橡胶的几个概念

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1、橡胶的几个概念橡胶的几个概念绪绪 论论表征橡胶物理机械性能的指标：表征橡胶物理机械性能的指标：拉伸强度：拉伸强度：拉伸强度：拉伸强度：又称扯断强度、抗张强度，指试片拉伸至断裂时单位又称扯断强度、抗张强度，指试片拉伸至断裂时单位断面上所承受的负荷，单位为兆帕（断面上所承受的负荷，单位为兆帕（MPaMPa），以往为公斤力平方厘），以往为公斤力平方厘米（米（kgf/cm2kgf/cm2）。）。定伸应力定伸应力定伸应力定伸应力：旧称定伸强度，指试样被拉伸到一定长度时单位面积旧称定伸强度，指试样被拉伸到一定长度时单位面积所承受的负荷。计量单位同拉伸强度。常用的有所承受的负荷。计量单位同拉伸强度。常用的有

2、100100、300300和和500500定伸应力。它反映的是橡胶抵抗外力变形能力的高低。定伸应力。它反映的是橡胶抵抗外力变形能力的高低。撕裂强度：撕裂强度：撕裂强度：撕裂强度：将特殊试片（带有割口或直角形）撕裂时单位厚度所将特殊试片（带有割口或直角形）撕裂时单位厚度所承受的负荷，表示材料的抗撕裂性，单位为承受的负荷，表示材料的抗撕裂性，单位为k k/。伸长率：伸长率：伸长率：伸长率：试片拉断时，伸长部分与原长度之比叫作伸长率；用百试片拉断时，伸长部分与原长度之比叫作伸长率；用百分比表示。分比表示。永久变形永久变形永久变形永久变形：试样拉伸至断裂后，标距伸长变形不可恢复部分占原试样拉伸至断裂后

3、，标距伸长变形不可恢复部分占原始长度的百分比。在解除了外力作用并放置一定时间始长度的百分比。在解除了外力作用并放置一定时间(一般为一般为3 3分钟分钟)，以以%表示。表示。回弹性：回弹性：回弹性：回弹性：又称冲击弹性，指橡胶受冲击之后恢复原状的能力，以又称冲击弹性，指橡胶受冲击之后恢复原状的能力，以%表示。表示。硬度：硬度：硬度：硬度：表示橡胶抵抗外力压入的能力，常用邵尔硬度计测定。橡表示橡胶抵抗外力压入的能力，常用邵尔硬度计测定。橡胶的硬度范围一般在胶的硬度范围一般在2010020100之间，单位为邵氏之间，单位为邵氏A A。绪绪 论论二关于橡胶的几个概念橡胶橡胶：世界上通用的橡胶的定义引自

4、美国的国家标准：世界上通用的橡胶的定义引自美国的国家标准ASTM-D1566(America Society of Test and Material)ASTM-D1566(America Society of Test and Material)。定义。定义如下：如下：橡胶是一种材料，它在大的变形下能迅速而有力地恢复其橡胶是一种材料，它在大的变形下能迅速而有力地恢复其变形，能够被改性变形，能够被改性(硫化硫化)。改性的橡胶实质上不溶于（但。改性的橡胶实质上不溶于（但能溶脹于）沸腾的苯、甲乙酮、乙醇能溶脹于）沸腾的苯、甲乙酮、乙醇甲苯混合物等溶剂甲苯混合物等溶剂中。改性的橡胶室温下（中。改性的

5、橡胶室温下（18291829）被拉伸到原来长度的）被拉伸到原来长度的两倍并保持一分钟后除掉外力，它能在一分钟内恢复到原两倍并保持一分钟后除掉外力，它能在一分钟内恢复到原来长度的来长度的1.51.5倍以下，具有上述特征的材料称为橡胶。倍以下，具有上述特征的材料称为橡胶。注：注：1 1）橡胶是一种材料，具有特定的使用性能和加工性能，）橡胶是一种材料，具有特定的使用性能和加工性能，属有机高分子材料。属有机高分子材料。2 2）橡胶在室温下具有高弹性。）橡胶在室温下具有高弹性。3 3）橡胶能够被改性是指它能够硫化。）橡胶能够被改性是指它能够硫化。4 4）改性的橡胶即硫化胶不溶解但能溶胀。）改性的橡胶即硫

6、化胶不溶解但能溶胀。绪绪 论论生胶生胶生胶生胶：没有加入配合剂且尚未交联的橡胶。没有加入配合剂且尚未交联的橡胶。一般由线型大分子或带有支链的线型大分子构成，一般由线型大分子或带有支链的线型大分子构成，可以溶于有机溶剂。可以溶于有机溶剂。混炼胶：混炼胶：混炼胶：混炼胶：生胶与配合剂经加工混合均匀且未生胶与配合剂经加工混合均匀且未被交联的橡胶。被交联的橡胶。常用的配合剂有硫化剂、促进剂、活性剂、补强常用的配合剂有硫化剂、促进剂、活性剂、补强填充剂、防老剂等。填充剂、防老剂等。硫化胶：硫化胶：硫化胶：硫化胶：混炼胶在一定的温度、压力和时间混炼胶在一定的温度、压力和时间作用下，经交联由线型大分子变成三

7、维网状结构作用下，经交联由线型大分子变成三维网状结构而得到的橡胶。一般不溶于溶剂。而得到的橡胶。一般不溶于溶剂。绪绪 论论三橡胶工艺原理的主要内容三橡胶工艺原理的主要内容橡胶工艺原理是研究和探讨橡胶的性质、加工及应用的一门科学技术，是数学、物理、化学、高分子物理、高分子化学、化学工程等多学科得相互渗透及应用，是把基础理论应用到橡胶得加工及使用得桥梁。橡胶工艺原理讲述了由单纯的原材料变为具有特定的性能和形状的橡胶制品的过程。主要内容包括：绪绪绪绪 论论论论1.橡胶的配合橡胶的配合：根据制品的性能要求，考虑加工工艺性能和成本等因素，根据制品的性能要求，考虑加工工艺性能和成本等因素，把生胶和配合剂组

8、合在一起的过程。一般的配合体系包把生胶和配合剂组合在一起的过程。一般的配合体系包括生胶、硫化体系、补强体系、防护体系、增塑体系等。括生胶、硫化体系、补强体系、防护体系、增塑体系等。有时还包括其它一些特殊的体系如阻燃、着色、发泡、有时还包括其它一些特殊的体系如阻燃、着色、发泡、抗静电、导电等体系。抗静电、导电等体系。生胶生胶生胶生胶（或与其它高聚物并用）：母体材料或基体材料（或与其它高聚物并用）：母体材料或基体材料 硫化体系硫化体系硫化体系硫化体系：与橡胶大分子起化学作用，使橡胶由线型大分子：与橡胶大分子起化学作用，使橡胶由线型大分子变为三维网状结构，提高橡胶性能、稳定形态的体系。变为三维网状结

9、构，提高橡胶性能、稳定形态的体系。补强填充体系补强填充体系补强填充体系补强填充体系：在橡胶中加入炭黑等补强剂或其它填充剂，在橡胶中加入炭黑等补强剂或其它填充剂，或者提高其力学性能，改善工艺性能，或者降低制品成本。或者提高其力学性能，改善工艺性能，或者降低制品成本。防护体系防护体系防护体系防护体系：加入防老剂，延缓橡胶的老化，提高制品的使用加入防老剂，延缓橡胶的老化，提高制品的使用寿命。寿命。增塑体系增塑体系增塑体系增塑体系：降低制品硬度和混炼胶的粘度，改善加工工艺性：降低制品硬度和混炼胶的粘度，改善加工工艺性能。能。绪绪绪绪 论论论论2.橡胶的加工工艺过程：橡胶的加工工艺过程：无论什么橡胶制品

10、，都要经过混炼和硫化这两无论什么橡胶制品，都要经过混炼和硫化这两个过程。对许多橡胶制品，如胶管、胶带、轮个过程。对许多橡胶制品，如胶管、胶带、轮胎等，还需经过压延、压出这两个过程，对门胎等，还需经过压延、压出这两个过程，对门尼粘度比较高的生胶，还要塑炼。因此，橡胶尼粘度比较高的生胶，还要塑炼。因此，橡胶加工中最基础、最重要的加工过程包括以下几加工中最基础、最重要的加工过程包括以下几个阶段：个阶段：1 1）塑炼塑炼塑炼塑炼：降低生胶的分子量，增加塑性，提高可加工降低生胶的分子量，增加塑性，提高可加工性。性。2 2）混炼混炼混炼混炼：使配方中各个组分混合均匀，制成混炼胶。使配方中各个组分混合均匀，

11、制成混炼胶。3 3）压出压出压出压出：混炼胶通过口型压出各种断面的半成品的过混炼胶通过口型压出各种断面的半成品的过程，如内胎、胎面、胎侧、胶管等。程，如内胎、胎面、胎侧、胶管等。4 4）硫化硫化硫化硫化：橡胶加工的最后一道工序，通过一定的温度、橡胶加工的最后一道工序，通过一定的温度、压力和时间后，使橡胶大分子发生化学反应产生交联的压力和时间后，使橡胶大分子发生化学反应产生交联的过程。过程。绪绪 论论四橡胶的发展历史四橡胶的发展历史1 1天然橡胶的发展历史天然橡胶的发展历史天然橡胶的发展历史天然橡胶的发展历史 考古发现，人类在考古发现，人类在1111世纪就开始使用橡胶世纪就开始使用橡胶在南美制造

12、橡胶球、橡胶鞋及橡在南美制造橡胶球、橡胶鞋及橡胶瓶。胶瓶。14931493年年14961496年哥仑布发现新美洲大陆时，发现海地岛上土人玩的球年哥仑布发现新美洲大陆时，发现海地岛上土人玩的球能从地上弹起来，此后，欧洲人才知道橡胶的这种性质。能从地上弹起来，此后，欧洲人才知道橡胶的这种性质。17351735年，法国科学年，法国科学家家CondamineCondamine参加南美洲科考，带回了最早的橡胶制品。直到参加南美洲科考，带回了最早的橡胶制品。直到18231823年，英国年，英国人马辛托希创办了世界上第一个橡胶厂，生产防水布，这是橡胶工业的开始。人马辛托希创办了世界上第一个橡胶厂，生产防水布

13、，这是橡胶工业的开始。18391839年，年，GoodyearGoodyear发明了硫化发明了硫化 ，这两项发明为橡胶工业的发展奠定了基础。，这两项发明为橡胶工业的发展奠定了基础。18621862年，年，HoncockHoncock发明了双辊机发明了双辊机 18761876年，英国开始在东南亚殖民地国家种植橡胶树年，英国开始在东南亚殖民地国家种植橡胶树 18881888年，年，DunlopDunlop发明了充气轮胎发明了充气轮胎 19041904年，发现硫化活化剂年，发现硫化活化剂ZnOZnO，炭黑可以补强，炭黑可以补强 19061906年，发现促进剂苯胺年，发现促进剂苯胺 19211921年

14、，发现促进剂年，发现促进剂D D，从此橡胶工业得到迅速发展。，从此橡胶工业得到迅速发展。绪绪 论论2 2合成橡胶的发展历史合成橡胶的发展历史合成橡胶的发展历史合成橡胶的发展历史（1 1）对天然橡胶的剖析和仿制）对天然橡胶的剖析和仿制）对天然橡胶的剖析和仿制）对天然橡胶的剖析和仿制 18201820年，法拉第明确了橡胶由年，法拉第明确了橡胶由C C和和H H组成；组成；18601860年，威廉姆斯年，威廉姆斯（WilliamsWilliams）发现橡胶经蒸馏可产生异戊二烯化合物，并认为它是橡）发现橡胶经蒸馏可产生异戊二烯化合物，并认为它是橡胶的基本化学组成；胶的基本化学组成；18751875年，

15、鲍查达（年，鲍查达（BouchardatBouchardat）认为异戊二烯能）认为异戊二烯能合成出类似橡胶的物质，这是最早的关于人工合成橡胶的报道。合成出类似橡胶的物质，这是最早的关于人工合成橡胶的报道。（2 2）合成橡胶的诞生、建立与发展）合成橡胶的诞生、建立与发展）合成橡胶的诞生、建立与发展）合成橡胶的诞生、建立与发展 18811881年霍夫曼用年霍夫曼用1 1，3-3-戊二烯合成橡胶；戊二烯合成橡胶；19001900年，前苏联孔达科夫用年，前苏联孔达科夫用2 2，3-3-二甲基二甲基-1-1，3-3-丁二烯合成出橡胶；丁二烯合成出橡胶；19291929年，美国齐柯尔（年，美国齐柯尔（Th

16、iokolThiokol）公司生产了聚硫系合成橡胶；）公司生产了聚硫系合成橡胶；19311931年，美国年，美国Du PontDu Pont公司生产公司生产CRCR；19321932年前苏联工业生产了丁钠橡胶后，年前苏联工业生产了丁钠橡胶后，相继生产的合成橡胶有相继生产的合成橡胶有SBRSBR（19351935年德国年德国FarbonFarbon公司）、公司）、NBRNBR（19371937年德国年德国FarbonFarbon公司）；公司）；5050年代，年代，ZeiglerZeiglerNattaNatta发现了定向聚合，导致发现了定向聚合，导致了橡胶工业的新飞跃，出现了了橡胶工业的新飞跃，

17、出现了BRBR（19601960年美国年美国PhillipsPhillips公司）、公司）、EPDMEPDM（19601960年意大利年意大利MontedisonMontedison公司）、公司）、IRIR等新胶种，等新胶种，1965197319651973年间出现了热塑性弹性体。年间出现了热塑性弹性体。绪绪 论论3 3国内橡胶工业的发展概况国内橡胶工业的发展概况国内橡胶工业的发展概况国内橡胶工业的发展概况我国从我国从19041904年开始在雷州半岛等地种植年开始在雷州半岛等地种植NRNR，5050年代将橡年代将橡胶树北移种植成功，并在云南、广西等地大面积种植，现胶树北移种植成功，并在云南、广

18、西等地大面积种植，现在，我国在，我国NRNR产量占世界第四位。产量占世界第四位。19151915年，在广州建立第一个橡胶加工厂年，在广州建立第一个橡胶加工厂广州兄弟创制树广州兄弟创制树胶公司，生产鞋底胶公司，生产鞋底19191919年，在上海建立清和橡皮工厂年，在上海建立清和橡皮工厂19271927年，在上海建立正泰橡胶厂，生产胶鞋年，在上海建立正泰橡胶厂，生产胶鞋19281928年，建立大中华橡胶厂，生产胶鞋年，建立大中华橡胶厂，生产胶鞋19371937年，日本在青岛建立现在的青岛橡胶二厂年，日本在青岛建立现在的青岛橡胶二厂我国从我国从19581958年开始合成橡胶，国产第一块合成胶是四川长

19、年开始合成橡胶，国产第一块合成胶是四川长寿化工厂于寿化工厂于19581958年生产的年生产的CRCR，19601960年兰州化工厂生产年兰州化工厂生产SBRSBR，19621962年兰化生产年兰化生产NBRNBR。目前国内几家大石化如燕山。目前国内几家大石化如燕山石化、兰州石化、齐鲁石化等均生产合成橡胶，通用的合石化、兰州石化、齐鲁石化等均生产合成橡胶，通用的合成橡胶除了成橡胶除了IIRIIR外，其它均能生产。外，其它均能生产。绪绪绪绪 论论论论我国橡胶工业从我国橡胶工业从5050年代后开始飞速发展，逐渐形成了以上年代后开始飞速发展，逐渐形成了以上海的正泰、大中华，青岛的橡胶二厂，黑龙江的桦林

20、橡胶海的正泰、大中华，青岛的橡胶二厂，黑龙江的桦林橡胶厂为中心的橡胶工业格局号称橡胶界的四大家族。其中正厂为中心的橡胶工业格局号称橡胶界的四大家族。其中正泰、大中华生产胶鞋、胶带，胶二和桦林生产轮胎。到泰、大中华生产胶鞋、胶带，胶二和桦林生产轮胎。到19901990年止，全国县级以上的橡胶企业就有年止，全国县级以上的橡胶企业就有10001000多家，产多家，产值值180180亿元，约占全国工业总产值的亿元，约占全国工业总产值的1.5%,1.5%,约占化工工业约占化工工业总产值的总产值的25%25%。9090年代，我国橡胶工业得到了蓬勃发展，年代，我国橡胶工业得到了蓬勃发展，个体、私营橡胶企业如

21、雨后春笋般发展起来，仅山东省大个体、私营橡胶企业如雨后春笋般发展起来，仅山东省大小橡胶企业就有小橡胶企业就有10001000多家，青岛市有几百家，多家，青岛市有几百家，9696年以后由年以后由于受气候等因素的影响，世界于受气候等因素的影响，世界NRNR的产量锐减，致使的产量锐减，致使NRNR的的价格飞涨，橡胶工业的发展受到一定程度的影响，但在国价格飞涨，橡胶工业的发展受到一定程度的影响，但在国内工业总产值、化工工业总产值中仍然占有相当比重。橡内工业总产值、化工工业总产值中仍然占有相当比重。橡胶企业主要集中在北京、上海、山东、沈阳、贵阳、重庆、胶企业主要集中在北京、上海、山东、沈阳、贵阳、重庆、

22、牡丹江等地。牡丹江等地。绪绪绪绪 论论论论五橡胶的用途五橡胶的用途五橡胶的用途五橡胶的用途橡胶的用途非常广泛，在交通运输、建筑、电子、石油化橡胶的用途非常广泛，在交通运输、建筑、电子、石油化工、农业、机械、军事、医疗等各个工业部门以及信息产工、农业、机械、军事、医疗等各个工业部门以及信息产业都获得了广泛的应用。业都获得了广泛的应用。橡胶的最大用途是在于作轮胎，包括各种轿车胎、载重胎、橡胶的最大用途是在于作轮胎，包括各种轿车胎、载重胎、力车胎、工程胎、飞机轮胎、炮车胎等，一辆汽车约需要力车胎、工程胎、飞机轮胎、炮车胎等，一辆汽车约需要240Kg240Kg橡胶，一艘轮船约需要橡胶，一艘轮船约需要6

23、0706070吨橡胶，一架飞机需吨橡胶，一架飞机需要要600kg600kg橡胶，一门高射炮约需要橡胶，一门高射炮约需要86Kg86Kg橡胶。橡胶。橡胶的第二大用途是作胶管、胶带、胶鞋等制品，另外如橡胶的第二大用途是作胶管、胶带、胶鞋等制品，另外如密封制品、轮船护弦、拦水坝、减震制品、人造器官、粘密封制品、轮船护弦、拦水坝、减震制品、人造器官、粘合剂等，范围非常广泛。有些制品虽然不大，但作用却非合剂等，范围非常广泛。有些制品虽然不大，但作用却非常重要，如美国常重要，如美国“挑战者挑战者”号航天飞机因密封圈失灵而导号航天飞机因密封圈失灵而导致航天史上的重大悲惨事件。致航天史上的重大悲惨事件。绪绪

24、论论六橡胶工艺原理的学习方法及主六橡胶工艺原理的学习方法及主要参考资料要参考资料橡胶工艺原理课理论性不是很强，经验总结比较多，不需橡胶工艺原理课理论性不是很强，经验总结比较多，不需要死记硬背，它与实际的联系比较紧密，所以学习时一定要死记硬背，它与实际的联系比较紧密，所以学习时一定要与实际相结合，要与实际相结合，有条件的话多到工厂生产第一线学习参有条件的话多到工厂生产第一线学习参观观。重点掌握生胶的性能特点与用途，橡胶的配合，橡胶。重点掌握生胶的性能特点与用途，橡胶的配合，橡胶的加工，对常见的专业术语要能够理解，要学会查阅文献的加工，对常见的专业术语要能够理解，要学会查阅文献资料。最终目的是要运

25、用所学的理论知识，借助已有的工资料。最终目的是要运用所学的理论知识，借助已有的工具和资料，根据产品的性能要求，设计配方，加工制造出具和资料，根据产品的性能要求，设计配方，加工制造出合格的产品。另一方面，能运用所学的知识，分析解决生合格的产品。另一方面，能运用所学的知识，分析解决生产中遇到的实际问题。产中遇到的实际问题。lxvoip主要参考资料：1 1文摘性文摘性文摘性文摘性（1 1）中国化工文摘（季刊）；（）中国化工文摘（季刊）；（2 2）化学文摘（）化学文摘（Chemical Chemical AbstractAbstract）（）（CACA）；（）；（3 3）PAPRA AbstractP

26、APRA Abstract英国塑料橡胶协英国塑料橡胶协会文摘；（会文摘；（4 4）日本科技文献速报；（）日本科技文献速报；（5 5）橡胶文摘；）橡胶文摘；2 2中文刊物中文刊物中文刊物中文刊物（1 1）橡胶工业（月刊）（北京橡胶设计院）；（）橡胶工业（月刊）（北京橡胶设计院）；（2 2）合成）合成橡胶工业（双月刊）（兰化）；（橡胶工业（双月刊）（兰化）；（3 3）特种橡胶制品；）特种橡胶制品；（4 4）橡胶参考资料；（）橡胶参考资料；（5 5）橡胶译丛；（）橡胶译丛；（6 6）胶带工业；）胶带工业；（7 7）乳胶工业；（）乳胶工业；（8 8）炭黑工业；等）炭黑工业；等3 3主要外文刊物主要外文刊物主要外文刊物主要外文刊物（1 1）Rubber Chemistry and TechnologyRubber Chemistry and Technology（2 2）协会志）协会志