘着能力，并能经受多次蒸煮消毒的特点，广泛用于医疗卫生和食品工业方面，如人造心脏瓣膜、人造喉、人造血管、奶嘴和药瓶塞等。作为各种电子管或电气元件的涂层、密封，具有防潮、避尘、防震以及改进电性能的效果。氟橡胶（FPM）氟橡胶是指主链或侧链的碳原子上含有氟原子的合成高分子弹性体。最早的氟橡胶为1948年美国DuPont公司试制出的聚-2-氟代-1.3-丁二烯及其与苯乙烯、丙烯等的共聚体，但性能并不比氯丁橡胶、丁橡胶突出，而且价格昂贵，没有实际工业价值。50年代后期，美国Thiokol公司开发了一种低温性好，耐强氧化剂（N2O4）的二元亚硝基氟橡胶，氟橡胶开始进入实际工业应用。此后，随着技术进步，各种新型氟橡胶不断开发出来。差不多性能：⑴化学稳定性佳：氟橡胶具有高度的化学稳定性，是目前所有弹性体中耐介质性能最好的一种。⑵耐高温性优异：氟橡胶的耐高温性能和硅橡胶一样，能够讲是目前弹性体中最好的。可在250℃下可长期使用，300℃下短期使用。⑶耐老化性能好：氟橡胶具有极好的耐天候老化性能，耐臭氧性能。据报导，DuPont开发的VitonA在自然存放十年之后性能仍然令人中意。

⑷真空性能极佳：26型氟橡胶具有极好的真空性能。246氟橡胶差不多配方的硫化胶真空放气率仅为37×10-6乇升/秒．厘米2。246型氟橡胶已成功应用在10-9乇的真空条件下。

⑸机械性能优良：氟橡胶具有优良的物理机械性能。

⑹电性能较好：23型氟橡胶的电性能较好，吸湿性比其他弹性体低，可作为较好的电绝缘材料。26型橡胶可在低频低压下使用。

⑺透气性小：氟橡胶对气体的溶解度比较大，但扩散速度却比较小，因此总体表现出来的透气性也小。据报导，26型氟橡胶在30℃下关于氧、氮、氦、二氧化碳气体的透气性和丁基橡胶、丁橡胶相当，比氯丁胶、天然橡胶要好。

⑻低温性能不行：氟橡胶的低温性能不行，这是由于其本身的化学结构所致，如23-11型的Tg＞0℃。

⑼耐辐射性能较差：氟橡胶的耐辐射性能是弹性体中比较差的一种，26型橡胶辐射作用后表现为交联效应，23型氟橡胶则表现为裂解效应。要紧用途：由于氟橡胶具有耐高温、耐油、耐高真空及耐酸碱、耐多种化学药品的特点，已应用于现代航空、导弹、火箭、宇宙航行、舰艇、原子能等尖端技术及汽车、造船、化学、石油、电讯、仪仪、机械等工业领域。聚氨酯橡胶（U）聚氨酯橡胶是聚氨基甲酸酯橡胶的简称，它由聚酯（或聚醚）与二异睛酸酯类化合物聚合而成的。耐磨性能好、其次是弹性好、硬度高、耐油、耐溶剂。缺点是耐热老化性能差。聚氨酯橡胶在汽车、制鞋、机械工业中的应用最多。聚硫橡胶聚硫橡胶是一种主链上含有-S-C-，-S-S-链的饱和橡胶，致使其橡胶制品具有最好的耐油性能，且耐臭氧老化性能优良，低的气透性，良好的低温屈挠性和对其他材料的粘接性。但强度差，耐热性差，价格昂贵。丙烯酸酯橡胶（ACM）丙烯酸酯橡胶是以丙烯酸酯为主单体经共聚而得的弹性体，其主链为饱和碳链，侧基为极性酯基。其主链为饱和碳链，侧基为极性酯基。由于专门结构给予其许多优异的特点，如耐热、耐老化、耐油、耐臭氧、抗紫外线等，力学性能和加工性能优于氟橡胶和硅橡胶，其耐热、耐老化性和耐油性优于丁腈橡胶。ACM被广泛应用于各种高温、耐油环境中，成为近年来汽车工业着重开发推广的一种密封材料，特不是用于汽车的耐高温油封、曲轴、阀杆、汽缸垫、液压输油管等。氯醇橡胶氯醇橡胶是以环氧氯丙烷开环聚合而成的高分子量弹性体。它兼具了饱含橡胶和极性橡胶的通性，具有耐热、耐寒、耐油、耐臭氧、耐燃烧、耐酸碱和耐溶剂等性能。氯醇橡胶的硫化胶可作汽车零件、耐热耐油胶管、耐氟利昂胶管及胶垫、飞机用密封圈等。共聚橡胶则用于耐寒、耐油密封圈、轴封、胶管等。第三章橡胶的配合第一节、橡胶的硫化体系橡胶在硫化过程中的结构及性能变化硫化是将塑性橡胶转化为弹性或硬质橡胶的化学过程。在加热条件下，胶料中的生胶与硫化剂发生化学反应，使橡胶由线型结构的大分子交联成为立体网状结构的大分子，导致该胶料的物理机械性能及其它性能有明显的改善，那个过程称为硫化。橡胶物理机械性能的变化在硫化过程中，交联密度在一定的硫化时刻内逐渐增加，而达到极限后又有所下降。此外，交联键类型以及交联键的分布都随硫化过程而变化。橡胶物理机械性能一般指强度（扯断强度、定伸强度和撕裂强度）、扯断时的伸长率、硬度、弹性、永久变形、溶胀程度等。硫化开始时，橡胶扯断强力随着交联密度的增加而逐渐上升，当扯断力达到最大值以后开始下降，伸长率和永久变形的变化趋势则相反。橡胶物理性质的变化⑴可溶性硫化过程会使橡胶溶于溶剂的能力逐渐降低，而只能溶胀；硫化到一定时刻后，溶胀性出现最小值，接着硫化又有使溶胀性逐渐增大的趋势。⑵热稳定性硫化提高了橡胶的热稳定性，既橡胶的物理机械性能随温度变化的程度减少，大大提高了橡胶的使用温度范围。⑶密度和气透性在一定的硫化时刻范围内，随着交联密度的增大，橡胶密度有所提高，而气透性则随交联密度的增大而下降；这是由于大分子链的热运动受到一定限制引起的。⑷化学稳定性的变化硫化过程中，由于交联作用，使橡胶大分子结构中的活性官能团或双键逐渐减少，从而加强了化学稳定性。另一方面，由于生成网状结构，使橡胶大分子链段的运动减弱，低分子物质的扩散作用受到严峻阻碍，结果提高了橡胶对化学物质作用的稳定性。硫化历程硫化历程硫化是一个复杂的化学反应过程，在硫化过程中，橡胶的各种性能都随硫化时刻而变化。若将胶料从受热到硫化某一性能变化与硫化时刻作曲线图，可表示出整个硫化历程。依照硫化曲线图的分析，硫化历程可分为四个时期，既焦烧时期、热硫化时期、平坦硫时期和过硫化时期。⑴焦烧时期是指硫化时刻胶料开始变硬而后不能进行热塑性流淌那一段的时刻，既图中ab段。在这一时期内，交联尚未开始，胶料在模型内有良好的流淌性。胶料硫化起步的快慢，直接阻碍胶料的焦烧和操作安全性。这一时期的长短取决于所用配合剂，特不是促进剂的种类。在硫化模压制品时，总是希望有较长的焦烧期，使胶料有充分时刻在模型内进行流淌，而不致使制品出现花纹不清晰或缺胶等到缺陷。在非模型硫化中，则应要求硫化起步应尽可能早一些，因为胶料起步快而迅速变硬，有利于防止制品因受热变软而发生变形。只是在大多数情况下仍希望有较长的焦烧时刻以保证操作的安全性。⑵热硫化时期是指硫化反应进入交联时期，既图中bc段。现在，橡胶中逐渐产生网状结构，促使橡胶弹性和抗张强度急剧上升。那个时期常作为硫化反应速度的标志。⑶平坦硫时期是指在硫化时达到适当的交联度的时期，也叫做正硫化时期，既图中cd段。在现在期，硫化胶的各项物理机械性能并非在同一时都达到最高值，而是分不达到或接近最佳值，其综合性能最好。现在期所取的温度和时刻称为正硫化温度和正硫化时刻。⑷过硫化时期是指硫化反应中网状结构形成期的后期时期，既图中d以后段。这一时期要紧是交联键发生重排作用，以及交联键和链段热裂解的反应，因此胶料的扯断强度显著下降，又称硫化“返原”现象。硫化平坦期的长短，不仅表明胶料热稳定性的高低，而且对硫化工艺的安全操作以及厚制品的硫化质量的好坏均有直接阻碍。正硫化⑴正硫化的概念正硫化又称最宜硫化，通常是指橡胶制品达到最佳值时的状态。正硫化时刻是指达到正硫化状态所需的时刻。只有处于正硫化状态时，橡胶的各项物理机械性能指标才出现最佳值。处在正硫化前期称为欠硫，后期称为过硫，橡胶物理机械性能都较差。通常，取扯断强度或定伸强度的平坦线的前半部的某一点，或取扯断伸长率或永久变形曲线下降到转折点，这些曲线点上所对应的硫化时刻，称为正硫化点。⑵正硫化的测定方法测定正硫化的方法专门多，在工艺上常用的测定方法可分为物理-化学法、物理机械性能法和专用仪器法三大类。前两种方法是在选定的硫化温度下，用不同硫化时刻制得硫化试片，测定各项性能，然后制定曲线图，从曲线上找出最佳值作为正硫化时刻。最后一类方法是在选定的硫化温度下，连续测出硫化曲线，直接从曲线上找出正硫化时刻。近年来科学的进展，采纳门尼粘度计、硫化仪、圆盘振荡流变仪等方法，是利用硫化过程中流变性的变化绘出硫化曲线，然后找出正硫化点。硫化剂硫化剂的概念及其作用“硫化”一词是指包括硫黄在内的许多化学药品与橡胶产生交联作用的过程。凡能引起橡胶产生交联作用的化学药品都可称为硫化剂。硫黄硫黄是橡胶工业上最常用的硫化剂。采纳硫黄—促进剂—活性剂，所得硫化胶具有综合性能好，成本低等优点，因此在橡胶工业中，特不是在轮胎工业中仍占主导地位。硫黄是浅黄色或黄色的块状物质，比重为2.0~2.6，熔点114℃，沸点444℃。硫黄通过处理可制得供橡胶工业使用的各种品种，有粉末硫黄、沉降硫黄、胶体硫黄、不溶性硫黄等。硫化用硫黄纯度不得低于99.5%，因酸能延迟硫化，故硫黄中不得含酸。⑴粉末硫黄：将块状硫黄通过粉碎、脱酸等处理后得到硫黄粉末。⑵不溶性硫黄：采纳特不改性的硫黄—将结晶硫黄加热至200~250℃的熔融状态，在20低温下急速冷却即得到透明无定形弹性硫黄，称为不溶性硫黄。含硫化合物这类化合物分子结构中含有硫原子，在硫化温度下能释放出硫黄，使橡胶分子起交联作用，因此可作硫化剂。这种硫化剂常常用作“无硫”配合或低硫配合。常用的这类化合物有：⑴秋兰姆类，如促进剂TMTD或促进剂TMTM等。⑵二硫化吗啡啉（硫化剂MD）⑶脂肪族醚的多硫化物（硫化剂VA-7）非硫黄硫化剂非硫黄硫化剂种类专门多，其品种有：⑴过氧化物过氧化物在硫化温度下，专门容易分裂出自由基，参与橡胶的硫化反应，使橡胶产生交联。过氧化物要紧用来硫化饱和橡胶，也可用于不饱和二烯橡胶。常用的有：过氧化二异丙苯（简称DCP）过氧化二异丙苯是无色透明晶体，比重1.082，熔点42℃，分解温度120~125℃。本品需要密封保管、于暗处。用过氧化二异丙苯硫化所得硫化胶热稳定性好，耐热老化，压缩变形小；但耐撕裂性能差，有强烈的臭味，工艺安全性差。二叔丁基过氧化物（简称DTBP）二叔丁基过氧化物为无色至微黄色透明液体。比重0.7940，熔点-40℃。常温下稳定，对撞击不敏感。在各类过氧化物交联剂中，其临界温度比较高，焦烧性能优良，硫化温度要求较高；为硅橡胶用硫化剂。⑵金属氧化物氧化锌、氧化镁、氧化铝等作为氯丁胶、氯化丁基胶及聚硫橡胶的硫化剂。⑶醌肟化合物用醌类化合物的硫化胶尽管抗张强度和压缩永久变形比硫黄硫化胶差，但有抗臭氧性能好，硫化速度快、定伸强力高等特点。常作丁基胶的硫化剂⑷合成树脂树脂硫化的特点，是由于在硫化结构中，形成热稳定性较高的C—C和C—O—C交联键，因此显著地提高了耐热性能。常用品种有：苯酚甲醛树脂、间苯二酚甲醛树脂、对叔丁基苯酚甲醛树脂等。⑸胺类化合物多元胺要紧用作氟橡胶、丙烯酸酯橡胶的硫化剂。常用有三乙撑四胺。四、硫化促进剂在橡胶硫化中，凡能加快橡胶与硫化剂的交联（硫化）作用，使硫化时刻缩短的物质，都叫硫化促进剂，简称促进剂。1、硫化促进剂的作用及要求由于橡胶类型不同，同一促进剂对不同的橡胶硫化的促进也不同，应合理选用橡胶的硫化促进剂体系。硫化促进剂的作用及要求如下：⑴促进剂可缩短硫化时刻，减少硫化剂用量，降低硫化温度，从而提高生产效率，降低成本。⑵促进剂可改善胶料的焦烧性能。促进剂的胶料的焦烧时刻起着决定性的阻碍，选用硫化速度快和焦烧时刻长的促进剂，以保证胶料在加工中不致过早硫化（焦烧），有利于提高生产效率和改善加工过程的安全性。⑶使胶料硫化平坦性好，不易过硫，有利于改善橡胶制品，特不是厚制品的物理机械性能。⑷改善制品的外观质量。一方面是由于硫黄用量降低，不致产生喷硫现象；另一方面是硫化温度降低了，且硫化时刻较短，能使制品保持鲜艳色泽。⑸要求促进剂在胶料中良好分散。应注意液态或低熔点促进剂在混炼过程中，易引起胶料滑动，造成分散不均或降低生产效率。2、硫化促进剂的类型常用硫化促进剂分为无机和有机两大类。无机促进剂包括氧化锌、氧化镁、氯化亚锡等。有机促进剂的种类专门多，能够按化学结构、促进效力大小及与硫化氢反应所呈现的酸碱性来分。⑴依照化学结构的不同，可分为噻唑类、秋兰姆类、次磺酰胺类、胍类、二硫代胺基甲酸盐类、醛胺类、黄原酸盐类和硫脲类等八大类。⑵依照促进剂的硫化速度不同，国际上适应以促进剂M为标准。凡硫化速度大于促进剂M的属于超速或超超速促进剂。硫化速度低于促进剂M的中速或慢速促进剂。和促进剂M相同或相近的为准超速促进剂。⑶依照与硫化氢反应所呈现的酸性，称为酸性促进剂；与硫化氢反应所呈现的碱性，称为碱性促进剂。3、常用硫化促进剂⑴噻唑类：这是有机促进剂中较早的品种；属于酸性促进剂。其特点是具有较高的硫化活性，能给予硫化胶良好的耐老化性能和耐疲劳性能。因此在橡胶工业中应用比较广泛，耗用量较大。要紧品种有如下二种：①硫醇基苯并噻唑，商品名称为促进剂M。本品为淡黄色粉末，味极苦，无毒，贮藏稳定；为通用型促进剂。对天然橡胶及二烯类通用合成橡胶具有快速促进作用，硫化平坦性较好，硫化临界温度为125℃，混炼时有焦烧的可能。②二硫化二苯并噻唑，商品名称为促进剂DM。本品为淡黄色粉末，味极苦，无毒，贮藏稳定；其特性和用途与M相似。⑵秋兰姆类：这类促进剂呈酸性，属于超速促进剂。包括一硫化秋兰姆、二硫化秋兰姆和多硫化秋兰姆。作为促进剂一般用作第二促进剂，与噻唑类和次磺酰胺类并用以提高硫化速度。要紧品种是二硫化四甲基秋兰姆，商品名称为促进剂TMTD，简称促进剂TT。它即可作促进剂使用，也可作硫化剂使用。⑶次磺酰胺类：这是一类迟效性促进剂，呈酸性。具有焦烧时刻长、硫化活性大的特点。硫化胶的硫化程度比较高，物理机械性能优良，耐老化性能新的好。胶料具有较宽广的硫化平坦性，该类促进剂占有相当重要的地位，成为近年来进展最快，也是最有前途的一类促进剂。要紧品种有以下几种：①N-环己基-2-苯并噻唑次磺酰胺，商品名称为促进剂CZ。本品为淡黄色粉末，稍有气味，无毒，比重1.31~1.34，熔点不低于94℃，贮藏稳定。其硫化临界温度为138℃。兼有抗焦烧性能优良和硫化速度快的优点。本品变色轻微、不喷霜、硫化胶耐老化性能优良。②N-氧二乙撑-2-苯并噻唑次磺酰胺或2-（4-吗啡啉基硫代）苯并噻唑，商品名称为促进剂NOBS。本品为淡黄色粉末，无毒，比重1.34~1.40，熔点80~86℃。遇热时逐渐分解，故应低温贮存。硫化临界温度为138℃以上，焦烧时刻比促进剂CZ更长，操作更安全。③N-叔丁基-2-苯并噻唑次磺酰胺，商品名称为促进剂NS。本品为淡黄色粉末，有专门气味。比重1.29，熔点不低于105℃。其性能和用法与促进剂CZ差不多相似。④N，N-二环己基-2-苯并噻唑次磺酰胺，商品名称为促进剂DZ。本品为淡黄色粉末，无臭，比重1.2，熔点不低于90℃，贮藏稳定。⑷胍类：这类促进剂为碱性、中速促进剂，使用较早。硫化平坦性差，硫化起点较慢，焦烧时刻短，硫化操作安全性较差，具有污染性。一般并用作第二促进剂，其硫化胶的抗张强度、定伸强度和弹回率均比较高，生热性低。常用的品种有二苯胍，商品名称为促进剂D或促进剂DPG。本品为白色粉末，无毒，对皮肤有刺激作用。比重1.13~1.19。熔点不低于144℃，硫化临界温度为141℃。有污染性，不适于白色和浅色制品。⑸二硫代胺基甲酸盐类：这是一类超超速促进剂，呈碱性。硫化速度特不快，硫化曲线平坦范围小，焦烧时刻短，因此加工过程中胶料容易产生早期硫化现象。硫化操作不安全。硫化条件掌握不当，专门容易发生欠硫或过硫现象。若使用得当，则硫化胶的物理机械性能及耐老化性能均优越，不污染。适用于高温短时刻硫化的薄制品、室温硫化制品和胶乳制品的硫化。常用的是如下锌盐品种：①二甲基二硫代氨基甲酸锌，商品名称为促进剂PZ。本品为白色粉末，无毒，无味。比重1.65~1.74，熔点240~255℃。硫化临界温度为100℃，硫化活性与促进剂TT相似，但低温时活性较大，焦烧倾向大。②二丁基二硫代氨基甲酸锌，商品名称为促进剂BZ。本品为乳白色粉末，无毒，有专门气味。比重1.18~1.24，熔点104~108℃。用于干胶中通常作第二促进剂，不变色、不污染、容易分散。⑹醛胺类：这类促进剂是脂肪族醛和氨或胺的缩合物。呈碱性。品种不同时，它们的硫化活性及所得硫化胶性能的差不都较大。其活性范围一般从准超级到慢速级，有较好的硫化平坦性，焦烧时刻不长。最大的特点是所得硫化胶的耐老化性能优良。要紧品种有以下几种：①六次甲基四胺，商品名称为促进剂H。本品为白色至淡黄色结晶粉末，几乎无臭，味苦，对皮肤有刺激作用，比重为1.3。多用作第二促进剂，不变色、不污染、不易分散；要紧用于透明的和厚壁制品。②正丁醛和苯胺缩合物，商品名称为促进剂808。本品为棕红色或琥珀色粘稠油状液体，有专门气味。比重0.94~0.98。硫化平坦性高，在干胶中分散性好，适用于含再生胶的胶料和硬质胶。⑺黄原酸盐类：这是一类活性特不高的超速促进剂，促进作用甚至比二硫代氨基甲酸的铵盐还要快。一般用于胶乳和低温硫化胶浆。常用的品种是正丁基黄原酸锌，商品名称为促进剂ZBX。本品为白色粉末，有专门气味，无毒，比重1.40，为超促进剂，不污染。⑻硫脲类：这类促进剂的抗焦烧性能较差，促进效果较小。系氯丁橡胶的专用促进剂，对氯醇橡胶也专门适用。最常用的要紧是乙撑硫脲，又叫2-硫醇基咪唑啉，商品名称为促进剂NA-22。本品为白色结晶粉末，味苦，无毒。比重1.43，熔点不低于190℃。在胶料中容易分散，不污染、不变色。第二节、橡胶的老化及防护体系橡胶及其制品在加工、贮存和使用过程中，由于受内外因素的综合作用而引起橡胶物理化学性质及机械性能的逐渐变坏，以致最后丧失使用价值，这种现象确实是老化。老化表面上表现为龟裂、发粘、硬化、软化、粉化、发霉、变色等。老化是一种不可逆的变化，它是高分子材料的通病。然而人们能够通过对高分子老化过程的研究，采取适当的防老化措施，提高材料的耐老化的性能，延缓老化的速率，以达到延长使用寿命的目的。在橡胶及其制品中加入某些化学物质来提高对各种破坏作用的抵抗能力，延缓或抑制老化过程，从而延长橡胶及其制品的贮存期和使用寿命，这类物质叫做防老剂。通常防老剂可分为如下几大类：胺类防老剂胺类防老剂的防护效果最为突出，它的要紧作用是抗热氧老化、抗臭氧老化，并对铜离子、光和屈挠等老化的防护也有显著的效果。其中酮胺类防老剂有最好的防老效果。⑴酮胺类防老剂常用品种简介如下6-乙氧基-2，24-三甲基-1，2-二氢喹啉,商品名称为防老剂AW。本品为褐色粘稠液体。无毒，比重为1.029~1.031（25℃），沸点为169℃。贮藏稳定，是特效的防臭氧防老剂，对屈挠龟裂和热氧老化也有优异的防护作用。特不适用动态条件下使用的橡胶制品。2,2,4-三甲基-1,2-二氢化喹啉聚合体，商品名称为防老剂RD。本品为琥珀色至棕色片状或粉末状。比重1.05，能溶于苯、氯仿及丙酮中，不溶于水，微溶于石油烃。能抑制条件苛刻的氧化、热老化及天候老化作用。⑵二芳基仲胺类防老剂常用品种简介如下N-苯基-1-萘胺，商品名称为防老剂A。本品为黄色或紫色片状结晶，熔点53℃，闪点188℃，比重1.16-1.17，微溶于水，易溶于丙酮、醋酸乙脂、苯、四氯化碳、乙醇、汽油中。对热、氧、屈挠及天候老化作用均有良好的防护效果。N-苯基-2-萘胺,商品名称为防老剂D。本品为浅灰色至棕色粉末，沸点365.5℃。易溶于丙酮、氯仿、乙醇、四氯化碳，不溶于汽油和水。天然橡胶、合成橡胶通用型防老剂。⑶对苯二胺类防老剂常用品种简介如下N-苯基-N'-基对苯二胺，商品名称为防老剂4010。本品为灰白色粉末，在空气中遇光变深色。密度1.29。熔点115℃以上。溶于丙酮、乙酸乙酯、乙醇，微溶于汽油，不溶于水。对空气、热和屈挠老化都有防护作用。并用有硬化剂的作用。适用于深色的天然橡胶和合成橡胶制品。N-异丙基-N’-苯基对苯二胺，商品名称为防老剂4010NA。本品为浅红色至紫红色、褐色粒状。相对密度1.14，熔点：(°C)80.5℃。溶于油类、丙酮、苯、四氯化碳、二硫化碳和乙醇，难溶于汽油，不溶于水，暴露于空气及阳光下会变色，毒性较小。与防老剂4010作用相似。N，N’-二苯基对苯二胺，商品名称为防老剂H。本品为灰褐色粉末，溶于苯、甲苯、乙醚、丙酮，微溶于乙醇，不溶于水。可燃，暴露于空气中及日光下易氧化变色，遇热稀盐酸变绿。天然橡胶、合成橡胶通用型防老剂，可使其具有良好的耐多次挠曲性和防龟裂性能。提高定伸强力，增强对热氧、臭氧以及铜、锰等有害金属的防护作用。酚类防老剂酚类防老剂及其它类防老剂的防护效果均不如胺类防老剂好。只是具有突出的非污染性能。由于每一种防老剂的防护作用都有局限性，而橡胶制品在实际使用过程中的老化又是多种因素阻碍的结果。因此单用一种防老剂不能专门好地满足制品的防护要求，故一般差不多上两种以上的防老剂并用才能发挥其最大的防护效果。第三节、橡胶的补强填充体系橡胶材料不通过增强，往往难以获得较高的机械强度，加入补强剂和填充剂后，能显著提高橡胶材料的物理机械性能。在配方设计中，这些能有效提高橡胶材料物理机械性能的粉状材料，即称为橡胶的补强填充体系。凡在胶料中要紧起补强作用的填料叫做补强剂。凡在胶料中要紧起增容作用的填料叫做填充剂。依照填料的化学组成和性状能够分成粒状填料、树脂填料、纤维填料三大类。粒状填料是橡胶工业中应用最广泛的一类，要紧有炭黑、白炭黑和其它矿物填料。炭黑炭黑是橡胶工业最要紧的补强性填料。由于炭黑能给予橡胶制品一系列优异性能，因此橡胶工业离不开炭黑。⑴炭黑的品种和分类炭黑一种无定形碳。轻、松而极细的黑色粉末，比表面积特不大，范围从10-3000m2/g（全自动F-Sorb2400比表面积分析仪BET法测试），是有机物（天然气、重油、燃料油等）在空气不足的条件下经不完全燃烧或受热分解而得的产物。现在炭黑分类命名方法要紧是以炭黑的制造方法，再辅之以制造时所采纳的原料，以及炭黑的性质和在胶料中起的作用进行分类和命名的。按制造方法不同，炭黑分为接触法炭黑（如槽法炭黑、混气炭黑和滚筒炭黑）、炉法炭黑（如油炉法炭黑和气炉法炭黑等）和热裂解法炭黑（如乙炔炭黑等）。在橡胶工业实际应用中，适应从炭黑对橡胶的补强效果和加工性能来命名，如高耐磨炉黑（HAF）、超高耐磨炉黑（SAF）、中超耐磨炉黑（ISAF）、易混槽黑（EPC）、快压出炉黑（FEF）、半补强炉黑（SRF）和细粒子热裂炭黑（FT）等。另外，还有一些新的命名分类方法。ASTM对橡胶用炭黑采纳了一个字头和三个数字的命名法。这种命名法是把炭黑胶料的硫化速、炭黑的粒径和结构性等联系起来作为命名的原则。如：N330、S315等，其中字头代表炭黑的硫化速度（N表示正常，S表示缓慢）；第一个数字代表炭黑粒子的平均直径（以电子显微镜测定的粒径表示），数字越大表示粒径越大；最后两位数字能够选定。⑵炭黑的结构和化学组成依照X射线衍射法测定，炭黑粒子的结构单元是六圆环组成的平面网络，环中的碳原子以主价键相互连接，三、五个如此的平面网络无规则地层叠成炭黑粒子的单元晶体，相邻两平面间碳原子以共价键连接，单元结晶体边缘部分的碳原子因不饱和，能够和其它原子或基团作用生成各种官能团。炭黑中除碳元素为主体外，还含有少量其它化学元素，如氧、氢和硫等元素。还有0.5%以下的灰分。其它元素含量多少依炭黑品种和制法不同而异，从而对炭黑的表面化学性质有不同程度的阻碍。槽法炭黑表面含有3~5%的氧，含近0.7%的氢，呈酸性；炉法炭黑含氧量一般在0.1~0.6%，含氢量0.3~0.7%，呈碱性。⑶炭黑的差不多性质及对胶料性能的阻碍炭黑对胶料的工艺性能和制品物理机械性能的阻碍要紧决定于炭黑的三个要紧性质：炭黑的粒径、结构和粒子表面的化学性质。粒径是指炭黑粒子的平均直径。炭黑粒子的平均直径在1毫微米到数百微米范围。粒子越小，细度越大；单位重量炭黑所具有的表面积越大，胶料的混炼时刻越长，发热量越大，对硫化胶补强性越大。炭黑结构性大小是指炭黑粒子熔合成链状三度空间结构的程度。炭黑的结构性越高，对橡胶的补强作用越大，炭黑在胶料中的分散也越容易，胶料压出速度快，收缩率低。炭黑粒子的表面粗糙度和化学活性大小对补强作用的阻碍虽不及炭黑粒径和结构度那样显著，但也是专门重要。表面粗糙度大，化学活性大的，补强性能也越好。另外，炭黑粒子表面含官能团越多，含氧越大、酸性越大；反之碱性大。这些对硫化速度都会产生阻碍。白炭黑白炭黑是白色粉末状X-射线无定形硅酸和硅酸盐产品的总称，要紧是指沉淀二氧化硅、气相二氧化硅、超细二氧化硅凝胶和气凝胶，也包括粉末状合成硅酸铝和硅酸钙等。白炭黑是多孔性物质，其组成可用SiO2·nH2O表示，其中nH2O是以表面羟基的形式存在。能溶于苛性碱和氢氟酸，不溶于水、溶剂和酸（氢氟酸除外）。耐高温、不燃、无味、无嗅、具有专门好的电绝缘性。

白炭黑按生产方法大体分为沉淀法白炭黑和气相法白炭黑。气相法白炭黑常态下为白色无定形絮状半透明固体胶状纳米粒子（粒径小于100nm），无毒，有巨大的比表面积（100~400m2／g）。气相法白炭黑全部是纳米二氧化硅，产品纯度可达９９％，粒径可达１０~２０ｎｍ，但制备工艺复杂，价格昂贵；沉淀法白炭黑又分为传统沉淀法白炭黑和专门沉淀法白炭黑，前者是指以硫酸、盐酸、CO2与水玻璃为差不多原料生产的二氧化硅，后者是指采纳超重力技术、溶胶-凝胶法、化学晶体法、二次结晶法或反相胶束微乳液法等专门方法生产的二氧化硅。广泛用于各种橡胶制品，特不是浅色和白色制品。3.填充剂橡胶工业中常用的填充剂有碳酸钙、陶土、滑石粉、碳酸镁等。它们在胶料中要紧起填充作用，但也有不同程度的补强作用。第四节、橡胶的软化增塑体系凡能增加胶料的塑性，有利于配合剂在胶料中的分散，便于加工，并能适当改善橡胶制品耐寒性能的物质，叫做软化剂。它能够加速橡胶的塑炼和混炼过程，降低混炼过程的发热量，便于压延、压出、模压等，从而使胶料半成品易于获得所需要的形状，降低胶料的软化温度，减少制品的收缩率等。软化剂的种类繁多，按其来源和化学成分可分成石油类软化剂、煤焦油类软化剂、植物油类软化剂、酯类软化剂和脂肪酸类软化剂等几大类。石油类软化剂是石油加工产物。要紧有加工油、机械油、重油、柴油、凡士林、石蜡、沥青等。煤焦油类软化剂是煤加工产物。有煤焦油、古马隆树脂和煤沥青等。植物油类软化剂要紧是一些林业化工产品。有松焦油、松节油、松香和油膏等。酯类软化剂要紧是邻苯二甲酸二丁酯和邻苯二甲酸二辛酯等。第五节、其他配合剂除上述几类配合剂以外，橡胶工业中常用的其它还有着色剂、溶剂、隔离剂、脱模剂、发泡剂、胶粘剂、塑解剂和胶乳专用配合剂等等，品种繁多，用途广泛。第六节、橡胶配方设计原理为了适应各种制品的使用条件，除了进行适当的结构设计以外，还要进行合理的配方设计。随着原材料的进展，以及新工艺、新技术的应用，对橡胶制品的使用要求不断提高，橡胶配方设计已成为一门复杂的原材料应用技术，是橡胶工业中的重要环节。1.橡胶的物理机械性能一个胶料配方的好坏，在半成品状态要紧看工艺性能；所谓工艺性能，通常是指胶料在设备上操作时的综合加工性能，要紧的有可塑度、粘度、均一性。关于成品来讲，则要紧表现在使用寿命和成本高低上。制品的使用寿命能够通过硫化胶的物理机械性能指标来衡量，简述如下：⑴扯断强度（抗张强度）橡胶具有一定的强度，能承受一定的作用力，常以扯断强度（或称抗张强度）来表示。扯断强度是将橡胶试样在拉力试验机上以一定的速度拉断时单位面积所需要的力，以Mpa（公斤/厘米2）表示。扯断强度是橡胶物理机械性能中最差不多、最要紧的一项指标。⑵定伸强度将试样拉伸到一定长度单位断面积所需的力叫做定伸强度。例如300%定伸强度，立即原试样拉伸原长度的四倍（净增长三倍）时，单位断面积所需的力，以Mpa（公斤/厘米2）表示。⑶伸长率当橡胶试样拉断时，其伸长部分与原长度之比叫做伸长率，以百分率（%）表示。⑷硬度橡胶受外力压缩时，抵抗变形的能力叫做硬度。⑸永久变形橡胶在外力作用下，产生变形，当外力消除后，并不能完全恢复原状，其不能恢复的部分叫做永久变形，以百分率（%）表示。永久变形是胶料弹性的重要指标。试样拉断后，停放一定时刻，其变形部分与原长度或原厚度的比值叫做扯断永久变形。⑹弹回率弹回率是指橡胶被伸长、压缩或冲击之后恢复原状的能力，是橡胶弹性的一种表示方法。⑺老化系数橡胶的耐老化性能可用老化系数来表示，即试样老化前后性能测定值之比。一般天然橡胶胶料用抗张老化系数表示，合成橡胶胶料用伸长率老化系数表示。⑻撕裂强度橡胶制品在使用时，受机械损伤出现裂口，在外力作用下，从裂口处易产生撕裂。撕裂强度指产生撕裂时割口部位的单位厚度所需的负荷，用kn/m(公斤/厘米)表示。⑼耐磨性橡胶的磨耗，是一种由于摩擦而使橡胶表面发生微观破损而脱落的破坏现象。耐磨性的测定可使环形试样在一定负荷作用下，以一定倾斜角与砂轮接触进行滚动摩擦，测定试样行程1.61km内的磨损体积（阿克隆磨耗），以cm3/1.61km表示。⑽动疲劳性橡胶制品在使用中因受各种应力（压缩、伸张、剪切）的反复作用而产生疲劳，如制品的裂口、生热、剥离、破坏等。在周期应力或应变的作用下，机械强度降低，这种疲劳性能用硫化胶产生破损时的转数（或时刻）来衡量，称疲劳寿命。⑾耐介质性能部分橡胶制品在使用中常与酸、碱、油等类物质接触，这些物质能使橡胶制品膨胀、表面发粘，最后使制品报废。橡胶抵抗酸、碱、油等作用的性能称耐介质性能。⑿电性能橡胶是比较好的绝缘体，最大特点之一是具有高电阻率，故橡胶的电性能以单位体积的电阻值欧姆．厘米表示，称为体积电阻系数。2.配方设计的目的和设计程序配方设计，确实是依照产品的使用特点、国家规定的物理机械性能指标，依照橡胶和配合剂的性质，运用积存的经验和科学的方法选用橡胶原材料及制定各组分之间配比的方案，然后通过试验验证设计目的，获得产品所需的性能及技术要求，就把这种橡胶与各种助剂的配比方案固定下来，这确实是我们所讲的配方设计。⑴配方设计目的①改善橡胶某些性能方面的不足。任何一种生胶都不可能各方面性能达到理想水平，然而这种不足，能够通过配方设计来得到补偿，从而提高制品使用寿命。②改进橡胶的工艺性能，以利工艺操作。③满足和适应产品结构的要求。④在不阻碍或少阻碍性能的前提下，保证提高或不降低生成效率，配合填充材料，以降低产品成本。在配方设计时，还必须注意下列原则①配方设计必须贯彻勤俭节约的原则。②在配方设计之前，首先必须了解制品的使用条件，并考虑到制品的质量、使用寿命及物理机械性能。③必须了解对使用的生胶和配合剂的性质以及各种配合剂之间的相互关系。④在考虑选取配合剂时，要幸免使用有毒原材料，尽量不使用导致职业病的配合剂，以减少污染，加强劳动爱护，确保操作人员的健康。⑤须从产品的整体着眼，即要考虑各种不同部件在使用性能方面的差异性，又要考虑它们的共性。此外在工艺上要协调一致。⑥在制定配方时，必须考虑到设备的特点和制造工艺上的方便，尽量降低成本，降低原材料消耗。⑦配方设计要减少繁琐，在保证质量的前提下，尽量要简化配方。⑵配方设计的差不多程序依照上述原则，便可进行配方设计工作。制定一个配方的程序是：①通过调查研究确切了解产品的具体使用条件，然后依照这些条件，收集国内外有关资料，总结过去的经验教训，拟出一系列性能指标。具体如下：A．具体使用条件，温度、压力、接触介质、受力负荷、作用周期、频率和使用寿命等。B．具有的机械性能。C．具有在大生产规模中顺利投产的工艺性能。②依照产品的使用要求，制定出一些差不多配方。各具体配方，需要通过如下的步骤：A．依照要紧性能指标，确定生胶品种。B．依照生胶的分子结构类型及产品加工要求确定硫化体系及用量。C．依照性能要求和经济性确定胶料的含胶率，选定补强填充剂的种类和用量。D．依照生胶种类及加工条件确定软化剂、增塑剂的种类和用量。E．依照产品使用环境确定防老剂的种类和用量。F．依照产品的专门要求确定其它专用配合剂的种类和用量。③确定配方设计的试验方法、变量范围及制定变量试验的配方3.胶料配方的表示方法在生产中每个配方有编号或代号，但不管哪种编号的配方，其表示形式不外乎有四种：⑴重量份配方，也叫差不多配方。它是以生胶重量为100份，其它各种配合剂都以相对的重量份数来表示。⑵重量百分数配方，它是以差不多配方的总