•2.再生胶是废硫化橡胶经化学、热及机械加工处理后所 制得的，具有一定可塑性、能重新硫化的橡胶材料。再 生过程中的主要反应称为“脱硫”。再生胶可部分代替 生胶使用，以节省生胶、降低成本。还可改善胶料工艺 性能，提高产品耐油、耐老化等性能。
•3.硫化胶胶粉是将废旧橡胶制品直接粉碎后制成的， 与再生胶生产相比，胶粉生产工艺简单、节能、且减少 了环境污染。胶粉成本较低，力学性能也比再生胶好
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第五章橡胶
•天然橡胶，是指从巴西橡胶树上采集的天然胶乳， 经过凝固、干燥等加工工序而制成的弹性固状物。
•天然橡胶是一种以聚异戊二烯为主要成分的天然高 分子化合物，其橡胶烃（聚异戊二烯）含量在90%以
上，还含有少量的蛋白质、脂肪酸、糖分及灰分等。
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•硫化促进剂
目的：降低硫化温度，缩短硫化时间，改善硫化胶的物 理机械性能
• 噻唑类
• 次磺酰胺类
• 秋兰姆类
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第五章橡胶
硫化活性剂（助促进剂）
目的：提高促进剂的活性作用 几乎所有的促进剂都必须在活性剂存在下，才
能充分发挥其促进效能。 活性剂多为金属氧化物，最常用的是氧化锌 由于金属氧化物在脂肪酸存在下，对促进剂才
➢ 沉淀碳酸钙 ➢ 硫酸钡 ➢ 滑石粉 ➢ 云母粉
•return
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第五章橡胶
软化增塑剂
目的：改善橡胶的加工和成型性能，增 加橡胶的塑性。 物理增塑剂：使橡胶溶胀，增大橡胶分子 间的距离，降低分子间的作用力，从而使 胶料的塑性增加。 化学增塑剂：加速橡胶分子在塑炼时的断 链作用，并使已断链的橡胶分子趋于稳定
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第五章橡胶
防老剂
• 橡胶的老化：橡胶在加工、贮存和使用过程中， 由于受到各种外界因素（如热、氧、臭氧、金属离 子、电离辐射、光、机械力等）的作用，而逐步失 去其原有的优良性能，以至最后丧失了使用价值。
• 添加防老剂的目的：抑制橡胶的老化现象。
• 物理防老剂：石蜡
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第五章橡胶
•
•混炼
• 为了使各种橡胶制品性能符合使用要求，改善加工 工艺性能、节约生胶降低成本，必须在生胶中加入各 种配合剂，在炼胶机上将各种配合剂加至具有一定塑 性的生胶中制成混炼胶的过程称为混炼。
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第五章橡胶
混炼过程中加料顺序的原则是：如用量少、难 分散的配合剂，则先加；如用量大、易分散 的配合剂，则后加；为了防止焦烧，硫磺和 超速促进剂一般最后加入。
•60.00 •1.57
•0.43
•3.00
•1.81 •1.51
•28.25 •3.43
•100.00
•休积分数配方 /%
•73.70 •0.86 •0.32 •0.16 •2.22 •1.40 •17.60 •3.65 •100.00
第五章橡胶
•生产配方 /kg
•20.00 •0.52 •0.14 •1.00 •0.60 •0.50 •9.40 •0.14 •33.30
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Hale Waihona Puke 第五章橡胶4.橡胶配合剂
• 1 硫化系统
• 2 补强剂和填充剂
•3
软化剂和增塑剂
•4
防老剂
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第五章橡胶
硫化剂
目的在一定条件下能使橡胶发生交联的物质统称为硫 化剂。
硫黄—含双键的聚合物
有机过氧化物—饱和聚合物
金属氧化物—带活性官能团
有较大活性，通常是氧化锌与硬脂酸并用。
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第五章橡胶
补强剂
目的：提高硫化橡胶的扯断强度、定伸强度、 耐磨性等物理机械性能。
炭黑 白炭（SiO2·nH2O） 超细活性碳酸钙 活性陶土
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第五章橡胶
•填 充 剂
目的：增加胶料的容积，从而降低生产成本或 改善加工性能。
• 化学防老剂：热稳定剂、抗氧剂、紫外吸收剂、 光屏蔽剂
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第五章橡胶
•橡胶的配方设计
• 橡胶制品种类很多，其用途各不相同。生胶和配 合剂的品种和用量决定着橡胶制品的性能。
• 一个完整的配方包括五大体系： •生胶体系
•硫化交联体系 •填充补强体系 •软化增塑体系 •稳定防护体系 •根据制品使用性能的要求，选择合适的生胶和配合剂 的种类及用量。
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第五章橡胶
橡胶相关应用
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第五章橡胶
国际标准化组织（ISO）对橡胶的定义：
• ①在较小的外力作用下就具有较大的伸长能力 （50%-1000%）；除去外力后，能在数秒内恢复到 接近它的原始尺寸（不超过原始尺寸的百分之几）。
• ②保持橡胶一定伸长的应力随温度的升高而增加。 • ③橡胶要达到使用要求，须经过硫化改性工序，硫
通常采用的加料顺序如下：
塑炼胶、再生胶、母炼胶→促进剂、活性剂、 防老剂→补强、填充剂→液体软化剂→硫磺、 超速促进剂。
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第五章橡胶
•橡胶的主要性能指标
• （1）拉伸强度 试样在拉伸破坏时，原横截面上单位 面积上所受的力，单位MPa。虽然橡胶很少在纯拉伸条件 下使用，但是橡胶的很多其它性能（如耐磨性、弹性、应 力松弛、蠕变、耐疲劳动性等）与该性能密切相关。 • （2）扯断伸长率 试样在拉伸破坏时，伸长部分的长 度与原长度之比，通常以百分率（%）表示。 • （3）硬度 硬度是衡量橡胶抵抗变形能力的指标之一 。用硬度计来测试，最常用的是邵氏硬度计，其值的范围 0-100。其值越大，橡胶越硬。
• 工艺上可用以降低橡胶分子量获得可塑性的塑炼方 法可分成两大类。
❖ 机械塑炼法：采用开炼机、密炼机、螺杆塑炼机等 的机械作用切断分子链而获得生胶可塑性。
❖ 化学塑炼法：在化学药品的作用下，使橡胶大分 子链解聚而达到塑化的目的。
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第五章橡胶
•塑炼方 法•工业中广为采用的是机械塑炼法。按所用设备可分为：
•橡胶的成型加工过程
• 1 塑炼 • 2 混炼
• 3 压延 • 4 压出 • 5 硫化
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第五章橡胶
•塑 炼
• 塑炼就是在橡胶的加工过程中，首先通过机械、热、 氧和加入化学试剂等方式，使生胶由强韧的弹性状态
转变为柔软、便于加工的塑性状态。 •塑炼的目的：使生胶获得一定的可塑性，使之适合 于混炼、压延、挤出和成型等工艺操作。
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第五章橡胶
•
（4）定伸应力 试样在一定伸长（通常300%）时
，原横截面上单位面积所受的力，单位MPa。
•
（5）撕裂强度 表征橡胶耐撕裂性的好坏，试样
在单位厚度上所承受的负荷，单位kN/m。
• （6）阿克隆磨耗 在阿克隆磨耗机上，使试样与砂 轮成15°倾斜角和受到2.72kg的压力情况下，橡胶试样与
• 1 开炼机塑炼 • 2 密炼机塑炼
•3
螺杆塑炼机
•由于塑炼设备的不同，所采用的工艺条件也不一样， 因而影响塑炼效果的因素也不相同。
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第五章橡胶
准备工艺
为了便于加工，生胶塑炼前需进行 • 烘胶 • 切胶 • 破胶
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第五章橡胶
开炼机塑炼
第五章橡胶
•天然橡胶的应用
•日常生活中使用的雨鞋、暖水袋、松紧带； •医疗卫生行业所用的外科医生手套、输血管、； •交通运输上使用的各种轮胎；工业上使用的传送带、运 输带、耐酸和耐碱手套；
•农业上使用的排灌胶管、氨水袋； •气象测量用的探空气球； •科学试验用的密封、防震设备； •国防上使用的飞机、坦克、大炮、防毒面具； •甚至连火箭、人造地球卫星和宇宙飞船等高精尖科学技 术产品都离不开天然橡胶。
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第五章橡胶
密炼机塑炼
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第五章橡胶
螺杆机塑炼
螺杆机塑炼的特点是高温下连续进行。在螺 杆机中，生胶一方面受到螺杆的强烈机械搅拌 作用，另一方面由于生胶受螺杆与机身间的摩 擦而产生大量热，温度可高达150-180℃，从而 加速氧化裂解，获得塑炼效果。
化是将线型、无定型的大分子交联化。
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第五章橡胶
橡胶的共性
• 1 具有橡胶状弹性
•2
具有粘弹性
•3
有缓冲减震作用
•4
对温度依赖性大
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第五章橡胶
•橡胶的分类
• 橡胶按其来源，可分为天然橡胶、合成橡胶两大类。
•最初橡胶工业使用的全是天然橡胶，它是从自然界的 植物中采集出来的一种高弹性材料。 •二战期间，由于军需橡胶量的激增以及工农业、交通 运输业的发展，天然橡胶远不能满足需要，这促使人 们合成橡胶的研究，发展了合成橡胶工业。
•2 硅橡胶 •3 氟橡胶 •4 聚氨酯橡胶 •5 丙烯酸酯橡胶 •6 氯磺化聚乙烯
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第五章橡胶
•橡胶制品
•橡胶制品主要原材料是生胶、再生胶、硫化胶胶粉以及 各种配合剂。有些制品还需用纤维或金属材料作为骨架 材料。