《橡胶工艺原理》课程教学大纲(课程英文名称,RubberTechnologyPrinciple)适用专业:高分子材料与工程课程学时:48课程学分:3课程代码:04129先修课程:高分子化学,高分子物理,天然胶乳性质一、课程的性质与任务本课程是我校本科高分子材料与工程专业的一门专业限定选修课,是制胶工艺的进一步提高和深化,是全面了解橡胶工业生产,提高橡胶质量,扩大橡胶新品种的研究以及从事橡胶制品生产、研究、开发等必学的课程。本课程的任务是:通过教学,使学生对橡胶制品生产的全面过程,包括生胶、配合剂的结构及使用特点,配方设计的基本概念和方法;基本工艺过程的目的、原理、操作方法及工艺条件的控制等有较全面的了解和深刻的认识,为从事橡胶工程的应用、研究和开发工作打下理论与实践相结合的基础。二、 课程的内容与基本要求绪论教学内容:简要介绍本课程的基本内容及特点以及与其它课程之间的关系,教学方法和要求,一些要明确的基本概念,橡胶制品的分类。基本要求:通过教学,使学生明确学习本课程的目的意义,端正学习态度和学习方法,激发学生的学习兴趣。第一章生胶和橡胶类似物教学内容:(一)天然橡胶:天然橡胶的加工、品种和分级、化学组成与分子结构以及天然橡胶的特性和用途。(二)合成橡胶:合成橡胶的发展概况与分类;通用合成橡胶与特种合成橡胶的品种类型、化学组成(结构)及其性能和用途。(三)其它橡胶品种:介绍近年来的所发展.起来的新形态橡胶及其特性。包括液体橡胶、热塑性橡胶、粉末橡胶以及硫化胶粉。(四)再生胶:介绍废旧橡胶的利用产物一再生胶的概念、再生机理和特性以及用途。基本要求:生胶和橡胶类的物是橡胶工业最基本的原料。通过本章的学习,使学生了解各种生胶的化学组成(结构)和品种类型以及其使用特点。掌握天然胶和主要通用合成橡胶的特性。教学提示:重点阐明天然橡胶和通用合成胶的化学组成与特性之间的关系。第二章橡胶的硫化体系教学内容:(一)硫化剂:硫化剂的作用及其机理,品种类型及特性,硫化胶结构和性能的关系,硫黄硫化体系的配合及其它非硫硫化体系。(二)促进剂:促进剂的作用、品种类型及工艺特性:促进剂的选用、并用。(三)活性剂和防焦剂:它们的作用、品种类型及特性基本要求:硫化体系配合剂是橡胶制品工业最重要的一类配合剂,通过教学,使学生全面了解硫化体系中各种配合剂的作用及其机理、品种类型及特性,能掌握各种配合剂中常见的品种和作用,主要硫化体系的配合及硫化胶结构与性能的关系。教学提示:重点阐明硫黄硫化体系所包含的各种配合剂及配合,硫化胶结构与性能的关系,难点是各种硫化体系的配合。第三章橡胶的补强与填充体系教学内容:(一)炭黑1.炭黑的品种及分类:接触法炭黑、油基炉法炭黑、气基炉法炭黑、其它类炭黑及新工艺炭黑。2.炭黑的基本性质:其基本结构、化学组成及基本性质。3.炭黑的基本性质对橡胶工艺性能及硫化性能的影响,炭黑的补强机理
《橡胶工艺原理》课程教学大纲 (课程英文名称,Rubber Technology Principle) 适用专业:高分子材料与工程 课程学时:48 课程学分:3 课程代码:04129 先修课程:高分子化学,高分子物理,天然胶乳性质 一、课程的性质与任务 本课程是我校本科高分子材料与工程专业的一门专业限定选修课,是制胶工艺的进一步提高和深化,是全面了 解橡胶工业生产,提高橡胶质量,扩大橡胶新品种的研究以及从事橡胶制品生产、研究、开发等必学的课程。 本课程的任务是:通过教学,使学生对橡胶制品生产的全面过程,包括生胶、配合剂的结构及使用特点,配方 设计的基本概念和方法;基本工艺过程的目的、原理、操作方法及工艺条件的控制等有较全面的了解和深刻的认 识,为从事橡胶工程的应用、研究和开发工作打下理论与实践相结合的基础。 二、课程的内容与基本要求 绪论 教学内容:简要介绍本课程的基本内容及特点以及与其它课程之间的关系,教学方法和要求,一些要明确的基本概念,橡胶 制品的分类。 基本要求:通过教学,使学生明确学习本课程的目的意义,端正学习态度和学习方法,激发学生的学习兴趣。 第一章 生胶和橡胶类似物 教学内容: (一)天然橡胶:天然橡胶的加工、品种和分级、化学组成与分子结构以及天然橡胶的特性和用途。 (二)合成橡胶:合成橡胶的发展概况与分类;通用合成橡胶与特种合成橡胶的品种类型、化学组成(结构)及其性能和用 途。 (三)其它橡胶品种:介绍近年来的所发展.起来的新形态橡胶及其特性。包括液体橡胶、热塑性橡胶、粉末橡胶以及硫化 胶粉。 (四)再生胶:介绍废旧橡胶的利用产物—再生胶的概念、再生机理和特性以及用途。 基本要求:生胶和橡胶类的物是橡胶工业最基本的原料。通过本章的学习,使学生了解各种生胶的化学组成(结构)和品种 类型以及其使用特点。掌握天然胶和主要通用合成橡胶的特性。 教学提示:重点阐明天然橡胶和通用合成胶的化学组成与特性之间的关系。 第二章 橡胶的硫化体系 教学内容: (一)硫化剂:硫化剂的作用及其机理,品种类型及特性,硫化胶结构和性能的关系,硫黄硫化体系的配合及其它非硫硫化 体系。 (二)促进剂:促进剂的作用、品种类型及工艺特性;促进剂的选用、并用。 (三)活性剂和防焦剂:它们的作用、品种类型及特性。 基本要求:硫化体系配合剂是橡胶制品工业最重要的一类配合剂,通过教学,使学生全面了解硫化体系中各种配合剂的作用 及其机理、品种类型及特性,能掌握各种配合剂中常见的品种和作用,主要硫化体系的配合及硫化胶结构与性能的关系。 教学提示:重点阐明硫黄硫化体系所包含的各种配合剂及配合,硫化胶结构与性能的关系,难点是各种硫化体系的配合。 第三章 橡胶的补强与填充体系 教学内容: (一)炭黑 1.炭黑的品种及分类:接触法炭黑、油基炉法炭黑、气基炉法炭黑、其它类炭黑及新工艺炭黑。 2.炭黑的基本性质:其基本结构、化学组成及基本性质。 3.炭黑的基本性质对橡胶工艺性能及硫化性能的影响,炭黑的补强机理
(二)白炭黑:介绍白炭黑的品种和性质、结构及补强机理以及对橡胶的补强效果(三)矿质填充剂:品种类型及特性基本要求:橡胶补强与填充体系制品工业用量最大的一类配合剂,通过学习能全面了解橡胶工业中所使用的填料,能掌握填料中的常用品种,其基本性质及其对橡胶性能的影响教学提示:重点阐明料状填料的主要品种及应用,炭黑的基本性质对橡胶的补强作用。第四章橡胶的增塑体系教学内容:(一)石油系软化剂:品种类型及使用特性(二)动植物油和煤焦油系软化剂:品种类型及使用特性。(三)类增塑剂:品种类型及使用特性。(四液体聚合物:简介。(五)软化剂和增塑剂的作用原理:溶解度参数判断互溶性原理、溶剂化效应等(六)软化剂和增塑剂的选择:选择时应注意的几方面(与橡胶的互溶性,对填料分散的影响,对胶料加工性能和粘着性的影响等)基本要求:软化与增塑体系是一类基本的配合剂,通过本章的学习能掌握软化剂,增塑剂的作用及主要品种类型,理解其对橡胶的增塑原理及如何选用。教学提示:重点阐明各类软化剂,增塑剂的常用品种及使用特点。如何选用是难点第五章橡胶的老化与防护体系教学内容:(一)橡胶老化的基本概念:橡胶老化的概念,影响因素及老化的基本过程。(二)防老剂的品种类型:介绍胺类、酚类、杂环类及含硫、磷类以及防护蜡等防老剂的性能特点及使用。(三)防老剂的作用机理:各类防老剂的作用机理以及老化的基本过程。(四)防老剂的选用原则:选用时应注意的五点原则。基本要求:橡胶老化与防护体系是一类基本的配合剂,通过学习,使学生全面了解橡胶老化的基本概念和橡胶老化的过程掌握防老剂的主要品种类型及其基本性能教学提示:重点阐明防老剂的常用品种及使用特点。如何选用是难点。第六章配方设计教学内容:(一)配方设计方法:配方设计的基本概念、原理及程序,橡胶配方的表示方法,鉴定胶料配方的物理指标。(二)橡胶配方设计原理,取得工艺性能和硫化胶性能的配方设计原理。基本要求:配方设计是制品生产工艺中非常重要的一环。通过本章学习,要求能理解配方设计的基本概念和橡胶配方设计的基本方法和原理。教学提示:重点介绍橡胶配方设计的基本程序。第七章生胶塑炼工艺教学内容:(一)塑炼的目的、意义和原理。(二)开炼机塑炼:开炼机的结构和技术特征、开炼机塑炼生胶的工艺方法及工艺条件控制。(三)常用橡胶的塑炼特性:简介。基本要求:生胶塑炼是制品生产的基本工艺。通过教学,使学生理解生胶塑炼的原理和基本方法,掌握开炼机塑炼的工艺条件。教学提示:重点介绍开炼机塑炼的工艺条件控制。第八章混炼工艺教学内容:(一)配合剂的加工准备:什么叫混炼、胶料混炼的目的和意义,混炼操作前各种配合剂的加工和称量配合,(二)混炼原理:混炼工艺过程中的有关理论,生胶的混炼性;配合剂的混炼性及表面活性剂的作用,填料混炼过程的流体力学分析;结合橡胶及混炼胶的结构。(三)开炼机混炼:开炼机混炼过程及开炼机混炼工艺方法及工艺条件控制。(四)混炼胶的质量检查及常见的质量毛病:包括快速检验、混炼胶分散程度测定及物理机械性能测定基本要求:混炼是制品生产的重要工艺。要求了解胶料混炼的有关理论和开炼机混炼工艺,理解配合剂的加工和准备,混炼胶的质量检查,掌握开炼机的混炼工艺条件。教学提示:重点闸明开炼机混炼的工艺条件控制及质量检查。第九章纺织物的涂胶和浸胶教学内容:(一)胶浆与水胶浆:介绍它们的用途、组成与配制。(二)纤维材料:简介橡胶制品工业所用的纤维材料的类型,用途。(三)纺织物涂胶:涂胶方法及设备。(四)纺织物浸胶:浸胶的意义,浸液的组成及配制,浸胶工艺。基本要求:涂胶和浸胶是制品生产中取胶布的工艺方法之一.要求了解制品生产中所用的纤维材料及浸胶和涂胶工艺,理解胶浆和浸液的组成与配制。教学提示:重点介绍胶浆、浸液的用途,组成与配制。第十章压延工艺
(二)白炭黑:介绍白炭黑的品种和性质、结构及补强机理以及对橡胶的补强效果。 (三)矿质填充剂:品种类型及特性 基本要求:橡胶补强与填充体系制品工业用量最大的一类配合剂,通过学习能全面了解橡胶工业中所使用的填料,能掌握填 料中的常用品种,其基本性质及其对橡胶性能的影响。 教学提示:重点阐明料状填料的主要品种及应用,炭黑的基本性质对橡胶的补强作用。 第四章 橡胶的增塑体系 教学内容: (一)石油系软化剂:品种类型及使用特性。 (二)动植物油和煤焦油系软化剂:品种类型及使用特性。 (三)酯类增塑剂:品种类型及使用特性。 (四)液体聚合物:简介。 (五)软化剂和增塑剂的作用原理:溶解度参数判断互溶性原理、溶剂化效应等。 (六)软化剂和增塑剂的选择:选择时应注意的几方面(与橡胶的互溶性,对填料分散的影响,对胶料加工性能和粘着性的 影响等) 基本要求:软化与增塑体系是一类基本的配合剂,通过本章的学习能掌握软化剂,增塑剂的作用及主要品种类型,理解其对 橡胶的增塑原理及如何选用。 教学提示:重点阐明各类软化剂,增塑剂的常用品种及使用特点。如何选用是难点。 第五章 橡胶的老化与防护体系 教学内容: (一)橡胶老化的基本概念:橡胶老化的概念,影响因素及老化的基本过程。 (二)防老剂的品种类型:介绍胺类、酚类、杂环类及含硫、磷类以及防护蜡等防老剂的性能特点及使用。 (三)防老剂的作用机理:各类防老剂的作用机理以及老化的基本过程。 (四)防老剂的选用原则:选用时应注意的五点原则。 基本要求:橡胶老化与防护体系是一类基本的配合剂,通过学习,使学生全面了解橡胶老化的基本概念和橡胶老化的过程, 掌握防老剂的主要品种类型及其基本性能。 教学提示:重点阐明防老剂的常用品种及使用特点。如何选用是难点。 第六章 配方设计 教学内容: (一)配方设计方法:配方设计的基本概念、原理及程序,橡胶配方的表示方法,鉴定胶料配方的物理指标。 (二)橡胶配方设计原理,取得工艺性能和硫化胶性能的配方设计原理。 基本要求:配方设计是制品生产工艺中非常重要的一环。通过本章学习,要求能理解配方设计的基本概念和橡胶配方设计的 基本方法和原理。 教学提示:重点介绍橡胶配方设计的基本程序。 第七章 生胶塑炼工艺 教学内容: (一)塑炼的目的、意义和原理。 (二)开炼机塑炼:开炼机的结构和技术特征、开炼机塑炼生胶的工艺方法及工艺条件控制。 (三)常用橡胶的塑炼特性:简介。 基本要求:生胶塑炼是制品生产的基本工艺。通过教学,使学生理解生胶塑炼的原理和基本方法,掌握开炼机塑炼的工艺条 件。 教学提示:重点介绍开炼机塑炼的工艺条件控制。 第八章 混炼工艺 教学内容: (一)配合剂的加工准备:什么叫混炼、胶料混炼的目的和意义,混炼操作前各种配合剂的加工和称量配合。 (二)混炼原理:混炼工艺过程中的有关理论,生胶的混炼性;配合剂的混炼性及表面活性剂的作用,填料混炼过程的流体 力学分析;结合橡胶及混炼胶的结构。 (三)开炼机混炼:开炼机混炼过程及开炼机混炼工艺方法及工艺条件控制。 (四)混炼胶的质量检查及常见的质量毛病:包括快速检验、混炼胶分散程度测定及物理机械性能测定。 基本要求:混炼是制品生产的重要工艺。要求了解胶料混炼的有关理论和开炼机混炼工艺,理解配合剂的加工和准备,混炼 胶的质量检查,掌握开炼机的混炼工艺条件。 教学提示:重点阐明开炼机混炼的工艺条件控制及质量检查。 第九章 纺织物的涂胶和浸胶 教学内容: (一)胶浆与水胶浆:介绍它们的用途、组成与配制。 (二)纤维材料:简介橡胶制品工业所用的纤维材料的类型,用途。 (三)纺织物涂胶:涂胶方法及设备。 (四)纺织物浸胶:浸胶的意义,浸液的组成及配制,浸胶工艺。 基本要求:涂胶和浸胶是制品生产中取胶布的工艺方法之一.要求了解制品生产中所用的纤维材料及浸胶和涂胶工艺,理解胶浆 和浸液的组成与配制。 教学提示:重点介绍胶浆、浸液的用途,组成与配制。 第十章 压延工艺
教学内容:(一)压延设备:压延原理及压延设备简介。(二)压延工艺:压延前的准备工艺、压延工艺的具体作业及工艺条件的控制。基本要求:压延是半成品生产工艺之一。要求了解压延设备,压延原理,理解压延的基本工艺和主要工艺条件。教学提示:重点介绍压延的具体作业及相应的工艺条件。第十一章挤出工艺教学内容:(一)挤出设备:挤出机的基本结构和原理。二)挤出工艺:基本工艺和工艺条件基本要求:挤出是半成品生产工艺之一,要求了解挤出设备,理解挤出工艺。教学提示:重点是工艺条件的控制。第十二章硫化工艺教学内容:(一)硫化历程:橡胶硫化的反应历程及分析硫化历程图(焦烧阶段、热硫化阶段、平坦硫化阶段及过硫化阶段)(二)正硫化及其测定方法:正硫化和正硫化时间的概念;正硫化时间的测定方法(包括物理化学法、物理机械性能法和专用仪器法)(三)硫化介质及热传导计算:硫化过程中加热介质的类型及特性,热传导计算。(四)硫化条件的选取和确定:硫化工艺过程中压力、温度、时间对橡胶性能的影响及选取和确定。(五)硫化方法:工业上常用的硫化基本方法。基本要求:硫化是橡胶橡胶制品生产的最后一个工艺过程,也是重要的工艺过程。要求理解橡胶硫化的历程,正硫化及其测定方法,了解硫化方法,掌握橡胶硫化的条件的选取和确定。教学提示:重点阐明正硫化时间的测定方法及硫化条件的选取和确定。课程实习实习内容:了解橡胶制品厂的厂房设计,设备布置掌握工艺过程及熟悉生产操作技能。具体实习工厂有:轮胎厂:橡胶研究厂;橡胶杂制品厂。实习要求:通过学习,使学生接角生产实践,增加对橡胶制品生产的感性认识,熟悉橡胶制品生产的设备,工艺流程及生产操作技能,了解工厂的经营方法和经验。三、 学时分配课程时数分配作业题课外章节实验课学其它学教学内容理论课学量实践时时时学时介绍本课程的基本内容及特点以及与其它课1绪论程之间的关系,教学方法和要求,一些要明确的基本概念,橡胶制品的分类。第一章天然橡胶;合成橡胶;其它形式橡胶品种;61-2生胶和橡胶类似再生胶物第二章52硫化剂:促进剂:活性剂和防焦剂橡胶的硫化体系第三章炭黑的品种和分类;炭黑的基本性质;白炭42橡胶补强与填充黑;矿质填充剂体系石油系软化剂:动植物油系软化剂:煤焦油第四章3系软化剂;酯类增塑剂;软化剂、增塑剂的橡胶的增塑体系作用机理:软化剂和增塑剂的选择橡胶老化的基本概念及过程;防老剂的第五章52橡胶老化与防护品种类型;防老剂的作用机理;防老剂体系的选用原则
章节 教学内容 课程时数分配 作业题 量 理论课学 时 实验课学 时 课外 实践 学时 其它学 时 绪论 介绍本课程的基本内容及特点以及与其它课 程之间的关系,教学方法和要求,一些要明 确的基本概念,橡胶制品的分类。 1 第一章 生胶和橡胶类似 物 天然橡胶;合成橡胶;其它形式橡胶品种; 再生胶 6 1-2 第二章 橡胶的硫化体系 硫化剂;促进剂;活性剂和防焦剂 5 2 第三章 橡胶补强与填充 体系 炭黑的品种和分类;炭黑的基本性质;白炭 黑;矿质填充剂 4 2 第四章 橡胶的增塑体系 石油系软化剂;动植物油系软化剂;煤焦油 系软化剂;酯类增塑剂;软化剂、增塑剂的 作用机理;软化剂和增塑剂的选择 3 1 第五章 橡胶老化与防护 体系 橡胶老化的基本概念及过程;防老剂的 品种类型;防老剂的作用机理;防老剂 的选用原则 5 2 教学内容: (一)压延设备:压延原理及压延设备简介。 (二)压延工艺:压延前的准备工艺、压延工艺的具体作业及工艺条件的控制。 基本要求:压延是半成品生产工艺之一。要求了解压延设备,压延原理,理解压延的基本工艺和主要工艺条件。 教学提示:重点介绍压延的具体作业及相应的工艺条件。 第十一章 挤出工艺 教学内容: (一)挤出设备:挤出机的基本结构和原理。 (二)挤出工艺:基本工艺和工艺条件 基本要求:挤出是半成品生产工艺之一,要求了解挤出设备,理解挤出工艺。 教学提示:重点是工艺条件的控制。 第十二章 硫化工艺 教学内容: (一)硫化历程:橡胶硫化的反应历程及分析硫化历程图(焦烧阶段、热硫化阶段、平坦硫化阶段及过硫化阶段)。 (二)正硫化及其测定方法:正硫化和正硫化时间的概念;正硫化时间的测定方法(包括物理化学法、物理机械性能法和专 用仪器法) (三)硫化介质及热传导计算:硫化过程中加热介质的类型及特性,热传导计算。 (四)硫化条件的选取和确定:硫化工艺过程中压力、温度、时间对橡胶性能的影响及选取和确定。 (五)硫化方法:工业上常用的硫化基本方法。 基本要求:硫化是橡胶橡胶制品生产的最后一个工艺过程,也是重要的工艺过程。要求理解橡胶硫化的历程,正硫化及其测 定方法,了解硫化方法,掌握橡胶硫化的条件的选取和确定。 教学提示:重点阐明正硫化时间的测定方法及硫化条件的选取和确定。 课程实习 实习内容: 了解橡胶制品厂的厂房设计,设备布置掌握工艺过程及熟悉生产操作技能。具体实习工厂有:轮胎厂;橡胶研究厂;橡胶杂 制品厂。 实习要求:通过学习,使学生接角生产实践,增加对橡胶制品生产的感性认识,熟悉橡胶制品生产的设备,工艺流程及生产 操作技能,了解工厂的经营方法和经验。 三、学时分配
第六章配方42配方设计方法;橡胶配方设计原理设计第七章塑炼的目的和意义;塑炼原理;塑炼方法及2生胶塑炼工艺工艺条件:常用橡胶的塑炼特性第八章配合剂的加工和准备:混炼理论:混炼工52混炼工艺艺;混炼胶的质量检查及质量毛病第九章胶浆与水胶浆;纤维材料;纺织物涂胶;纺2纺织物的涂胶和织物浸胶浸胶第十章压延原理;压延设备;压延前的准备工艺;3压延工艺压延工艺第十一章2挤出机;挤出原理:挤出工艺挤出工艺硫化历程;正硫化及其测定方法;硫化介质第十二章6与热传导计算硫化条件的选取和确定;硫硫化工艺化方法
第六章 配方 设计 配方设计方法;橡胶配方设计原理 4 2 第七章 生胶塑炼工艺 塑炼的目的和意义;塑炼原理;塑炼方法及 工艺条件;常用橡胶的塑炼特性 2 1 第八章 混炼工艺 配合剂的加工和准备;混炼理论;混炼工 艺;混炼胶的质量检查及质量毛病 5 2 第九章 纺织物的涂胶和 浸胶 胶浆与水胶浆;纤维材料;纺织物涂胶;纺 织物浸胶 2 第十章 压延工艺 压延原理;压延设备;压延前的准备工艺; 压延工艺 3 1 第十一章 挤出工艺 挤出机;挤出原理;挤出工艺 2 第十二章 硫化工艺 硫化历程;正硫化及其测定方法;硫化介质 与热传导计算;硫化条件的选取和确定;硫 化方法 6 3
四、教学方法与教学手段说明以板书和多媒体作为教学手段,教授课本内容为主,辅以生产上的例子和图文并茂进行深入讲解。五、考核方式和要求学生成绩评定:课程总成绩=平时(作业、考勤)30%+期未考试70%六、教材与主要参考书目教材:杨清芝主编.现代橡胶工艺学.北京:中国石化出版社,1999主要参考书目:[1]朱敏庄编著.橡胶工艺学.广州:华南理工大学出版社,1993[2]邓本诚主编.橡胶工艺原理.北京:化学工业出版社,1994[3]杜军,袁仲雪主编.材料配合与混炼加工.北京:化学工业出版社,2003[4]橡胶工业手册(第一二三分册).北京:化学工业出版社,2001[5]王贵恒主编.高分子材料成型加工原理.北京:化学工业出版社,1996《橡胶工艺实验》实验教学大纲
四、教学方法与教学手段说明 以板书和多媒体作为教学手段,教授课本内容为主,辅以生产上的例子和图文并茂进行深入讲解。 五、考核方式和要求 学生成绩评定:课程总成绩=平时(作业、考勤)30%+期末考试70% 六、教材与主要参考书目 教材: 杨清芝主编.现代橡胶工艺学.北京:中国石化出版社,1999 主要参考书目: [1] 朱敏庄编著.橡胶工艺学.广州:华南理工大学出版社, 1993 [2] 邓本诚主编. 橡胶工艺原理. 北京:化学工业出版社,1994 [3] 杜军,袁仲雪主编. 材料配合与混炼加工.北京:化学工业出版社,2003 [4] 橡胶工业手册(第一二三分册).北京:化学工业出版社,2001 [5] 王贵恒主编. 高分子材料成型加工原理.北京:化学工业出版社,1996 《橡胶工艺实验》实验教学大纲
1.课程名称:橡胶工艺实验2.课程类别:专业实验课3.课程要求:限选4.课程属性:独立设课5.课程总学时总学分:1.56.实验学时:407.应开实验学期:第7学期8.适用专业:高分子材料与工程9.先修课程:橡胶工艺原理一、实验课程简介橡胶工艺实验是高分子材料与工程本科专业的一门专业课。结合本系实验仪器、设备的具体情况,本课程包括5个主要加工性能项目和8个基本的物机性能和使用性能实验项目。这些物理性能是鉴定橡胶胶料和制品质量的主要依据,对研究制胶产品质量,橡胶和配合剂性能,胶料配方设计,生产工艺条件的控制,新技术和新工艺的推广以及制品质量评价等都有重要作用。二、实验教学目标与基本要求本课程通过实验教学使学生了解和掌握生胶和硫化胶研究的基本理论和基本研究方法。训练学生分析问题和解决问题的能力和实际动手能力,培养学生对橡胶材料探索的兴趣和爱好。为后续的专业课和毕业论文打下良好基础。学生应在课前!预习,在实验过程中亲手操作,仔细观察,认真记录,课后作实验报告,对所做实验的结果进行书面讨论,养成实事求是的科学态度和严谨的工作作风。通过本实验课程的学习,学生应达到下列要求:1.熟悉橡胶性能研究的常用仪器、掌握仪器的基本工作原理2.掌握橡胶工艺实验的一般操作方法、操作规范以及实验过程中应该注意的问题。3.掌握橡胶工艺主要实验的基本技术和基本原理。4.掌握生胶塑性测定、硫化胶物理机械性能、耐老化性能的测定以及硫化胶的磨耗性能测定5.初步掌握设计性(或综合性)实验的实验设计原理、步骤、实施等过程。三、本实验课程的基本理论与实验技术知识本实验课是基于《橡胶工艺原理》理论学习而开的,基本理论依据为可塑度的测定、塑炼、混炼、硫化特性、硫化物理机械性能、橡胶老化、磨耗。本实验的基本实验技术为门尼粘度测定、塑性初值测定、硫化特性测定、混炼操作、硫化操作、老化试验、回弹性试验、物理机械性能测定、磨耗性能测定等。四、实验方法、特点与基本要求
1.课程名称:橡胶工艺实验 2.课程类别:专业实验课 3.课程要求:限选 4.课程属性:独立设课 5.课程总学时: 总学分:1.5 6.实验学时:40 7.应开实验学期:第7学期 8. 适用专业: 高分子材料与工程 9. 先修课程:橡胶工艺原理 一、实验课程简介 橡胶工艺实验是高分子材料与工程本科专业的一门专业课。结合本系实验仪器、设备的具体情况,本课程包括5个主要 加工性能项目和8个基本的物机性能和使用性能实验项目。这些物理性能是鉴定橡胶胶料和制品质量的主要依据,对研究制 胶产品质量,橡胶和配合剂性能,胶料配方设计,生产工艺条件的控制,新技术和新工艺的推广以及制品质量评价等都有重 要作用。 二、实验教学目标与基本要求 本课程通过实验教学使学生了解和掌握生胶和硫化胶研究的基本理论和基本研究方法。训练学生分析问题和解决问题 的能力和实际动手能力,培养学生对橡胶材料探索的兴趣和爱好。为后续的专业课和毕业论文打下良好基础。学生应在课前 预习,在实验过程中亲手操作,仔细观察,认真记录,课后作实验报告,对所做实验的结果进行书面讨论,养成实事求是的 科学态度和严谨的工作作风。 通过本实验课程的学习,学生应达到下列要求: 1.熟悉橡胶性能研究的常用仪器、掌握仪器的基本工作原理。 2.掌握橡胶工艺实验的一般操作方法、操作规范以及实验过程中应该注意的问题。 3.掌握橡胶工艺主要实验的基本技术和基本原理。 4.掌握生胶塑性测定、硫化胶物理机械性能、耐老化性能的测定以及硫化胶的磨耗性能测定。 5.初步掌握设计性(或综合性)实验的实验设计原理、步骤、实施等过程。 三、本实验课程的基本理论与实验技术知识 本实验课是基于《橡胶工艺原理》理论学习而开的,基本理论依据为可塑度的测定、塑炼、混炼、硫化特性、硫化、 物理机械性能、橡胶老化、磨耗。 本实验的基本实验技术为门尼粘度测定、塑性初值测定、硫化特性测定、混炼操作、硫化操作、老化试验、回弹性试 验、物理机械性能测定、磨耗性能测定等。 四、实验方法、特点与基本要求
1、老师将实验依据的原理结合理论课内容详细讲解,对将进行的操作给予适当演示,穿插点名提问,将回答情况记入平时成绩。学生亲自进行操作,完成实验内容,老师观察纠正学生的操作,回答学生的提问,随时引导学生分析自己的实验结果。2、实验前学生必须预习相应的实验内容,实验中应根据实验指导中程序内容或按照实验教师的要求有序地进行实验实验后按时写出并上交实验报告。实验课上,学生在完成规定的实验后,可根据本实验的原理和操作,设计增加相应的实验内容,在报请老师同意后进行。每次课,学生应在实验室的记录本上亲笔签名,并登记本人操作台号。3、实验报告应含:实验目的意义、实验原理、所用仪器、操作方法和步骤、实验结果及讨论等内容,学生需认真分析实验结果,对其进行讨论,杜绝相互抄袭的现象。五、主要仪器设备开放式炼胶机、门尼粘度仪、冲片机、硫化仪、空气压缩机、华莱士快速塑性计、平板硫化机、拉力试验机、老化试验箱、阿克隆磨耗试验机、橡胶回弹性试验机、邵尔A硬度计、哑铃型裁刀、直角形裁刀、测厚仪、台平、料碟、瓷盘药勺、剪刀、三角板、直尺、割胶刀、针线等。六、实验项目的设置与内容提要每组实验学实验实验类实验序号实验项目名称内容提要时类型别人数要求橡胶物理试验的一般了解实验中试样的制备、停放条要求件和实验室条件对试验结果有较12综合性专业3必做大的影响。掌握相应的国家标准。未硫化橡胶门尼粘度加深学生对橡胶门尼粘度以及粘的测定度对橡胶加工性能、产品外观质2综合性专业3必做量和制品物机性能影响的理解,4了解门尼粘度的结构原理掌握门尼粘度的测定方法。橡胶胶料初期硫化特通过实验,加深学生对硫化特性性的测定(门尼粘度与配方设计、合理工艺条件、加计法)工性能的安全性、产品质量及生产成本联系的理解;掌握用门尼3综合性专业必做33粘度计测定胶料硫化特性的方法,并能根据粘度时间关系曲线计算出胶料相应硫化特性和各项指标。橡胶胶料硫化特性的了解硫化仪的特点和优点;掌握测定(圆盘振荡硫化用有转子或无转子硫化仪测定胶综合性专业3必做43仪法)料硫化特性的方法,并能根据硫化曲线计算出胶实的焦烧时间、正硫化时间等。生胶和混炼胶的塑性加深学生对P作为生胶分级的测定(快速塑性计一项指标的理解,掌握试样的制法)专业53综合性3必做备方法,掌握快速塑性计零点调整方法以及测定生胶Po的方法。天然生胶塑性保持率26综合性专业3必做加深学生对塑性保持率作为生胶的测定理化性能检验项目之一,也是生
1、老师将实验依据的原理结合理论课内容详细讲解,对将进行的操作给予适当演示,穿插点名提问,将回答情况记入 平时成绩。学生亲自进行操作,完成实验内容,老师观察纠正学生的操作,回答学生的提问,随时引导学生分析自己的实验 结果。 2、实验前学生必须预习相应的实验内容,实验中应根据实验指导中程序内容或按照实验教师的要求有序地进行实验, 实验后按时写出并上交实验报告。实验课上,学生在完成规定的实验后,可根据本实验的原理和操作,设计增加相应的实验 内容,在报请老师同意后进行。每次课,学生应在实验室的记录本上亲笔签名,并登记本人操作台号。 3、实验报告应含:实验目的意义、实验原理、所用仪器、操作方法和步骤、实验结果及讨论等内容,学生需认真分析 实验结果,对其进行讨论,杜绝相互抄袭的现象。 五、主要仪器设备 开放式炼胶机、门尼粘度仪、冲片机、硫化仪、空气压缩机、华莱士快速塑性计、平板硫化机、拉力试验机、老化试 验箱、阿克隆磨耗试验机、橡胶回弹性试验机、邵尔A硬度计、哑铃型裁刀、直角形裁刀、测厚仪、台平、料碟、搪瓷盘、 药勺、剪刀、三角板、直尺、割胶刀、针线等。 六、实验项目的设置与内容提要 序号 实验项目名称 内容提要 实验学 时 实验 类型 实验类 别 每组 人数 实验 要求 1 橡胶物理试验的一般 要求 了解实验中试样的制备、停放条 件和实验室条件对试验结果有较 大的影响。掌握相应的国家标 准。 2 综合性 专业 3 必做 2 未硫化橡胶门尼粘度 的测定 加深学生对橡胶门尼粘度以及粘 度对橡胶加工性能、产品外观质 量和制品物机性能影响的理解, 了解门尼粘度的结构原理掌握门 尼粘度的测定方法。 4 综合性 专业 3 必做 3 橡胶胶料初期硫化特 性的测定(门尼粘度 计法) 通过实验,加深学生对硫化特性 与配方设计、合理工艺条件、加 工性能的安全性、产品质量及生 产成本联系的理解;掌握用门尼 粘度计测定胶料硫化特性的方 法,并能根据粘度时间关系曲线 计算出胶料相应硫化特性和各项 指标。 3 综合性 专业 3 必做 4 橡胶胶料硫化特性的 测定(圆盘振荡硫化 仪法) 了解硫化仪的特点和优点;掌握 用有转子或无转子硫化仪测定胶 料硫化特性的方法,并能根据硫 化曲线计算出胶实的焦烧时间、 正硫化时间等。 3 综合性 专业 3 必做 5 生胶和混炼胶的塑性 测定(快速塑性计 法) 加深学生对P0作为生胶分级的 一项指标的理解,掌握试样的制 备方法,掌握快速塑性计零点调 整方法以及测定生胶P0的方 法。 3 综合性 专业 3 必做 6 天然生胶塑性保持率 的测定 加深学生对塑性保持率作为生胶 理化性能检验项目之一,也是生 2 综合性 专业 3 必做
胶分级的重要指标的理解,掌握塑性保持率的测定方法。使学生了解炼胶机、平板硫化机橡胶试验胶料的配料、混炼和硫化试验的机构原理,掌握试样制备过程7综合性专业3必做6中的条件控制、操作技术和正确的操作程序。硫化橡胶拉伸应力应加深学生对拉伸性能作为材料最变性能的测定基本的力学性能的意义的理解,了解拉力试验机的工作原理,试综合性专业必做834样截片要求,掌握定伸应力、拉伸强度、扯断伸长率和扯断永久变形的测定方法硫化橡胶撕裂强度的加深学生对抗撕裂性能的理解93专业3必做测定综合性掌握不同形状试样的截片法及其测定方法。硫化橡胶回弹性的测加深学生对回弹性这一生产中应定用最广泛的动态试验项目的理10综合性专业3必做2解,掌握试样要求及回弹性的测定方法。硫化橡胶邵尔A硬度加深对硬度与控制制品生产试验工艺、判断产品的达标情况和硫11综合性专业3必做2化情况关系的理解,掌握试样要求及回弹性的测定方法。橡胶热空气老化试验使学生了解热空气老化试验是人工老化实验中热老化试验方法之12综合性专业3必做一。橡胶老化的实质和热空气老2化试验的意义;掌握正确的实验操作方法。硫化橡胶磨耗性能的使学生了解磨耗试验是测定橡胶测定(用阿克隆磨耗耐磨性的有效方法,了解阿客隆13综合性专业3必做机)磨耗机的结构、原理,掌握试样A制备要求和测定磨耗性能的正确操作方法。七、实验报告要求实验报告应含:实验目的及意义、实验原理、实验仪器、实验方法及步骤、实验结果及讨论等内容,学生需认真分析实验结果,对其进行讨论,杜绝相互抄袭的现象。八、考核方式与成绩评定标准本课程采用平时考核,结合每次实验的实验报告评分,综合评定期末成绩(期末不另设独立的实验考试),平时考核占50%,预习报告、实验报告占50%。实验成绩分:按百分制。九、教材及主要参考书目教材:李志君主编.天然橡胶的分析与试验.北京:中国农业大学出版社,2007主要参考书目:[1]张启耀、周俊伟主编,橡胶工业手册(第八分册.北京:化学工业出版社,1996
胶分级的重要指标的理解,掌握 塑性保持率的测定方法。 7 橡胶试验胶料的配 料、混炼和硫化试验 使学生了解炼胶机、平板硫化机 的机构原理,掌握试样制备过程 中的条件控制、操作技术和正确 的操作程序。 6 综合性 专业 3 必做 8 硫化橡胶拉伸应力应 变性能的测定 加深学生对拉伸性能作为材料最 基本的力学性能的意义的理解, 了解拉力试验机的工作原理,试 样截片要求,掌握定伸应力、拉 伸强度、扯断伸长率和扯断永久 变形的测定方法。 4 综合性 专业 3 必做 9 硫化橡胶撕裂强度的 测定 加深学生对抗撕裂性能的理解, 掌握不同形状试样的截片法及其 测定方法。 3 综合性 专业 3 必做 10 硫化橡胶回弹性的测 定 加深学生对回弹性这一生产中应 用最广泛的动态试验项目的理 解,掌握试样要求及回弹性的测 定方法。 2 综合性 专业 3 必做 11 硫化橡胶邵尔A硬度 试验 加深对硬度与控制制品生产 工艺、判断产品的达标情况和硫 化情况关系的理解,掌握试样要 求及回弹性的测定方法。 2 综合性 专业 3 必做 12 橡胶热空气老化试验 使学生了解热空气老化试验是人 工老化实验中热老化试验方法之 一。橡胶老化的实质和热空气老 化试验的意义;掌握正确的实验 操作方法。 2 综合性 专业 3 必做 13 硫化橡胶磨耗性能的 测定(用阿克隆磨耗 机) 使学生了解磨耗试验是测定橡胶 耐磨性的有效方法,了解阿客隆 磨耗机的结构、原理,掌握试样 制备要求和测定磨耗性能的正确 操作方法。 4 综合性 专业 3 必做 七、实验报告要求 实验报告应含:实验目的及意义、实验原理、实验仪器、实验方法及步骤、实验结果及讨论等内容,学生需认真分析 实验结果,对其进行讨论,杜绝相互抄袭的现象。 八、考核方式与成绩评定标准 本课程采用平时考核,结合每次实验的实验报告评分,综合评定期末成绩(期末不另设独立的实验考试),平时考核 占50%,预习报告、实验报告占50%。 实验成绩分:按百分制。 九、教材及主要参考书目 教材: 李志君主编.天然橡胶的分析与试验.北京:中国农业大学出版社,2007 主要参考书目: [1] 张启耀、周俊伟主编,橡胶工业手册(第八分册.北京:化学工业出版社,1996
[2]化工部北京橡胶工业研究设计院编。橡胶通用物理和化学试验方法标准汇编(1994年),中国标准出版社,1994[3]化工部北京橡胶工业研究设计院编,橡胶通用物理和化学试验方法标准汇编(1990年)中国标准出版社,1992
[2] 化工部北京橡胶工业研究设计院编。橡胶通用物理和化学试验方法标准汇编(1994年),中国标准出版社,1994 [3] 化工部北京橡胶工业研究设计院编,橡胶通用物理和化学试验方法标准汇编(1990年)中国标准出版社,1992