原材料基本特性

原材料及特性简介

一. 橡胶类:

1. 天然胶NR(Natural Rubber):

·由橡胶树浆液采收而成.

1-1.成分单体: 异戊二烯

1-2.分类:依制造方法与来源分类,相当复杂,共7类31级.

常用类别:

a.RSS(Rubber Smoked Sheets)烟片胶

如:RSS1# RSS2# RSS3# RSS4# RSS5#

其质量按数字顺序逐渐降低

b.SMR(Standard Malaysian Rubber)颗粒橡胶/标准橡胶

如: SMR5# SMR10# SMR20# SMR50#

其未位数字代表其杂质含量,第二字母为出产国. 1-3.特性:

·天然橡胶无一定熔点, 加热后慢慢软化, 到130~140℃时, 则完全软化, 以至呈熔融状态. 到达200℃左右开始分解, 到达270℃时则急剧分解.

·具有良好的弹性(-73℃变脆).

·具有非常好的机械强度.

·具有较好的气密性.

·具有极佳的吸水性.

·耐老化性能不佳.

·纯胶硫化胶耐屈挠性较好, 屈挠20万次以上才出现裂口.

这是由于天然胶的滞后损失小, 在多次变形时生热低的结果.

·天然胶具有较好的耐碱性能, 但不耐强酸.

· 天然胶具有以上良好的性能,所以可用于轮胎各个部位, 如胎面、胎体、胎侧等. 2. 合成胶(SR): · 用人工合成的方法制得的高分子弹性材料. 2-1. 丁苯胶SBR(Styrene Butadiene Rubber):

2-1-1.成分单体: 丁二烯苯乙烯.产量约占合成胶总量60%

丁二烯: 苯乙烯: 单体排列通常为无规则性：

2-1-2.分类:依制造方法分类: · Solution SBR 乳聚丁苯胶常用 · Emulstion SBR 热溶聚丁苯胶

2-1-3.常用类别: SBR1500(污染性) SBR1502(非污染性)

)

M L1+4cis%trans%Vinyl%100℃23.51270185223.512

185218133823.512

13482540753040653512

5235

SBR 1500SBR 1502SBR 1530SBR 1712SBR 9191SBR 9157SBR 9520st%

Butadiene %

SBR HS-1

·硫化曲线平坦, 胶料不易焦烧和过硫.

·耐磨性、耐热性、耐油性和耐老化性等比天然胶好.

高温耐磨性好,适用于乘用胎.

·可塑度均匀, 硫化胶硬度变化小, 加工中分子量降到一定程度后不再降低, 因而不易过炼.

·充油丁苯的加工性能好.

·丁苯胶纯胶强度低, 需加入高活性补强剂后方可使用,配合剂在橡胶中分散性差.

·滞后损失大、生热高、耐寒性也稍差,但充油后能降低生热.

·收缩大, 生胶强度低, 粘着性差.

·硫化速度慢.

·耐屈挠龟裂性比天然胶好, 但裂纹扩展速度快, 热撕性能差.

2-2. 顺丁胶BR(Butadiene Rubber):

2-2-1.成分单体: 丁二烯.产量在合成胶中仅次于SBR

2-2-2.分类:依制造中催化剂不同,有不同之异构体.

2-2-3.常用类别: BR0150(BR9000)

2-2-4.特性:

·高弹性.

·滞后损失和生热小. 由于高顺式丁二烯橡胶分子链段的运动所需要克服周围分子链的阻力和作用力小, 内磨擦小.

·低温性能好, 重要表现在玻璃化温度低, 为-105℃左右, 而天然胶为-73℃, 丁苯胶为-60℃左右. 所以掺用

顺丁胶的胎面在寒带地区仍可保持较好的使用性能.

·耐磨性能优异, 对于需耐磨的橡胶制品, 这一胶种特别适用.

·耐屈挠性优异, 耐动态裂口生成性能良好.

·填充性好, 与丁苯胶和天然胶相比, 顺丁胶可填充更多的操作油和补强填料, 有较强的炭黑润湿能力, 可

使炭黑较好的分散, 因而可保持较好的胶料性能, 这

一性能有利于降低胶料成本.

·混炼时抗破碎能力强, 在混炼过程中顺丁胶MV粘度下降的幅度比天然胶小得多, 比丁苯胶也小, 因此在

需要延长时间时, 对胶料的口型膨胀及压出速度几乎无影响.

·与其他弹性体的相容性好. 顺丁胶与天然胶、丁苯胶及氯丁胶都互容. 与丁晴胶的相容性不好.

·模内流动性好.

·水吸附性低, 低于丁苯胶及天然胶. 这一性能可使顺丁胶用于绝缘电线等需耐水的橡胶制品.

·抗伸强度与撕裂程度低, 均低于天然胶及丁苯胶, 掺用该种橡胶的轮胎胎面. 表现多不耐刺, 较易刮伤.

·主要用于轮胎工业.适用于高速,路面差,低温.耐磨性好.

2-3. 异戊橡胶IR(Isoprene Rubber):

2-3-1.成分单体: 异戊二烯

2-3-2.特性:(与NR类似)

·质量均一, 纯度高, MV、胶色、硫化速度均比较稳定. ·塑炼时间短, 混炼加工简便.

·膨胀和收缩小.

·流动性好.

·纯胶料的强伸性能低, 由于异戊橡胶生胶强度低, 挺

性差, 致使异戊橡胶的轮胎生胎存放时易变形, 造成硫

化装模困难.

·与含等量炭黑的天然胶比较, 异戊橡胶的位伸强度、定伸应力、撕裂强度较低, 硬度较小.

2-4. 三元乙丙橡胶EPDM(Ethylene Propylene Diene Trimonomer) 1).EPM(Ethylene Propylene Rubber) 乙丙胶

2-4-1.成分单体: 乙烯丙烯

为使聚合物具一定之不饱和度,在聚合时加入第三成份单体(一般n值＝25～125)

2-1)加入ENB(Ethylene Norbornene)：5-乙叉-2-降冰片烯

2-2)加入DCPD(Dicyclopentadiene) ：双环戊二烯

2-4-2.特性:

·耐老化性能:

①耐臭氧性能不但大大优于天然胶、丁苯胶、氯丁

胶等通用橡胶, 也优于耐老化性能很好的丁基胶.

②耐候性好, 能长期在阳光、潮湿、寒冷的自然环境

下使用.

③耐热性能好, 乙丙胶制品在一般情况下, 可以在

120℃的环境下长期使用,其最高使用温度为150℃.

·耐化学药品性能好, 由于乙丙橡胶缺乏极性, 不饱和度

低, 因此对各种极性化学药品, 如醇、酸、强碱、氧化剂等有较大的抗耐性, 长时间接触后性能变化不大, 因此乙丙胶可以作这此化学药品的内衬材料. · 电绝缘性及耐电晕性好. · 具有较高的弹性及好的低温性能.二. 化学配合剂: 1. 硫化剂: · 说明: 硫化剂混入橡胶中经热方式能与橡胶分子间交联, 形成三维之网状结构.

能使橡胶交联成三维网状结构之助剂称之为"加硫剂"。

2. 促进剂: · 说明: 在橡胶中配入少量之促进剂, 能大大促进橡胶与加硫剂之间之反映, 提高加硫速度, 降低加硫温度, 缩短加硫时间, 减少加硫剂之用量,同时加硫后橡胶之物理机械性能、化学性质得到相应改善. .

NR&SR...(105℃)转.

· 性质:

① 秋兰姆类:分为一硫化、二硫化、多硫化; 二硫化、多硫化可作为加硫剂, 可作为无硫磺加硫..,可13.3%)

.. ②噻唑类: 单用时硫化胶之加硫度较低, 一般与秋兰姆类并用, 可改善硫化胶之加硫度, 制得抗拉强度、定伸应力、硬度和弹性高、动态.

③次硫酰胺类: 此品为M之衍生物,具有独特之后效性.

尤其现在都用炉法炭黑,其炉法炭黑为

碱性会加快加硫速率,故大量使用此品

提升加工安全性.加工安全性:DZ＞NS＞CZ.

用此品制造之硫化胶加硫度高、物理

机械性能优良, 还有较宽之硫化平坦性

粘着性

④醛胺类:

⑤胍类: 一般用于副促进剂, 作为噻唑类及次磺酰胺类

副促进剂可提高硫化胶之抗拉强度、定伸应

力、回弹性及发热低.

.硬酯酸用

, 所得制

酰胺类

0.1~0.5基次磺酰胺

3.活化剂:

· 说明

: 配以橡胶后能增加促进剂活性, 减少促进剂用

量或缩短硫化时间之物质称为活性剂. 可分为无机活性剂和有机活性剂. · 性质:

①无机活性剂:

ZnO

.MgO 启用

4. 防老剂:

·说明: 橡胶含有不饱和基, 可进行加硫, 但也使橡胶与氧、臭氧、热及其他活性物瓜而使橡胶产生断

练或交联.这种现象称为"老化".为了制造经久耐

用之橡胶制品, 要在胶料中加入能够抑制老化现

象之物质. 这些物质称为防老剂.依防老效能分

为: 抗氧化、热老化型; 抗臭氧、抗屈曲龟裂型

防老剂.

·性质:

高, 较易

HPG佳.

最高

并用.

不易移

.佳.

.....

7F快,较

5. 补强剂:

·说明: 补强剂主要为碳黑和白烟(SiO2); 碳黑用高芳烃油、石油、天然气在空气中不完全燃烧产生之产

品; 目前为炉法碳黑为主, 90~95%用于橡胶, 期能

提高橡胶制品强度, 改善胶料加工性能,赋予制品

耐磨耗、耐撕裂等特殊性能.

·碳黑的性质:

①碳黑粒径大小及表面积: 橡胶用碳黑粒径一般在

11~550nm,测试方法有电子显微镜法、氮吸附法、大分子吸附法和碘吸附法(厂内用此法).碘吸附值越大,

粒径越小, 补强性能越高.

②碳黑的结构性:碳黑之结构性是指碳黑粒子连接成长

链并熔结在一起而形成三度空间之聚集体.其测定用

聚集体这间空隙总体积来评价,以DBP(邻苯二甲酸二

丁酯)测试, 其DBP值越大则碳黑结构越高.碳黑结构

越高则胶料粘度、定伸应力及硬度会增加, 加工性能

会改善.

③碳黑之命名:依据ASTM命名:□×○○

□: 加硫速率, N为正常; S为慢速.

×: 粒径范围分组号.

○: 编号.

与N330

10%...

,耐10%.低,较.

差.高.

部位.

耐磨碳

N220.系中

.系最低...

增塑剂: · 说明: 能改善胶料加工性能,提高柔性及抗拉强度之物质称为增塑剂,加入增塑料剂能降低粘度、

Tg 、弹性模量.增塑剂分为物理增塑剂(软化剂)及化学增塑剂(塑解剂). · 软化油: 烷烃对橡胶增塑作用大于芳香烃,芳香烃增加胶料粘合性,保持较高之强力,烷烃改善弹性和.

、BR)

CIIR)

链烷烃

不可

不可(VN 3)

·塑解剂: 通过化学作用增强生胶塑炼效果,缩短塑炼时间之物质;对制品物理机械性能无影响.塑解剂

一般分为二种: 一种是塑解剂本身受热,氧作用

产生游离基使橡胶大分子裂解; 另一种是对封

闭塑炼时生胶分子断链之端基,使其丧失活性

不再结聚.一般来说塑解剂作用随温度增高而

增大.塑解剂也可作为再生胶之再生活化剂.

9.75±0.25%.

三.骨架材料:

1. 纤维骨架材料

1-1. 绵纶(尼龙)帘线Nylon-6&NNylon-66 1-1-1.Nylon-6帘线 · 为己内酰胺聚合体.多用于TBX 胎体优点: · 强度高 · 耐疲劳性良好 · 粘着容易缺点: · 定伸应力低 · 加硫时强力损耗大 · 遇热收缩大 1-1-2.Nylon-66帘线 · 为己六酰胺聚合体.多用于缓冲层或TBX 胎体层. (与N-6比) 优点: · 熔点高,加硫时强力损耗较小 · 定伸应力略高 · 遇热收缩量略小 (与N-6比)缺点: · 生热略高 1-2. 涤纶(聚酯)帘线Polyester · 为酯类聚合体.主要用于PCR 胎体层.

聚对苯二甲酸乙二酯

优点: · 定伸应力高 · 耐水性好 · 耐热性好,遇热收缩小

CO-ST

4.禁用PVI.因为PVI 与铜结合会水解破坏胶与铜之粘合.

H81

· 耐疲劳性优缺点: ·粘着困难 · 价格较高 1-3.厂内编号方法:

□○○材质密度□:表示材质

1:Nylon 6 2:Nylon 66 3:Polyester ×:表示粗细规格1: 840D/12: 840D/23: 1260D/24: 1890D/25: 1680D/26: 1000D/27: 1500D/28: 410D/19: 其它

○○:表示密度根数/5CM 2. 金属骨架材料

2-1.胎圈钢丝(Bead Wire) 2-2.环带钢丝帘线(Steel Cord)

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