橡胶的成型

第四章 橡胶的成型加工
第一节 橡胶及其助剂
橡胶是以高分子化合物为基础的、具有良好高弹分
橡胶是以生胶为主要成分，添加各种配合剂和增强 材料制成的。
➢ 生胶
生胶是指无配合剂、未经硫化的橡胶。按原料来源 有天然橡胶和合成橡胶。
➢ 配合剂
➢ 乙丙橡胶
由乙烯和丙稀的共聚物。由于主链不含双链，分子 链十分柔软。它具有优异的耐老化和耐高、低温特性。
用于制作一般橡胶制品及内外轮胎等。
➢ 丁腈橡胶
由丁二烯与丙烯睛聚合而成。其耐油性好，耐热、耐 燃烧、耐磨、耐碱、耐有机溶剂。缺点是耐寒性差，其脆 化温度为-10℃～-20℃。
➢ 氯丁橡胶
由氯丁二烯聚合而成。具有天然橡胶和一般通用橡 胶所没有的优良性能。故有“万能橡胶”之称。缺点是 耐寒性差，密度大，生胶稳定性差。用于制造矿井的运 输管、胶管、电缆、高速带、垫圈等。
具有较高的弹性、较好的力学性能、良好的电绝缘 性及耐碱性。主要用于制造轮胎、胶带、胶管等。
➢ 丁苯橡胶
由丁二烯和苯乙烯共聚而成的。其耐磨性、耐热性、 耐油、抗老化性均比天然橡胶好。缺点是生胶强度低、 粘接性差、成型困难、硫化速度慢。
➢ 顺丁橡胶
由丁二烯聚合而成。其弹性、耐磨性、耐热性、耐寒 性均优于天然橡胶，是制造轮胎的优良材料。缺点是强 度较低，加工性能差、抗撕性差。
强迫生胶反复通过两个转速不同的滚筒之间的间隙， 使之在强剪切力作用下长分子链被切断，相对分子量减小 ，从而流动性增加（即塑性增加）的工艺过程。
塑炼一般在螺杆式塑炼机或两辊式塑炼机上进行。
2） 混 炼：
将塑炼后的生胶和配合剂混合均匀的过程。 混炼的加料顺序是：塑炼胶、防老剂、填充剂、增塑 剂、硫化剂及硫化促进剂等。混炼时要注意严格控制温度 和时间。 常用的混炼机有密炼机和开炼机，通常联合使用。
开炼后的状态
➢ 成形
大多数橡胶制品都是被加热到硫化温度以上，在模 具中成形。
1）模压法： 将预压好或经称重的型坯直接放入模腔，合模加
热加压，使产品硫化直至定型。 2）注射法：
与热固性塑料注射成形类似。
用于提高性能的填充剂称为补强剂，如炭黑、二氧化硅、 氧化锌、氧化镁等；另外还有用于降低成本的填充剂，如滑 石粉、硫酸钡等。
⑤ 增塑剂： 用来增加橡胶的塑性和柔韧性。 常用增塑剂有石油系列、煤油系列和松焦油系列增塑剂。
⑥ 防老剂：用来防止或延缓橡胶老化。 主要有石蜡、胺类和酚类防老剂。
常见橡胶
➢ 天然橡胶
➢ SBS热塑弹体
苯乙烯和丁二烯的三嵌段共聚物。分子链的两端是 柔性较小的聚苯乙烯段，中间是柔性很好的聚丁二烯。 兼有硫化橡胶和热塑性橡胶的优点。
强度高，弹性好，可反复回收利用。
第二节 橡胶的成型加工
橡胶的制备及成形
➢ 硫化
聚异戊二 烯的硫化 反应
➢ 混合
生胶流动温度高、粘度大，它与各种配合剂的混合， 需要通过塑炼和混炼来实现。 1） 塑 炼：
用来改善橡胶的某些性能。常用配合剂有硫化剂、 硫化促进剂、活化剂、填充剂、增塑剂、防老化剂、着 色剂等。
① 硫化剂: 用来使生胶的结构由线型转变为交联体型结 构，从而具有一定强度、韧性、高弹性。
常用硫化剂有硫磺和含硫化合物，有机过氧化物， 胺类化合物、树脂类化合物、金属氧化物等。
④ 填充剂： 用来提高橡胶的强度、改善工艺性能和降低 成本。
➢ 氟橡胶
以碳原子为主链，含有氟原子的聚合物。其化学稳定 性高、耐蚀性能居各类橡胶之首，耐蚀性好，最高使用温 度为300℃。主要用于国防和高技术中的密封件。
➢ 硅橡胶
由二甲基硅氧烷与其它有机硅单体共聚而成。具有 高耐热性和耐寒性，抗老化能力强、绝缘性好。缺点是 强度低、耐磨性、耐酸性差，价格较贵。