橡胶的特种配合及其原理
橡胶橡胶分类天然橡胶合成橡胶通用合成橡胶特种合成橡胶一
2、天然橡胶的规格划分
标准胶 （又称颗粒胶） 烟胶片 浓缩胶 白绉胶片 浅色胶片 胶清橡胶 风干胶片等
（1）标准胶划分：
• 5号胶为一级胶，是最好的胶,其所含杂质为0.05%；
一级 SCR5
• 用途：5号胶一般用于制作轮胎内胎;
硅橡胶的应用：
航空、尖端技术、军事技术部门的特种材料使 用，而且也用于国民经济各部门，其应用范围 已扩到：建筑、电子电气、纺织、汽车、机械 、皮革造纸、化工轻工、金属和油漆、医药医 疗等。
6、氟橡胶：
来源：主链或侧链的碳原子上含有氟原子的合成 高分子弹性体。
特质：氟橡胶耐高温、耐油、耐化学腐蚀。是现 代航空、导弹、火箭、宇宙航行等尖端科 学技术不可缺少的材料。
（2）、国内丁苯橡胶主要生产企业与常用牌号：
简称 SBR
规格型号 1500 1502 1712
生产企业 齐鲁石化 吉林石化 兰州石化 南京扬金 南通申华 浙江浙晨
SBR－1500 是通用污染型软丁苯橡胶的最典型品种，生胶的粘着性和加工性能均优， 硫化胶的耐磨性能、拉伸强度、撕裂强度和耐老化性能较好。
来源：由氯丁橡胶聚合而生产的合成橡胶。
特质：溶于氯仿、苯等有机溶剂，在植物油和 矿物油中溶胀而不溶解。有良好的物理 机械性能，耐油，耐热，耐燃，耐日光 ，耐臭氧，耐酸碱，耐化学试剂，缺点 是耐寒性和贮存稳定性较差。
氯丁橡胶的应用：
CR122型：传动带、运输带、电线电缆、耐油胶板、耐 油胶管、密封材料等橡胶制品。
二、通用合成橡胶
1、丁苯橡胶： （1）丁苯橡胶的基础知识：
来源：丁二烯与苯乙烯之共聚合物； 优点：低成本的非抗油性材质,良好的抗水性,硬度 70 以
橡胶基本知识
橡胶基本知识橡胶，同塑料、纤维并称为三大合成材料，是唯一具有高度伸缩性与极好弹性的高分子材料。
橡胶的最大特征首先是弹性模量非常小，而伸长率很高。
其次是它具有相当好的耐透气性以及耐各种化学介质和电绝缘的性能。
某些特种合成橡胶更具备良好的耐油性及耐温性，能抵抗脂肪油、润滑油、液压油、燃料油以及溶剂油的溶胀；耐寒可低到－60℃至－80℃，耐热可高到＋180℃至＋350℃。
橡胶还耐各种曲挠、弯曲变形，因为滞后损失小。
橡胶的第三个特征在于它能与多种材料进行并用、共混、复合，由此进行改性，以得到良好的综合性能。
橡胶的这些根本性能，是它成为工业上极好的减震、密封、屈挠、耐磨、防腐、绝缘以及粘接等材料。
第一章橡胶的种类、特性和用途在全世界，橡胶〔包括塑料改性的弹性体〕的种类已超过100种。
如果按牌号估算，实际上已超过1000种。
一：橡胶的分类1．按原材料来源与方法橡胶可分为天然橡胶和合成橡胶两大类。
其中天然橡胶的消耗量占1／3，合成橡胶的消耗量占2／3。
2．按橡胶的外观形态橡胶可分为固态橡胶〔又称干胶〕、乳状橡胶〔简称乳胶〕、液体橡胶和粉末橡胶四大类。
3．根据橡胶的性能和用途除天然橡胶外，合成橡胶可分为通用合成橡胶、半通用合成橡胶、专用合成橡胶和特种合成橡胶。
4．根据橡胶的物理形态橡胶可分为硬胶和软胶，生胶和混炼胶等。
根据橡胶种类及交联形式，在工业使用上，橡胶又可按如下分类。
一类按耐热及耐油等功能分为：普通橡胶、耐热橡胶、耐油橡胶以及耐天候老化橡胶、耐特种化学介质橡胶等。
另一类按橡胶的软硬程度划分为：一般橡胶、硬橡胶、半硬质胶、硬质胶、微孔胶、海绵胶、泡沫橡胶等。
具体分类方法见表一表一橡胶的分类二：常用橡胶的品种、特性和用途常用橡胶的品种、特性和用途见表二表二常用橡胶的品种、特性和用途第二章橡胶工业制品的种类橡胶工业制品是除轮胎、胶管、胶带等之外的其他橡胶制品。
主要包括以下几类。
一：橡胶密封制品橡胶密封制品包括O型橡胶密封圈、旋转轴唇形密封件〔油封〕、复合密封、异形断面橡胶密封件、制动皮碗皮圈、汽车制动气室橡胶隔膜、橡胶密封条、橡胶防尘套〔罩〕、皮膜、水封制品、吸水膨胀橡胶、桥面橡胶伸缩缝等。
橡胶多功能硫化剂PDM(HVA-2)作用原理及使用功能
橡胶多功能硫化剂PDM（HVA-2）作用原理及使用功能
中文名称：N,N-间苯撑双马来酰亚胺
结构式：
熔点：≥195℃
外观：黄色/棕色粉末
加热减量（75-80℃，2h，）：≤0.5%
灰分：≤0.5%
作用原理：
由于羰基作用，相邻碳原子的双键易于断裂，在硫化过程中发生交联反应，同时羰基具有一定的防焦烧作用，易于H产生氢键作用。
产品功能：
(1)PDM（HVA-2）为多功能橡胶助剂，可作为硫化剂、过氧化物体系硫化助剂、
防焦剂，既适用于通用橡胶，也适用于特种橡胶和橡塑并用体系。
(2)在天然胶中，与硫黄配合，可防止硫化返原，改善耐热性能，降低生热，提
高耐老化，增加橡胶与帘子线的粘合力和硫化胶模量。
用于载重轮胎胎肩胶、缓冲层等，可解决肩空难题，也可用于天然橡胶的大规格制品及各种橡胶杂品。
(3)PDM（HVA-2）作为辅助硫化剂，提高耐热性，降低压缩永久变形，减少过氧
化物用量，防止焦烧，提高胶与帘子线及金属的粘合。
(4)用于电缆胶料，代替噻唑类，秋兰姆类促进剂中所含硫，解决铜丝发黑问题。
青岛科技大学实用橡胶工艺学通用课件
二、橡胶工业的重要性
1.橡胶是重要的工业材料，同时又是重要的战略 物资，应用广泛。
2.目前世界橡胶制品的品种和规格的总数约有10 万之多。
三、本科程的内容
1.橡胶工艺生产所用的 原材料
包括生胶及橡胶类似物、硫化 体系配合剂、补强填充剂、软 化增塑剂、防老剂等原材料
以生胶为原料 制造橡胶制品
2.原材料的配方 3.橡胶加工工艺的过程
恒粘橡胶
它是在制胶时加入了占干胶重 量0.4%的中性盐酸羟胺或中性硫酸 羟胺或氨基脲等羟胺类化学药剂， 使之与橡胶链上的醛基作用，将醛 基钝化而抑制生胶贮存硬化，保持 生胶的粘度在一个稳定的范围。 固定粘度橡胶的主要特点是生 胶门尼粘度低而且稳定。
3、分级
两种分级方法
1.按外观质量分级 如烟胶片及绉胶片
（6）1830年至1876年英国人把橡胶树种和幼苗从伦敦皇 家植物园移植到印尼、新加坡、马来西亚等地，完成 了野生天然橡胶变成人工栽培种植的艰难工作。 （7）1839年，C．Goodyear发明橡胶硫化法：将橡胶和 硫磺共热，特别是在铅化合物存在下与硫磺共热之后， 橡胶就会变成坚实而富有弹性的物质，不再因温度的 改变而变硬发粘。 （8） 1888年英国医生Dunlop发明了充气轮胎。 （9） 1904年发现某些金属氧化物有促进硫化作用，但 效果不十分明显。1906年发现苯胺有促进硫化作用， 直到1919年才开始大量应用噻唑类促进剂。 （10） 1920年炭黑作为橡胶的补强剂大量使用。
天然橡胶 合成胶
品种
较少 较多
产量
较低 较高
性能
综合性能好 特种性能好
用途宽广
较窄 较广
注：天然胶与某一种合成胶相比则用途较广， 若与整类合成胶相比则用途较窄
氯丁橡胶知识
氯丁橡胶知识氯丁橡胶chloroprene rubber 氯丁二烯橡胶 -•…氯丁橡胶，简称CR是由氯丁二烯聚合而成的一种高分子弹性体，其分子量随品种不同而异，一般在2万~100万之间，氯丁橡胶作为一种通用型特种橡胶，除具有一般橡胶的良好特性外，还具有耐候、耐燃、耐油、耐化学腐蚀等优异性能，因此在各种合成橡胶中占有特殊的地位。
第一节概述一、发展简史-1、31年美国Du Port公司开始生产。
2、最早的生产方法是采用本体聚合法，但制得的氯丁橡胶性能不好。
-…3、氯丁橡胶的乳液聚合法是现在使用较为普通的一种氯丁橡胶的生产方法，其中G型氯丁橡胶的聚合温度为40度左右，而W型的聚合温度约在10度以下。
二、聚合工艺1、氯丁二烯是无色、挥发性较大、极易聚合的化合物，沸点59.4度，相对密度为0.9583。
氯丁二烯经乳液聚合制得氯丁橡胶。
现将氯丁橡胶的聚合配方和操作条件举例如下：配方组分名称重量份组分名称氯丁二烯100分散剂松香3-5二荼间亚甲基硫酸钠0 7-0 9"7“8”硫磺0. 5-0 . 7过硫酸钾0. 2-1 . 0氢氧化钠0. 6-0 . 8软水150■. , \ , — Cd Ml* ■■ ———nt + d— e |——, D-el2、操作条件聚合温度40-42度，聚合时间2-2.5小时，聚合物转化率89-90%,胶乳相对密度1.008。
3、一般配合工艺过程如下：………A、配制：精制氯丁二烯经干燥、冷却后，计量送入油相配制槽，按配方加入硫磺，待溶解后再加入松香，配制成油相。
用软水、氢氧化钠、分散剂配制水相。
同时配制引发剂过硫酸钾溶液及终止剂溶液。
B、聚合：将水相和油相在乳化槽中混合乳化后，送入聚合釜，加引发剂溶液，于40度左右进行聚合。
聚合时间2-2.5小时，当胶乳相对密度达到 1.068时（转化率相当于89%）, 停止聚合。
一C、断链与终止：在胶乳中加入终止剂（含二硫化四甲基秋兰姆和防老剂D）终止聚合反应。
橡胶材料第7章橡胶的共混与改性
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除了上述无规共聚物以外，某些嵌段共聚物或接枝共聚物也是常用的非 反应型相容剂。
✓ 聚乙烯与聚异戊二烯的嵌段共聚物(PE-b-PI)是NR／PE共混体系的相容剂； ✓ 聚丁二烯与聚苯乙烯的接枝共聚物(PB-g-PS)是BR／PS共混体系的相容剂； ✓ 三元乙丙橡胶与甲基丙烯酸甲酯的接枝共聚物(EPDM-g-MMA)则是EPDM／ PVC共混体系的相容剂。
相容体系。
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改善不相容聚合物相容性的方法有两种： • 一是向共混体系中添加相容剂(均匀剂、增容剂)一起共混； • 二是预先对聚合物进行化学改性，在分子链中引入能发生相互作用或反 应性基团，在实际生产中多采用前法。
相容剂(均匀剂)有脂肪烃树脂、环烷烃树脂和芳香烃树脂等不同极性的 低分子树脂的混合物，还有嵌段或接枝聚合物及某些无规共聚物。它们兼有 共混物两组分的结构特征或者和其中的一个组分能产生特殊的相互作用。 相容剂在共混过程中会富集在两相界面处，通过与两聚合物组分产生物理或 化学的作用，降低两相的界面张力，提高界面粘合力，从而起到改善两组分 相容性的作用。
3
二、橡胶共混理论的发展 橡胶共混改性技术的成功开发，不仅有重大的实用意义，也有重大的
理论意义。概括说来这些理论有： ①聚合物相容性理论； ②橡胶共混物的结构形态理论； ③橡胶共混物中各组分的共交联理论； ④橡塑共混型TPE的理论。 三、橡胶共混的实施方法和共混改性的进展 按照共混时橡胶和合成树脂所处的状态，有下述三种共混方法：熔融共
当聚合物A、B分子间的相互作用能Wab大于聚合物组分自身分子间的相 互作用能Wa或Wb时，混合时发生放热效应， Wa或Wb ＜0则ΔGm ＜0，说 明两种聚合物是完全热力学相容的。此种情况只发生在少数强极性的、形 成氢键或有电子交换效应(广义的酸、碱作用)的聚合物之间。反之，Wab < Wa或Wb ，两种聚合物不能实现热力学相容，共混体系只有从外部吸收能量 (ΔHm ＞0)才能发生相容。事实上绝大多数聚合物彼此不能实现热力学相 容，而只有有限的相容性，因此共混物在宏观上是均相的，微观上是非均 相的。
橡胶与金属的硫化粘结详解
橡胶与金属的硫化粘结详解橡胶和金属是两种不同性质的材料,将两者很好地粘接可以制得具有不同构型和特性的复合件,这种复合体系在工业中有着广泛的用途,如汽车工业、机械制造工业、固体火箭发动机的柔性接头、桥梁的支撑缓冲垫等。
橡胶与金属之间化学结构和力学性能巨大的差异,使获得具有高强度的粘接有着很大的困难。
研制出高性能粘接和适用范围更广的新型胶粘剂始终是研究的热点。
借助于胶粘剂在硫化过程中将橡胶与金属粘接起来是目前采用的基本方法之一。
本文将就其进展进行综述。
1金属-橡胶粘接体系发展现状橡胶与金属之间的粘接已有很久的历史,可以追溯到1850年,目前采用的粘接方法可分为直接粘接法、硬质橡胶法、镀黄铜法和胶粘剂粘接法。
直接粘接法工艺简单,操作方便,将粘接材料表面进行适当处理后直接在加热加压过程中实现粘接。
可通过在橡胶中加入一些组分、在胶料表面涂偶联剂或对对橡胶进行环化处理等来提高橡胶与金属的粘接性能。
尹寿琳、陈日生等在天然橡胶中加入多硫化合物粘合剂B和酸性化合物助剂C,用此粘合A3钢板作挖泥泵耐磨衬里,挖泥1000h以上未发现橡胶与金属脱开。
此法不足的是,处理的金属件要尽快与胶料粘接,以免金属表面深层氧化;在胶料中添加一些多价金属的有机盐和无机盐,虽可提高粘接效果,但会改变橡胶材料原先的物理机械性能,且造成出模困难。
硬质橡胶法是最古老的粘接体系,在金属表面贴一层硫磺含量较高的硬质胶料或一层硬质胶浆,通过硫化使橡胶与金属粘接起来,硬质橡胶法粘接力较强,工艺简便,适于粘接大型制件,但是不耐冲击和震动,60℃以上粘接强度发生显著下降。
镀黄铜法较硬质橡胶法有较好的耐高温性,黄铜或表面镀黄铜金属件不同胶粘剂,借助于被粘橡胶中的硫磺扩散到金属表面与CuO、ZnO结合形成界面粘接层与橡胶产生牢固粘合,至今在轮胎工业中钢丝圈的粘接、钢丝帘线与帘布层胶的粘接、内胎气门嘴的制造中仍采用此法。
胶粘剂法是目前应用最广和最有效的方法,已经历了酚醛树脂、多异氰酸酯、卤化橡胶、特种硫化剂的卤化橡胶、硅橡胶和水基胶粘剂等不同的发展阶段。
合成橡胶加工技术系列讲座：第一章 合成橡胶的加工技术
胶料表面形成一层类似于” 白霜”的现象。
应当强调指出，混炼的实质是橡胶 的改 性过程 。 在混炼过程中，力一 化学反应起着重
定可塑性的生胶与各种配合剂经机械作用
要作用，致使混炼胶 由生胶和各 种配合剂组
成一种复合体。 因此， 研究掌握混炼工艺原理 及有关理论，对发展混炼技术和改进操作具
物质有炭黑 、 硫黄及各种有机配合 剂等。 疏水
仅作为块状橡胶 的补充加工或粉末橡胶的混
炼等。 如果混炼不好，胶料就会出现配合剂分
散不均匀， 胶料可塑性偏低或偏高， 在加工过
维普资讯
《 东橡 胶 》 ２ ６年第 ５期 广 ０ ０
・ ３・
分散状态， 使之不至重新 附聚， 从而提高了胶 料的稳定性。已经证明，轮胎行驶过程中， 氧 化锌等配合剂的 “ 结聚” 是胎面花纹沟发生裂
口的原因之一。 由此可见， 提高混炼胶的稳定 性具有重要的实际意义 。 Ｃ 。填料混炼过程 中的简单流变分析
级大小存在 时，对硫化胶性 能就有不好的影 响，但最有害的还是粒子尺寸在 １ ｍ以上 ｏ 者， 因此？ 炼操作只能要求胶料达到 “ 昆 保证硫
使之均匀混合的工艺过程。混炼后得 到的混 炼胶 （ 或称胶料 ） 的质量，对其进一步加工和
制品质量有决定性影响。所以对混炼胶总的 质量要求是：既要保证成品具有 良好的物理 机械性能， 又要具良好的加工工艺性能。 对混
炼工艺的技术要求是 ： ①配合剂分散均匀，以
有重要的实际意义。
（） ２ 混炼原理或理论【 【 ［】 ‘ ５ 。 。。 】】
１３２ １混炼原理与技术要求 ． ．．
出操作或停放过程 中，发生 了不应有的提前
硫化 （ 或早期硫化） 现象 。喷霜是配合剂喷出
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橡胶的特种配合及其原理
橡胶是一种广泛应用的材料，因其耐用、弹性好、耐磨、耐寒、隔热隔音等特性，在制造工业、汽车工业、航空航天工业、体育健身器材、医疗器械、建筑防水材料等领域都有着广泛的应用。
橡胶作为一种化学材料，其性质与用途受到其分子结构和化学配合物的影响。
因此，通过调整橡胶的配合，可以得到不同性能的产品。
本文将介绍橡胶的特殊配合及其原理。
一、硫化橡胶
硫化是橡胶的一种处理方式，通过向橡胶中加入硫化剂，然后将其加热，可使橡胶中碳链与硫原子之间形成交联，从而带来特殊的化学和物理性质。
硫化橡胶具有较好的耐磨性、弹性、耐热性、耐油性等特性。
传统的硫化橡胶常用的硫化剂是二硫化物，如硫醇、硫代硫酸钠等，但这些硫化剂存在对人类健康、环境，以及对橡胶品质造成的影响。
为了解决传统硫化橡胶硫化剂的问题，近年来发展起来的新型硫化剂主要有环氧硫化剂、硫酰胺类硫化剂、起始剂及促进剂等。
二、碳黑增强橡胶
碳黑对于橡胶的加工和性能发挥有着至关重要的影响，其作用是作为一种加强剂，改善橡胶的机械性能、电气性能、耐久性、耐热性、防紫外线照射等方面的性能。
在橡胶工业生产
中，普遍采用的碳黑是烟碱型碳黑，其主要构成都是细小的孔道和孔壁，并通过氧化、热解、半焦等化学反应得到。
三、预交联
预交联是通过交联再生法在橡胶密炼生产中的一种新型的工艺技术，通过添加交联剂使得橡胶在密炼的时候就形成交联结构，是一种高效、省时省力的橡胶改性方法。
预交联的产品具有较为优越的物理化学性能，因此应用范围广，像汽车轮胎、工业皮带、运动鞋中都使用了预交联橡胶。
四、有机硅增强橡胶
有机硅增强橡胶工艺将有机硅与橡胶进行混合，通过交联反应进行结构优化，具有高吸水性、热稳定性、防水防潮、耐老化性、耐磨削加工性好等特点，在汽车轮胎、橡胶密封件、电线电缆等领域得到广泛应用。
目前在有机硅增强橡胶的研发上，设计出不同的有机硅结构，可以从中控制有机硅的数量和相互作用，根据不同的应用需求达到精细设计的效果。
五、其他技术
除以上介绍的技术外，还存在许多其他的橡胶特殊成份的加工方法，如高氯丁橡胶、液态表面活性剂增强橡胶、超弹性橡胶等等，每一种加工方法都有其特定的适用情况和优势。
未来的研究方向也将继续在橡胶制备技术上探索，为大众生活和工业发展提供更加优质的橡胶材料。