10橡胶加工原理rubber

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1、塑料、橡胶加工原理橡胶部分青岛大学化学化工与环境学院：杨淑静E-mail:cym72@tom.com1第四篇：橡胶加工成型原理本篇主要介绍橡胶的性能特点，胶料的组分以及橡胶制品的加工原理。重点和要求：1、熟悉天然胶和用量较大的合成胶的性能特点。2、掌握橡胶制品配方的组分、各组分的作用及其作用机理。3、掌握橡胶的加工性能特点。4、掌握常用橡胶制品加工方法的加工原理。5、了解当前橡胶工业中常用的加工方法，热点问题以及新的加工方法、加工技术。2第一章绪论§1－1橡胶的基本概念一、概念－－高弹性的高分子材料。二、橡胶的性能1

2、、具有橡胶状高弹性2、粘弹性体在外力作用时，其形变行为受时间、温度等条件的支配。宏观表现：明显的应力松弛和蠕变现象。应力松弛—应力随时间而下降或消失的现象。t1t1蠕变曲线ε(t)t3、有缓冲减震作用4、对温度依赖性大5、具有高绝缘性6、有老化现象7、必须加入配合剂蠕变—橡胶受外力压缩或拉伸时，形变随时间而发展，最后达最大形变量的现象。σt应力松弛曲线线型聚合物交联聚合物3三、橡胶的分类和品种1、天然橡胶－－从橡胶树流出的乳白色液体（称胶乳），经加工制成。成分：橡胶烃＋非橡胶物质（5％以下）（1）分子结构：顺式－1，

3、4结构－－三叶橡胶。----中国橡胶第一树中国橡胶母树在室温下具有弹性和柔软性－－弹性橡胶；反式－1，4结构－－马来胶。室温下是硬固状态，50℃时软化为橡胶弹性体－－天然硬橡胶。4（2）物化性质①热性能无一定的熔点：T＝140℃开始熔融，T=200℃左右开始分解，T＝270℃剧烈分解。常温----略带塑性。T＝0℃----弹性大大降低；T＝–70℃-----脆性物质；②极性：非极性物质。易溶于非极性溶剂；不能溶于极性溶剂。③化学性质含活性基团不饱和双键，能发生各种化学反应：加成、取代、氧化和交联等。④物理机械性能弹性

4、好，弹性伸长率可达1000％。机械强度较高，耐挠曲性，透气性，电性能良好。52、合成橡胶合成橡胶－以单体分子通过聚合或缩合反应合成的具有不同化学组成和结构的高分子物。（1）分类①按性能和用途分通用合成橡胶——用来代替天然橡胶来制造轮胎和其他常用橡胶制品的合成橡胶特种合成橡胶——具有某种特殊性能的合成橡胶。通用合成橡胶：丁苯、顺丁、氯丁、丁基、聚异戊二烯、乙丙、丁腈等。特种橡胶：三元乙丙、氯磺化聚乙烯、氯化聚乙烯、聚氨基甲酸酯以及硅橡胶、氟橡胶，丙烯酸酯橡胶、氯橡胶、聚硫橡胶等。②按结构特点：饱和橡胶，不饱和胶③按极性

5、：极性胶，非极性胶。（2）结构与性能不同的种类有不同的大分子链组成，链的规整性不同，立体构型也不一样，分子量及分子量分布也不相同，其性能也不同。6举例聚丁二烯橡胶单体结合方式：顺式结构增加，物理机械性能提高；顺式结构减少，低温性能提高，但加工工艺性能及机械强度，耐磨性，弹性和伸长率等性能降低，结晶倾向增加，出现塑料的性能。丁二烯与苯乙烯共聚→无规或嵌段丁苯橡胶。化学结构式：7（3）丁苯橡胶外观：浅褐色性能：具较好的耐老化性，耐磨性，耐热性，耐臭氧，耐油性。用途：轮胎，胶管，胶带，胶鞋，胶板。分类：乳液聚合丁苯—低温丁

6、苯、高温丁苯。溶液聚合丁苯①无规丁苯胶：分子量分布较窄，弹性和耐低温性良好，永久变形小。②部分嵌段丁苯胶：低温性较好，但强度较低，永久变形大，具热塑性，需高温混炼，加工性能较好。③嵌段丁苯胶SBS：热塑性弹性体。抗张强度高，伸长率大，低温性能和耐磨性较好，但耐热和耐溶剂性较差丁苯胶板8嵌段丁苯胶SBS合理控制PS，PB比例→获良好的弹性和加工性能。苯乙烯含量增加，橡胶耐磨性，硬度提高。苯乙烯含量下降，橡胶的耐寒性提高，加工温度降低SBS中的聚苯乙烯嵌段可形成物理交联点，90～100℃时PS呈塑性，使其显示塑料的性质。

7、温度降低，内聚能很大的PS重新形成物理交联点，显示橡胶的性质。9顺丁橡胶异戊橡胶聚异戊二烯－－定向聚合，几乎可以取代天然橡胶。乙丙橡胶乙烯和丙烯的共聚物，三元乙丙橡胶，第三单体为双环戊二烯和三叉降冰片烯。丁基橡胶异丁烯与少量异戊二烯在低温下阳离子共聚的产物。具良好的气密性，适合作内胎、轮胎的气密层。氯丁橡胶其它：丁腈橡胶、硅橡胶、氟橡胶、聚氨酯橡胶、丙烯酸酯类橡胶、氯磺化聚乙烯、热塑性弹性体等10§1—2橡胶的生产方法橡胶加工：由生胶和各种配合剂经一系列物理化学变化制得橡胶制品的加工方式。包括：①生胶的塑炼；②塑炼胶

8、和各种配合剂的混炼及定型；③胶料的硫化。生胶分类：捆包胶—由天然或合成胶乳经凝聚、干燥、捆包而成的胶块。颗粒胶—高温下具热塑性。制品常温下具橡胶弹性。粉末胶—呈粉末状。乳胶—呈液状，含40—60%的水。液体胶—呈液状，使用必须脱除溶剂。分子量1万以下，硫化或固化后具固体硫化胶相同的立体网状结构。捆包胶加工工艺过程11一、塑炼－－在加工前，由弹性