橡胶综合实验指导书

《橡胶综合实验指导书》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、高分子材料与工程综合实验（橡胶）上海工程技术大学化学化工学院高分子材料与工程系二O一O年七月十八日目录41实验一、橡胶的配方设计…………………………………………………………….1实验二、橡胶的塑炼…………………………………………………………….7实验三、橡胶的混炼………………………………….……………..………….11实验四、橡胶硫化曲线的测定….……………………….……………..………….16实验五、橡胶的力学性能….…………………………….……………..………….22实验六、橡胶的磨耗性能….…

2、………………………….……………..………….27实验七、功能性橡胶的制备….………………………………………..………….3341实验一橡胶的配方设计本实验属于设计性实验。一、实验目的要求学生按照橡胶的使用条件和性能要求的不同，进行橡胶的配方设计。熟悉橡胶各种配方的换算。二、胶料配方组成硫化胶料一般是由橡胶和各种配合剂组成。根据配方要求不同，而有不同的橡胶品种和配合剂的选用和用量配比。配方组成通常包括基本配合组成、常用配合组成和特殊配合组成三类。配方中除橡胶弹性体及其并用物外，配合剂基本配合组成必须

3、包含有硫化剂、促进剂、活性剂和补强剂（炭黑）、软化剂。常用配合组成除基本配合组成外，尚包含耐热、氧、臭氧、防老剂、白色补强剂、填充剂、分散剂、填料活性剂和偶联剂等。特殊配合组成则添加某些特殊性能要求的配合材料如交联剂、抗静电剂、紫外线吸收剂、防霉剂、阻燃剂和增粘剂。基本配方中一般配合剂组成不多，特别是对生胶性能鉴定的基本配方，要求少受配合剂的干扰，性能反应敏感。如天然橡胶鉴定配方为：生胶100，硫黄3，氧化锌5，促进剂M0.7,硬脂酸0.5。合成橡胶使用的基本性能鉴定配方因胶种不同而异。基本配方至少

4、包括生胶、硫化剂、促进剂、活性剂、补强剂、软化剂、防老剂。合成橡胶因在制造过程中已加有稳定剂，可不需添加防老剂。配方以生胶为100份（质量），其它配合剂用量相应地都以质量数来表示。基本配方通例组成为：生胶100，硫黄1.0-2.5，促进剂0.5-1.5，氧化锌3-5，硬脂酸0.5-2.0，炭黑40-50，防老剂0.25-1.5。以下是橡胶中常见配合剂介绍。常见硫化剂：硫磺；硫化促进剂：常采用两种促进剂：不同的促进剂同时使用，是因为它们的活性强弱及活性温度有所不同，在硫化时将使促进交联作用更加协调，充

5、分显示促进效果；助促进剂：即活性剂，在炼胶和硫化过程中起活化作用；防老剂：多为抗氧剂，用来防止橡胶大分子因加工及其后的应用过程的氧化降解作用，以达到稳定的目的；填充剂：多为碳酸钙，有增容降成本作用，其用量多少也影响制品的硬度和力学强度；机油：作为橡胶软化剂，可改善混炼加工性能和制品柔软性。41三、胶料配方设计根据橡胶配方设计的目的和要求，一般配方设计应遵守以下技术原则：1.针对性：经调查研究分析判定制品的使用条件和性能要求，正确制定合理的性能指标。然后进行有针对性的设计试验，合理选用胶种和需用的配合

6、剂种类与用量，并巧妙地运用各种并用技术，以发挥最大效用。2.考虑主要性能而兼顾综合性能：根据制品的合理性能指标，首先满足其主要性能要求如强度、模量、磨耗、弹性、生热、屈挠疲劳和老化等各种性能，对产品而言哪一种或几种性能为主要的，首先设计试验突破解决，同时考虑其它性能的综合平衡，不能偏废。3.整体配合：一般橡胶制品多由几种部件复合而成，因此在部件胶料配方设计时，既要考虑该部件胶料本身的性能要求，还须重视所有部件在性能上和加工工艺上的相互匹配，以获得最佳的整体配合效果。4.橡胶配合剂及其间的相互作用：就

7、是要注意橡胶、配合剂各自内在的联系和彼此间的相互作用，是相互抑制还是有加和作用或协同效应。5.适应性和安全性：胶料配方设计要考虑当前的生产工艺过程和设备条件，必须适应这些生产条件，否则尽管性能优良，仍不能满足工艺和设备条件，须重新设计试验。同时还须注意胶料加工操作的安全性。在配方设计中还须考虑以下两方面的配合技术：1.胶料配合要满足加工要求：(1)粘度控制：对于原料聚合物品种类型，正确选择粘度水平以保证满意的混炼和加工特性是重要的。聚合物的粘度水平一般以门尼粘度表示。标称门尼粘度为50是普通的一种。

8、对容易混和加工高填充剂量或海绵生产则需门尼粘度30；若为配制加工需要一定水平的未硫化胶强度，粘度为100的，则用油稀释。(2)对开炼机的粘附：在开炼机混炼、出片或压延机出片作业时，会有胶料粘附辊筒表面问题，需要有利于隔离的添加剂，而脂肪酸或其衍生物，微晶腊或低分子量聚乙烯是有用的添加物，可用以控制该粘附作用。但在丁腈橡胶中要小心使用，因有限的相容性会产生喷出或胶料缺乏聚结的问题。(3)41早期硫化或“焦烧”的避免：硫化体系设计可实用的胶料快硫化速度易受一定限制。除成本