《高分子材料加L工实验》 实验二十四高分子材料的塑炼、混炼和硫化（橡胶） 在高分子材料的加工工艺中，塑炼、混炼、疏化是橡胶制品制造中的三个基 本工艺。目的是为了控制橡胶制品性能，其性能不仅与配方有关，还与加工工艺 有着密切的关系。严格控制塑炼、混炼、硫化等工艺条件，熟练地掌握这些操作 方法是获得优质制品的必要条件。 在橡胶中，一般用于轮胎的橡胶有：天然胶、丁苯胶、顺丁胶、聚氨酯等。 胶种： 天然胶(3号烟片胶)：综和性能好、强伸、抗张性能优于其他橡胶。缺点是 耐热、光、氧、老化性能差，目前在汽车轮胎中应用仍占主导地位。还由于价格 较高，产量有限等原因，天然橡胶虽仍为主要胶种，往往通过并用的方法，减少 用量，降低成本，改善抗老化性能。一般天然胶的用量为50%~70%。 丁苯胶：分子结构为丁二烯与苯乙烯共聚物。其各种性能均次于天然胶但耐 老化性能优于天然胶。价格较天然胶低廉，部分并用能提高耐磨性能和抗热氧老 化性能。但纯胶强度低，仅3~5MP的拉伸强度，需要炭黑补强方能使用：由 于侧基苯环的作用，动态生热较高。 顺丁胶（高顺式聚丁二烯）：具有优异的弹性和耐低温性能、耐磨性能。但抗 撕性能和强伸性能较低。生胶与丁苯胶特征相同。即生胶的强度较低，需用炭黑 来补强。一般汽车轮胎胶用上述三胶或二胶并用。 硫化活化体系： 橡胶的活化剂一般为Zn0和硬脂酸。用量一般为Zn03.5~5份/侮100份生 胶，硬脂酸一般为1~2.5份/每100份生胶，可以根据配方具体要求略加减用量。 硫化剂一般用硫磺粉。有常硫体系、有效硫化体系和半有效硫化体系。主要 从硫磺和促进剂的用量来区分。 常硫体系：硫磺用量一般为2.5份/每100份生胶，促进剂用量为0.6~1 份，其特点是综合性能良好，缺点是耐老化性能差，影响使用寿命。 有效疏化体系：可赋予橡胶良好的耐热性能。但胶料强伸性能略低。原因是 双硫键化学能较高，不易降解，但交联网络不够完善，形变时易受力不均，而较 早遭受破坏，具体表现为强伸性能低，耐疲劳性能差。但耐热老化性能较优。有 效体系疏磺用量为0.5~1.2份/100份生胶，促进剂用量为1.8份以上。 半有效硫化体系：硫化促进剂配合量介于有效硫化体系和常硫体系之间，性 能亦然。故除了子午胎部分胶料外大多数配方均采用该体系，故从综合性能角度 考虑，宜采用半有效硫化体系，但可作细微调整。 防老体系 由于胶料需用炭黑，故可用防护能力强的胺类防老剂。一般采用并用的方法 以求产生协同效益，达到良好的防护效果。一般是总用量为3份左右，1.5：1.5 两种或1：1：1三种并用。胺类防老剂一般有污染性，不宜用于白色制品。 补强填充体系：在胎面胶中，胶料需有良好的耐磨性能。同时亦需有较低的 成本及良好的工艺性能。故多采用硬质发黑如HAF、ISAF和SAF(超耐磨)。由于 超耐磨炭黑不易分散均匀而多采用中超。但近年来多段混炼兴起，也采用高耐磨、 中超与超耐磨并用的方法。一种炭黑的配合量一般为HAF48-50,ISAF45,IAF40 份左右。并用时可根据各单用之和平分或略低量。也可参照已有的配方。炭黑的 品种与用量对橡胶的定伸强度、耐磨性能和硬度影响较大。尤其丁苯胶和顺丁胶 更需炭黑补强，否则胶料无应用价值。 This document is produced by trial version of Print2Flash.Visit www.print2flash.com for more information