橡胶知识简介

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钱清清

器件开发部

橡胶知识简介第2页主要内容一:橡胶的简介二:橡胶的常用添加剂三:橡胶的加工工艺第3页橡胶是具有高弹性的高分子化合物的总称。一般橡胶材料的主要特点是:能在很宽的温度范围内保待优良弹性，伸长率大而弹性模量小;此外橡胶还具有较高的强度、较好的气密性及防水性、电绝缘性及其它优良的性能。第4页第一节橡胶制品的原材料及其性质作为橡胶制品的原材料主要是:生胶、补强剂、硫化剂、防老剂等各类添加剂和骨架材料。一、生胶生胶通常是指市售的固体橡胶，它是制造橡胶制品的最基本原料，也称为原料橡胶，包括天然橡胶、合成橡胶和再生橡胶。第5页（1）天然橡胶.

天然橡胶是橡胶工业中最早应用的橡胶，20世纪30年代以前，橡胶工业消耗的原料橡胶几乎全是天然橡胶。由于天然橡胶综合性能优异，所以它是一种重要的战略物资和经济物质，20世纪50年代以来，天然橡胶与合成橡胶形成并驾齐驱的发展局面。第6页巴西橡胶树第7页天然橡胶的组成:

天然橡胶是以异戊二烯为单元链节，以共价键结合而成的长链分子，其化学结构式为:天然橡胶为非极性大分子，具有优良的介电性能，同时也使它的耐油耐溶剂性差。因天然橡胶分子结构中含有不饱和双键，易进行氧化、加成等反应，耐老化性能不佳。第8页(2)合成橡胶合成橡胶可分为通用合成橡胶与特种合成橡胶两类。通用合成橡胶一般认为是丁苯橡胶、顺丁橡胶、异戊橡胶；特种合成橡胶是丁基橡胶、丁腈橡胶、乙丙橡胶、硅橡胶、氯醇橡胶、聚氨酯橡胶、丙烯酸橡胶、聚硫橡胶、氯磺化聚乙烯及醇烯橡胶等。第9页(3)再生胶再生橡胶是指废旧硫化橡胶经过粉碎、加热、机械处理等物理化学过程，使其从弹性状态变成具有塑性和粘性的能够再硫化的橡胶，简称再生胶。再生胶生产的主要反应过程是“脱硫“。指从硫化橡胶中把结合硫磺取出而成为未硫化状态，也即是一个与硫化相反的解聚作用，实际上并不能使硫化橡胶中结合的硫磺与橡胶大分子分离，也不能使硫化胶复原到生胶的结构状态。所以现在认为硫化胶塑性的恢复，需要破坏空间交联的结构，其能量的来源是热、机械作用和化学助剂的塑解作用。第10页(二)、配合剂橡胶制品是由多种物质组成的，除了生胶作为它的主要组成部分外，为便于加工，改善产品的使用性能和降低制品成本，还要加入各种不同的辅助化学原料，.这些原料就称为配合剂。配合剂的种类很多，所起的作用及对橡胶制品性能的影响也不相同。第11页(三)硫化化剂剂橡胶胶用用硫硫化化剂剂有有:硫磺磺、、硫硫磺磺给给予予体体，，有有机机过过氧氧化化物物，，醌醌类类，，酯酯类类化化合合物物等。。第12页(四)防老老剂剂在使使用用或或贮贮存存过过程程中中，，由由于于热热、、氧氧、、臭臭氧氧、、阳阳光光等等作作用用而而导导致致分分子子链链释释解解、、支支化化或或进进一一步步交交联联等等化化学学变变化化，，从从而而使使材材料料原原有有的的性性质质变变坏坏，，这这种种现现象象称称为为老老化化。。凡凡能能抑抑制制橡橡胶胶老老化化现现象象的的物物质质叫叫做做防防老老剂剂。。第13页（五)防焦剂橡胶加工工过程中中，要经经过混炼炼、压延延、压出出、硫化化等一系系列工序序，胶料料或半成成品要经经受不同同温度和和时间的的处理。。在硫化以以前的各各个加工工操作及及贮存过过程中，，由于机机械作用用产生热热量或者者是高温温条件，，都有可能能使胶料料在成型型之前产产生早期期硫化，，导致塑塑性降低低，从而而使其后后的操作作难以进进行，这这种现象象就称作作焦烧或或早期硫硫化。防止橡橡胶早期期硫化的的添加剂剂，称为为防焦剂剂。第14页(六)软化剂在胶料中中加入能能降低橡橡胶分子子间作用用力，使使胶料容容易加工工并改善善胶料某某些性能能的有机机物质称称为软化化剂。又又因能增增加胶料料塑性也也常称作作增塑剂剂。(七)补强剂和和填充剂剂填充剂按按用途可可分为两两类:即补强填充充剂和惰惰性填充充剂补强填充充剂简称称补强剂剂，它是是能够提提高硫化化橡胶的的强力、、撕裂强强度、伸伸强度及及耐磨性性等物理理机械性性能的配配合剂。。最常用用的补强强剂是炭炭黑，其其次是白白炭黑、、碳酸镁镁、活性性碳酸钙钙、活性性陶土。。第15页第16页(二)塑炼工艺艺橡胶工业业向着取取消塑炼炼的方向向发展，，有些合合成橡胶胶如丁苯橡胶胶及顺丁丁橡胶就就不塑炼炼。但一般般使用的的天然橡橡胶及合合成橡胶胶还得进进行塑炼炼按塑炼炼所使使用的的设备备类型型，塑塑炼可可分为为三种种工艺艺方法法：开炼机机塑炼炼密炼机机塑炼炼螺杆机机塑炼炼第17页1.开炼机机塑炼炼优点是是塑炼炼胶料料质量量好，，收缩缩小，，但生生产率率低，，劳动动强度度大。。开炼机机塑炼炼属于于低温温塑炼炼，与与温度度和机机械力力有关关的设设备特特性和和工艺艺条件件都是是影响响塑炼炼的因因素。。第18页(1)温度:当温度度提高高时，，增加加了橡橡胶的的粘性性流动动，机机械力力引起起的分分子链链断裂裂作用用减小小，塑塑炼效效果降降低。。各种种橡胶胶用开开炼机机塑炼炼时所所要求求的辊辊温有有所不不同，，大多为为35～55℃℃。(2)辊距:辊距越越小，，生胶胶通过过辊距距时所所受的的剪切切力及及挤压压力越越大。。因此此薄通通塑炼炼是提提高塑塑炼效效果的的有效效方法法。通通常采采用的的辊距距为0.5～1mm。第19页(3)速度与与速比比:两个辊辊筒的的速比比愈大大则剪剪切作作用愈愈强，，塑炼炼效果果愈好好。但但另一一方面面，随随着速速比的的增加加温度度升得得也快快，电电力消消耗增增大，，所以速速比通通常为为1：1.15～1：1.27.(4)时间:塑炼初初期，，即12～15min内可塑塑性显显著提提高，，随后后则变变化很很小，，这种种现象象正是是胶温温升高高而软软化。。分子子链易易产生生粘性性滑动动和机机械降降解效效果降降低所所致。。正是是由于于这种种原因因，才才采用用分段段塑炼炼以提提高塑塑炼效效果。。第20页第21页第22页第23页二、压延工工艺根据产品的的种类和外外观的不同同，具体的的压延工艺艺有压片、压型型、帘布贴贴胶和帆布布擦胶等。(一)压片很多橡胶制品品制造过程中中所需的半成成品，如胶管管、胶带的内内外层胶和中中间层胶、轮轮胎的缓冲胶胶片、自行车车胎的胎面等等都少不了胶胶片，它们都都是通过压片片来制造的。。第24页压片工艺是指指将混炼好的的胶料在压延延机上制造成成具有规定厚厚度和宽度的的胶片口开炼炼机也可以压压片，但其厚厚薄精度低，，不能和压延延机相比，而而且在胶片中中常存有气泡泡。因此，对对要求较高的的胶片都采用用压延延机制制造，，不仅仅可保保证质质量，，面且且效率率也较较高。。压片片可以以在三三辊，，也可可以在在四辊辊。第25页(二)压型压型与与压片片所不不同的的主要要是压压型结结束后后，胶胶料为为有一一定花花纹，，并有有一定定断面面形状状的半半成品品。压型工工艺主主要用用来制制造胶胶鞋大大底、、力车车胎胎胎面、、胎侧侧等。。这些些半成成品的的质量量要求求，主主要是是花纹纹清晰晰，规规格尺尺寸准准确，，无气气泡。。因面面对胶胶料的的可塑塑性和和收缩缩性要要求较较高。。压型设设备根根据不不同情情况，，可用用二辊辊、三三辊、、四辊辊。胶胶片压压延经经过的的最后后一个个辊筒筒都为为具有有压型型花纹纹尺寸寸的辊辊筒。。第26页第27页f.硫化硫化是是橡胶胶加工工最后后也是是最重重要的的一个个工艺艺过程程。在在加热热和加加压条条件下下，胶胶料中中的生生胶与与硫化化剂发发生化化学反反应，，使橡橡胶由由线型型结构构的大大分子子交联联成为为立体体三维维网状状结构