橡胶工艺学习题集Word下载.docx

1、一、要事先掌握胶料的膨胀率；二、根据胶料膨胀率来确定口型样板的尺寸；三、取略 小于计算值的尺寸。12、何谓炭黑凝胶？将混炼入炭黑的胶料置于溶剂（如苯、汽油等）中，有一部分吸附于炭黑表面的橡胶， 在溶剂中长时间不能溶解，这部分由炭黑和橡胶形成的结合体即为炭黑凝胶，或称结合橡 胶。13、何谓压出膨胀？压出膨胀是当胶料离开挤出机的口型后， 产生沿长度方向上的收缩和厚度方向上的膨胀,这种收缩现象也称为弹性记忆效应。14、何谓硫化三要素答:硫化过程控制的三个主要条件即硫化温度、硫化时间和硫化压力称为硫化三要素15.写出下列橡胶的代号和化学结构天然橡胶2、丁腈橡3 、 丙烯酸 酯橡4、氯磺化聚乙烯丁基匚H

2、；cCHj- NBR -fCHj-CHCFCIICHi-CH-hACW 04 世 比 CHi-CNURt厂:咲5CH；1、如何通过配方设计提高硫化胶的耐磨性?通过配方设计提高耐磨性的途径如CH:下：a、 选用耐磨性好的胶种，如聚氨酯橡胶、天然橡胶、顺丁橡胶、丁苯橡胶，氯丁胶、丁腈 橡胶等。一般磨耗条件下，天然橡胶为好，高温下以丁苯橡胶为好，苛刻条件下（高速）顺 丁橡胶为好；b、 加粒子小的活性炭黑以提高耐磨性；白色填料以 20nm的白炭黑为好。 c、软化剂起操作助剂使用，以帮助填料的分散，一般不宜超过 5份；d、加入防老剂能改善胶料耐老化性能，从而间接提高耐磨性，一般环境条件下，在天然橡胶中防

3、老剂AW的耐磨性最好，其次是防老剂 D+4010及防老剂D+H2、 以次磺酰胺的硫化反应过程为例，试述防焦剂 CTP（N-环己基硫代邻苯二甲酰亚胺）的防焦作用机理？能够迟延硫化，但又不影响硫化速度和硫化胶性能代表品种：N-环己基硫代邻苯二甲酰亚胺 （CTP或PVI） 应用：次磺酰胺类 ，DM M TMTD等也有一定的效果;CTP是实际上一种 MBT（或阳离子物）的捕捉剂。它是通过捕捉 MBT达到迟延硫化的目的。 因此，使用这种防焦剂时，它只起迟延硫化的作用，而对硫化速度和硫化胶的结构无明显的 影响。防焦剂CTP的用量通常为0.10.5份。随着用量增高，防焦效果越大，焦烧时间越长，在0.5份以内

4、，其硫化速度无明显的影响。但当用量太大时，则会使硫化速度稍许减慢3、 如何通过配方设计提高硫化胶的撕裂强度?CTP的作用机理；c、软化剂起提高撕裂强度；d、耐疲劳性配方设计要点如下： a、通过配方设计提高撕裂强度的途径 如下:a、选用结晶性的胶种； b、加粒子小的活性炭黑交联密度不要过高。4、 如何通过配方设计提高硫化胶的耐疲劳性？采用易于形成多硫键交联的硫化体系； b、加补强性大的活性填料 ；c、软化剂最好是使用松焦油、古马隆树脂、石油树脂等，用量不宜太多； d、加防老剂可以抑制疲劳过程中的氧和臭氧老化作用，从而提高耐疲劳破坏。 5、 软化剂和增塑剂的 选用原则是什么?在实际配方中对软化剂和

5、增塑剂的选择， 常常决定于生胶、填料等的种类和用量以及工艺性能和硫化胶性能的要求等因素，从其本身来说，选择时主要注意如下几个方面： a、与橡胶的互溶性；b、 对填料的分散影响；c、 对胶料加工性能和粘着性的影响； d、对硫化胶物理性能和老化性能的影响； e、对橡胶的污染性的影响； f、对制品成本的影响。四、计算题1、某外胎缓冲胶层，其胶料硫化温度系数为 2，在实验室条件下的正硫化条件为 140CX24min，硫化平坦范围为 24100min。在实际生产中，硫化时间为 70min，现测出其温度变化如下，判断是否达到了正硫化？解：a、 先求各温度下的硫化强度，所得结果如下li150I4JIB0I1

6、QQ111111131130J124112?11311133计豆結即I. ODR0, 1P0, 2512 46斗反286* 6亂599, R6IIIL37T140F14J计算结黑1313. 93L617,3认拓神层肢料的械册应EB 7=5X （0.008-17.2； /2 + 0. Q1B+0.為十 1 十2十2.轉十虫十5, 28+6. 5+S-5S+9.8G+13IX96+16）C-讣算允许磴化域应的轅嵐值bin和EmaxRui r SEI疏优时间miiij510IS2535404550更7030SO103no11：1201羽13713113313?138141Emny =6x1 JO =

7、1600玄min E *亠*各温度下的壷吃莹底，所得第黑幻匚:13|140I9C110011101L131120TT127茸樂卑0,0080. 0160. 252.465.2E6, 59.36i11豹1C1T.2认求希冲层胶辑的硫比效血三E t-5X C（i.OOS2 I /2+D. 016+ 0.2E+ 1+2 + 2. 4f+4-E.2S + 6. 5+U. 59 + 9. 9G+ 16）- 322. S、计尊九许硫化就应的煩舅斎EeE和百JIK3XUEW.JL-16124-3Q4En= 11.00=16005、 . - r. -.： 一 ：_，.：, !橡胶制品的厚度12伽，热扩散系数为

8、 1.44 X 10 3 cm 2/s，双面加热硫化，制品表面原始 温度22C，模型温度144C,试计算制品胶层中心温度到达 143C时所需要的时间S （z ）= 0.0082 , z= 0.51T= 0.51 X 1.2 X 1.2/ （1.44 X 10 3）=510s = 8.5min氣瀚过呦盘専A壮聘疑冲段层徒化条件如下.诡1七时间alnrCV2E55埜r5QTQ11Q1WL.4Qli问媛冲胶层胶料在买验室就代试片时采用.是否舲成昂鬥磴忆程嵐。支作如恆龍宀=兀- 解匚小先求羽肚鷹下的冠优强度.所得结真如13017019melh3i.1140J14i.I LIU计籌洁具0. 00780.

9、0156H03125工12E0. 516b.京餵和层肢料的碇化栽应EB=5X CCQ.W7S+1&）庄十0.0156+0, 03125+ 0,12&十0,5十2十勒十“同旳=333.4C求与成品硫化效应相同的试片等效硫化时间 令E缓=E试t = 41.7min从试片的等效硫化时间远大于其实际的硫化时间看，试片的硫化条件必须调整，方法如 延长硫化时间至 41.7mi n （130 C下）或提高硫化温度，若硫化时间不变，硫化温度提高至 140.6 C7.某橡胶制品硫化条件为 130CX 20min，问140C和120C各需的硫化时间为多少？ 根据范特霍夫公式各需 10 min和40 min.8.五

10、、 填空题9.1、天然橡胶的主要成分为橡胶烃 ，由异戊二烯基组成。10.2、 硫化过程控制的三个主要条件即硫化温度、 硫化压力、硫化时间称为硫化三要素。11.3、 在实际中通常按硫磺用量及其与促进剂的配比情况， 划分为四种典型配合的硫化体系 即常硫量硫化体系、半有效硫化体系、有效硫化体系和无硫硫化体系。12.4、 槽法炭黑含有较多的含氧基团，使炭黑表面呈现酸性的性质，有迟延硫化的作用，而 炉法炭黑表面呈现碱性的性质，有促进硫化的作用。13.5、 密炼机的混炼历程主要是配合剂与橡胶的混炼过程， 包括三个阶段即湿润阶段、分散阶段和捏炼阶段。 6、开炼机塑炼的操作方法有薄通塑炼法、包辊塑炼、爬架子法

11、和化学塑解剂塑炼法。 7、正硫化时间的测定方法包括物理化学方法、物理机械性能测定法和专用仪器测定法。 8、通用型丁腈橡胶具有优良的耐油性，它是由丁二烯和 丙烯腈共聚而成。 9、橡胶的硫化反应过程包括诱导阶段、交联反应阶段、网构成熟阶段等三个阶段。10、混炼胶的快速检验项目包括可塑性测定、 比重的测定和硬度等项目的测定。 11、开炼机塑炼的控制工艺条件有辊温、辊距、塑炼时间、速比和装机容量。14.12、 可塑度的测量方法包括威廉可塑计测量法、华莱士快速可塑计测量法、德坲可塑计 量法、门尼粘度计测量法和压出粘度计测量法。15.13、 橡胶配合体系包括硫化体系、补强填充体系、增塑体系、防老体系名词解

12、释：1 橡胶：是一种有机高分子材料，能够在大的变形（高弹性）下迅速恢复其形变；能够被改性（硫化）；改性的橡胶不溶于（但能溶胀于）沸腾的苯、甲乙酮、乙醇和 甲苯混合液等溶剂中；改性的橡胶在室温下被拉伸到原长的 2倍并保持1min后除掉外力，它能在1min内恢复到原长的1.5倍以下。2.格林强度：未经硫化的拉伸强度3. 冷流性：生胶或未硫化胶在停放过程中因为自身重量而产生流动的现象。 4.活性剂： 配入橡胶后能增加促进剂活性，能减少促进剂用量或降低硫化反应温度，缩短硫化时间的物质5.促进剂的迟效性6.焦烧：加有硫化剂的混炼胶在加工或停放过程中产生的早期硫化现象。焦烧现象本质是硫化，胶料局部交联 焦

13、烧：加有硫化剂的混炼胶在加工或停放过程中产生的早期硫化现象。烧现象本质是硫化，胶料局部交联7. 工艺正硫化时间：胶料从加入模具中受热开始到转矩达到 M90所需要的时间。90）（90 LHLMMMM&硫化返原：又称返硫，是胶料处于过硫化状态，胶料的性能不断下降的现象。9. 硫化效应：硫化强度与硫化时间的乘积，用 E表示。？10.防老剂的对抗效应：防老剂（抗氧剂）并用后产生的防护效能低于参加并用的各抗氧剂单独使用的防护效能之和11.防老剂的协同效应：防老剂（抗氧剂）并用后的防护效能大于各抗氧剂单独使用的效能之和，是一种正效应。12.软质炭黑：粒径在40nm以上，补强性低的炭黑13.硬质炭黑：粒径在

14、40nm以下补强性高的炭黑14 14结合橡胶 :也称为炭黑凝胶，是指炭黑混炼胶中不能被它的良溶剂溶解 炭黑的二次结构 : 又称为附聚体，凝聚体或次生结构，它是炭黑聚 集体间以范德华力相互聚集形成的空间网状结构， 不牢固， 在与橡胶混炼是易被碾压粉碎成为聚集体。16增塑剂 : 增塑剂又称为软化剂，是指能够降低橡胶分子链间的作用力， 改善加工工艺性能，并能提高胶料的物理机械性能，降低成本的一类低分子量化合物。17塑炼 : 塑炼是指通过机械应力、热、氧或加入某些化学试剂等方式，使橡 胶由强韧的高弹性状态转变为柔软的塑性状态的过程18压延效应 压延后胶片出现性能上的各项异性现象19.抗氧指数 又称塑性

15、保持率，是指生胶在 140 CX 30min前后华莱士塑性值的比值，其大小反映生胶抗热氧化断链的能力I碳链橡胶中， 不饱和橡胶有 _ NR _、_SBR _、_ BR _、_ IR _， 饱和橡胶有 _EPM _、_ EPDM _、 _ IIR _、 _ FPM _、_ ACM _；杂链橡胶有 _聚氨酯橡胶 PU _、 _聚硫橡胶 T _；元素有机橡胶包括 _硅橡胶 MVQ _ 等。2通用合成橡胶包括 _丁苯橡胶 SBR _、_顺丁橡胶 BR _、_异戊橡胶 IR _、 _ 氯丁橡胶 CR _、 _乙丙橡胶 EPR _、_丁基橡胶 IIR _和_丁腈橡胶 NBR _。 3天 然橡胶中包含的非橡

16、胶成分有 蛋白质 、 丙酮抽出物 、 少量灰分 、 水分 和 。4. ?目前所有弹性体中，弹性最好的橡胶是 _NR_（BR是通用橡胶中最好的） ，比重最小的橡胶是 ，耐磷酸酯油类的橡胶是 _乙丙橡胶 ，气密性最好的橡胶是 _CO _，气透性最好的橡胶是 _硅橡胶 ，耐压减振性好的橡胶是 ，广泛用作胶粘剂的橡胶是 _硅橡胶 ，具有生理惰性的橡胶是 _硅橡胶 ，滞后损失、生热大的橡胶是 ，抗湿滑性差的橡胶是 _BR ，耐高低温性最好的橡胶是 ，耐磨性最好的橡胶是 。5. NBR艮据丙烯腈的含量可分为 极高CAN含量 、高CAN含量中高CAN含量 、中CAN含量 _和低CAN含量五类6. 6.根据废

17、橡胶的来源，再生胶可分为 _轮胎再生胶 _、 _杂品再生胶 _和_乳化制7.品再生胶 _。8. 7.促进剂按结构可分为 _噻唑类 _、 _二硫代磷酸盐类 _、 _秋兰姆类 _、 二硫代氨基甲酸盐类 _、 _黄原酸盐类 _、 _次磺酰胺类 _、 _硫脲类 _、 _醛胺类 和胍类（D）九类；按 PH值可分为_酸性_、_中性_和碱性三类； 按硫化速度可分为 _慢速促进剂 _、 _中速促进剂 _、 _准速促进剂 _、 _超速促进 剂_和超超速促进剂五类。 &促进剂 N-环己基-2-苯并噻唑次磺酰胺的英文缩写_CZ_，结构式为9. P54 ，呈_中_性， _准_速级， 后_效性促进剂；二硫化二苯并噻唑的

18、英文缩写为 DM ，结构式为 _ P54_，呈 _酸性_性， _准_速级促进剂； 四甲基二硫化秋兰姆的英文缩写为 _TMTD_，结构式为 _ P55_，呈_酸_性， _超_速级促进剂。10.9.硫化的本质是 _化学交联 _。II. 10.平衡硫化体系具有优良的 耐热老化 性能和 耐疲劳 性能12.交联效率参数 E 越大，交联效率越 。13. 12. NR热氧老化后表观表现为 变软发粘 , BR热氧老化后表现为 14.变硬发脆 _。15 13？链终止型防老剂根据其作用方式可分为 _加工反应型 _、_防老剂与橡胶单16体共聚型 _和_高分子量防老剂 _三类 ; 胺类和酚类防老剂属于 _加工反应型

19、_。17 14当防老剂并用时，可产生 _对抗 、 加和 _和协同效应，根据产生18协同效应的机理不同，又可分为 _杂协同效应 _和 _均协同效应 _两类。19 15？填料的活性越高，橡胶的耐疲劳老化性越 _差 。20 16非迁移性防老剂与一般防老剂相比，主要是具有 性、 21性和 性。22 17炉法炭黑的表面粗糙度比槽法炭黑 _小 ，其表面含氧基团比槽法炭黑23 _少_，呈 _碱_性，会使胶料的焦烧时间 。24 18炭黑的结构度越高，形成的包容橡胶越 _多 ，胶料的粘度越 _高_，25压出性能 越好_，混炼的吃粉速度 _慢 ，在胶料中的分散性越 _日益 _26炭黑的粒径越小，混炼的吃粉速度越

20、_慢 ，在胶料中的分散性越 27难 _；炭黑的粒径越 _小 ，粒径分布越 ，对橡胶的补强性越高。28 20根据制法不同，白炭黑分为 _气相法 白炭黑和 _沉淀法 白炭黑；29测定表明，白炭黑表面只有 _ 硅氧烷基和羟 基存在。30 21吸留橡胶生成量的多少与炭黑的 _结构 有关，而混炼时结合橡胶生成31量的多少与炭黑的 _ 比表面积 有关。32 22胶料中填充炭黑会使其电阻率下降 , 炭黑的粒径越 _小_、结构度越 _高_、33表面挥发分 _大_、炭黑用量 _大_, 电阻率越低生胶塑炼前的准备工作包括 _选胶 、 烘胶 _和_切胶 处理过程。34 24当橡胶的门尼粘度为 时可不用塑炼。35 2

21、5低温机械塑炼过程中，橡胶的分子量分布逐渐变 _窄_（窄或宽 ）。 26氧在橡胶的机械塑炼过程中起着 _使生成的大分子自由基稳定 _和 _引起大分36子氧化裂解 _的双重作用，其中在低温下，氧和橡胶分子的化学活泼性均较低，氧主要 起 稳定 作用，而在高温下氧起 裂解 作用。37 27根据增塑机理不同，可以将化学塑解剂分为三种类型 _自由基受体型 _、38 引发型 和 混合型 _；在低温塑炼时使用的苯醌和偶氮苯属于 自由基受体型 增塑剂，又叫 链终止 塑解剂，在高温下使用的过氧化苯甲酰、偶氮二异丁腈属于 引发 型化学塑解剂。 28 .密炼机塑炼NR时，其排胶温度一般控制在 50-60 C（ 140160C） 39. 范围，快速密炼机塑炼，排胶温度可能达到 _140C_ （180C ? ） _, SBR用密炼机塑炼时，排胶温度应控制在 _130C（ 140C） _以下，否则产生生胶塑炼前的准备工作 包括_选胶 、 烘胶_和_切胶 处理过程。40.24.当橡胶的门尼粘度为 时可不用塑炼。41. 25.低温机械塑炼过程中，橡胶的分子量分布逐渐变 _窄_（窄或宽 ）。 26.氧在橡胶的机械塑炼过程中起着 _使生成的大分子自由基稳定 _和_引起大分42.子氧化裂解 _的双重作用，其中在低温下，氧和橡胶分子的化学活泼性均较低，氧主要起 稳定 作用，而在高温下氧起 裂解 作用