橡膠工藝原理復(fù)習(xí)思考題答案_第1頁(yè)
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1、橡膠工藝原理復(fù)習(xí)思考題0.1名詞解釋碳鏈橡膠、硬質(zhì)橡膠、雜鏈橡膠、混煉膠、硫化膠、冷凍結(jié)晶、拉伸結(jié)晶、極性橡膠雜鏈橡膠:碳-雜鏈橡膠:主鏈由碳原子和其它原子組成全雜鏈橡膠:主鏈中完全排除了碳原子的存在,又稱(chēng)為“無(wú)機(jī)橡膠”,硅橡膠的主鏈由硅、氧原子交替構(gòu)成?;鞜捘z:所謂混煉膠是指將配合劑混合于塊狀、粒狀和粉末狀生膠中的未交聯(lián)狀態(tài),且具有流動(dòng)性的膠料硫化膠:配合膠料在一定條件下(如力口硫化劑、一定溫度和壓力、輻射線照射等)經(jīng)硫化所得網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)橡膠謂硫化膠,硫化膠是具有幽宜而不再具有可塑性的橡膠,這種橡膠具有一系列寶貴使用性能。硬質(zhì)橡膠:玻璃化溫度在室溫以上、簡(jiǎn)直不能拉伸的橡膠稱(chēng)為硬質(zhì)橡膠0.2一般來(lái)

2、說(shuō),塑料、橡膠、纖維的分子結(jié)構(gòu)各有什么特點(diǎn)?0.3影響橡膠材料性能的主要因素有哪些?橡膠性能主要取決于它的結(jié)構(gòu),此外還受到添加劑的種類(lèi)和用量、外界條件的影響。(1) 化學(xué)組成:?jiǎn)误w,具有何種官能團(tuán)(2) 分子量及分子量分布(3) 大分子聚集狀況:空間結(jié)構(gòu)和結(jié)晶(4) 添加劑的種類(lèi)和用量(5) 外部條件:力學(xué)條件、溫度條件、介質(zhì)0.4簡(jiǎn)述橡膠分子的組成和分子鏈結(jié)構(gòu)對(duì)橡膠的物理機(jī)械性能和加工性能的影響。答:各種生膠的MWI®線的特征不同,如NR一般寬峰所對(duì)應(yīng)的分子量值為3040萬(wàn),有較多的低分子部分。低分子部分可以起內(nèi)潤(rùn)滑的作用,提供較好的流動(dòng)性、可塑性及加工性,具體表現(xiàn)為混煉速率快、收

3、縮率小、擠出膨脹率小。讓子量高部分則有利于機(jī)械強(qiáng)度、耐磨、彈性等性能。0.5簡(jiǎn)述橡膠的分類(lèi)方法。答:按照來(lái)源用途分為天然膠和合成膠,合成膠又分為通用橡膠和特種橡膠;按照化學(xué)結(jié)構(gòu)分為碳鏈橡膠、雜鏈橡膠和元素有機(jī)橡膠;按照交聯(lián)方式分為傳統(tǒng)熱硫化橡膠和熱塑性彈性體。0.6簡(jiǎn)述橡膠的分子量和分子量分布對(duì)其物理機(jī)械性能和加工性能的影響。答:分子量與橡膠的性能(如強(qiáng)度、加工性能、流變性等)密切相關(guān)。隨著分子量上升,橡膠粘度逐步增大,流動(dòng)性變小,在溶劑中的溶解度降低,力學(xué)性能逐步提高。橡膠的大部分物理機(jī)械性能隨著分子量而上升,但是分子量上升達(dá)到一定值(一般是600000)后,這種關(guān)系不復(fù)存在;分子量超過(guò)一定

4、值后,由于分子鏈過(guò)長(zhǎng),糾纏明顯,對(duì)加工性能不利,具體反映為門(mén)尼粘度增加,混煉加工困難,功率消耗增大等。0.7簡(jiǎn)述橡膠配方中各種配合體系的作用。生膠:母體材料磁化體系:使橡膠由線型大分子變成立體網(wǎng)狀大分干補(bǔ)強(qiáng)填充體系;提高力學(xué)性能,使非自補(bǔ)強(qiáng)性橡膠獲得應(yīng)用,改善工藝性能和降低成本;還有的有功能性.如阻燃、導(dǎo)電、磁性等防老年系,延長(zhǎng)橡膠制品使用壽命.主要有防熱翼、臭氧、光氧,有害金赭:離子、疲勞,霉菌等引起的老化增塑及操作體系,降低膠料黏度,改善加工性能降低成本.主要有增塑劑、分散劑、均勻劑、僧黏劑,塑解劑、防焦劑、脫模劑等特種配合體系:賦予橡膠特殊的性能.如耕合、著色、發(fā)泡、阻燃、偶聯(lián)、抗蜂曲.

5、學(xué)由,香味、增碑.潤(rùn)滑、防噴等配合版票0.8列出一般橡膠加工工藝過(guò)程。'煉膠:分塑煉和混煉.塑煉定義為降低分子地,增加塑性,改善加工性能制成可塑性符合要求的塑煉膠.混煉定義為經(jīng)過(guò)配合,將橡膠與配合劑均勻地混合和分散,制成混煉膠,使用設(shè)備為開(kāi)煉機(jī)、密煉機(jī)和擠出機(jī)壓延可制造純膠片、有花紋的膠片及簾布、帆布、鍍銅鋼絲簾布等骨架材料的覆膠(貼膠、擦膠)擠出:通過(guò)不同口型連續(xù)擠出如膠管、型材、胎面、胎惻、內(nèi)胎、三角膠條,鋼理圈,膠片等不同斷面的半成品,供成型和直接硫化使用.用擠出機(jī)成型;將構(gòu)成制品的各個(gè)部件組合一起,組成和成品形狀類(lèi)似的、質(zhì)量略大一!點(diǎn)的半成品。成型工藝和設(shè)備有多種,典型的成型設(shè)

6、備是輪胎的成型鼓精密預(yù)成型機(jī),還有些手工操作等硫化:橡膠加工的最后的工藝過(guò)程是使用個(gè)體硫化機(jī)、蕨化嫌-平板疏化機(jī)以及如微波等設(shè)備使未疏化的半成品在一定條件下完成硫化,最后再i經(jīng)過(guò)適當(dāng)?shù)男揎椞幚?,制成成?.9列出幾種橡膠制品的主要性能要求和用途。1.1 名詞解釋?zhuān)耗陀托浴⒛秃?、耐老化性、補(bǔ)強(qiáng)、耐磨性、耐候性、動(dòng)態(tài)性能、減震阻尼性、疲勞生熱、生膠、膠料、標(biāo)準(zhǔn)膠、氧指數(shù)、二次硫化耐油性:指包括油類(lèi)和各種溶劑在內(nèi)的狹義的耐油性,實(shí)質(zhì)上是高聚物耐無(wú)機(jī)溶劑的溶脹能力。耐寒性:質(zhì)料抵御高溫惹起的脆化、沖擊強(qiáng)度降高等變化的能力。耐老化性:質(zhì)料及其制品耐老化作用的能力。耐磨性;質(zhì)料在肯定沖突條件下抵御磨損的

7、能力,以磨損率的倒數(shù)來(lái)評(píng)定。耐候性:質(zhì)料如塑料、橡膠制品等,應(yīng)用于室外擔(dān)當(dāng)氣候的考驗(yàn),如光照、風(fēng)雨、細(xì)菌等造成的分析破損,其耐受能力叫耐候性。氧指數(shù):使試樣持續(xù)蠟燭狀燃燒時(shí),在氮氧混合氣體中必須的最低氧體積濃度,以所占體積百分?jǐn)?shù)表示。氧指數(shù)越高,則聚合物越難燃1.2 各種生膠的分類(lèi)、制法及其結(jié)構(gòu)與性能的關(guān)系。1.3 為什么NR具有優(yōu)異的加工性能?(P18)1.4 為什么很多溶劑型橡膠膠粘劑用CR作為主體材料?答:所配成的膠黏劑可試問(wèn)冷固化,初粘力很大,強(qiáng)度建立迅速,粘結(jié)強(qiáng)度較高,綜合性能優(yōu)良1.5 橡膠輪胎的胎面、胎側(cè)、內(nèi)胎一般選擇什么橡膠作為主體材料?為什么?答:丁基橡膠,優(yōu)良的化學(xué)穩(wěn)定性、

8、耐介質(zhì)性、電絕緣性、耐電暈性、耐極性油和低溫性能。通用膠中彈性最低和優(yōu)異的阻尼性、最好的氣密性。它對(duì)空氣的透過(guò)率僅為天然橡膠的1/7,丁苯橡膠的1/5,而對(duì)蒸汽的透過(guò)率則為天然橡膠的1/200,丁苯橡膠的1/140o因此主要用于制造各種內(nèi)胎1.6 將你所了解的橡膠品種按碳鏈橡膠(不飽和非極性、不飽和極性、飽和非極性、飽和極性)、雜鏈橡膠分為五類(lèi),寫(xiě)出主要結(jié)構(gòu)式,并指出各種橡膠的主要特性及主要用途(或列表說(shuō)明)。(作業(yè)1)1.7 比較NRSBREPDM勺耐熱性;比較NBREC5口FPM的耐寒性;比較NBRACMF口FPM的耐熱性;比較IIR、BR和SBR的疲勞生熱性能。為什么?(作業(yè)2)4 名詞

9、解釋?zhuān)毫蚧?、交?lián)密度、硫化歷程、焦燒、焦燒時(shí)間、焦燒期、硫化三要素、理論正硫化時(shí)間、工藝正硫化時(shí)間、促進(jìn)劑、活性劑、防焦劑、硫載體、無(wú)硫硫化、常硫體系、有效硫化體系、高溫硫化體系、平衡硫化體系(P65)、硫化返原、噴霜、交聯(lián)鍵類(lèi)型(P72)、應(yīng)力疏導(dǎo)特性、交聯(lián)鍵互換重排反應(yīng)(P73)、過(guò)氧化物的半衰期、過(guò)氧化物硫化的交聯(lián)效率、金屬氧化物硫化體系(P69)交聯(lián)效率越低,則過(guò)氧化物的用量越大硫化(交聯(lián)、架橋):橡膠線型大分子鏈通過(guò)化學(xué)交聯(lián)而構(gòu)成三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的化學(xué)變化過(guò)程交聯(lián)密度:?jiǎn)挝惑w積硫化膠內(nèi)的交聯(lián)點(diǎn)數(shù)目,與單位體積有效鏈數(shù)目有關(guān)。硫化歷程:橡膠的硫化狀態(tài)可分為誘導(dǎo)期(焦燒期)、交聯(lián)反應(yīng)(熱硫化

10、)、網(wǎng)絡(luò)形成(平坦硫化)、過(guò)硫化四個(gè)階段焦燒:混煉膠在存放或加工過(guò)程中產(chǎn)生早期硫化的現(xiàn)象焦燒時(shí)間:熱硫化開(kāi)始前的延遲作用時(shí)間,相當(dāng)于硫化反應(yīng)中的誘導(dǎo)期硫載體是指那些在硫化過(guò)程中析出活性硫,使橡膠交聯(lián)的含硫化合物硫化三要素:壓力、溫度和時(shí)間理論正硫化時(shí)間:膠料從加入模具中受熱開(kāi)始到轉(zhuǎn)矩達(dá)到最大值所需要的時(shí)間(P48)工藝正硫化時(shí)間:膠料從加入模具中受熱開(kāi)始到轉(zhuǎn)矩達(dá)到M90所需要的時(shí)間.M90=M+(M+Ml)*90%促進(jìn)劑:能降低硫化溫度,縮短硫化時(shí)間,減少硫磺用量,又能改善硫化膠性能的物質(zhì)活性劑:能夠活化硫黃硫化體系、提高硫化膠的交聯(lián)密度和硫化速率的物質(zhì)防焦劑:提高膠料操作安全性,增加膠料或膠

11、漿的貯存壽命噴霜:膠料中的液體和固體配合劑由內(nèi)部遷移到表面的現(xiàn)象硫化返原:膠料在140c150c長(zhǎng)時(shí)間硫化或高溫(超過(guò)160C)硫化條件下,硫化膠的物理機(jī)械性能逐漸下降的過(guò)程。其本質(zhì)是硫化平坦期間形成的交聯(lián)鍵產(chǎn)生斷裂和重排及由此而引起的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的變化;另外是橡膠分子鏈的裂解。方法:使用有效或半有效硫化體系;加入抗硫化返原劑。過(guò)氧化物的半衰期:表示在某一特定溫度下,過(guò)氧化物分解到原來(lái)濃度一半時(shí)所需的時(shí)間,用T1/2表示4 橡膠的硫化歷程。(P47)4 硫化體系的組成和各組分的作用。P62-66答:硫黃(硫載體)/促進(jìn)劑/活性劑(/防焦劑)/(抗返原劑)促進(jìn)劑:能下降硫化溫度,聽(tīng)說(shuō)物理。收縮硫化時(shí)

12、間,削減硫黃用量,改善硫化膠職能的精神活性劑:活化硫化體系,進(jìn)步交聯(lián)密度,進(jìn)步硫化膠耐老化職能。Zno+mg和成活化體系。防焦劑:防焦燒,延遲焦燒時(shí)間。防焦劑種類(lèi):學(xué)習(xí)附著力。PVI(CTP)、水楊酸、NDPA4 促進(jìn)劑的分類(lèi)、結(jié)構(gòu)及其特性。(P52)4 促進(jìn)劑的并用類(lèi)型和特性。(P57)4 各種硫黃硫化體系的定義、特性、交聯(lián)鍵結(jié)構(gòu)、硫化膠性能及適用橡膠。答:ev:有用硫化體系,高促低硫3-5:看著下降。0.3-0.5,90聊鍵和雙鍵-耐熱氧老化,但初始靜態(tài)怠倦性差,用于高溫靜態(tài)制品如密封制品、高溫火速硫化體系。Sev:用量介于cv和ev之間,煽動(dòng)劑=1,硫化膠具有過(guò)量的多硫鍵和單雙硫鍵,據(jù)精

13、良的靜態(tài)職能,中等的耐熱氧老化職能。高溫硫化體系:在180240c溫度下的硫化,硫化溫度每降低10C,硫化時(shí)間收縮約一半,適用于高溫火速硫化膠種EPDIMIIR、NBRSBR等,采用ev、sev體系。ec:均衡硫化體系:把不飽和二烯類(lèi)橡膠硫化返原下降到最低水平或撤消的硫化體系,si69四硫化物與硫、煽動(dòng)劑等精神的量。硫化平展性好,交聯(lián)密度穩(wěn)定,看看水性附著力促進(jìn)劑。具有精良的耐熱老化性和耐怠倦性,適應(yīng)大型、厚制品的硫化。4 橡膠硫化的時(shí)溫效應(yīng)及應(yīng)用。答:硫化溫度每降低10C,硫化時(shí)間收縮約一半,硫化溫度系數(shù)變化局限在1.82.5之間,所以降低溫度可大大進(jìn)步*效率4 平衡硫化體系及其應(yīng)用。EC:

14、S+煽動(dòng)劑+Si69,NRWCV體系硫化返被告急,硫化膠物理機(jī)械性能逐漸下降。采用EC,可在較長(zhǎng)硫化周期內(nèi),使交聯(lián)密度根本恒定,硫化平展性較好。硫化膠具有高強(qiáng)度、高抗撕性、耐熱性、抗硫化返原、耐靜態(tài)怠倦性和生熱高等甜頭,在長(zhǎng)命命、耐靜態(tài)怠倦制品和巨型輪胎、大型厚制品等方面有重要應(yīng)用4 過(guò)氧化物硫化的特點(diǎn)、應(yīng)用及配合時(shí)應(yīng)注意的問(wèn)題。交聯(lián)鍵為C-C鍵,熱、化學(xué)穩(wěn)定性高,具優(yōu)異抗熱氧老化職能,無(wú)硫化返原局面,緊縮永久變形低;但靜態(tài)職能差,有些有臭味。過(guò)氧化物硫化PP、EPM籌時(shí),由于側(cè)甲基生計(jì),有或許3斷裂。所以,到場(chǎng)助硫化劑,以收縮硫化時(shí)間,改善拉伸職能。應(yīng)用:靜態(tài)密封或高溫靜態(tài)密封制品4 金屬氧

15、化物硫化的配合、特點(diǎn)和應(yīng)用。Znp:mgo=54,對(duì)cr常用。倘使但用zno,硫化速度快,易焦燒,單用mgo,則硫化速度慢,兩者并用最佳,ZnO主要起硫化作用,保證硫化平展性,增強(qiáng)耐熱性;MgO進(jìn)步防焦性,添補(bǔ)膠料儲(chǔ)存安詳性和可塑性。4 交聯(lián)鍵類(lèi)型和交聯(lián)密度對(duì)硫化膠性能的影響。1、類(lèi)型:多硫鍵有益于進(jìn)步抗怠倦職能。原因:在肯定溫度和幾次變形的應(yīng)力作用下,多硫鍵的斷裂和重排作用和緩了應(yīng)力。C-C交聯(lián)鍵的熱氧老化穩(wěn)定性最好。鍵能高的交聯(lián)鍵耐熱氧老化性好。2、交聯(lián)密度:交聯(lián)密度與模量成反比例,由于鏈?zhǔn)柰ㄊ茏?,爆發(fā)形變的力越來(lái)越大。對(duì)拉伸強(qiáng)度影響雷同,但過(guò)度曾加對(duì)拉伸強(qiáng)度倒霉,由于拉伸強(qiáng)度還與分子鏈的

16、取向、誘導(dǎo)結(jié)晶相關(guān),過(guò)度交聯(lián)會(huì)荊棘分子鏈的誘導(dǎo)結(jié)晶,反而下降。4 舉例說(shuō)明如何選擇硫化體系。輪胎胎面膠:cv體系NR100氧化鋅5硬脂酸2防老劑4010NA2.5炭黑ISAF6芳燃油9煽動(dòng)劑NOBS0.8不溶性硫黃3分析:從耐熱、消息態(tài)職能等分析分析第三章1 名詞解釋?zhuān)貉a(bǔ)強(qiáng)P76、炭黑Z合膠P88、炭黑凝膠P88、應(yīng)力軟化效應(yīng)P92、填料的結(jié)構(gòu)化效應(yīng)、橡膠補(bǔ)強(qiáng)的大分子鏈滑動(dòng)學(xué)說(shuō)P92應(yīng)力軟化效應(yīng):在一定的試驗(yàn)條件下,把硫化膠拉伸至給定的伸長(zhǎng)比時(shí),去掉應(yīng)力,恢復(fù),循環(huán)操作,則每次拉伸到同樣的伸長(zhǎng)比所需的應(yīng)力都比前一次要低;若是拉伸比大大超過(guò)上一次,則其拉伸曲線就急劇上升與第一次曲線銜接,每次的曲

17、線都在前一次的下面的現(xiàn)象。1 填料的分類(lèi)及其在橡膠中的主要作用。P771 炭黑的分類(lèi)、結(jié)構(gòu)與性能。P78-811 白炭黑、陶土和碳酸鈣的分類(lèi)、結(jié)構(gòu)與性能。白炭黑的結(jié)構(gòu)按制法,分為氣相白炭黑和沉淀白炭黑。主要組成是二氧化硅(SiO2),是無(wú)定形的鏈枝狀聚集體1 分析討論炭黑和白炭黑的性質(zhì)對(duì)膠料加工性能和硫化膠性能的影響。炭黑:徑小結(jié)構(gòu)性提高徑小粒減結(jié)構(gòu)性提高膠料混入時(shí)間延長(zhǎng)延長(zhǎng)硫化膠硬度提高提高分散性變差變好定伸應(yīng)力有最大值提高粘度增加增加拉伸強(qiáng)度有最大值減小混燥生熱增加增加扯斷伸長(zhǎng)率有最小值減小焦燒時(shí)間減少減少撕裂強(qiáng)度1提高有最大值擠出膨脹增大減小耐磨耗性提高提高白炭黑對(duì)膠料工藝性能和硫化膠性

18、能的影響填料的分散性:填料粒子越細(xì),越難分散;與炭黑相比,無(wú)機(jī)填料對(duì)于橡膠的親和性更低。納米級(jí)的無(wú)機(jī)填料在橡膠中很難均勻分散。未經(jīng)表面處理的白炭黑難以在橡膠中分散均勻,高填充膠料容易產(chǎn)生“填料的結(jié)構(gòu)化效應(yīng)”(混煉膠在停放一定時(shí)間后粘度明顯增加,流動(dòng)性變差)。防止結(jié)構(gòu)化的途徑:在混煉時(shí)加入某些可以與白炭黑表面羥基發(fā)生反應(yīng)的物質(zhì)(稱(chēng)為結(jié)構(gòu)控制劑);或?qū)滋亢诒砻娓男浴? 為什么要進(jìn)行填料的表面改性?填料表面改性的主要方法是什么?P991 怎樣選擇偶聯(lián)劑?1 分析討論填料的選用方法。在橡膠配方中,填料的配合量較大,對(duì)成本、加工工藝、制品性能影響甚大。填料的選用應(yīng)該滿足硫化膠的性能、制品使用性能、加工

19、工藝和成本等的要求??紤]其基本性能需要,以達(dá)到綜合平衡尤為重要四1 名詞解釋?zhuān)何锢矸雷o(hù)法、化學(xué)防護(hù)法、防老劑、老化溫度系數(shù)、對(duì)抗效應(yīng)、加和效應(yīng)、協(xié)同效應(yīng)、非遷移性防老齊I、加工型結(jié)合防老劑1 橡膠老化的定義和現(xiàn)象。1 引起橡膠老化的各種原因和機(jī)理。1 影響橡膠熱氧老化的因素。1 常用橡膠防老劑的類(lèi)型及防護(hù)特性。1 如何選用橡膠防老劑?物理防護(hù)法:P129避免橡膠與老化因素相互作用的方法,如橡塑共混、表面鍍層、加入光屏蔽劑和石蠟等?;瘜W(xué)防護(hù)法:P130通過(guò)加入化學(xué)防老劑來(lái)阻止或延緩橡膠老化反應(yīng)進(jìn)行的方法,如加入化學(xué)防老劑。防老劑:老化溫度系數(shù):溫度每升高10C,氧化反應(yīng)速度大約加快1倍。對(duì)抗效應(yīng)

20、:當(dāng)兩種或兩種以上的防老劑并用時(shí),所產(chǎn)生的防護(hù)效能小于單獨(dú)使用之和加和效應(yīng):防老劑并用后所產(chǎn)生的防護(hù)效果等于它們各自作用的效果之和協(xié)同效應(yīng):當(dāng)兩種或多種防老劑并用時(shí)的效果大于每種防老劑單獨(dú)使用的效果稱(chēng)之為協(xié)同效應(yīng)非遷移性防老劑:為了使防老劑在橡膠中能長(zhǎng)期發(fā)揮效能,不易揮發(fā)和被抽出的防老劑加工型結(jié)合防老劑:反應(yīng)性防老劑,具有不易被抽出,不揮發(fā)的特點(diǎn),防護(hù)功效持久。這類(lèi)防老劑的特點(diǎn)是通過(guò)化學(xué)鍵結(jié)合在橡膠網(wǎng)絡(luò)中,防止防老劑分子自由遷移1 橡膠老化的定義和現(xiàn)象。橡膠老化:指生膠或橡膠制品在加工、貯存或使用過(guò)程中,由于受熱光氧等外界因素的影響使其發(fā)生物理或化學(xué)變化,使性能逐漸下降的現(xiàn)象?,F(xiàn)象:P112變

21、軟、發(fā)粘、變硬、變脆、龜裂、發(fā)霉、失光、變色、粉化等。1 引起橡膠老化的各種原因和機(jī)理。原因:P112橡膠老化除受其本身的分子結(jié)構(gòu)影響外,主要受其工作的環(huán)境即外部因素的影響一物理、化學(xué)、生物三種因素。機(jī)理:P113中間兩段話自動(dòng)催化自由基鏈反應(yīng)熱氧老化的吸氧過(guò)程迅速吸氧期、恒速反應(yīng)期、加速反應(yīng)期、降速吸氧至完結(jié)NR在熱氧老化過(guò)程中的結(jié)構(gòu)變化:以分子鏈降解為主的熱氧老化反應(yīng)NRIR、IIR、COECO都以氧化斷鏈為主,熱氧老化后的外觀表現(xiàn)為變軟、發(fā)粘。BR、NBRSBRCREPDMFPMCSM=?,在熱氧老化以交聯(lián)反應(yīng)為主。老化后,外觀表現(xiàn)為變硬、變脆1 影響橡膠熱氧老化的因素。P117-119

22、(1)生膠分子結(jié)構(gòu)的影響取決于鍵解離能的大?。篊-F>C-H>C-C>C-Cl(2)側(cè)基的影響在NR中解離能大小順序?yàn)椋篶>b>a。NR大分子在熱、光、氧作用下,先在最弱的鍵a處斷裂,引發(fā)鏈?zhǔn)椒磻?yīng)。(3)溫度的影響在熱氧老化過(guò)程中,熱起著加速橡膠氧化,縮短其壽命的作用,因此,建立在含氧氣氛下的橡膠壽命與溫度的關(guān)系,對(duì)實(shí)際應(yīng)用中的橡膠制品設(shè)計(jì)非常重要(4)硫化體系的影響1 用橡膠防老劑的類(lèi)型及防護(hù)特性。P135-136防老劑分類(lèi):(1)胺類(lèi)防老劑(2)酚類(lèi)防老劑酚類(lèi)防老劑中的取代基不同,對(duì)其抑制氧化的能力有很大白影響,推電子取代基(甲基、叔丁基、甲氧基等)的導(dǎo)入,可

23、顯著地提高其抑制氧化的能力;吸電子取代基(硝基、竣基、鹵基等)的導(dǎo)入可降低抑制氧化的能力。(3)有機(jī)硫化物防老劑有機(jī)硫化物的抑制效能主要取決于它是否容易氧化成為單氧化衍生物,以及該衍生物是否具有最佳穩(wěn)定性。因此,凡是對(duì)它的這兩種行為產(chǎn)生影響的結(jié)構(gòu),都影響著抑制效能。1 何選用橡膠防老劑?橡膠的品種防老劑的品種協(xié)同效應(yīng)用量:防老劑用量太大易起反作用變色及污染性揮發(fā)性、溶解性、穩(wěn)定性五名詞解釋?zhuān)涸鏊軇?、操作油、橡膠加工助劑、塑解劑、著色劑、增粘劑、脫模劑、內(nèi)脫模劑、分散劑、均勻劑增塑劑:又稱(chēng)為軟化劑,通常是一類(lèi)分子量較低的化合物。能夠減少橡膠分子之間的相互作用從而增加膠料的流動(dòng)性,可認(rèn)為是加工助劑

24、的一種。操作油:P149橡膠加工助劑:P144加工助劑用來(lái)改善膠料的加工性能,包括改善膠料的混煉、壓延、擠出、成型的性能,同時(shí)改善填料的分散并縮短混煉時(shí)間,減少混煉生熱,防止粘輻;提高共混橡膠品種之間的分散;增加流動(dòng)性。塑解劑:P145或者能降低橡膠的分子量,提高塑煉效果的助劑著色劑:任何可以使物質(zhì)顯現(xiàn)設(shè)計(jì)需要顏色的物質(zhì)都稱(chēng)為著色劑,它可以是有機(jī)或無(wú)機(jī)的,可以是天然的或合成的。增粘劑:增大橡膠的粘性的助劑脫模劑:是一種介于模具和成品之間的功能性物質(zhì),是防止邃酸、塑料、彈性體或其他材料的模制品、層壓制品等粘結(jié)到模具或其他板面,起易于脫離作用的一類(lèi)加工也內(nèi)脫模劑:是一些熔點(diǎn)比普通模制溫度稍低的化合

25、物,在加熱成型工藝中將其加入樹(shù)脂中,它與液態(tài)樹(shù)脂相容,但與固化樹(shù)脂不相容,在一定加工溫度條件下,從樹(shù)脂基體滲出,在模具和制品之間形成一層隔離膜分散劑:P174底部均勻劑:促進(jìn)不同極性、不同粘度的橡膠快速均勻地混合,穩(wěn)定相態(tài)結(jié)構(gòu),并且有增塑、增粘和潤(rùn)滑功效,顯著提高共混膠料的加工性能的助劑橡膠增塑劑和軟化劑的作用、分類(lèi)、增塑原理及其對(duì)硫化膠物理機(jī)械性能和膠料加工性能的影響。(一)橡膠增塑劑(軟化劑)的作用:改善膠料加工性能,降低粘度、提高塑性和流動(dòng)性;改善硫化膠的某些性能,降低硬度、定伸應(yīng)力、拉伸強(qiáng)度、耐熱性、Tg,提高彈性和耐寒性;降低橡膠制品的成本等。(二)軟化劑的分類(lèi):表6-2主要軟化劑和

26、增塑劑的種類(lèi)及使用例大分類(lèi)小分類(lèi)具體使用例礦物油系石油系軟化劑鏈烷燒系,芳香族蒸環(huán)燒燒系煤焦油系軟化劑煤焦油,古馬隆荀樹(shù)脂植物油系脂肪油系軟化劑脂肪酸(硬臍酸),脂肪油(棉籽油、菜籽油)松樹(shù)脂軟化劑松焦油,松香,油管合成系合成樹(shù)脂軟化劑酚修樹(shù)脂,液體橡膠(聚丁烯、液體丁二烯橡膠、液體異戊二烯像膠)合成增塑劑鄰苯二甲酸二辛酣(DOP),聚酣系,癸二酸二辛酯(DOS)(三)增塑原理:P145(四)對(duì)硫化膠物理機(jī)械性能和膠料加工性能的影響。不太清楚,應(yīng)該是在P144中間增塑劑的作用這里鏈烷燒油、環(huán)烷燒油和芳燒油的主要區(qū)別。鏈烷燒油、環(huán)烷油、芳燒油、合成增塑劑的主要品種及其對(duì)各種橡膠中的適用性。(一)

27、區(qū)別:P151頭部(二)合成增塑劑的主要品種及其又各種橡膠中的適用性P167-169(1)鄰苯二甲酸酯類(lèi)在極性橡膠中用量大。如鄰苯二甲酸二丁酯(DBP、鄰苯二甲酸二辛酯(DOP(2)脂肪二元酸酯類(lèi)(耐寒性增塑劑)(3)脂肪酸酯類(lèi)(4)磷酸酯類(lèi)(耐燃性增塑劑)(5)聚酯類(lèi)(分子量大,揮發(fā)性低,耐油、耐水性好)(6)環(huán)氧類(lèi)(具有很好的耐熱、耐光老化性能)(7)含氯類(lèi)(耐燃性增塑劑)均勻劑的作用及其作用機(jī)理(一)作用:促進(jìn)不同極性、不同粘度的橡膠快速均勻地混合,穩(wěn)定相態(tài)結(jié)構(gòu),并且有增塑、增粘和潤(rùn)滑功效,顯著提高共混膠料的加工性能。(二)機(jī)理:“增容”作用。由極性不同的多種物質(zhì)組成的均勻劑加快不同橡膠

28、相間的滲透與擴(kuò)散作用;“潤(rùn)滑”作用。在加工溫度下,均勻劑中的樹(shù)脂處于粘流態(tài),此時(shí)的樹(shù)脂流動(dòng)性大大高于橡膠,從而起到降低橡膠分子間摩擦力的作用。橡膠分散劑的主要作用。作用:橡膠分散劑的主要作用是提高炭黑、白炭黑等粉料在橡膠中的分散性,縮短混煉時(shí)間。增塑劑和軟化劑的選用原則。根據(jù)生膠的種類(lèi)、加工工藝、填料的品種和用量、制品的使用性能等條件,適當(dāng)選擇滿足要求的增塑劑,或者采用兩種以上增塑劑并用。考慮因素:(1)與橡膠的相容性溶解度參數(shù)相近相容原則(2)膠料的加工性能:可塑性、粘著性、對(duì)填料分散的影響(3)硫化膠的物理、機(jī)械、化學(xué)性能:耐熱性、耐寒性、耐溶劑性(4)污染性(5)成本分析討論發(fā)泡橡膠、難

29、燃橡膠、導(dǎo)電橡膠的基本要求和配方配合方法。(一)發(fā)泡橡膠的基本要求:只要不與高分子塑料發(fā)生反應(yīng),并能在一定的條件下產(chǎn)生無(wú)害氣體配方配合方法:橡膠+發(fā)泡劑+發(fā)泡助劑+硫化體系+填料+增塑劑(二)難燃橡膠的基本要求:配方配合方法:(1)生膠:FPMCO/ECOCRCSMCPE(2)填料(3)增塑劑(3)阻燃劑(三)導(dǎo)電橡膠的基本要求:P213第一段配方配合方法:沒(méi)有七名詞解釋?zhuān)壕酆衔锏南嗳菪?、共混、共混物的共交?lián)、熱力學(xué)相容、增容、工藝相容性、兩階共混、相間交聯(lián)、動(dòng)態(tài)硫化聚合物的相容性:聚合物共混時(shí),在任意比例下都能形成均相體系的能力。共混:兩種或兩種以上的聚合物制備成宏觀均勻聚合物的過(guò)程,其產(chǎn)物

30、稱(chēng)聚合物共混物。共混物的共交聯(lián):熱力學(xué)相容:由熱力學(xué)性質(zhì)決定的相互溶解性稱(chēng)為聚合物之間的熱力學(xué)相容性。P219增容:工藝相容性:某些在熱力學(xué)上不相容的共混體系,通過(guò)機(jī)械方法或增容方法混合,也可以獲得足夠穩(wěn)定的共混物。(這種共混物在微觀區(qū)域內(nèi)構(gòu)成多相形態(tài),但在宏觀上仍能保持其均勻性。)兩階共混:相間交聯(lián):動(dòng)態(tài)硫化:橡膠與樹(shù)脂在熔融混合時(shí),在剪切作用下,橡膠借助于硫化劑產(chǎn)生硫化反應(yīng)的過(guò)程。聚合物共混改性的主要研究?jī)?nèi)容有哪些。相容性-形成均相體的能力:熱力學(xué)相容性、工藝相容性共混物形態(tài)結(jié)構(gòu):連續(xù)相、分散相、界面配合劑在共混物中分布及其對(duì)物性的影響常見(jiàn)共混物的制備方法和性能:橡膠共混物和共混型熱塑性彈

31、性體影響共混物形態(tài)結(jié)構(gòu)的因素有哪些?P226-228影響配合劑在共混物中分布的因素有哪些?P230-231影響炭黑在共混物兩相中分配的因素EPDM/PP熱塑性彈性體的結(jié)構(gòu)與性能特點(diǎn)。綜合分析討論怎樣制備N(xiāo)BR/PVCM塑性彈性體。參考P236-237、P239-240制備共混比為80/20的NR/EPDMW1橡膠,需要考慮什么因素?試列出主要工藝方法和過(guò)程。(作業(yè)3)制備共混比為70/30的PP/EPDM混型熱塑性彈性體,需要考慮什么因素?試列出主要工藝方法和過(guò)程。(作業(yè)4)名詞解釋?zhuān)合鹉z配方設(shè)計(jì)P25&基礎(chǔ)配方P257、基本配方、生產(chǎn)配方(P263)、裝膠容量、母煉膠基礎(chǔ)配方:滿足基

32、本性能要求,便于鑒定對(duì)比,包括硫化條件,盡量簡(jiǎn)單性能配方(技術(shù)配方):新產(chǎn)品配方設(shè)計(jì)試驗(yàn)生產(chǎn)配方(實(shí)用配方):結(jié)合生產(chǎn)實(shí)際(工藝、性能、成本、設(shè)備)裝膠量:Q=DLrkQ裝膠量(Kg);D-輻筒直徑(cm);L輻筒長(zhǎng)度(cm);r膠料密度(g/cm3)k經(jīng)驗(yàn)系數(shù)(0.0065-0.0085),與膠料配方、混煉難易程度、設(shè)備等相關(guān)。母煉膠:將生產(chǎn)用配方中的一部分配合劑混煉成膠料,作為下一步再按配方混煉的基礎(chǔ)膠料叫做母煉膠九橡膠配方設(shè)計(jì)的目的、內(nèi)容(P256),配方的組成(P262)和分類(lèi)方法(P257)。膠料加工性能和硫化膠的物理機(jī)械化學(xué)性能的測(cè)試項(xiàng)目和測(cè)試方法。P265-269影響硫化膠的拉伸

33、應(yīng)力-應(yīng)變性能、撕裂強(qiáng)度、定伸應(yīng)力、硬度、撕裂強(qiáng)度、耐磨耗性、彈性、疲勞性、扯斷伸長(zhǎng)率、壓縮永久變形的因素。P270-硫化膠硬度的近似值估算法。P275硫化膠硬度=純膠硬度+填料增硬系數(shù)X填料份數(shù)-增塑劑軟化系數(shù)X增塑劑份數(shù)應(yīng)用于擠出、壓延、注壓(P294)、連續(xù)擠出硫化的膠料的有哪些工藝性能要求?如何從配方設(shè)計(jì)上來(lái)考慮滿足這些工藝性能要求?P287擠出工藝要求及配方(1)工藝要求:吃膠量:膠料強(qiáng)度T-吃膠量T(冷喂料、熱喂料)外觀:光滑,挺性(熔體破碎,粘彈性)擠出膨脹率:含膠率,粘彈性擠出速度:速度T硫化速度T(2)配方設(shè)計(jì):生膠:NRSBRCRVMQ填充體系:FEF,各向同性增塑劑:適量

34、硫化體系:焦燒期長(zhǎng),硫化快壓延工藝要求及配方要求:包輻性好、收縮性小、焦燒期長(zhǎng)、流動(dòng)性好配方設(shè)計(jì):生膠:NRBRSBR填料:含膠率、各向同性增塑劑:粘度較大硫化體系:加工安全性(焦燒性)注射成型(1)工藝要求:焦燒性和流動(dòng)性好、硫化快,生熱低(2)配方設(shè)計(jì):生膠:VMQEPDMNRCRNBR填料:含膠率、生熱性增塑劑:粘度小、相容性防老劑:耐熱性加工助劑:潤(rùn)滑、生熱低硫化體系:焦燒期長(zhǎng),硫化速度快連續(xù)硫化膠料采用擠出機(jī)和硫化設(shè)備的聯(lián)動(dòng)化生產(chǎn)擠出制品(1)要求:擠出工藝要求膠料強(qiáng)度高,吃膠量大外觀:光滑,挺性好擠出膨脹率小、擠出速度快焦燒期長(zhǎng),硫化速度快(2)配方設(shè)計(jì):生膠:CRVMQ、EPDM

35、填充體系:各向同性的填料,結(jié)構(gòu)性高增塑劑:適量硫化體系:焦燒期長(zhǎng),硫化速度快影響膠料的包輻性、混煉特性、自粘性、焦燒性、噴霜(P296297)的因素P289-294。橡膠的而t熱性(P298)、耐寒性(300)、耐油性(P303)、耐化學(xué)磨蝕性(306)的表征方法及其配方工藝配合特點(diǎn)。改正下列橡膠基本配方的明顯錯(cuò)誤(1)高拉伸強(qiáng)度的SBR交料:SBR100;氧化鋅,5.0;硬脂酸,1.5;防老劑RD,2.0;促進(jìn)劑CZ;2.5;促進(jìn)劑TMTD1.0;硫黃,1.2;HAF,10;輕質(zhì)碳酸鈣,60;增塑劑DOP10。(2)耐熱NBR交料:NBR100;氧化鋅,5.0;硬脂酸,1.5;防老劑RD2.

36、0;促進(jìn)劑DM1.0;促進(jìn)劑TMTD0.2;硫黃,1.8;高耐磨炭黑,40;增塑劑DBP15。(3)淺色的用過(guò)氧化物硫化EPDM交料:EPDM100;氧化鋅,3.0;硬脂酸,5.0;防老劑4010,1.5;硫黃,0.2;過(guò)氧化物DCP2.5;白炭黑,40;芳煌油,10;偶聯(lián)劑Si-69,2.0。(4)耐高溫的IIR膠料:IIR,100;氧化鋅,5.0;硬脂酸,1.0;防老劑4010,1.0;過(guò)氧化物DCP3.0;白炭黑,40;石蠟油,15。設(shè)計(jì)下列橡膠膠料的配方,并說(shuō)明設(shè)計(jì)理由:(1)設(shè)計(jì)一個(gè)以CR為主體材料,耐疲勞性、耐寒性、彈性較佳、ShoreA硬度為70的配方。(2)設(shè)計(jì)一個(gè)黑色、Sho

37、reA硬度為50的EPDM交管配方,要求彈性較好,耐較高的爆破壓力。(作業(yè)5)現(xiàn)需要一種拉伸強(qiáng)度較高、在110c熱空氣環(huán)境下長(zhǎng)期使用白耐油膠料,要求以FEF和陶土為填充劑,ShoreA硬度為70,適用于注射硫化成型工藝。(1)設(shè)計(jì)一個(gè)基本配方,并說(shuō)明設(shè)計(jì)理由。(2)列出必要的膠料和硫化膠的性能檢驗(yàn)基本項(xiàng)目。(3)若用輻筒直徑為400mm輻筒長(zhǎng)度為1500mm的開(kāi)煉機(jī)混煉,設(shè)該膠料密度為1.2g/cm3,計(jì)算出裝膠容量,列出生產(chǎn)配方。(作業(yè)6)設(shè)計(jì)下列橡膠膠料的配方,并說(shuō)明設(shè)計(jì)理由:(1)設(shè)計(jì)一個(gè)以NR為主體材料,使用高耐磨炭黑和碳酸鈣作填充劑,ShoreA硬度為65、拉伸強(qiáng)度較高的配方.(2)

38、耐PH值為45水溶液、ShoreA硬度為85的SBR膠板的配方。一個(gè)淺色、耐磨、微孔鞋底的膠料配方。十1名詞解釋?zhuān)核軣?、門(mén)尼粘度、可塑度、分段塑煉膠、混煉、薄通、裝膠容量、壓延、壓延效應(yīng)、貼膠、擦膠、擠出膨脹、熱喂料擠出、冷喂料擠出塑煉:在一定條件下,使生膠由原來(lái)的強(qiáng)韌的高彈性狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)槿彳浂挥锌伤苄缘臓顟B(tài)的工藝過(guò)程?;鞜挘簩⑺軣捇蚓哂幸欢伤苄缘南鹉z與各種配合劑,按照配方中的配比,在機(jī)械作用下混合均勻而得到膠料的工藝過(guò)程?;鞜捄蟮哪z料稱(chēng)為混煉膠。2橡膠塑煉的目的和要求。P3253263可塑度大小對(duì)橡膠加工性能的影響??伤芏冗^(guò)低一混練:配合劑不易混入但容易分散好,混練時(shí)間長(zhǎng);壓延和擠出:半成

39、品表面不光滑、收縮率大,挺性好;成型:膠料的粘著性差;硫化:不易流動(dòng)充模,容易造成產(chǎn)品缺膠,易焦燒等。性能:硫化膠的物理機(jī)械性能較高??伤芏冗^(guò)高一混練:配合劑易混入但不容易分散均勻;壓延和擠出:膠料易粘輻筒和墊布;半成品挺性不好;硫化:膠料流失,膠邊較多,容易產(chǎn)生氣泡;性能:硫化膠的物理機(jī)械性能和成品使用性能損害嚴(yán)重。4塑煉的方法和機(jī)理。影響塑煉效果的因素。P3263275混煉的目的和要求?;鞜捘康模褐圃旆闲阅芤蟮幕鞜捘z。混煉工藝要求:各種配合劑在生膠基體中均勻分散;混煉膠的可塑度適當(dāng);混煉時(shí)間短,生產(chǎn)效率高6開(kāi)煉機(jī)P340和密煉機(jī)P344的混煉工藝過(guò)程。開(kāi)煉機(jī)混煉工藝(1)混煉過(guò)程堆積膠適中包輻吃粉翻煉薄通出片加料(打三角包)密煉機(jī)混煉工藝操作方法(二段混煉)提起上頂栓一依次加入生膠和配合劑一放下上頂栓加壓混煉一排膠至開(kāi)煉機(jī)一出片一冷卻一停放一段混煉膠一開(kāi)煉機(jī)加后下配合劑一出片一冷卻一停放7影響橡膠混煉效果的因素。8常見(jiàn)橡膠混煉的加料順序。(P343)加料順序:生膠一小料一大料一后下配合劑原則:a.用量小、難分散的配合劑先加,例如在膠料中所起作用又很大的配合劑如促進(jìn)劑、活性劑、防老劑和防焦劑等盡可能先加;b.促進(jìn)劑和硫黃分開(kāi),分最先或最后加。若先加促進(jìn)劑,則硫黃應(yīng)在混練過(guò)程最后加入。除NBF#,一般的橡膠混煉時(shí)先加促進(jìn)劑,硫黃

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