12橡胶基复合材料制备技术
橡胶基纳米复合材料的一些新进展
变及 加工 性 能。这 些提 高与 改善 的原 因 ，可 能是 通过 纳米粒 子 的有效 分散 ，使橡 胶 与填 料 之 间有较 大的接 触 面积 。
１ 前 言 、
在 过 去 的二 十年 ，聚 合物 纳米 复合 材料 进人
和Ｈ Ｊ．ｈ 等 于 ２ ０ 年 报 道 了较少 人 研 究 的聚 ． Ｃ Ｏｉ ０２
量 即使很少 （ ｏ ： ） ＜１Ｎ 量％ ，其补强效果也是很显
著的。
先进的表征技术和仪器，如：高分辨率透射 电镜、扫描探针显微镜 、水角ｘ 射线和中子散射 一
以及拉曼光谱等的出现，促进了当前纳米技术 的
一
当 前 ， 全 球 实 验 室 正 采 用 迄 今想 不 到 的 方
法，研发纳米复合材料，使之具有想不到的性能 开发出意想不到的最终产品，产生出很多功能性 先进材料 ，再 经各地各种 “ 纳米组 织机构 的推 广，使这些新材料有了更多新的应用。 本文着重综述新近有关橡胶基纳米复合材料 的研究成果，特别是采用主要的纳米填料提高典 型性 能方 面 的成果 。
试样 。试样Ｐ Ｃ 、Ｐ Ｃ ５ ＥＬ ０ ＥＬ ２ Ｅ Ｌ 和Ｐ Ｃ １分别表示 有机化蒙脱土含量为２ 和１％重量） 。 、５ ０ （ ］ Ｌｍ ｈ ｉ ｉ 和ｃ ０ 等研究 的稳态剪切粘度 Ｔ的结 １ 果 如 图１ 所示 ，从 图１ 可见 ，与 一般填充橡胶相 似 ，一是 随着蒙脱 土用量增大 ，粘度提高 ；二 是随着切变 速率 升高 ， Ｔ 曲线先有一段 １～ 水平线，即牛顿型流动，此时 ｎ可看作 “ 零切粘 度 Ｔ ”，然后到了临界切变速率 ． １ 。 Ｙ ，粘度迅速
橡胶纳米复合材料的制备及其性能研究
橡胶纳米复合材料的制备及其性能研究橡胶纳米复合材料近年来在工业应用和科学研究领域得到广泛关注。
橡胶是一种重要的材料，具有很高的弹性和延展性，广泛应用于汽车、电子、医疗等领域。
而纳米材料则具有高比表面积、纳米尺度效应等特性，常用于强化材料性能。
将橡胶和纳米材料组合在一起，可以产生协同效应，提高材料的力学性能、抗老化性能等，因此橡胶纳米复合材料的制备及其性能研究备受关注。
一、橡胶纳米复合材料的制备橡胶纳米复合材料的制备通常采用两种方法：机械法和化学法。
机械法是将纳米材料和橡胶通过加热、混合等方式制备成复合材料。
其中最常用的方法是热压法。
将纳米材料和橡胶混合后，通过加热和压力使其在一定时间内形成复合材料。
此外，还有球磨、超声波处理等方法可以用于制备橡胶纳米复合材料。
化学法是将纳米材料和橡胶通过化学反应制备成复合材料。
化学方法有热逆反应、溶液共混等方式。
其中最常用的方法是原位聚合法。
将纳米材料作为反应活性中心，与橡胶单体在反应条件下发生聚合，制备成橡胶纳米复合材料。
二、橡胶纳米复合材料的性能研究橡胶纳米复合材料的性能主要涉及力学性能、电性能、热性能等方面。
力学性能是橡胶纳米复合材料的主要性能之一。
纳米复合材料会通过增加抗拉强度、形变率等方式提高力学性能。
近年来，越来越多的研究表明，纳米复合材料中的纳米颗粒可以在高应力状态下形成临界感应区，增强材料的强度和刚性。
此外，纳米颗粒的增加还会降低复合材料的疲劳性能，增加材料的耐久性。
电性能是橡胶纳米复合材料的另一个重要性能。
通过添加纳米材料可以提高橡胶复合材料的导电性或绝缘性。
例如，银纳米颗粒被广泛研究用于制备导电橡胶材料。
其导电性能通常与银颗粒含量和粒径有关。
石墨烯、碳纳米管等碳基纳米材料也是制备导电橡胶材料的重要材料。
热性能是橡胶纳米复合材料的另一个重要性能。
通过添加纳米材料可以提高橡胶复合材料的耐高温性和热稳定性。
例如，氧化铝和二氧化硅的添加可以有效减少复合材料的震荡热失重，提高其热稳定性。
橡胶纳米复合材料制备方法及性能研究进展
疏水 化 ， 善黏 土 与橡 胶 基 质 之 问 的润 湿 作 用 。黏 改 土／ 胶纳 米复合 材 料 制 备 关键 是 扩 大 黏 土 片层 间 橡
提供 了一 条途径 。 使 用 硅 烷 偶 联 剂 对 纳 米 氢 氧 化 镁 进 行 表 面 处
黏土， 然后插入单体 ， 如异戊二烯 或苯 乙烯等 ， 引发
原位 聚合 ， 制得 黏土／ 胶纳 米复 合材 料 。 橡 插 层 复合 法 又可 分为 插 层 聚合 法 、 聚合 物溶 液 插层 法 、 聚合物 熔体插 层法 。
距， 将橡胶 长链 引人层 间 ， 其微 观结 构可分 为插层 型
和完全剥 离型 ， 目前 制备 的黏 土／ 橡胶 纳米 复合材 料
大 多属 于插 层 型 。
提 高橡 胶 的介 电性 能 和耐磨性 能 。
甘
１４ 导 电纳米 橡胶 复 合材 料 ．
肃 ’科
技
第２ ８卷
料 中 。根 据热 力学 原 理 ， 成 了向 纳米 复合 材 料 的 形 方 向发 展 ， 过程 的 自由能变化 必 须小 于零 ， 会发 此 才
２ 橡胶纳米 复合材料的制备方法
根据 结构 的不 同 ， 米 材 料 可 分 为 ３类 ： 纳 纳 米结 构 晶体 （ 三维 纳 米 结 构 ） 二 维 纳 米 结构 （ 维 ； 纤
物 ， 四乙氧基硅烷 （ Ｅ Ｓ 引人 橡胶 的基体 中； 如 ＴＯ） （ ） 过水 解 和缩 合反 应直 接 生 成 均匀 分 散 的纳 米 ２通 尺 度 的粒子 ， 如二 氧化 硅 、 氧 化 钛 等 ， 而 实 现对 二 从
石墨烯橡胶基复合材料的制备方法
石墨烯橡胶基复合材料的制备方法目前石墨烯/橡胶导电复合材料的制备方法主要包括溶液共混法、胶乳共混法、机械混炼法等。
一、溶液共混法溶液混合法是实验室制备聚合物基纳米复合材料常用的方法。
具体步骤是将石墨烯片层或者是石墨烯衍生物的胶体悬浮液与目标聚合物基体混合在一起；聚合物可以单独溶解在溶剂中，也可以溶解在石墨烯片的悬浮液中。
接着将目标聚合物的不良溶剂加入该悬浮混合液中，结果包裹着填料的聚合物的分子链会发生沉降作用，而后沉降复合物经过提纯和干燥及进一步的处理就可以进行相关实验或应用。
此外，也可以将石墨烯/聚合物复合溶液中的溶剂直接挥发掉，但是研究表明，该种方法中由于溶剂挥发速率较慢，可能会发生石墨烯聚集现象，最终降低复合材料的性能。
Ashwin等报道了通过溶液涂覆法制备石墨烯/橡胶纳米复合材料。
具体工艺是将TrGO与NBR溶于二甲苯形成均匀的浆状物，然后将该溶液涂覆于铝板上，形成2～3mm厚的橡胶混合物，最后在空气中固化24h得到石墨烯/橡胶复合材料。
图4-1 石墨烯/橡胶复合材料的SEM图像采用溶液共混法制备石墨烯/橡胶复合材料时，石墨烯能够理想地被剥离并均匀分散于橡胶基体中，但该方法也有很多局限性，如石墨烯及其衍生物一般很难与橡胶基体同时分散于共同的溶剂中，如三氯甲烷、甲苯等，因此需要对其进行改性处理，但是化学改性又会影响石墨烯的导电性；此外，大量使用有机溶剂造成环境污染且成本大，与目前的环保趋势不符；橡胶硫化配合剂也很难通过溶液共混加入；另外，有研究表明，溶剂小分子极易进入并紧密吸附到石墨烯片层间，很难将其完全脱除，这为通过溶液共混法制备高性能复合材料带来了困难。
胶乳共混法可以避免这些缺点。
二、胶乳共混法胶乳共混法是首先将石墨烯或者GO分散在水相中，接着再与橡胶胶乳混合，搅拌均匀后进行破乳、干燥、硫化得到石墨烯/橡胶复合材料。
该方法无溶剂引入、污染小，工艺相对简单。
Li等通过在天然橡胶乳液中原位还原氧化石墨烯制备了石墨烯（GR）填充改性天然橡胶（NR），工艺路线见图4-2。
天然橡胶基凹凸棒土纳米复合材料制备及性能研究
有 优 良的吸 附 、 体 、 填 、 盐 性 能 ， 年 来 ， ＡＴ 胶 充 抗 近 将
作 为纳米 纤 维填 充补 强剂用 于 制备橡 胶基 纳米 复合 材
状结 构 的含 水 富镁铝 硅 酸 盐 黏 土 矿 物 ， 晶体 呈 纤 维 其
料 已 成 为 国 内 外 高 分 子 材 料 研 究 Fra bibliotek 域 的 热 点
橡 胶基 纳 米复 合 材 料是 指 以橡 胶 基 体 为 连续 相 ，
以纳米 填料 （ 少 有 一 维 尺 寸 在 １ ｌ Ｏ ｍ 之 间 的 粒 至 ～ Ｏｎ
状 集合 体 ， 结构 内部 多 孔 道 ， 部 凹 凸相 间 ， 外 内外 表 面
带 负 电 荷 ， 吸 附 阳 离 子 ， 单 根 纤 维 晶 的 直 径 在 能 其
用 量对 复合 材料 的应 力一 应变 行 为 的影 响 。由 图可见 ， 加 入 ＫＨ５ ０后 ， 合 材 料 的 定 伸 应 力 和 抗 拉 强 度 均 ６ 复
有 所 提 高 ， 且 当 ＫＨ５ ０用 量 为 ＡＴ用 量 的 ３ 时 ， 并 ６ 复合 材料具 有最 佳 性 能 ， 进一 步 提 高 ＫＨ５ ０用 量 ， ６ 性 能出现 下 降。分析 认 为 ， ＡＴ 表 面 亲 水 疏 油 ， 经 未
关 键 词 ：天然 橡胶 ； 凸棒 土 ； 米 复 合 材 料 ； 化 特 性 ； 晶 凹 纳 硫 结 中图 分 类 号 ： ３ ２ ＴＢ ３ 文 献 标 识 码 ：Ａ 文章 编 号 ： 。 １４ ８ （ ０ １ １ － ０ ９ ０ ｌ ０ －３ １ ２ １ ） １０ ０ — ６
一种橡胶复合材料的制备方法
一种橡胶复合材料的制备方法
一种橡胶复合材料的制备方法
橡胶复合材料广泛应用于汽车、机械、建筑以及电子等领域中，其制备方法也逐渐得到了重视和发展。
下面将介绍一种橡胶复合材料的制备方法。
制备方法分为以下四步骤：
1. 选材
通常情况下，橡胶复合材料的基础材料运用橡胶、树脂等。
在选材的时候，应考虑复合材料的性质以及使用环境等因素，选用性能稳定的材料。
2. 前处理
对橡胶进行前处理，使其与其他材料的结合更加牢固。
首先要将橡胶加热至一定温度，然后添加活性剂，使其表面产生化学反应，增大与其他材料的接触面积，提高接触强度。
此外，还可以通过增加橡胶的交联量来增强橡胶的强度和韧性。
3. 复合处理
复合处理即将橡胶与其他材料混合在一起形成复合材料。
将前处理后的橡胶与其他材料按一定比例混合，使之达到均匀分散的状态。
复合过程还要根据产品的需求进行调整，例如需要增强强度，则加入填充材料；若要改善耐磨性，则加入耐磨剂等。
4. 成型处理
在复合处理完成后，进入成型处理环节。
将复合材料按照制品原型进行成型，常用的包括挤出成型、压缩成型、注塑成型等工艺。
此过程中的成型温度和压力需要保证合适，达到浇铸成型质量要求。
以上就是一种橡胶复合材料的制备方法的简要介绍。
复合材料制备是一个相对复杂的过程，需要对复合材料的性能进行深入研究，保证其性能和使用寿命。
橡胶纳米复合材料的制备与性能
对 于纳 米复合 材 料 ， 近 人们 提 出 了较为 普 最
遍 接 受 的广 泛 的 定 义 ： 一 相 的任 一 维 尺 寸 在 任
１０ ｒ ０ｎ ｎ以下 的材 料 。由于纳 米材 料具有 常规 微 细 粉 末材 料所 不具备 的反 常特 性 ， 如小 尺寸效应 、 表 面与 界面 效应 、 子尺 寸 效 应和 宏 观 量子 隧道效 量 应及其 特殊 的光 、 电特 性。 高 温下 的 高强 、 韧 、 高 优 良的稳 定性 等 ， 目前 成 为 世界 上 材 料 学研 究 的
刘 岚， 罗远芳， 贾德 民
５０４ ） １６０ （ 南理工 大学 材料 学 院 ， 州 华 广
摘 关键词 ： 橡胶纳米复 合材料 ； 捌备 ｉ 结构与性能
中国分类 号 ：Ｑ ３ Ｔ ３０ ３ 文献标识码 ： Ｂ 文章编号 ：０ ５— ０ Ｏ ２ Ｏ ）３—００ ０ １０ ４ ３ （Ｏ ２ Ｏ ０ ８— ４
作者简介 ： 刘岚 （９ ２ 、 ， ｉ７ 一） 女 期南 长抄＾ ， 南理工 大学 ９ 华 ９级博
士研 生。
体预 先插层 于层 状 结 构 的填料 中 ， 后 聚合 成 高 然
分子 ； 以及 在溶 液 中或 熔 融 状 态 下将 高 分 子直 接
维普资讯
电子 和 扫 描 隧 道 显 微 镜 ） 结 合 的 产 物 。纳 米 相
（ａｏ 并非 是个 新名 词 ， 物 理 中原 本 是个 长 度 １ｎ） ｌ 在 单位 ， 随着 科学技 术 的发展 有 了更深层 次 的涵 义。 纳米 尺度 研 究 的是 既非 宏 观 又 非微 观 的 介 观 领 域。 它不仅 意 味着空 间尺 度 ， 且提供 了崭新 的认 而
橡胶复合材料的制备、结构及其性能研究的开题报告
反应型有机修饰水滑石/橡胶复合材料的制备、结构及其性能研究的开题报告一、研究背景随着人们对环境保护的重视，有机修饰水滑石/橡胶复合材料作为一种新型绿色材料备受研究者的关注。
有机修饰水滑石是将表面活性剂或其他有机分子与水滑石表面反应制得的具有特殊表面性质的复合材料。
与传统的母体材料相比，有机修饰水滑石具有更优异的物理和化学性质，因此其在橡胶等复合材料中的应用前景广阔。
然而，对于有机修饰水滑石/橡胶复合材料的制备、结构及其性能的研究还比较薄弱。
因此，本次研究旨在通过反应型有机修饰法，制备出具有较优异物理化学性质的有机修饰水滑石/橡胶复合材料，并研究其结构及其在材料应用中的性能。
二、研究目的本次研究的主要目的是：1. 通过反应型有机修饰法制备出有机修饰水滑石/橡胶复合材料，并考察反应条件对复合材料结构和性能的影响。
2. 运用扫描电子显微镜（SEM）、透射电子显微镜（TEM）等技术，对制备的复合材料进行形貌、微观结构的分析和表征。
3. 通过拉伸实验、磨损实验等方法，测试有机修饰水滑石/橡胶复合材料的物理化学性能，探究其在材料应用中的优越性能。
三、研究内容及技术路线1.反应型有机修饰法制备有机修饰水滑石/橡胶复合材料采用反应型有机修饰法，将三氯甲烷中的掺有适量表面活性剂的水滑石与乙烯基硅油（EVS）、丁二酸或异辛酸等有机酸反应，制得有机修饰水滑石。
在有机修饰水滑石的基础上，采用磨料法或混合法制备有机修饰水滑石/橡胶复合材料。
2. 形貌、微观结构的表征运用扫描电子显微镜（SEM）、透射电子显微镜（TEM）等技术，对制备的复合材料进行形貌、微观结构的分析和表征。
3. 物理化学性能测试采用拉伸实验、磨损实验等方法，测试有机修饰水滑石/橡胶复合材料的物理化学性能，探究其在材料应用中的优越性能。
四、研究意义本次研究通过反应型有机修饰法制备有机修饰水滑石/橡胶复合材料，并从复合材料的结构和性能等方面开展研究，不仅有助于深入了解复合材料的制备过程和本质性质，还可以丰富材料领域的应用研究，推动绿色材料应用的开发和推广。
探讨天然橡胶复合材料的制备与性能
DOI:10.19551/ki.issn1672-9129.2021.10.131探讨天然橡胶复合材料的制备与性能闫春强(朝阳市特种设备监督检验所㊀辽宁㊀122000)摘要:为解决某些天然橡胶复合材料不能对高阻尼的性能需求给予满足或者无突出的力学性能的问题,本文针对天然橡胶复合材料的制备与性能做出了进一步探究,提出了制备方法和性能测试方式,并分析了实验结果,可为相关人员提供参考依据㊂关键词:天然橡胶;复合材料;制备;性能中图分类号:TQ332;TB332㊀㊀㊀文献标识码:A㊀㊀㊀文章编号:1672-9129(2021)10-0135-01㊀㊀天然橡胶(NR),属于最常见的一种橡胶品种,综合性能十分理想㊂但是,因为阻尼没有较好的性能,所以不能对高阻尼的性能需求给予满足㊂目前,对于丁腈橡胶(NRB)的使用,发现其有理想的阻尼性能,但无突出的力学性能㊂所以,对NR㊁NRB,可使其互补,弥补彼此的缺陷,强化性能㊂但融合过程并不容易,需要克服很多的问题,其中借助了相容剂㊂本文针对种类不同的相容剂制备NR㊁NRB共混胶进行了探究㊂1㊀材料与方法1.1试验材料㊂对于本次实验内容的开展,准备的材料包括:天然橡胶(NR);丁腈橡胶(NRB);N220S,其中,采用的丙烯腈质量分数为42%㊂环氧化天然橡胶(ENR)具体的环氧数值为25%;乙烯一醋酸乙烯醋共聚物(EVA);氯丁橡胶(CR),DCR213;炭黑N300㊂1.2制备样品㊂结合预先制定的比例,将NR㊁NBR㊁ENR㊁EVA㊁CR,依照比例和顺序,结合配合剂开始混炼,之后割刀薄通,并以打三角包的形式,保障胶料得到均匀的混合㊂停放混炼胶,使其达到12小时,采用无转子硫化仪,对不超过150ħ的硫化曲线进行测量㊂利用T10当做焦烧胶料的具体时间,正硫化时间则为T90㊂最后,硫化过程,需要按照150ħˑT90采用平板硫化机完成[1]㊂1.3测试性能㊂(1)硫化特性㊂试样硫化特性的测定工作,会通过无转子硫化仪完成,标准为GB/T16584-1996标准㊂测试期间,温度的把控为150ħ,时间的把控为半个小时,压力需要调节成12MPa㊂焦烧时间的设定为T10㊁正硫化时间设定为T9㊂其中,最大扭矩为MH,最小扭矩为ML㊂(2)物理机械性能㊂物理机械性能的表征包括:(1)拉伸性能(2)撕裂性能(3)硬度(4)回弹性能㊂每项测试都有相应的标准,例如拉伸性能测试的标准为GB/T528-2009标准㊂(3)动态热机械性能㊂试样动态热机械性能的测定,可利用动态机械分析仪完成,其标准为GB/T9870.1-2006㊂模式采用双悬臂梁模式,频率调整为10Hz,扫描温度控制范围为-80 80ħ之间,并设置20ħ/min的升温速率[2]㊂2㊀结果与讨论2.1硫化特性分析㊂在对硫化性能分析时,采用的对比指标为MH㊁ML㊁MH-ML㊁焦烧以及硫化时间,具体结果,如表1所示㊂在不改变硫化和补强体系的基础上,对各种相容剂针对NR/NBR产生的影响进行了分析㊂表1:相容剂针对NR/NBR 产生的影响(1)相容剂ENR-25的添加,混胶当中的MH,ML以及MH ML都有所增加,说明ENR-25对于NR与NBR相之间的相容起到了理想的结果,不但增大了交联密度,还强化了相应的关联程度㊂(2)相容剂EVA的添加,NR/NBR共混胶中,MH,ML 以及MH ML都有下降的情况,这便说明胶料减小了交联密度,降低了相应的交联程度㊂(3)相容剂CR的添加,NR/NBR共混胶中,MH,ML以及MH ML都有下降的情况,这便说明胶料减小了交联密度,降低了相应的交联程度㊂2.2物理机械性能㊂橡胶材料需要有十分理想的物理机械性能,其中通过研究可知,相容剂的不同,对于NR/NBR 共混胶物理机械性能有着不同的影响㊂如表2所示㊂表2:相容剂对NB/NBR 共混胶物理机械性能的影响(1)对于ENR-25相容剂的添加,NR/NBR共混胶的200%定伸应力有2.33%的提升;拉伸强度有8.76%的提升;拉断伸长率有3.40%提升;撕裂强度有11.30%的提升㊂强度的下降为1.48%;回弹的下降为5.0%(2)对于EVA相容剂的添加,NR/NBR共混胶的200%定伸应力有28.73%的下降;拉伸强度有8.77%的下降;拉断伸长率有0.4%下降;回弹值有7.30%的下降㊂撕裂强度的增加为1.48%,对硬度产生的影响并不明显[3]㊂(3)对于CR相容剂的添加,NR/NBR共混胶的200%定伸应力有1.16%的下降;拉伸强度有7.78%的下降;拉断伸长率有0.80%下降;硬度值有1.30%的下降;回弹值有2.6 %的下降㊂2.3动态热机械性能㊂如表3所示,为各种相容剂对NR/NBR共混胶动态热机械性能的影响㊂(1)ENR-25的加入,通过数值分析可知,ENR-25有益于促进NR和NBR的相容性㊂(2)EVA的加入,通过数值分析可知,EVA并不会对NR/NBR共混胶产生任何的影响㊂(3)CR的加入,通过数值分析可知,CR对NBR的相容性比较理想㊂3㊀结语总之,不同的相容剂产生的作用和效果不同,例如加入ENR-25不但增大了交联密度,还强化了相应的关联程度,使硫化速度更强㊂所以,相应的研究和实验内容的开展,还要继续拓展,以便对制备高阻尼复合橡胶材料的配方设计提供基础㊂参考文献:[1]贾雷雷.天然橡胶复合材料的制备与性能研究[J].化学与粘合,2021,43(01):37-40.[2]李永振,吕明哲,李志锋,刘贵昂.马来酸酐酰化壳聚糖/天然橡胶复合材料的制备及其性能研究[J].橡胶工业,2020,67(10):758-762.[3]刘宏超,王启方,何东宁,李高荣,孙中锐,彭政,余和平.环氧化天然橡胶原位接枝SiO_2制备天然橡胶复合材料的力学性能和阻尼特性[J].应用化工,2020,49(10): 2511-2514.㊃531㊃。
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塑炼机理
可塑度与分子量密切相关,分子量小,粘度小,可塑
度大.橡胶经塑解后,分子量降低,粘度下降,可塑度增 大. 生胶的塑炼实质是橡胶分子链的断裂,大分子长度 变短的过程.
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《复合材料制备新技术》
橡胶基复合材料制备技术
主讲：梅启林 单位：材料学院
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一、橡胶复合材料的分类
制品：轮胎、胶管、输送带、传送带、板材等． 增强材料：颗粒增强、纤维增强． 成型方法：压出、压延、浇注、 浸渍． 橡胶基体：单一材料、并用材料
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塑炼方法—机械法和化学法
塑解剂-作用与氧相似,分为低温塑解剂和高温塑解剂两种.低温塑解剂 如苯醌和偶氮苯,高温塑解剂如过氧化苯甲酰和偶氮二异丁腈. 硫醇和 二邻苯甲酰氨基苯基二硫化物在高温和低温均有效. 橡胶的塑炼与塑解剂
硫化时间
提高硫化温度 选用合适的硫化体系
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硫化胶缺陷与消除
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塑炼效果的影响因素-温度,时间,气氛,塑解剂,胶类
橡胶的塑炼温度范围
橡胶种类 辊温范围/℃ 天然胶 45~55 异戊胶 50~60 丁苯胶 45 丁腈胶 <40 氯丁胶 40~50 顺丁胶 70~80
一般而言，天然胶塑炼容易，合成胶比较困难。异戊胶、氯丁胶塑炼的难易程度与天然胶接 近，丁苯、丁基胶次之，丁腈胶最困难。 橡胶种类 天然胶 合成胶 塑炼难易 易 难 生热 小 难 塑解剂 有效 效果低 复原性 小 大 收缩性 小 大 粘着性 大 小
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混炼操作过程
混炼按操作顺序可分为三个阶段:包辊,吃粉,翻炼. 将生胶沿大牙轮一侧投入开炼机两辊缝隙中,辊距3~4毫米,滚压 3~4分钟后,生胶均匀连续包于前辊.
加配合剂,一般是先加促进剂,防老剂,硬脂酸,氧化锌,填充剂,逐 步调宽辊距,以保持合适的余胶,粉剂加完后,由中央割刀分往两 端,加入增塑剂,继续辊压4-5分钟,加硫化剂.
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硫化温度
橡胶种类 天然橡胶<160℃ ,丁腈、丁苯 橡胶在150~190 ℃，氯丁橡胶<170 ℃ 硫化体系： 硫化方法：
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硫化诱导阶段:交联未开始,胶料流动性好,决定了操作安全性. 预硫阶段:开始交联 正硫化阶段:充分交联 过硫阶段:断链(变软)或交联(变硬)
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硫化条件的制定
通过胶料的物理性能试验,确定硫化温度.
根据硫化温度,由转矩硫化仪等确定硫化时间.
橡胶种类 天然橡胶
密炼机温度/℃ <165
开炼机温度/℃ 45~55
化学塑解剂 五氯硫酚锌盐，促进剂M
异戊橡胶
丁苯橡胶 顺丁橡胶 氯丁橡胶 丁腈橡胶 丁基橡胶
80~110
130~140 140~190 50~70
50~60
40~50 70~80 40~50 30~40
五氯硫酚锌盐，促进剂M
甲基苯硫酚 二硫化物 2-甲基-4-叔丁基苯硫酚 促进剂M 五氯硫பைடு நூலகம்，过氧化二异丙苯
硫化压力的作用
提高胶料的致密性，消除气泡
促进胶料在模腔内的流动，迅速填满模腔 使胶料与模具表面贴合紧密，得到表面光滑的产品 提高橡胶与金属的粘着力
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硫化方式对硫化压力的影响
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生胶的初始门尼粘度.
橡胶种类 门尼粘度 天然橡胶 95~120 异戊橡胶 55~90 丁腈橡胶 -18 120 丁腈橡胶 -26 95±7 丁腈橡胶 -40 90 丁基橡胶 38~75
可塑度的测定--威廉氏法,门尼粘度,德弗硬度法. 门尼粘度—在一定温度、时间、压力下在活动面与固定面之间变形 时所受的扭力. 测试值ML1+4100℃表示用大盘测定(小盘用于焦烧)测定,在100 ℃下 预热1分钟,转动4分钟.
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开炼机的规格与用途
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混炼前配合剂的准备
固体配合剂
粉碎-便于在胶料中分散 干燥-除去配合剂中的水分和低分子杂质 筛选-除去配合剂中大颗粒与杂质
Thanks for your attention！
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使配合剂尤其是补强性配合剂达到一定分散度,并与生胶产
生结合橡胶,以达到良好的补强效果.
胶料具有一定可塑性,使加工顺利进行.
混炼速度快,生产效率高,耗能少.
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混炼设备
混炼设备-开炼机、密炼机. 开炼机-适于生产规模小、批量小的产品.缺点是劳动强 度大,效率低,污染环境. 密炼机-效率高,但散热困难.
有选择性,天然胶适于槽法炭黑,合成胶适合炉法炭黑.
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三、胶片的停放
松弛混炼时胶料所受到的机械应力 减少胶料收缩 促进配合剂的均匀分散 促进橡胶与炭黑之间进一步形成结合橡 胶,提高补强效果.
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翻炼:左右割刀,折扭,打三角包,打卷. School of Materials Science and Engineering
开炼操作的影响因素
-包辊性、混炼温度、加料顺序、翻炼方法
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混炼中配合剂的混炼工艺特性
120~140
30~40
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混炼
为提高橡胶使用性能,改进工艺,降低成本,必须在生胶
中加入配合剂.在炼胶机上将配合剂加入生胶中制成均匀的 混炼胶的过程称为混炼. 混炼的要求:
各种配合剂均匀分散于生胶中,保证胶料性能均匀一致.
生胶: 生胶构成连续相,粉状配合剂构成分散相.混炼时配合剂全
溶、部分、或不溶于生胶中.
硫磺:分散困难,熔点较低为100℃ ,因此混炼时温度易控制在
100℃ 以下.因此硫磺一般在最后迅速加入,以防止过早硫化.
氧化锌:难分散,要先期加入. 补强填充剂:炭黑粒径愈小,润湿性差,难分散,同时生胶对炭黑也
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二、主要原料与配合剂
橡胶、 填料、 硫化体系、 增塑剂、防老化剂 、着色剂． 橡胶： 碳链橡胶（1）非极性： 天然橡胶（ＮＲ）--异戊二烯 丁苯橡胶（ＳＢＲ）--丁二烯76.5%、苯乙烯23.5% 顺丁橡胶（BR）--丁二烯 异戊橡胶（IR）--异戊二烯 丁基橡胶（ＩＩＲ）--异戊二烯0.6~3.0%、异丁烯99.4~97% 三元乙丙橡胶（EPDM）--乙烯与丙烯的共聚物 （2）极性： 氯丁橡胶（Ｃ）--氯丁二烯 丁腈橡胶（ＮＢＲ）--丙烯腈17~40%，丁二烯83~60% 丙烯酸酯橡胶（ＡＣＭ）--丙烯酸酯 杂链橡胶：聚氨酯橡胶（ＰＵ）、硅橡胶、氟橡胶（ＫＦＭ）、聚硫橡胶． 填料：碳黑、白碳黑、陶土等． 硫化体系： （１）硫化剂：硫磺、树脂、皂类、过氧化物、氧化锌 （２）促进剂：
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三、橡胶材料的制备过程-塑炼、混炼、硫化
塑炼：目的是增大橡胶的可塑度,使配合剂易于混入,
强度和老化性。 但过度塑炼会降低弹性,
四、橡胶的硫化
平板硫化仪
内胎硫化仪
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硫化过程
硫化是橡胶的交联过程,使橡胶由线形分子成为三维网 状结构分子.
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硫化过程的表征-硫化曲线
粘性配合剂的熔化和过滤-除去杂质 液体配合剂的脱水和过滤-除去杂质
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混炼前常用配合剂的加工条件
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