橡胶加工工艺期末复习重点

1一、填空题1.典型的配合体系包括硫化体系、补强填充体系、老化防护体系、增塑体系2.橡胶按交联方式可分为化学交联传统橡胶、热塑性弹性体3.顺丁胶在通用合成橡胶中弹性和耐磨性最好；硅橡胶使用温度范围最宽；丁基橡胶气密性最好；三元乙丙橡胶是所有橡胶中比重最小的；氟橡胶是唯一能耐发烟H2SO4的橡胶；二元乙丙橡胶有优厚的耐臭氧性能、耐热老化性能、耐天候性能4.三元乙丙橡胶可用硫磺来硫化，也可用过氧化物来硫化；二元乙丙橡胶为完全饱和性橡胶，不能用硫磺来硫化，必须用过氧化物来硫化。5.丁基橡胶（IIR）由异丁烯与少量异戊二烯单体在低温下共聚而成6.丁腈橡胶耐气透性良好（有极性的缘故），但电绝缘性不好，属于半导体（抗静电性优异）7.氯丁橡胶力学性能较高：自补强＋极性橡胶，需用金属氧化物（ZnO、MgO）来硫化8.氯醚橡胶是兼有耐寒和耐油性最好的一种橡胶9.再生胶与NR并用时，可减少或消灭硫化返原趋向10.硫化体系配合剂包括硫化剂、促进剂、活化剂、防焦剂11.硫脲类促进剂在CR，CIIR等以金属氧化物作硫化剂的场合，它是优良的促进剂，几乎是专用。12.接触法炭黑（槽黑，呈酸性，属硬质炭黑）主要用于NR中，制轮胎胎面胶，合成胶中少用；油基炉法炭黑（碱性，属硬质炭黑）；气基炉法炭黑（瓦斯炉法炭黑，补强性小，属软质炭黑）；热裂法和其它类型炭黑（软质炭黑，基本无补强作用）13.增塑剂增塑的本质是橡胶被增塑剂稀释14.判断互溶性的基本原则相似相原容则、溶度参数相近原则、溶剂化效应15.测定增塑剂不饱和性的方法是测其苯胺点16.合成增塑剂主要用于极性较强的橡胶或塑料中，如NBR、CR。17.橡胶配方五大体系：生胶体系、硫化体系、补强填充体系、防护体系、增塑体系18.生胶和混炼胶可塑度的测定通常有三种方法：压缩法、旋转扭力法和压出法。它们均需在恒温下进行，因为可塑度随温度变化而变化。19.结合橡胶实质上是填料表面上吸附的橡胶，也就是填料与橡胶间的界面层中的橡胶。通常采用结合橡胶来衡量炭黑和橡胶之间相互作用力的大小，结合橡胶多则补强性高，所以结合橡胶是衡量炭黑补强能力的标尺。20.天然橡胶机械强度高的主因在于它是自补强橡胶。21.再生胶的制造过程分为粉碎、脱硫和精炼三工段22.橡胶老化的实质是橡胶分子结构在各种外界因素的作用下发生了2变化，橡胶的热氧老化过程中的结构变化分为两类一是分子链裂解，二是分子链之间的交联23.疲劳老化过程实质上是由机械力、氧化、臭氧化三种因素的综合作用而产生的24.开炼机的混炼工艺流程为包辊、吃粉、翻炼25.挤出机由机身、螺杆、机头（包括口型和芯型）、机架和传动装置等部件组成。26.生胶即尚未被交联的橡胶，由线形大分子或者带支链的线性大分子构成。27.生胶随温度的变化有三态，即玻璃态、高弹态和粘流态。28.橡胶按来源与用途可分为天然橡胶和合成橡胶两大类。29.合成橡胶分为通用合成橡胶和特种合成橡胶两大类。30.天然橡胶大分子链结构单元是异戊二烯。31.产量最大的一种合成橡胶是丁苯橡胶，其结构单元是苯乙烯和丁二烯。32.生产合成橡胶常用的聚合方法是溶液聚合或乳液聚合。33.二元乙丙橡胶是完全饱和的橡胶，只能用过氧化物交联；三元乙丙橡胶主链完全饱和，但含有一定不饱和的侧链。34.硫化是指橡胶的线型大分子链通过化学交联而构成三维网状结构的化学变化过程。35.橡胶硫化体系的三个部分是硫化剂、活化剂、促进剂。36.橡胶硫化的历程可分为四个阶段：焦烧阶段、热硫化阶段、平坦硫化阶段、过硫化阶段。37.促进剂可以降低硫化温度、缩短硫化时间、减少硫磺用量，又能改善硫化胶的物理性能。38.橡胶中常用的填料按作用可分为补强剂和填充剂两大类。最主要的补强剂是炭黑。39.炭黑按制造方法可分为炉法炭黑、槽法炭黑、热裂解炭黑、新工艺炭黑。40.白炭黑的化学成分是二氧化硅，可分为气相法和沉淀法两大类，其补强效果次于炭黑。41.橡胶发生老化的主要因素有热氧老化、光氧老化、臭氧老化和疲劳老化。42.橡胶的增塑实际上就是增塑剂低分子与橡胶高分子聚合物形成分子分散的溶液，增塑剂可看作是橡胶的稀释剂。43.橡胶中常用的增塑剂有石油系增塑剂、煤焦油系增塑剂、松焦油系增塑剂、脂肪油系增塑剂、合成增塑剂。44.橡胶共混物的形态结构可分为均相结构、单相连续结构、两相连续结构。45.橡胶的配方设计就是根据产品的性能要求和工艺条件，合理地选用3原材料，制订各种原材料用量和配比关系。46.橡胶工业中常用的混炼方法分为两种：间歇式混炼和连续式混炼。47.硫化可分为室温硫化和热硫化；后者分为直接硫化和间接硫化。48.炭黑补强的三要素是炭黑的粒径、结构性和表面活性。49.橡胶老化过程中分子结构发生的变化：分子链降解、分子链之间交联、主链或侧链发生改性。50.硫化三要素：温度、时间、压力51.化学结构和含硫量能影响硫化特性二、判断题1.粉末橡胶指粒径在1毫米以下的粉末状橡胶。三、名词解释1.自补强性：在不加补强剂的条件下，橡胶能结晶或在拉伸过程中取向结晶，晶粒分布于无定形的橡胶中起物理交联点的作用，使本身的强度提高的性质。2.液体橡胶：是指物质相对分子质量在2000~10000，常温下具有流动性的聚合物。3.热塑性弹性体：指在常温下具有橡胶的弹性，在高温下又能塑化成型的一类聚合物（介于塑料与橡胶之间的材料）。4.硫化胶粉：指废旧橡胶制品和硫化胶的边角废料经粉碎加工处理而得到的粉末状橡胶材料。5.再生胶：是指将废旧的橡胶制品和硫化胶的边角废料经加工处理后，去掉硫化胶的弹性而恢复塑性和粘性，使其重新获得与生胶混合和硫化能力的材料。6.硫化：是指把具有塑性的胶料转变成弹性硫化胶的过程。（或橡胶的线性大分子链通过化学交联而构成三维网状结构的化学变化过程）7.苯胺点：相同体积的石油系增塑剂和苯胺相互溶解时的最低温度8.油膏：为了使配合剂易于在胶料中混合分散，减少飞扬损失造成环境污染，保证胶料的混炼质量，将某些配合剂、促进剂等事先以较大比例与液体软化剂混合制成膏状混合物。9.母炼胶：将在通常混炼条件下短时间内难以混合均匀且混炼生热量多，能耗较大的某些配合剂以较大的比例事先与生胶单独混合制成组分比较简单的混合物料。最常见的有促进剂母胶、炭黑母胶、化学塑解剂母胶等。10.混炼胶：是由粒状配合剂（如炭黑、促进剂、填充剂等）分散于生胶中组成的分散体系。在分散体系中，生胶的分散呈连续状态，称为分散质，粒状配合剂为分散相。11.混炼：指在炼胶机上将各种配合剂加入到橡胶中制成混炼胶的工艺过程12.结合橡胶：也称为炭黑凝胶（bound-rubber），是指炭黑混炼胶中不能被它的良溶剂溶解的那部分橡胶。413.压延效应：压延后的胶片出现性能上的各向异性现象。14.格林强度：未硫化橡胶的拉伸强度。15.混炼胶：是由粒状配合剂（如炭黑、促进剂、填充剂等）分散于生胶中组成的分散体系。在分散体系中，生胶的分散呈连续状态，称为分散质，粒状配合剂为分散相。16.正硫化：又称最宜硫化，指橡胶制品的性能达到最佳值时的硫化状态；从硫化反应动力学原理来说，正硫化指胶料达到最大交联密度时的硫化状态。17.塑炼：通过机械力、热、氧或加入某些化学物质等方式，使橡胶由强韧的高弹态转变为柔软的塑性态的过程。18.混炼：通过适当的加工将配合剂与生胶均匀混合在一起，制成质量均一的混合物，完成这一加工操作的工艺过程称为混炼。19.压出：是使胶料通过挤出机机筒壁和螺杆间的作用，连续地制成各种不同形状半成品的工艺过程。20.硫载体硫化：又称硫给予体。是指分子结构中含硫的有机或无机化合物在硫化过程中能够析出活性硫，参与交联过程，所以又称无硫硫化。四、解答题1.天然橡胶，丁苯胶和顺丁胶的弹性，耐老化性，耐寒性，与硫磺反应性对比①弹性（与分子链的柔顺性有关）BRNRSBR②耐老化性（与双键的活性有关）SBRBRNR③耐寒性（与Tg有关）BRNRSBR④与硫磺的反应性（取决于双键的活性）NRBRSBR2.硫化历程1、焦烧阶段：图中的ab段是热硫化开始前的延迟作用时间，相当于硫化反应中的诱导期，也称焦烧时间。它的长短关系到生产安全性，决定于胶料的配方成分，主要受促进剂的影响。A1操作焦烧时间是指橡胶加工过程中由于热积累效应所消耗掉的焦烧时间。取决于混炼、热炼及压延、压出等加工条件。A2操作焦烧时间是指胶料在模型中加热保持流动性的时间。2、热硫化阶段：为交联阶段；逐渐产生网络结构，使橡胶弹性和拉伸强度急剧上升。斜率代表硫化速率；温度越高、促进剂M用量越多，硫化速度越快，斜率越大。53、平坦硫化阶段：相当于硫化反应中网络形成的前期，交联基本完成，胶料的强力曲线出现平坦区。其长短取决于胶料配方（主要是促进剂及防老剂）。这个阶段，橡胶性能最佳，作为选区正硫化时间的范围。4、过硫化阶段：相当于硫化反应中网络形成的后期，存在着交联的重排，但主要为交联键及链段的热裂解，橡胶强度下降。橡胶在过流化阶段可能出现三种形式：M：曲线继续上升；是由于产生结构化作用所致，通常出现在非硫磺硫化的丁苯橡胶、乙丙橡胶等体系中。P：通常出现在硫磺硫化的丁苯橡胶、丁腈橡胶等。R：网络裂解所致，如NR的普通硫磺硫化体系。3.简述软化剂、增塑剂在胶料中的作用改善橡胶的加工工艺性能：增加塑性、流动性，便于加工；降低成本：降低混炼温度和胶料的粘度，有利于配合剂分散，达到节能目的；改善橡胶的某些物理机械性能：使硫化胶的伸长率、回弹性高，低温性能好，生热小。4.结合胶的生成原因①橡胶分子通过范德华力吸附在炭黑表面颗粒上。②炼胶时橡胶分子断裂形成的游离基与炭黑粒子表面的活性部位结合而成。③炼胶时炭黑附聚物破裂后生成活性的新表面直接与橡胶分子反应而结合。④橡胶分子缠结在已与炭黑粒子结合的橡胶分子中，或与之发生交联作用，形成结构复杂的结合橡胶。5.什么是液体橡胶？与普通橡胶相比有什么优缺点？指室温下为粘稠状可流动的液体，经适当的化学反应后可形成三维网状结构，成为具有与普通橡胶类似性能的材料。优点：易于实现机械化、自动化、连续化生产，不需用溶剂、水等分散介质便看实现液体状态下的加工。缺点：扩链后的强度及耐挠曲性不如固体橡胶，加工需另建系统，现有设备不适用，材料成本高。6.橡胶硫化后结构和性能发生那些显著变化（试指出至少五方面）？线型结构转变为体型结构；加热不再流动；不再溶于良溶剂中；模量和硬度提高；力学性能提高；耐老化性能和化学稳定性提高。7.什么是焦烧？防止焦烧的最直接措施是什么？橡胶在加工过程中要经过塑炼、混炼、压延等工序，经受各种温度下不同时间热的作用。在加工工序或胶料停放过程中，可能出现早期硫化现象，即胶料塑性下降、弹性增加、无法进行加工的现象，称为焦烧。防止焦烧的最直接措施是在配方中加入防焦剂。68.试以大分子链滑动学说说明炭黑的补强机理橡胶大分子能在炭黑表面上滑动，从而消除掉外来的一部分能量。炭黑粒子表面的活性不同，有少数强的活性点以及一系列能量不同的吸附点。吸附在炭黑表面上的橡胶链可以有各种不同的结合能量，有多数弱的范德华力的吸附以及少量强的化学吸附。吸附的橡胶链段在应力作用下会滑动伸长，发生形变，使外力对其做功，能量分散、消耗，而橡胶高分子长链不会发生断裂，相当于强度增加。9.什么是橡胶的老化？老化过程中期分子结构发生了哪些变化？橡胶或橡胶制品在加工、贮存和使用的过程中，由于受内、外因素的综合作用（如热、氧、臭氧、金属离子、电离辐射、光、机械力等）使性能逐渐下降，以至于最后丧失使用价值，这种现象称为橡胶的老化。分子链降解、分子链之间交联、主链或侧链发生改性。10.举例说明橡胶老化的防护方法：物理防护法：尽量避免橡胶与老化因素相互作用的方法。如：在橡胶中加入石蜡，橡塑共混，电镀，涂上涂料等。化学防护法：通过化学反应延缓橡胶老化反应继续进行。如：加入化学防老剂。11.什么是橡胶的热氧老化？影响热氧老化的外部因素主要有哪些？并作定性说明。生胶或橡胶制品在热和氧两种因素的共同作用下发生的老化成为热氧老化。温度：越高则老化越快；氧的浓度：在一定范围内随氧浓度的升高而变化，超过一定浓