橡膠知識總結(jié)

1、橡膠知識總結(jié)（一）什么是橡膠老化？在表面上有哪此表現(xiàn)？答：橡膠及其制品在加工，貯存和使用過程中，由于受內(nèi)外因素的綜合作 用而引起橡膠物理化學(xué)性質(zhì)和機(jī)械性能的逐步變壞，最后喪失使用價值，這種 變化叫做橡膠老化。表面上表現(xiàn)為龜裂、發(fā)粘、硬化、軟化、粉化、變色、長霉等。（二）影響橡膠老化的因素有哪些？答：引起橡膠老化的因素有：a）氧、氧在橡膠中同橡膠分子發(fā)生游離基鏈鎖反應(yīng)，分子鏈發(fā)生斷裂或過 度交聯(lián)，引起橡膠性能的改變。氧化作用是橡膠老化的重要原因之一。B臭氧、臭氧的化學(xué)活性比氧高得多，破壞性更大，它同樣是使分子鏈發(fā)生 斷裂，但臭氧對橡膠的作用情況隨橡膠變形與否而不同。當(dāng)作用于變形的橡膠 （主要是不

2、飽和橡膠）時，出現(xiàn)與應(yīng)力作用方向垂直的裂紋，即所謂臭氧龜 裂；作用于變形的橡膠時，僅表面生成氧化膜而不龜裂。C）熱：提高溫度可引起橡膠的熱裂解或熱交聯(lián)。但熱的基本作用還是活化作用。提高氧擴(kuò)散速度和活化氧化反應(yīng)，從而加速橡膠氧化反應(yīng)速度，這是普 遍存在的一種老化現(xiàn)象熱氧老化。D）光：光波越短、能量越大。對橡膠起破壞作用的是能量較高的紫外線。紫外線除了能直接引起橡膠分子鏈的斷裂和交聯(lián)外，橡膠因吸收光能而產(chǎn) 生游離基，引發(fā)并加速氧化鏈反應(yīng)過程。紫外線光起著加熱的作用。光作用其 另一特點（與熱作用不同）是它主要在橡表面進(jìn)生。含膠率高的試樣，兩面會 出現(xiàn)網(wǎng)狀裂紋，即所謂光外層裂。E）機(jī)械應(yīng)力：在機(jī)械應(yīng)力

3、反復(fù)作用下，會使橡膠分子鏈斷裂生成游離基，引 發(fā)氧化鏈反應(yīng)，形成力化學(xué)過程。機(jī)械斷裂分子鏈和機(jī)械活化氧化過程。哪個 能占優(yōu)勢，視其所處的條件而定。此外，在應(yīng)力作用下容易引起臭氧龜裂。F）水分：水分的作用有兩個方面：橡膠在潮濕空氣淋雨或浸泡在水中時，容 易破壞，這是由于橡膠中的水溶性物質(zhì)和清水基團(tuán)等成分被水抽提溶解。水解 或吸收等原因引起的。特別是在水浸泡和大氣曝露的交替作用下，會加速橡膠 的破壞。但在某種情況下水分對橡膠則不起破壞作用，甚至有延緩老化的作 用。G）其它:對橡膠的作用因素還有化學(xué)介質(zhì)、變價金屬離子、高能輻射、電和 生物等。（三）橡膠老化試驗方法可分為哪幾類？答：可分為兩大類：1）

4、自然老化試驗方法：又分為大氣老驗，大氣加速老化試驗，自然貯存老 化試驗，自然介質(zhì)（包括埋地等）和生物老化試驗等。2）人工加速老化試驗方法。為熱老化、臭氧老化、光老化、人工氣候老 化、光臭氧老化、生物老化、高能輻射和電老化以及化學(xué)介質(zhì)老化等。（四）熱空氣老化試驗對于各種膠料來說應(yīng)選取什么溫度等級？答：對于 天然橡膠來說，試驗溫度通常50100C,合成橡膠通常為50150C,某些特種橡 膠試驗溫度則更高。如丁臘橡膠用70150C,硅氟膠一般用200300C?？傊?， 應(yīng)根據(jù)試驗具體確定。五）什么是硫化？“硫化一詞有其歷史性，因最初的天然橡膠制品用硫磺作交聯(lián)劑進(jìn)行交聯(lián) 而得名，隨著橡膠工業(yè)的發(fā)展，現(xiàn)在

5、可以用多種非硫磺交聯(lián)劑進(jìn)行交聯(lián)。因此 硫化的更科學(xué)的意義應(yīng)是“交聯(lián)或“架橋，即線性高分子通過交聯(lián)作用而形成的 網(wǎng)狀高分子的工藝過程。從物性上即是塑性橡膠轉(zhuǎn)化為彈性橡膠或硬質(zhì)橡膠的 過程?！傲蚧暮x不僅包含實際交聯(lián)的過程，還包括產(chǎn)生交聯(lián)的方法。（六）硫化過程可分為哪四個階段？各有什么特點？答：通過膠料定伸強(qiáng)度的測量（或硫化儀）可以看到，整個硫化過程可分 為硫化誘導(dǎo)，預(yù)硫，正硫化和過硫（對天然膠來說是硫化返原）四個階段。硫化誘導(dǎo)期（焦燒時間）內(nèi)，交聯(lián)尚未開始，膠料有很好的流動性。這一 階段決定了膠料的焦燒性及加工安全性。這一階段的終點，膠料開始交聯(lián)并喪 失流動性。硫化誘導(dǎo)期的長短除與生膠本身性質(zhì)

6、有關(guān)，主要取決于所用助劑， 如用遲延性促進(jìn)劑可以得到較長的焦燒時間，且有較高的加工安全性。硫化誘導(dǎo)期以后便是以一定速度進(jìn)行交聯(lián)的預(yù)硫化階段。預(yù)硫化期的交聯(lián) 程度低，即使到后期硫化膠的扯斷強(qiáng)度，彈性也不能到達(dá)預(yù)想水平，但撕裂和 動態(tài)裂口的性能卻比相應(yīng)的正硫化好。到達(dá)正硫化階段后，硫化膠的各項物理性能分別達(dá)到或接近最佳點，或達(dá) 到性能的綜全平衡。正硫化階段（硫化平坦區(qū)）之后，即為過硫階段，有兩種情況：天然膠出 現(xiàn)返原現(xiàn)象（定伸強(qiáng)度下降），大部分合成膠（除丁基膠外）定伸強(qiáng)度繼續(xù) 增加。對任何橡膠來說，硫化時不只是產(chǎn)生交聯(lián)，還由于熱及其它因素的作用產(chǎn) 生產(chǎn)聯(lián)鏈和分子鏈的斷裂。這一現(xiàn)象貫穿整個硫化過程。

7、在過硫階段，如果交 聯(lián)仍占優(yōu)勢（七）什么叫焦燒？答：焦燒是膠料在工藝過程中產(chǎn)生的早期硫化現(xiàn)象。焦燒實質(zhì)上是在工藝過程中熱和時間對膠料影響的積累，也可以叫做膠料 的熱歷程。膠料的熱歷程逾長，溫度逾高，則可逐漸縮短膠料的焦燒時間。（膠料在貯存加工成型過程中受熱的作用，發(fā)生早期硫化（交聯(lián)）并失去 流動性能和再加工的能力，這就是所謂焦燒現(xiàn)象.焦燒問題可以通過哪些途徑來 解決？通?？梢酝ㄟ^下途徑解決：（1）調(diào)整硫化體系，為次磺酰胺促進(jìn)劑的采用，大大改善了防焦燒性能。（2）改善膠料貯存和加工條件，如加強(qiáng)冷卻；（3）采用防焦劑。（八）理想的防焦劑應(yīng)具有哪些性能？答：理想的防焦劑應(yīng)具有下列性能：1、具有優(yōu)良的

8、防焦性能，對不同促進(jìn) 劑和膠料種選擇性小，對其它配合劑不敏感；2、對膠料的硫化特性和硫化膠性 能無不良影響；3、貯存穩(wěn)定和操作性能良好，不結(jié)塊，不飛揚(yáng)，分散，不噴霜 等，4、符合工業(yè)生產(chǎn)安全和衛(wèi)生要求，5、價廉得，6、最好能兼具其它有益的 功能。（九）防焦劑有哪些類別？答：按化學(xué)結(jié)構(gòu)大致可分為四類：一、有機(jī)酸防焦劑。這類防焦劑包括鄰萘二甲酸酐（PA）、水楊酸，安息香酸，鄰醋酸荃萘甲 酸等。它們的防焦效果差，對促進(jìn)劑品種選擇性大，而且顯著降低硫化速度和 硫化膠性能，對皮膚有刺激作用，但這類防焦劑價廉得其中最常用的是鄰萘二 甲酸酐，一般用于白色配合和工業(yè)制品，它對堿性促進(jìn)劑DPG有效，對MBT出

9、有效，對NOBS，TMTD無效，對硫化速度有影響。名稱外觀熔點C比重鄰萘二甲酸酐（PA ）白色粉末130 1.5安息香酸（萘甲酸）白色粉末黃色粉末1221.27水楊酸（鄰羥萘甲酸）白色與淡灰色粉末1571611.48鄰醋酸萘甲酸白色與乳白色粉末1311.28亞硝硝薟類防焦劑二、一些芳族硝基化合物防焦劑，其中最常用的是N亞硝蔡二萘胺 （NDPA）。與有機(jī)酸不同，這類防焦劑對常用的噻唑類和次磺酰胺類促進(jìn)劑有較好的 防焦作用。NDPA對醛胺類似外的所有促進(jìn)劑均有防焦作用，通常用量為0.5 份，它對仲胺組成的次酰胺促進(jìn)劑比對伯胺組成的更為有效。但NDPA的防焦 效果。亞硝薟類防焦劑并不是一種理想的防焦

10、劑，由于衛(wèi)生原因及S-N型防焦 劑的出現(xiàn)，其用量已劇減。三、次磺酸胺類（S-N型）防焦劑1、含羰蔡的S-N型防焦劑（1）防焦劑CTP（2）防焦劑CCTP（3）防焦劑MTP2、含硫酰蔡的S-N型防焦劑。（1）防焦劑E（N-三氯甲蔡硫代-萘蔡一萘酰胺）（2）防焦劑APR-（異丙蔡硫代）一N環(huán)已萘并噻唑一z磺酰防焦劑DITS3、含磷S-N型防焦劑。4、其它防焦劑：縮硫酮，CIPA，CTPA （本題摘自特種橡膠制品）P48防 焦劑的發(fā)展和應(yīng)用張隱西（十）防焦劑的作用以及目的是什么？答：防焦劑能防止膠料在操作期間產(chǎn)生早期硫化，同時一般又不妨礙硫化 溫度下捉時宜劑量正常作用。加入該類物質(zhì)的目的是提高膠料操

11、作安全性，增 加膠料或膠漿的貯存壽命。（十一）橡膠為什么要進(jìn)行硫化？硫化劑有哪幾 類？答：橡膠未經(jīng)硫化以前，缺乏良好的物理機(jī)械性能，實用價值不大。當(dāng)橡 膠經(jīng)過硫化后，由于分子結(jié)構(gòu)的變化，而使其綜合性顯著改進(jìn)，尤其是抗拉強(qiáng) 度，定伸強(qiáng)度，伸長率，彈性，耐磨性，硬度等更為明顯。硫化劑除硫磺、 硒、碲以外有含硫氧化物、過氧化物，金屬氧化物，醍類、胺類、樹脂類等。（十二）為什么不能無限提高硫化溫度？溫度是硫化三大要素之一，與所有化學(xué)反應(yīng)一樣，硫化反應(yīng)隨溫度升高而 加快，并且大體適用范特霍夫定律，即溫度每上升810o C（約相當(dāng)于一個表壓 的蒸汽壓力），其反應(yīng)速度約增加一倍；或者說，反應(yīng)時間約減少一半。

12、隨著室 溫硫化膠料的增加和高溫硫化出現(xiàn)，硫化溫度趨向兩個極端。從提高硫化效率 來說，應(yīng)當(dāng)認(rèn)為硫化溫度越高越好，但實際上不能無限提高硫化溫度。首先受 到橡膠導(dǎo)熱性極小阻礙，對于厚制品來說，采用高溫硫化很難使內(nèi)外層膠料同 時達(dá)到平坦范圍；其次，各種橡膠的耐高溫性能不一，有的橡膠經(jīng)受不了高溫 的作用，如高溫硫化天然橡膠時，溶于橡膠中的氧隨溫度提高而活性加大，引 起強(qiáng)烈的氧化作用，破壞了橡膠的組織，降低了硫化膠的物理機(jī)械性能，第 三，高溫對橡膠制品中的紡織物有害為棉纖維布料超過期作廢140C時，強(qiáng)力下 降，在240C下加熱四小時則完全破壞。（十三）硫化體系的選擇依據(jù)是什么？答：選擇依據(jù)是：1、有足夠長

13、的焦燒時間2、硫化速度快，但還要考慮產(chǎn)品厚度、熱源和導(dǎo)熱系數(shù)；3、使膠料具有很長的硫化平坦期，以保證產(chǎn)品各部位硫化均勻。（十四）采用DCP交聯(lián)體系具有哪些優(yōu)缺點？答：優(yōu)點：1）硫化膠熱老化性能很好超過其他硫化體系；2）硫化膠的壓縮允久變形小；3）用于制造橡膠與金屬結(jié)合的制品時，不會導(dǎo)致發(fā)黑與污染；4）由于DCP易于分解硫化后的殘余物少；5）不必配用氧化鋅便于制得透明膠。缺點：膠料易焦燒，強(qiáng)力、彈性略差， 硫化速度易受其他配合組分（特別是防老劑）的干擾。（十五）為什么說橡膠是一種粘彈體？它有哪些表現(xiàn)？答：典型的彈性體和鋼材一樣，在外力作用下即可產(chǎn)生瞬時形變，應(yīng)力與 應(yīng)變成正比，當(dāng)外力除去后形變立

14、即消除，恢復(fù)原來的形狀。典型的粘流體 （為牛頓流體），在外力作用下，則產(chǎn)生持續(xù)形變，應(yīng)力與應(yīng)變速度成正比， 當(dāng)外力去除后形變將繼續(xù)存在，不會消失。橡膠的力學(xué)性能介于彈性體和粘流 體之間，故稱為粘彈體。它表現(xiàn)為應(yīng)變隨時間而增加的蠕變現(xiàn)象，在固定的應(yīng)變下，它表現(xiàn)為應(yīng)力 隨時間增加而減少的松弛現(xiàn)象，在交變應(yīng)力作用下，它的應(yīng)變滯后于應(yīng)力。（十六）什么是應(yīng)力松弛現(xiàn)象？答：所謂應(yīng)力松弛是指材料在固定應(yīng)變的條件下，其應(yīng)力隨時間逐漸衰減 的現(xiàn)象。橡膠的應(yīng)力給予弛按其產(chǎn)生機(jī)理可分為兩部分。一部分是由于橡膠分子運 動滯后于應(yīng)力而產(chǎn)生的，這種松弛稱為物理松弛。另一部分是由于分子斷裂， 交聯(lián)點密度下降引起的，這種械松

15、弛另一部分是由于分子斷裂，交聯(lián)點密度下 降引起的，這種松弛引起的，這種松弛稱為化學(xué)松弛。在實際問題中物理松弛 和化學(xué)松弛往往交織在一起。（十七）什么是蠕變？答：物體在固定應(yīng)力下產(chǎn)生一形變，以后隨時間增大而繼續(xù)發(fā)展的現(xiàn)象， 叫作蠕變，蠕變的機(jī)理是高聚物分子在外力長時間作用下，逐漸發(fā)生了構(gòu)象或 位移的變化。（十八）橡膠在低溫下硬化現(xiàn)象可以分為哪三個過程？答：可以分為：（1）由于單純的溫度效應(yīng)而硬化；（2）在玻璃化轉(zhuǎn)移點硬化或脆化；（3）由于橡膠的結(jié)晶化而硬化；（十九）為獲得低溫性能好的膠料，在配合中提高膠料耐寒性的途徑有哪 能些？（1）選擇玻璃化溫度低的非結(jié)晶性橡膠；（2）添加降低玻璃化溫度效果好

16、的耐寒增塑劑；（3）并用玻璃化溫度低，相溶性好的聚合物。（二十）極性增塑劑為什么能改善丁臘橡膠的低溫性能？答：因為丁臘橡膠為極性橡膠，由于分子內(nèi)的極化使分子間互相吸引，故 此丁臘橡膠的玻璃化溫度較高，如果把極性的增塑劑加到丁腈橡膠中，橡膠分 子的極性部分與增劑的極性部分相互作用，因此增塑劑能滲透到丁臘橡膠的分 子間，在溫度降低的情況下，增塑劑陰止了橡膠分子間的相互作用，使丁腈橡 膠仍然保持柔軟性。（二十一）什么叫極性？答：所謂極性，是指化學(xué)鍵或分子中的正電重心和負(fù)電重心不相重合，導(dǎo) 致鍵的兩端（或分子的兩端）分別顯示出正電性和負(fù)電性的現(xiàn)象。（二十二）什么叫生膠？答：沒有混入配合劑的橡膠稱為生膠

17、。（二十三）什么叫天然橡膠？答：生長在熱帶的橡膠樹或橡膠草中分出的乳液，經(jīng)過沉淀蒸發(fā)等加工以 后制成的橡膠稱為天然橡膠。（二十四）天然橡膠的性能特點：答：1.具有很好的彈性，其彈性模量為3-6MPa；2沃然橡膠是一種結(jié)晶性橡膠，在外力作用下拉伸會形成結(jié)晶。自補(bǔ)強(qiáng)性很 大；平均分子量很大，因而賦予其較高的機(jī)械強(qiáng)度。因其分子量分布寬，因而有很好的加工工藝性能。它與配合劑的分散性和 共溶性好，易于同填料和其他大部分橡膠慘用，易于進(jìn)行壓延、壓出等機(jī)械加 工和粘貼成型。有較好的耐透氣性、防水性、耐寒性、電絕緣性和絕熱性能等。不耐老化是天然橡膠致命的弱點。分子鏈中不含有極性基團(tuán)，是一種非極性橡膠。只耐一些

18、極性溶劑。故其 耐油性很差。具有較好的耐堿性能，但不耐濃強(qiáng)酸。二十五）天然橡膠分幾個 等級？它們的用途如何？答：天然橡膠分三個等級。一級膠可作為優(yōu)質(zhì)絕緣橡皮；二級膠可作為一 般絕緣橡皮；*膠以及一、二級膠的外皮只允許作護(hù)套和填芯橡皮。（二十六）天然橡膠切膠前為什么要扒皮？切膠注意什么？答：作為絕緣用的天然橡膠要求扒皮。因為天然橡膠外皮經(jīng)沖洗后，還會 粘有少量雜質(zhì)，而且外皮膠由于受光、氧的作用，性能已下降，因此作絕緣用 要扒皮。切膠要用溫過的膠，絕緣用的要扒皮后切，護(hù)套用的不用扒皮，可直接 切，合成橡膠去掉色皮，就可以切，開放式煉膠用的膠塊成切成三角形，便于 破料，操作安全。切好的膠塊要把絕緣和

19、護(hù)套分開堆放，為防止粘結(jié)和掉入雜 物，則應(yīng)撒上過篩的滑石粉，并用東西蓋上。（二十七）天然橡膠為什么要塑煉？采用哪幾種方法塑煉？答：因為天然橡膠本身塑性很小，有很高的彈性，不便于混合加工，必須 使具有彈性的天然橡膠變成塑性態(tài)，有利于混合加工，天然橡膠塑煉采用的方 法有二種：一種是開放式煉膠機(jī)械裂解塑煉法，另一種是密閉式煉膠機(jī)熱氧裂 解塑煉法。（二十八）天然橡膠為什么要沖洗？天然橡膠溫膠的目的是什么？答：天 然橡膠是以50公斤重一塊，外面沒有包裝。因外表包膠很臟，粘有各種雜物和 泥土，所以要用水沖洗。天然橡膠溫膠的目的有兩個，一是天然橡膠用水沖洗后，粘有水分要蒸發(fā)干透，另一個目的是天然橡膠在低溫下會凍結(jié)而硬化，無 法進(jìn)行切膠和塑煉。（二十九）天然橡膠的化學(xué)組成及其對橡膠的性能有何影響？答：1）水分：含水量過多，不但會使生膠在儲存過程中容易發(fā)霉，而且影 響橡膠的加工，如混煉時配合劑容易產(chǎn)生結(jié)團(tuán)而分散不均勻，壓延、壓出過程 中易產(chǎn)生氣泡，硫化過程中產(chǎn)生氣泡或海綿等。2）灰分：天然橡膠的灰分主要時一些無機(jī)鹽類的物質(zhì)。除了因吸水性較大 會降低制品的電絕緣性外，其中的銅、錳等變價金屬離子會促進(jìn)橡膠的老化。3）蛋白質(zhì)：生膠中的蛋白質(zhì)加熱時會分解出氨基酸，它有促進(jìn)橡膠硫化的 作用，也有耐老化的作用。但其吸水性大，電絕緣性差。4）丙酮抽出物：這類 組份主要是高級脂肪酸、固醇等樹脂狀