橡膠加工工藝學復習及答案.doc

《橡膠加工工藝學復習及答案.doc》由會員分享，可在線閱讀，更多相關《橡膠加工工藝學復習及答案.doc（12頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

緒論 1. 橡膠材料的定義、基本特點、應用領域 橡膠材料的定義：橡膠是高分子材料的一種； 常溫下的高彈性是橡膠材料的獨有特征．是其他任何材料所不具備的，因此橡膠也被稱為彈性體 基本特點：（1）具有高彈性（2）具有粘彈性（3）具有緩沖減震作用（4）具有電絕緣性 （5）具有溫度依賴性（6）具有老化現(xiàn)象（7）必須進行硫化 應用領域：交通運輸、建筑、電子、石油化工、農(nóng)業(yè)、機械、軍事、醫(yī)療等各個工業(yè)部門以及信息產(chǎn)業(yè) 2．相關概念：橡膠、生膠、混煉膠、硫化膠 橡膠：橡膠是一種材料，具有特定的使用性能和加工性能，屬有機高分子材料 生膠: 沒有加入配合劑且尚未交聯(lián)的橡膠。 一般由線型大分子或帶有支鏈的線型大分子構(gòu)成，可以溶于有機溶劑。 混煉膠 ：生膠與配合劑經(jīng)加工混合均勻且未被交聯(lián)的橡膠。常用的配合劑有硫化劑、促進劑、活性劑、補強填充劑、防老劑等。 硫化膠 ：混煉膠在一定的溫度、壓力和時間作用下，經(jīng)交聯(lián)由線型大分子變成三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)而得到的橡膠。一般不溶于溶劑。 第一章 生膠 1. 橡膠的分類：按照來源、形態(tài)、交聯(lián)方式、化學結(jié)構(gòu)分 （1）按來源與用途分天然橡膠，合成橡膠（2）按外觀形態(tài)分固體，液體，粉末橡膠（3）按交聯(lián)方式分化學交聯(lián)的傳統(tǒng)橡膠，熱塑性彈性體（4）按化學結(jié)構(gòu)分碳鏈橡膠，雜鏈橡膠 2. 天然橡膠與合成橡膠在品種、產(chǎn)量、性能和用途上的對比 生膠類型 品種 產(chǎn)量 性能 用途寬廣 天然橡膠 較少 較低 綜合性能好 較窄 合成橡膠 較多 較高 特種性能好 較廣 3. 天然橡膠（NR）：分子結(jié)構(gòu)、自補強性（原因）、性能（非極性、耐寒、耐熱、彈性、機械性能、絕緣性好、化學性能等） 分子結(jié)構(gòu)： 自補強性：在不加補強劑的條件下，橡膠能結(jié)晶或在拉伸過程中取向結(jié)晶，晶粒分布于無定形的橡膠中起物理交聯(lián)點的作用，使本身的強度提高的性質(zhì)。 天然橡膠的性能：（1）耐寒性好（2）耐熱性不是很好（3）彈性較高，在通用膠中僅次于順丁橡膠（4）機械強度高（斯格林強度：未硫化橡膠的拉伸強度）(5)是非極性物質(zhì)，是一種較好的絕緣材料(6)良好的耐化學藥品性及一般溶劑作用，耐稀酸、稀堿，不耐濃酸、油，耐水性差(7)NR中有雙鍵，能夠與自由基、氧、過氧化物、紫外光及自由基抑制劑反應; NR中有甲基（供電基），使雙鍵的電子云密度增加，α-H的活性大，使NR更易反應（易老化、硫化速度快）。 4. 聚丁二烯橡膠（順丁膠、BR）：結(jié)構(gòu)、特性（不飽和、非極性、耐寒性好、彈性、耐磨性等，無自補強性，強度低） 分子結(jié)構(gòu)： 特性(1)不飽和性橡膠，可與硫磺及氧起反應，化學活性較NR 低，耐熱耐老化性較NR好。(2)非極性橡膠，耐油性差(3)結(jié)晶性橡膠，無自補強作用，強度低 (4)彈性高（最高）；耐低溫（Tg= –105℃）；耐磨（Tg有關）；生熱小(5)加工性能差（對溫度敏感，溫度高則易 脫輥）， 不耐撕裂，粘著性差，抗?jié)窕圆患眩?）較易冷流 5. 丁苯橡膠（SBR）：丁二烯、苯乙烯共聚而成；特性（不飽和、非極性、耐氣透性、耐磨性等） 丁二烯和苯乙烯（70：30）的共聚物。為淺黃褐色彈性體 分子結(jié)構(gòu)： 特性：（1）不飽和性橡膠，化學活性較NR 低，硫化速度較慢，耐熱耐老化性較好。 （2）非極性橡膠，耐油性差（比NR 稍好）（3）非結(jié)晶性橡膠，無自補強性，純膠強度為 1.4~3.0 MPa，因此需用炭黑補強 。（4）耐磨性，耐氣透性良好（5）彈性低，耐寒性，自粘性差，生熱大，加工收縮性大。充油后能降低生熱，加工性能好。另外，SBR不易過煉，可塑度均勻。 6. 聚異戊二烯橡膠（異戊橡膠，IR）：合成天然橡膠 根據(jù)所用催化劑的不同分為鈦型（高順式）和鋰型（中順式）。 性能（與NR相比）：（1）硫化速度較慢，硫化膠的拉伸強度、定伸應力、撕裂強度和硬度等均較低，而扯斷伸長率較大。彈性較好、生熱小、 抗龜裂性好。（2）耐水性、電絕緣性及耐老化性比NR好（3）易于塑煉，流動性優(yōu)于NR，但對填料的分散性及粘著性比NR差。 7. 乙丙橡膠：特性（耐腐蝕、化學穩(wěn)定性、電絕緣性等）、二元乙丙橡膠（EPM）需如何硫化？ 分子結(jié)構(gòu)式： 特性：（1）飽和性橡膠，耐熱、耐老化、耐化學腐蝕性優(yōu)秀，化學穩(wěn)定性極高。 （2）非極性橡膠，耐油性差。（3）非結(jié)晶性橡膠，無自補強性，需補強 。（4）彈性好(僅次于NR，BR)，耐沖擊性能好(分子上為單鍵)，耐熱水（5）電絕緣性相當好(5)可用硫磺來硫化，也可用過氧化物來硫化，但二元乙丙橡膠只能用過氧化物來硫化。（6）硫化速度慢，與其他不飽和橡膠并用難，自粘性及互粘性 較差，加工性能不好 8. 丁基橡膠（IIR）：哪兩種單體共聚、特性 IIR由異丁烯與少量異戊二烯單體在低溫下（約-100 ℃）共聚而成。呈白色或灰白色半透明狀 分子結(jié)構(gòu) 特性：（1）飽和性橡膠，耐熱、耐臭氧、耐化學腐蝕性能優(yōu)良。（2）非極性橡膠，耐油性差。（3）結(jié)構(gòu)較規(guī)整，伸長時能結(jié)晶（Tg= - 65 ℃）強度較高。（4）具有優(yōu)異的氣密性 （5）良好的絕緣性能（體積電阻大），減震消音（6）硫化速度慢（雙鍵少），并用性能差， 粘著性差，易生熱 ，彈性較小。 9. 氯丁橡膠（CR）、不飽和、極性橡膠，硫化（金屬氧化物） 分子結(jié)構(gòu) 特性 （1）不飽和性橡膠，化學性質(zhì)穩(wěn)定，耐老化性能優(yōu)良。（2）極性橡膠，耐油耐溶劑性能優(yōu)良，氣密性、粘著性好，有導電性。（3）易結(jié)晶性（Tg=-43℃），有自補強作用，有自熄性，阻燃，貯存穩(wěn)定性差，對溫度敏感，需用金屬氧化物（ZnO、MgO）來硫化。 (4)彈性較低，耐寒性較差，低溫使用不理想。（極性橡膠共同點） 10. 丁腈橡膠（NBR）：丁二烯、丙烯腈共聚而成 分子結(jié)構(gòu) 特性；（1）非結(jié)晶、不飽和的極性橡膠，強度低。（2）優(yōu)異的耐油、耐溶劑性。（3）耐熱，耐老化，耐磨性較好。（4）耐氣透性良好（有極性的緣故），但電絕緣性不好，屬于半導體 （5）彈性、耐寒性、耐屈撓性、抗撕裂性較差 11. 硅橡膠（Q）：使用的溫度范圍、無毒無味、相當好的穩(wěn)定性、硫化方式；氟橡膠耐發(fā)煙硫酸 .性能1）非碳鏈飽和性橡膠，能結(jié)晶，彈性、耐寒性、耐熱性、耐老化性及耐腐蝕性好。 硅橡膠是所有橡膠中使用溫度范圍最寬的。（2）無毒無味，具有生理惰性，有相當好的穩(wěn)定性。（3）強力低，耐酸堿性不好，需用白炭黑補強，不能用硫黃硫化，而是用過氧化物進行交聯(lián)。 氟橡膠（FPM） 特性（1）為結(jié)晶性、飽和、極性的橡膠，耐熱性（300℃），耐化學腐蝕性，耐油性較好，是唯一能耐發(fā)煙 H2SO4的橡膠。（2）需用過氧化物、有機胺及其衍生物來硫化。（3）氣密性與IIR相近。 （4）彈性、耐寒性較差，機械強度不高 12. 聚氨酯橡膠（U）聚氨基甲酸酯橡膠的總稱，耐磨性最好 聚氨酯橡膠（U）是聚氨基甲酸酯橡膠的總稱，它由聚酯（或聚醚）與二異氰酸酯類化合物縮聚而成。 結(jié)構(gòu)式： 性能（2）飽和性橡膠，拉伸強度高（27.5～41.2 MPa），耐磨性最好。（2）耐油，耐氧化，耐臭氧，耐寒性能好，氣密性僅次于IIR。 13. 丙烯酸酯橡膠（ACM）（耐熱、耐油） 丙烯酸酯橡膠是由丙烯腈與其它不飽和單體共聚而制得，常見的品種是丙烯酸丁酯與丙烯腈的共聚物 結(jié)構(gòu)式 性能：具有飽和性與極性橡膠的共同特性，最大的特點是兼有優(yōu)越的耐熱和耐油性；但耐寒性、耐水性差。 14. 氯醚橡膠的特性（耐寒、耐油） 氯醚橡膠指側(cè)基上含有氯的聚醚型橡膠，由環(huán)氧氯丙烷均聚或與環(huán)氧乙烷共聚而得。 均聚物:CO 共聚物:ECO 性能：極性橡膠，具有良好的彈性、耐寒性、耐油性、耐熱性以及良好的氣密性、粘著力和自熄性，為目前兼有耐寒和耐油性最好的一種橡膠。但強度較低，耐磨性差，且不能用硫磺來硫化。 15. 熱塑性彈性體的概念、性能 概念：指在常溫下具有橡膠的彈性，在高溫下又能塑化成型的一類聚合物（介于塑料與橡膠之間的材料）。 性能（1）既有橡膠性質(zhì)又有塑料性質(zhì)。（2）不需硫化，不加補強劑也有相當高強度（PS的締合作用），若添加補強劑可進一步提高硬度和耐磨性。（3）可用加工塑料的設備來進行加工。（4）耐熱、耐老化性能不好。 16．粉末橡膠、硫化膠粉、再生膠的概念 粉末橡膠：指粒徑在1毫米以下的粉末狀橡膠。硫化膠粉：指廢舊橡膠制品和硫化膠的 邊角廢料經(jīng)粉碎加工處理而得到的粉末狀橡膠材料。 再生膠：再生膠是指將廢舊的橡膠制品和硫化膠的邊角廢料經(jīng)加工處理后，去掉硫化膠的彈性而恢復塑性和粘性，使其重新獲得與生膠混合和硫化能力的材料。 第二章 硫化體系配合劑 1. 硫磺主要用于哪些生膠的硫化，溶解特性。 主要用于NR和二烯類通用合成橡膠 溶解特性：①溶解度隨膠種而異，②溶解度隨溫度升高而增大 2. 噴硫、危害及其防治。 噴硫：過量的硫黃析出膠料表面形成結(jié)晶。 危害：降低膠料表面的粘著力，影響與其它部件的粘合強度，給生產(chǎn)帶來困難； 同時影響制品外觀，成為質(zhì)量缺陷。 防治：在盡可能低的溫度下或至少在硫黃的熔點以下縮短時間且要混煉均勻；在膠料中配用再生膠；加硫黃之前先加入某些軟化劑；使用槽法炭黑；硫黃和硒并用均可減少噴硫，采用不溶性硫黃是消除噴硫的最可靠方法。 3. 硫磺硫化交聯(lián)鍵的類型，各自的特點。 交聯(lián)鍵類型 結(jié) 構(gòu) 鍵能（kJ/mol） 性能 單硫鍵 —C—S—C— 227 耐熱，耐老化性能較好 拉伸性能，耐疲勞性能較差 雙硫鍵 —C—S2—C— 167 多硫鍵 —C—SX—C— 115 機械強度高，耐疲勞性 好，耐熱耐老化性能差 4. 有機過氧化物主要用于哪些橡膠的硫化？ 有機過氧化物指分子中含有過氧化基團（-O-O-）的化合物， 主要適用于飽和橡膠如硅橡膠，乙丙橡膠，氟橡膠等。 5. 焦燒的概念、產(chǎn)生的原因、預防的方法。 焦燒：指膠料在硫化前的加工操作或停放過程中出現(xiàn)的早期硫化現(xiàn)象。 產(chǎn)生的原因：(1)配方設計不當，硫化體系配置失衡，硫化劑、促進劑用量超常。 (2)對某些需要塑煉的膠種，塑煉未達要求，可塑性太低，膠質(zhì)過硬，導致煉膠時急劇升溫。煉膠機或其它輥筒裝置(如返煉機、壓延機)輥溫太高，冷卻不夠，也可能導致現(xiàn)場焦燒。 (3)混煉膠卸料時出片太厚，散熱不佳，或未經(jīng)冷卻，即倉促堆積存放，加上庫房通風不良、氣溫過高等因素，造成熱量積累，這樣也會引發(fā)焦燒。 (4)膠料存放過程中管理不善，在剩余焦燒時間用盡之后，仍堆放不用，出現(xiàn)自然焦燒。 預防的方法：(1)膠料的設計要適宜、合理，如促進劑盡可能采取 多種并用方式。抑制焦燒。為適應高溫、高壓、高速煉膠工藝，在配方中還可配用適量(0.3～0.5份) 的防焦劑。 (2)加強煉膠及后續(xù)工序中對膠料的冷卻措施，主要 通過嚴控機溫、輥溫及保證有充沛的冷卻水循環(huán)，使操作溫度不逾越焦燒臨界點。 (3)重視膠料半成品的管理，每批料應有流水卡跟隨，貫徹“先進先出”的存庫原則，并規(guī)定每車料的最長留庫時間，不得超越。庫房應有良好的通風條件。 6. 防焦劑（硫化延遲劑）的概念。 概念：能抑制產(chǎn)生早期硫化的化學藥品，稱為防焦劑或硫化遲延劑。 第三章 補強填充劑 1. 填料的分類 按作用分：補強劑，填充劑 按顏色分：黑色填料，非黑色填料 按來源分：有機填料，無機填料 按形狀分：粒狀填料，樹脂填料，纖維填料 2. 影響炭黑補強性能的三個因素。 （1）炭黑粒子的化學活性和表面化學性質(zhì) （2）炭黑粒子的大小 （3）炭黑粒子的結(jié)構(gòu)性 3. 炭黑的用量對補強性的影響。 炭黑用量對補強性的影響表現(xiàn)在： （1）硬度、定伸應力和生熱性等，隨炭黑增量出現(xiàn)單調(diào)增大 （2）回彈性，伸長率等隨炭黑增量出現(xiàn)單調(diào)下降； （3）抗張強度，撕裂強度及耐磨耗性等隨炭黑增量出現(xiàn)最大值 4. 白炭黑硫化膠的主要特點。 白炭黑硫化膠的主要特點是：具有較高的拉伸強度和撕裂強度，生熱低，耐熱性和電絕緣性好，但永久變形大，硬度較高。且白炭黑有遲延硫化作用 5. 常見的礦質(zhì)填充劑及其應用。 （1）碳酸鈣（CaCO3）廣泛用于非輪胎系統(tǒng) （2）陶土（高嶺土粘土、瓷土 ）廣泛用于非輪胎系統(tǒng) （3）碳酸鎂(MgCO3) 可作半透明，透明橡膠制品及體育用品的填料， （4）硫酸鋇（BaSO4）廣泛用作填充劑及著色劑 （5）其它類型礦質(zhì)填料: 滑石粉,立德粉(鋅鋇白),石膏,石棉粉,鈦白粉（TiO2）,三氧化二鐵氧化鋅,氧化鎂等 第四章 軟化劑與增塑劑 1. 苯胺點的概念 概念:相同體積的石油系增塑劑和苯胺相互溶解時的最低溫度 2. 軟化劑、增塑劑的區(qū)別。 軟化劑為非極性物質(zhì)，來源于天然物質(zhì)，常用于非極性橡膠中。 增塑劑為極性物質(zhì)，多數(shù)是人工合成產(chǎn)物，多半用于極性橡膠和塑料中. 3. 軟化增塑劑增塑的本質(zhì)是？ 增塑的本質(zhì)是橡膠被增塑劑稀釋 4. 判斷軟化增塑劑與橡膠分子間互溶性的基本原則有哪些？ (1) .溶解度參數(shù)相近相溶 (2)相似相溶或同類相溶 (3)溶劑化效應 第五章 防老劑 1. 橡膠老化的實質(zhì)是什么？ 橡膠老化的實質(zhì)是橡膠分子結(jié)構(gòu)在各種外界因素的作用下發(fā)生了變化 2. 造成橡膠老化的因素。 （1）化學因素 （2）物理因素 （3）生物因素 3. 產(chǎn)生臭氧龜裂的兩個因素。 產(chǎn)生臭氧龜裂的兩個因素：形變、臭氧 4. 疲勞老化過程的實質(zhì)。 疲勞老化過程實質(zhì)上是由機械力、氧化、臭氧化三種因素的綜合作用而產(chǎn)生的 5. 醛胺類防老劑、防4010（CPPD）的特性 防AH ：優(yōu)良的抗熱氧作用,可作NBR的增塑增粘劑。 防AP：抗熱氧性能良好 。 此類防老劑對臭氧龜裂和屈撓龜裂無防護效應 防4010（CPPD）： “全能的防老劑” 6. 胺類、酚類、雜環(huán)類防老劑分別屬于何種抗氧劑 胺類: 斷鏈型抗氧劑 酚類: 斷鏈型抗氧劑 雜環(huán)類:阻止型抗氧劑 7. 防老劑的并用：加和效應、協(xié)同效應（雜協(xié)同效應、均協(xié)同效應） 加和效應：指兩種或兩種以上的防老劑并用時，抗氧作用具有加和性 協(xié)同效應：指兩種或兩種以上的防老劑并用時，總效應超過單獨加和效應 。 雜協(xié)同效應:當將胺類或酚類防老劑和含硫、磷或雜環(huán)防老劑并用時會產(chǎn)生協(xié)同效應 均協(xié)同效應:兩種或兩種以上的以相同機理起作用的防老劑并用所產(chǎn)生的協(xié)同效應 8. 防老劑選用的原則 (1).橡膠制品的使用條件及引起老化的因素 (2)考慮所采用橡膠及配合劑的性質(zhì) (3)加工過程中工藝條件的影響 (4)考慮對防老劑本身性質(zhì)的選擇 (5)防老劑的配合 (6)防老劑的用量 第六章 配方設計 1. 配方設計工作者應掌握的知識有哪些？ ①橡膠工業(yè)所使用的生膠和原材料的特性及物理化學反應的知識。 ②生產(chǎn)設備、生產(chǎn)方法及原理的知識。 ③產(chǎn)品結(jié)構(gòu)及使用條件的知識。 ④國內(nèi)外技術(shù)發(fā)展情況的知識。 ⑤原材料的來源，價格的知識等。 2. 橡膠配方的表示方法有哪些？ （1）質(zhì)量份數(shù) （2）質(zhì)量百分數(shù) （3）體積百分數(shù) 3. 各種配方的換算關系（要會計算） 配方組分質(zhì)量百分數(shù)= 基本配方中組分的質(zhì)量份數(shù)/基本配方總質(zhì)量份數(shù) 配方組分體積=基本配方中組分的質(zhì)量份數(shù)/該組分的密度 配方組分體積百分數(shù)= 配方組分體積/配方膠料總體積 換算系數(shù)=煉膠機的容量（Kg）/基本配方總質(zhì)量份數(shù) 配方組分生產(chǎn)配方=基本配方中組分的質(zhì)量份數(shù)換算系數(shù) 第七章 塑煉 1. 是否所有的生膠都需要塑煉？哪些橡膠可以不用塑煉？ 不是，流動性好的橡膠可以不用塑煉，如硅橡膠 2. 橡膠增塑的方法有哪些？ 物理方法：加入增塑劑 化學方法：化學塑解劑 機械增塑法：開煉機塑煉，密煉機塑煉，螺桿塑煉機塑煉 3. 低溫下塑煉時，生膠需具備哪些條件？ （1）大分子鏈中有較弱的化學鍵 （2）大分子鏈中易受到機械力的作用 （3）大分子鏈中易受到機械力的作用 （4）大分子鏈生成的氫過氧化物分解時應導致大分子鏈斷裂而不是交聯(lián) 第八章 混煉 1. 母煉膠的概念 母煉膠：某些配合劑以較大的劑量預先與生膠混煉在一起制成簡單組分的混合物料 2. 生膠混煉時常見的流動狀態(tài)有哪些？ （1）不能緊包前輥 （2）緊包前輥 （3）脫輥——出兜 （4）粘流態(tài)包輥 3. 結(jié)合橡膠的概念、形成原因。 概念：混煉時，橡膠分子能與活性填料（主要是炭黑）的粒子結(jié)合生成不溶性的炭黑—橡膠凝膠，稱為結(jié)合橡膠。 形成原因：①橡膠分子通過范德華力吸附在炭黑表面顆粒上。 ②煉膠時橡膠分子斷裂形成的游離基與炭黑粒子表面的活性部位結(jié)合而成。 ③煉膠時炭黑附聚物破裂后生成活性的新表面直接與橡膠分子反應而結(jié)合。 ④橡膠分子纏結(jié)在已與炭黑粒子結(jié)合的橡膠分子中，或與之發(fā)生交聯(lián)作用，形成結(jié)構(gòu)復雜的結(jié)合橡膠。 4. 混煉膠的概念 概念：混煉膠是由粉狀配合劑分散于生膠中組成的多相，具有動力學穩(wěn)定性，不具有熱力學穩(wěn)定性 5. 混煉時加料的順序。 一般原則：（1）用量少，難分散的配合劑先加（2）用量大，易分散的后加 （3）為了防止焦燒，硫黃和超速促進劑一般都放在最后加入 第九章 1. 壓延過程 是物料在壓延機輥筒的擠壓力作用下發(fā)生塑性流動變形的過程 2. 最大松弛時間 表示膠料從彈性變形轉(zhuǎn)為粘性流動所需要的時間 。 3. 輥筒撓度的補償措施有哪些？ （1）凹凸系數(shù)法 （2）軸交叉法 （3）反彎曲法 4. 壓延效應 壓延后的膠片半成品中，有時會出現(xiàn)一種縱橫方向物理機械性能差異的現(xiàn)象，即沿著壓延方向的拉伸強度大、伸長率小、收縮率大，而沿著垂直于壓延方向的拉伸強度小、伸長率大、收縮率小。這種縱橫方向性能差異的現(xiàn)象叫壓延效應。 第十章 壓出 1. 橡膠擠出與塑料擠出的不同點。 （1）橡膠的擠出以半成品為主。 （2） 物料以混煉膠的膠條或膠粒等非玻璃態(tài)加入到擠出機 （3）混煉膠之所以有可塑性，是因為混煉膠的相對分子量較低 2. 膠料在機筒中的流動可分解為哪幾種類型？在壓出過程中，膠料實際的流動行為是怎樣的？ 膠料在機筒中的流動可分解為順流、逆流、橫流和漏流四種形式； 在壓出過程中，膠料的流動實際上是四種流動的組合，既不會有真正的倒流，也不會有完全封閉型的環(huán)流，而是以螺旋形的軌跡在螺槽中向前移動。 3. 橡膠壓出工藝中，機臺各部位的溫度是如何分布的，其目的是？ 口型處最高，機頭次之，機筒最低。 目的：擠出半成品表面光滑、擠出過程順利和減小膨脹率。 4. 擠出工藝對膠料的要求有哪些？ ① 水分及揮發(fā)物含量盡可能低，以免產(chǎn)生氣孔。 ② 無外來雜質(zhì)顆粒，以免造成破裂。 ③ 膠料宜有較小的彈性變形，以保證制品尺寸穩(wěn)定。 ④ 有足夠長的門尼焦燒時間，防止擠出過程產(chǎn)生自硫。 ⑤ 有一定自潤滑性，發(fā)熱量低。 ⑥ 膠料要保持一定的挺性，防止停放變形。 第十一章 硫化 1. 硫化的概念 硫化是混煉膠料在一定條件下，橡膠分子由線型結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的交聯(lián)過程， 即是把具有塑性的膠料轉(zhuǎn)變成具有彈性的硫化膠的過程。 2. 橡膠的硫化歷程可分為哪幾個階段？ （1）誘導階段（焦燒期）（2）交聯(lián)反應階段（3）網(wǎng)構(gòu)成熟階段（4）過硫化階段 3. 正硫化的概念 又稱最宜硫化，指橡膠制品的性能達到最佳值時的硫化狀態(tài)；從硫化反應動力學原理來說，正硫化指膠料達到最大交聯(lián)密度時的硫化狀態(tài)。 4. 正硫化時間的測定方法？ （1）物理化學法：游離硫測定法，溶脹法 （2）物理機械性能法：300%定伸應力法，拉伸強度法，壓縮永久變形法，綜合取值法 （3）專用儀器法：門尼粘度儀，各種類型硫化儀 5. 專用儀器法的優(yōu)點 ⑴所獲結(jié)果不是代表某一個點，而是連續(xù)測定硫化全過程 ⑵在測定正硫化時間的同時，還能測得橡膠的焦燒性能、硫化平坦性能和可塑性等。 ⑶一次試驗即能獲得全套數(shù)據(jù)，可以節(jié)省人力、膠料和時間，適合工業(yè)生產(chǎn)的需要 ⑷可以防止主觀判斷的弊端。 6. 硫化的三要素？ 硫化三要素”：硫化壓力、硫化溫度和硫化時間 7. 硫化過程施壓的目的。 ①防止制品在硫化過程中產(chǎn)生氣泡，提高膠料的致密性。 ②使膠料在模內(nèi)流動，迅速填滿模腔。 ③提高橡膠與布層的密著度。 ④有助于提高膠料的物理機械性能。 8. 等效硫化時間的概念。 指在不同硫化溫度下達到相同硫化效果的時間（也叫等價硫化時間、當量硫化時間） 9. 等效硫化時間的計算：范特霍夫方程式、阿累尼烏斯方程式、硫化效應、硫化強度、判斷膠料的硫化程度 用范特霍夫方程式計算等效硫化時間 ①方程式 式中： τ1——溫度為 t1 時的硫化時間，min τ2——溫度為 t2 時的硫化時間，min K——硫化溫度系數(shù) 例：已知膠料的硫化條件為140℃20min， 求溫度為130℃及150℃時的等效硫化時間？ 解：令t1= 130℃ ， t’1= 150℃， t2=140℃ ， τ2= 20min 由范特霍夫方程式得 τ1=K（t2-t1）/10 τ2 =2 （140-130）/10 20 =40 min τ1’=K（t2-t’1）/10 τ2 =2 （140-150）/10 20 =10 min 用阿累尼烏斯方程式計算等效硫化時間 ①方程式 或 式中： τ1——溫度為 t1 時的正硫化時間，min； τ2——溫度為 t2 時的正硫化時間，min； t1，t2——硫化溫度，絕對溫度 K； R——氣體常數(shù)，R= 8.3143J/（molK）； E——硫化反應活化能，KJ/mol 硫化效應 ： 硫化效應E等于硫化強度I與硫化時間τ的乘積。用于衡量硫化程度的深淺。即 E=I*τ 硫化強度 I 是膠料在一定溫度下，單位時間內(nèi)所達到的硫化程度。 ①計算等效硫化時間 例1：已知膠料的硫化條件為140℃20min，求溫度為150℃時的等效硫化時間？ 例2：已知膠料的硫化條件為137℃80min，求溫度提高到140℃時達到正硫化所需時間。 若將硫化時間縮短到60min，應選用的硫化溫度為多少？ 例3：某制品原硫化條件為140℃60min，在140℃下硫化20min后，因氣壓不足，溫度只能達到130℃，問硫化時間應如何調(diào)整？（K=2） ②判斷膠料的硫化程度 每一種膠料硫化時，在硫化曲線上都有一段平坦范圍 。把達到平坦范圍所需最短時間對應的硫化效應為最小硫化效應E小；達到平坦范圍所需最長時間對應的硫化效應為最大硫化效應E大 ，硫化條件改變后的硫化效應E控制為 E小≤E≤E大 例：設一制品其膠料平坦硫化條件為130℃（30～80）min，那么150℃10min能否達正硫化？ 若在150℃硫化25min是否達到正硫化？