形合胞工营大举 橡胶加工工艺 Rubber Processing Technology 徐卫兵(Weibing Xu) Dept.of Polymer Science and Engineering Office:Room 401,Shenghua Building Te1h2901455 2024/12/26 Email:xwb105105@sina.com 1
2024/12/26 1 徐卫兵 (Weibing Xu) Dept. of Polymer Science and Engineering Office: Room 401, Shenghua Building Tel: 2901455 Email: xwb105105@sina.com
课程的内容与学时分配 章次 内容 学时数 绪论 1 二 生胶材料 6 三 配合剂及其配合特性 5 四 橡胶配方设计 2 五 橡胶的塑炼与混炼 4 六 橡胶加工工艺及设备 4 七 橡胶的硫化 2 总学时数 24 橡胶加工工艺 Rubber Processing Technology R绿e平tececcg76okg% 2024112/26 2
2024/12/26 2 课程的内容与学时分配 章 次 内 容 学时数 一 绪 论 1 二 生胶材料 6 三 配合剂及其配合特性 5 四 橡胶配方设计 2 五 橡胶的塑炼与混炼 4 六 橡胶加工工艺及设备 4 七 橡胶的硫化 2 总学时数 24 橡胶加工工艺 Rubber Processing Technology
选用教材和参考书目 选用教材： 《橡胶及塑料加工工艺》，张海等编，北京：化学 工业出版社。 主要参考书目： 四1. 《材料配合与混炼加工（橡胶部分）》，杜军，袁 仲雪主编，北京：化学工业出版社，2003。 四 2. 《实用橡胶制品生产技术第二版》，纪奎江主编， 北京：化学工业出版社，2001。 四3.《实用橡胶工艺学》，杨清芝主编，北京：化学工业出 版社，2006。 2024/12I26 3
2024/12/26 3 选用教材和参考书目 选用教材：《橡胶及塑料加工工艺》，张海等编，北京：化学 工业出版社。 主要参考书目： 1．《材料配合与混炼加工（橡胶部分）》，杜军, 袁 仲雪主编，北京：化学工业出版社，2003。 2．《实用橡胶制品生产技术第二版》，纪奎江主编， 北京：化学工业出版社，2001。 3. 《实用橡胶工艺学》，杨清芝主编，北京：化学工业出 版社， 2006
第一章绪论 一、 基本概念 1.橡胶：定义ASTM-D1566(America Society of Test and Material). 橡胶是一种材料，它在大的变形下能迅速而有力地恢复 其变形，能够被改性（硫化）。改性的橡胶实质上不溶于（但能 溶胀于)沸腾的苯、甲乙酮、乙醇一甲苯混合物等溶剂中。 改性的橡胶室温下（20~27℃)被拉伸到原来长度的2倍并保 持1min后除掉外力，它能在1min内恢复到原来长度的1.5倍以 下，具有上述特征的材料称为橡胶。 注：1)橡胶是一种材料，具有特定的使用性能和加工性能， 属有机高分子材料。 2)橡胶在室温下具有高弹性。 3)橡胶能够被改性是指它能够硫化。 4)改性的橡胶即硫化胶不溶解但能溶胀。 2024/12I26
2024/12/26 4 第一章 绪论 １．橡胶：定义ASTM-D1566(America Society of Test and Material)。 ► 橡胶是一种材料，它在大的变形下能迅速而有力地恢复 其变形，能够被改性(硫化)。改性的橡胶实质上不溶于（但能 溶胀于）沸腾的苯、甲乙酮、乙醇—甲苯混合物等溶剂中。 改性的橡胶室温下（20~27℃）被拉伸到原来长度的2倍并保 持1min后除掉外力，它能在1min内恢复到原来长度的1.5倍以 下，具有上述特征的材料称为橡胶。 ►注：1）橡胶是一种材料，具有特定的使用性能和加工性能， 属有机高分子材料。 2）橡胶在室温下具有高弹性。 3）橡胶能够被改性是指它能够硫化。 4）改性的橡胶即硫化胶不溶解但能溶胀。 一、 基本概念
ASTM D1566-90 Material that is capable of recovering from large deformations quickly and forcibly,and can be,or already is,modified to a state in which it is essentially insoluble (but can swell)in solvent, such as benzene,methyl ethyl ketone,and ethanol toluene azeotrope. A rubber in its modified state,free of diluents,retracts within 1 min to less than 1.5 times its original length after being stretched at room temperature(20 to 27C)to twice its length and held for 1 min before release. 2024112I26 5
2024/12/26 5 ASTM D1566-90 • Material that is capable of recovering from large deformations quickly and forcibly, and can be, or already is, modified to a state in which it is essentially insoluble (but can swell) in solvent, such as benzene, methyl ethyl ketone, and ethanol toluene azeotrope. • A rubber in its modified state, free of diluents, retracts within 1 min to less than 1.5 times its original length after being stretched at room temperature (20 to 27℃) to twice its length and held for 1 min before release
形合肥工营大 2,生胶：没有加入配合剂且尚未交联的橡胶。 一般由线型大分子或带有支链的线型大分子构成，可以溶于 有机溶剂。 矿3.混炼胶：生胶与配合剂经加工混合均匀且未被交联的橡胶。 常用的配合剂有硫化剂、促进剂、活性剂、补强填充剂、防 老剂等。 4·硫化胶：混炼胶在一定的温度、压力和时间作用下，经交 联由线型大分子变成三维网状结构而得到的橡胶。一般不溶于 溶剂。 2024112/26
2024/12/26 6 ２．生胶：没有加入配合剂且尚未交联的橡胶。 一般由线型大分子或带有支链的线型大分子构成，可以溶于 有机溶剂。 ３．混炼胶：生胶与配合剂经加工混合均匀且未被交联的 橡胶。 常用的配合剂有硫化剂、促进剂、活性剂、补强填充剂、防 老剂等。 ４．硫化胶：混炼胶在一定的温度、压力和时间作用下，经交 联由线型大分子变成三维网状结构而得到的橡胶。一般不溶于 溶剂
、橡胶材料的特点 ☑1.高弹性：弹性模量低，伸长变形大，有可恢复的变形，并能 在很宽的温度（-50~150℃)范围内保持弹性。 ☑2.粘弹性：橡胶材料在产生形变和恢复形变时受温度和时间 的影响，表现有明显的应力松弛和蠕变现象，在震动或交 变应力作用下，产生滞后损失。 ☑3.电绝缘性：橡胶和塑料一样是电绝缘材料。 2024/12I26 7
2024/12/26 7 二、橡胶材料的特点 1.高弹性：弹性模量低，伸长变形大，有可恢复的变形,并能 在很宽的温度（-50~150℃）范围内保持弹性。 2.粘弹性：橡胶材料在产生形变和恢复形变时受温度和时间 的影响，表现有明显的应力松弛和蠕变 现象，在震动或交 变应力作用下，产生滞后损失。 3.电绝缘性：橡胶和塑料一样是电绝缘材料
形合肥工营大等 ☑4.有老化现象：如金属腐蚀、木材腐朽、岩石风化一 样，橡胶也会因为环境条件的变化而产生老化现象， 使性能变坏，寿命下降。 ☑5.必须进行硫化才能使用，热塑性弹性体除外。 ☑6.必须加入配合剂。 ☑其它如比重小、硬度低、柔软性好、气密性好等特，点， 都属于橡胶的宝贵性能。 2024112/26
2024/12/26 8 4．有老化现象：如金属腐蚀、木材腐朽、岩石风化一 样，橡胶也会因为环境条件的变化而产生老化现象， 使性能变坏，寿命下降。 5. 必须进行硫化才能使用，热塑性弹性体除外。 6. 必须加入配合剂。 其它如比重小、硬度低、柔软性好、气密性好等特点， 都属于橡胶的宝贵性能
三、表征橡胶物理机械性能的指粽◆太 @1·拉伸强度：又称扯断强度、抗张强度，指试片拉伸至断 裂时单位断面上所承受的负荷，单位为兆帕(MPa),以往 为公斤力/平方厘米(kg/cm)。 矿2，定伸应力：旧称定伸强度，指试样被拉伸到一定长度时 单位面积所承受的负荷。计量单位同拉伸强度。常用的有100 %、300%和500%定伸应力。它反映的是橡胶抵抗外力变形 能力的高低。 2024/12I26 9
2024/12/26 9 三、表征橡胶物理机械性能的指标 １．拉伸强度：又称扯断强度、抗张强度，指试片拉伸至断 裂时单位断面上所承受的负荷，单位为兆帕（MPa），以往 为公斤力／平方厘米（kgf/cm2）。 ２．定伸应力：旧称定伸强度，指试样被拉伸到一定长度时 单位面积所承受的负荷。计量单位同拉伸强度。常用的有100 ％、300％和500％定伸应力。它反映的是橡胶抵抗外力变形 能力的高低
形合肥工营大等 @3.伸长率：试片拉断时，伸长部分与原长度之比；用 百分比表示，%。 ©4.永久变形：试样拉伸至断裂后，标距伸长变形不可 恢复部分占原始长度的百分比。在解除了外力作用并 放置一定时间（一般为3min),以%表示。 2024/12I26 10
2024/12/26 10 3．伸长率：试片拉断时，伸长部分与原长度之比；用 百分比表示, %。 4．永久变形：试样拉伸至断裂后，标距伸长变形不可 恢复部分占原始长度的百分比。在解除了外力作用并 放置一定时间(一般为3min)，以%表示