copy橡胶配方设计复习总结汇编.pptx

第一题 ? 掌握NR，SBR，BR，NBR的分子结构与性能之间的关系。 3.4 配方组分的配合特性 第一、橡胶配方的五大体系： （1）生胶——最重要的组成部分，决定了胶料的使用性能、工艺性能和产品的成本。 （2）硫化体系——使橡胶大分子发生化学交联。 （3）填充补强体系——提供胶料的强度和降低成本 防老体系——提高胶料的耐老化性能（耐臭氧、耐热和耐疲劳）。 软化增塑体系——改善胶料的加工性能，降低成本，提高硫化胶料的耐寒性。 第二、各类橡胶的性能特点 天然橡胶（NR） 丁苯橡胶（SBR） 顺丁橡胶（BR） 氯丁橡胶（CR） 丁基橡胶（IIR） 丁腈橡胶（NBR） 三元乙丙橡胶（EPDM） 硅橡胶（SiR） 氟橡胶（FKM） 聚氨酯橡胶（PUR） 聚丙烯酸酯橡胶（ACM） 氯醚橡胶（ECO） 天然橡胶（NR） NR的主要成分是异戊二烯的均聚物，其中顺式加成结构达97％。 性能优点： （1）NR是一种结晶性橡胶，可拉伸结晶，且NR具有较高的分子量。 NR纯胶硫化后强度可达25MPa；用炭黑增强后可达35MPa。 （2） NR的撕裂强度也很高，最高超100kN/m。 （3）回弹性高，滞后损失小，生热低，良好的耐疲劳性。 （4）NR具有较高的耐磨性。 （5）混炼胶黏合性强，生胶强度高，挺性好。 性能缺点： 耐热性不高，常期使用温度低于90oC，可在100oC下可短期使用；耐老化，耐O3性能不高——主链上存在大量的不饱和双键。 NR的耐燃料油性差——非极性橡胶与烃类油相容性高。 天然橡胶的典型用途： 车辆轮胎、胶鞋、胶管、胶带、橡胶空气弹簧等。 丁苯橡胶（SBR） 苯乙烯含量50％～70％ 自由基聚合机理（ESBR） 阴离子聚合机理（SSBR） 分子结构： 1，4丁二烯结构 (顺式、反式） 乙烯基 苯乙烯 存在比较大的侧基：乙烯基和苯基 SBR的性能特点： 非结晶性橡胶，必须使用增强填料补强。 补强后的强度能达到NR纯硫化胶的水平。 耐磨性较好（特别是高温），耐寒性较差（比NR），内耗大，生热高，弹性较低。 耐热氧老化特性优于NR，硫化速度较NR慢（因SBR的双键浓度较低和苯环的体积位阻效应）；SBR的使用上限温度比NR高10-20℃。 SBR的耐溶剂性能以及电绝缘性能与NR相似，因为均为非极性二烯类橡胶。 SSBR比ESBR的弹性好，滚动阻力低，抓着力高。 加工性能比NR稍差，尤其是S-SBR包辊性差 ，自粘互粘性差。 SBR的典型用途： 应用广泛，除要求耐油、耐热、耐特种介质等特殊性能外的一般场合均可使用。 主要用于轮胎工业，如轿车胎、拖拉机胎、摩托车胎中应用比例较大，载重及子午胎中应用比例较小些。 在无特殊要求的胶带、胶管及一些工业制品中也获得了广泛的应用，如输水胶管、鞋大底等。 丁二烯橡胶（BR） 1，2结构 顺1，4结构 反1，4结构 溶液聚合（配位聚合机理）的丁二烯橡胶的各种结构的比例可通过催化体系的调整来改变。 顺1,4丁二烯橡胶（顺丁橡胶） 顺1,4结构达到96％～98％的丁二烯橡胶被称为顺丁橡胶。 高弹性、耐寒性好、耐磨耗、耐动态疲劳、动态内耗生热低。 拉伸强度、撕裂强度低；抗湿滑性不良；加工性能不好、生胶会因自重而发生冷流。 顺丁胶很少单独使用，经常与其它通用橡胶并用，主要用于轮胎。单独使用做高弹性的制品——高尔夫球芯。 中乙烯基丁二烯橡胶 乙烯基含量在35～55％的低顺式丁二烯橡胶。 合适含量的乙烯基提高了耐磨性和耐老化性能。 其硫化胶料的抗湿滑性能可以和SBR相当，但耐磨性提高20～30％—适于制造小型轮胎。 3. 反1,4丁二烯橡胶 反式1,4的结构一般80％。 在室温下存在结晶，生胶强度、硬度高、耐磨性极好；弹性与SBR接近、动态生热大。 主要用于制造鞋底、地板、垫圈等。 丁腈橡胶（NBR） NBR的性能特点： NBR突出的性能是具有优异的耐非极性油和溶剂性。 NBR是非结晶性橡胶，需要用活性填料增强才能具有适用的力学性能。 NBR的耐热性不高，但好于NR，SBR，BR，长期使用温度可达120oC。 NBR的耐O3性好于通用的二烯类不饱和橡胶。 NBR广泛应用于耐油制品——接触油的胶管、印刷胶辊、密封垫圈、飞机油箱衬里等。 丙烯腈的含量对NBR性能有极大的影响 丙烯腈含量增多： 硬度、定伸应力、拉伸强度、耐磨性提高； 耐油性、耐热性、耐化学药品性提高； 气密性提高，当丙烯腈含量超过40％，气密性与IIR相当； 弹性、耐寒性下降。 第二题 ?2、炭黑和白炭黑增强橡胶的要素。 3、定伸强度与填充体系的关系 炭黑影响最大（三要素）： 粒径，表面活性，结构性。应选小粒径，高结构的炭黑，如ISAF，HAF。 炭黑在橡胶中的分布 特别是对并用胶来讲，炭黑分布非常重要 其分布原则：要求分布合