橡膠加工工藝學(xué)

1、橡膠加工工藝學(xué) Rubber Processing Technology主講人：劉繼濤主講人：劉繼濤Email：chm_單單 位：濟南大學(xué)位：濟南大學(xué) 化學(xué)化工學(xué)院化學(xué)化工學(xué)院橡膠加工工藝學(xué)橡膠加工工藝學(xué)Rubber Processing Technology2橡膠加工工藝學(xué)橡膠加工工藝學(xué)Rubber Processing Technology3橡膠加工工藝學(xué)橡膠加工工藝學(xué)Rubber Processing Technology4橡膠加工工藝學(xué)橡膠加工工藝學(xué)Rubber Processing Technology5橡膠加工工藝學(xué)橡膠加工工藝學(xué)Rubber Processing Technolo

2、gy緒論一、本課程的內(nèi)容一、本課程的內(nèi)容二、本課程的特點二、本課程的特點三、橡膠的定義三、橡膠的定義四、橡膠的特點四、橡膠的特點五、橡膠工業(yè)的重要性五、橡膠工業(yè)的重要性六、常見概念六、常見概念6橡膠加工工藝學(xué)橡膠加工工藝學(xué)Rubber Processing Technology緒論7學(xué)習(xí)目的：學(xué)習(xí)目的： 通過學(xué)習(xí)，初步了解本門課程的主要內(nèi)容，通過學(xué)習(xí)，初步了解本門課程的主要內(nèi)容，能正確使用相關(guān)術(shù)語，并對本門課程產(chǎn)生興趣。能正確使用相關(guān)術(shù)語，并對本門課程產(chǎn)生興趣。 學(xué)習(xí)重點：學(xué)習(xí)重點： 橡膠行業(yè)中常見的幾個概念：橡膠（包括生橡膠行業(yè)中常見的幾個概念：橡膠（包括生膠和硫化膠）。膠和硫化膠）。 學(xué)習(xí)

3、難點：學(xué)習(xí)難點： 生膠和硫化膠概念的區(qū)別。生膠和硫化膠概念的區(qū)別。橡膠加工工藝學(xué)橡膠加工工藝學(xué)Rubber Processing Technology緒論8理論基礎(chǔ)理論基礎(chǔ): :高分子化學(xué)與物理高分子化學(xué)與物理橡膠是現(xiàn)代國民經(jīng)濟與科技領(lǐng)域中不可缺少的高分子材料，用途十分廣泛。橡膠工業(yè)的發(fā)展決定著并反映了國民經(jīng)濟和現(xiàn)代高科技領(lǐng)域的橡膠工業(yè)的發(fā)展決定著并反映了國民經(jīng)濟和現(xiàn)代高科技領(lǐng)域的整體發(fā)展水平。整體發(fā)展水平。 橡膠加工工藝學(xué)橡膠加工工藝學(xué)Rubber Processing Technology緒論9一、本課程的內(nèi)容（共一、本課程的內(nèi)容（共32學(xué)時）學(xué)時）以生膠為原料以生膠為原料制造橡膠制品制造

4、橡膠制品1.1.橡膠工藝生產(chǎn)所用的原材料橡膠工藝生產(chǎn)所用的原材料包括生膠、硫化體系配合劑、補包括生膠、硫化體系配合劑、補強填充劑、軟化增塑劑、防老劑強填充劑、軟化增塑劑、防老劑等原材料等原材料2.2.原材料的配方設(shè)計原材料的配方設(shè)計3.3.橡膠加工工藝的過程橡膠加工工藝的過程包括塑煉、混煉、壓延擠出、成包括塑煉、混煉、壓延擠出、成型、硫化等工藝型、硫化等工藝橡膠加工工藝學(xué)橡膠加工工藝學(xué)Rubber Processing Technology緒論參考書目：1 現(xiàn)代橡膠工藝學(xué)，楊清芝主編現(xiàn)代橡膠工藝學(xué)，楊清芝主編2 橡膠原材料手冊，于清溪主編3 Science and Technology of

5、Rubber4 橡膠及塑料加工工藝，張海、趙素合主編10橡膠加工工藝學(xué)橡膠加工工藝學(xué)Rubber Processing Technology緒論0 緒論1 生膠2 橡膠的硫化體系3 橡膠的補強與填充體系4 橡膠的老化與防護5 橡膠的增塑體系6 橡膠的塑煉工藝塑煉工藝7 橡膠的混煉工藝混煉工藝8 橡膠的壓延工藝壓延工藝9 橡膠的擠出工藝擠出工藝11本課程的主要章節(jié)橡膠加工工藝學(xué)橡膠加工工藝學(xué)Rubber Processing Technology緒論二、本課程的特點二、本課程的特點1.1.專業(yè)性強專業(yè)性強2. 2. 需記憶的東西多：需記憶的東西多： 各種常用生膠的代號、性能、結(jié)構(gòu)。各種常用生膠的

6、代號、性能、結(jié)構(gòu)。 配合劑的品種、分類、性能等。配合劑的品種、分類、性能等。 各工藝過程的工藝條件。各工藝過程的工藝條件。3.3.理論性、實踐性強。理論性、實踐性強。12橡膠加工工藝學(xué)橡膠加工工藝學(xué)Rubber Processing Technology緒論三、橡膠的定義三、橡膠的定義橡膠橡膠是高分子材料的一種；是高分子材料的一種； 常溫下的高彈性是橡膠材料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，因此橡膠也被稱為稱為彈性體彈性體。 定義的理解：定義的理解：1 1、一種高分子材料；、一種高分子材料；2 2、它在大的形變下能迅速而

7、有力恢復(fù)其形變；、它在大的形變下能迅速而有力恢復(fù)其形變；3 3、能夠被改性。、能夠被改性。13橡膠加工工藝學(xué)橡膠加工工藝學(xué)Rubber Processing Technology緒論14 線性高分子線性高分子 交聯(lián)高分子交聯(lián)高分子改性改性實質(zhì)實質(zhì)交聯(lián)交聯(lián)硫化硫化習(xí)慣習(xí)慣交聯(lián)點交聯(lián)點 生膠生膠硫化膠硫化膠未硫化的橡膠未硫化的橡膠橡膠加工工藝學(xué)橡膠加工工藝學(xué)Rubber Processing Technology緒論四、橡膠材料的基本特點四、橡膠材料的基本特點1 1、具有高彈性、具有高彈性 橡膠的彈性模量小，一般在1-9.8Mpa。伸長變形大，伸長率可高達1000，仍表現(xiàn)有可恢復(fù)的特性，并能在很寬

8、的溫度（-50+150）范圍內(nèi)保持有彈性。2 2、具有粘彈性、具有粘彈性 橡膠是粘彈性體，由于大分子間作用力的存在，使橡膠受外力作用，產(chǎn)生形變時受時間、溫度等條件的影響，表現(xiàn)有明顯的應(yīng)力松弛和蠕變現(xiàn)象，有振動或交變應(yīng)力等周期作用下，產(chǎn)生滯后損失。3 3、具有緩沖減震作用、具有緩沖減震作用 橡膠對聲音及振動的傳播有緩和作用，可利用這一特點來防除噪音和振動。15橡膠加工工藝學(xué)橡膠加工工藝學(xué)Rubber Processing Technology緒論164 4、具有電絕緣性、具有電絕緣性 橡膠和塑膠一樣是電絕緣材料。5 5、具有溫度依賴性、具有溫度依賴性 高分子材料一般都受溫度影響，橡膠在低溫時處于

9、玻璃態(tài)變硬變脆，在高溫時則發(fā)生軟化、熔融、熱氧化、熱分解以至燃燒等。6 6、具有老化現(xiàn)象、具有老化現(xiàn)象如同金屬腐蝕、木材腐朽、巖石風(fēng)化一樣，橡膠也會因環(huán)境條件變化而發(fā)生老化，使性能變壞，使用壽命縮短。7 7、必須進行硫化、必須進行硫化橡膠必須加入硫磺或其它能使橡膠硫化（或交聯(lián)）的物質(zhì)，使橡膠大分子交聯(lián)成空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，才能得到具有使用價值的橡膠制品，但是熱塑橡膠可不必硫化。 橡膠加工工藝學(xué)橡膠加工工藝學(xué)Rubber Processing Technology緒論五、橡膠工業(yè)的重要性五、橡膠工業(yè)的重要性1.1.橡膠是重要的工業(yè)材料，同時又是重要的戰(zhàn)略物資，橡膠是重要的工業(yè)材料，同時又是重要的戰(zhàn)略物

10、資，在在交通運輸、建筑、電子、石油化工、農(nóng)業(yè)、機械、軍事、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)都獲得了廣泛的應(yīng)用。醫(yī)療等各個工業(yè)部門以及信息產(chǎn)業(yè)都獲得了廣泛的應(yīng)用。應(yīng)用廣泛。應(yīng)用廣泛。2.2.橡膠的最大用途是在于作輪胎，包括各種轎車胎、載重橡膠的最大用途是在于作輪胎，包括各種轎車胎、載重胎、力車胎、工程胎、飛機輪胎、炮車胎等，一輛汽車約胎、力車胎、工程胎、飛機輪胎、炮車胎等，一輛汽車約需要需要240Kg240Kg橡膠，一艘輪船約需要幾噸橡膠，一架飛機需要橡膠，一艘輪船約需要幾噸橡膠，一架飛機需要600kg600kg橡膠，一門高射炮約需要橡膠，一門高射

11、炮約需要86Kg86Kg橡膠。橡膠。 17橡膠加工工藝學(xué)橡膠加工工藝學(xué)Rubber Processing Technology緒論183.3.橡膠的第二大用途是作膠管、膠帶、膠鞋等制品，另外橡膠的第二大用途是作膠管、膠帶、膠鞋等制品，另外如密封制品、輪船護弦、攔水壩、減震制品、人造器官、如密封制品、輪船護弦、攔水壩、減震制品、人造器官、粘合劑等，范圍非常廣泛。粘合劑等，范圍非常廣泛。 有些制品雖然不大，但作用卻非常重要有些制品雖然不大，但作用卻非常重要 橡膠加工工藝學(xué)橡膠加工工藝學(xué)Rubber Processing Technology緒論19“挑戰(zhàn)者挑戰(zhàn)者”號號失事瞬間失事瞬間橡膠密封圈橡膠

12、密封圈橡膠加工工藝學(xué)橡膠加工工藝學(xué)Rubber Processing Technology緒論20分類分類鞋類鞋類各類輪胎各類輪胎膠管膠管膠帶類膠帶類工業(yè)制品工業(yè)制品（雜制品）（雜制品）橡膠加工工藝學(xué)橡膠加工工藝學(xué)Rubber Processing Technology緒論六、關(guān)于橡膠的幾個概念六、關(guān)于橡膠的幾個概念橡膠：橡膠是一種材料，具有特定的使用性能和加工橡膠：橡膠是一種材料，具有特定的使用性能和加工性能，屬有機高分子材料性能，屬有機高分子材料 生膠生膠 ：沒有加入配合劑且尚未交聯(lián)的橡膠。：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，可以溶于一般由線型大分

13、子或帶有支鏈的線型大分子構(gòu)成，可以溶于有機溶劑。有機溶劑。 混煉膠混煉膠 ：生膠與配合劑經(jīng)加工混合均勻且未被交聯(lián)的：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。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。于溶劑。21橡膠加工工藝學(xué)橡膠加工工藝學(xué)Rubber Processing Technology第一章

14、生膠22學(xué)習(xí)要求學(xué)習(xí)要求概概 述述第一節(jié)第一節(jié) 天然橡膠天然橡膠第二節(jié)第二節(jié) 合成橡膠合成橡膠第三節(jié)第三節(jié) 其它形式橡膠品種其它形式橡膠品種第四節(jié)第四節(jié) 硫化膠粉和再生膠硫化膠粉和再生膠橡膠加工工藝學(xué)橡膠加工工藝學(xué)Rubber Processing Technology第一章 生膠23學(xué)習(xí)目的：學(xué)習(xí)目的： 生膠和橡膠類似物是橡膠工業(yè)最基本的原料。通生膠和橡膠類似物是橡膠工業(yè)最基本的原料。通過本章的學(xué)習(xí)，了解各種生膠的化學(xué)組成（結(jié)構(gòu)）和過本章的學(xué)習(xí)，了解各種生膠的化學(xué)組成（結(jié)構(gòu)）和品種類型以及其使用特點。掌握天然膠和主要通用合品種類型以及其使用特點。掌握天然膠和主要通用合成橡膠的特性。成橡膠的特

15、性。學(xué)習(xí)重點：學(xué)習(xí)重點： 重點闡明天然橡膠和通用合成膠的化學(xué)組成與特重點闡明天然橡膠和通用合成膠的化學(xué)組成與特性之間的關(guān)系。性之間的關(guān)系。 學(xué)習(xí)難點：學(xué)習(xí)難點： 生膠的化學(xué)組成與特性之間的關(guān)系。生膠的化學(xué)組成與特性之間的關(guān)系。橡膠加工工藝學(xué)橡膠加工工藝學(xué)Rubber Processing Technology第一章 生膠24 一、橡膠的分類一、橡膠的分類 1.按來源與用途分按來源與用途分 2.按外觀形態(tài)分按外觀形態(tài)分 3.按交聯(lián)方式按交聯(lián)方式 4.按化學(xué)結(jié)構(gòu)分類按化學(xué)結(jié)構(gòu)分類概述概述橡膠加工工藝學(xué)橡膠加工工藝學(xué)Rubber Processing Technology第一章 生膠25 1. 1.

16、按來源與用途分按來源與用途分 天然橡膠天然橡膠 通用合成橡膠通用合成橡膠 合成橡膠合成橡膠 特種合成橡膠特種合成橡膠橡膠加工工藝學(xué)橡膠加工工藝學(xué)Rubber Processing Technology第一章 生膠26 2.2.按外觀形態(tài)分按外觀形態(tài)分 固體（塊狀及片狀）橡膠固體（塊狀及片狀）橡膠 液體橡膠液體橡膠 粉末橡膠粉末橡膠橡膠加工工藝學(xué)橡膠加工工藝學(xué)Rubber Processing Technology第一章 生膠273.3.按交聯(lián)方式分按交聯(lián)方式分 化學(xué)交聯(lián)的傳統(tǒng)橡膠化學(xué)交聯(lián)的傳統(tǒng)橡膠 熱塑性彈性體熱塑性彈性體橡膠加工工藝學(xué)橡膠加工工藝學(xué)Rubber Processing Tech

17、nology第一章 生膠284.4.按化學(xué)結(jié)構(gòu)分按化學(xué)結(jié)構(gòu)分碳鏈橡膠碳鏈橡膠雜鏈橡膠雜鏈橡膠不飽和非極性橡膠：不飽和非極性橡膠：NR、SBR、BR、IR不飽和極性橡膠：不飽和極性橡膠：NBR、CR飽和非極性橡膠：飽和非極性橡膠：EPM、EPDM、IIR飽和極性橡膠：飽和極性橡膠：FPM、CPE、 ACM、 丁吡橡膠、丁吡橡膠、 聚乙烯醇橡膠、聚乙烯醇橡膠、 乙烯乙烯-丙烯酸甲酯橡膠丙烯酸甲酯橡膠MVQ、AU、EU、CO、ECO、T橡膠加工工藝學(xué)橡膠加工工藝學(xué)Rubber Processing Technology第一章 生膠29二、天然橡膠與合成橡膠的比較二、天然橡膠與合成橡膠的比較生膠類型生

18、膠類型品種品種產(chǎn)量產(chǎn)量 性能性能用途寬廣用途寬廣天然橡膠天然橡膠較少較少較低較低綜合性能好綜合性能好 較窄較窄合成橡膠合成橡膠較多較多較高較高特種性能好特種性能好 較廣較廣注：天然膠與某一種合成膠相比則用途較廣，注：天然膠與某一種合成膠相比則用途較廣，若與整類合成膠相比則用途較窄若與整類合成膠相比則用途較窄橡膠加工工藝學(xué)橡膠加工工藝學(xué)Rubber Processing Technology第一章 生膠30本節(jié)課的主要內(nèi)容本節(jié)課的主要內(nèi)容: :天然橡膠的發(fā)展、來源及分級天然橡膠的組成天然橡膠的組成天然橡膠的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)天然橡膠的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)天然橡膠的配合天然橡膠的應(yīng)用第一節(jié)第一節(jié) 天然橡膠天然橡膠天

19、然橡膠天然橡膠重點重點橡膠加工工藝學(xué)橡膠加工工藝學(xué)Rubber Processing Technology第一章 生膠31一、天然橡膠的發(fā)展一、天然橡膠的發(fā)展考古發(fā)現(xiàn)人類在考古發(fā)現(xiàn)人類在1111世紀(jì)就開始使用橡膠；世紀(jì)就開始使用橡膠；哥倫布和法國科學(xué)家哥倫布和法國科學(xué)家condaminecondamine對橡膠的認識；對橡膠的認識；英國人馬辛托希于英國人馬辛托希于l823l823年創(chuàng)辦了世界上的第一年創(chuàng)辦了世界上的第一個橡膠廠，生產(chǎn)防水布。個橡膠廠，生產(chǎn)防水布。18391839年年GoodyearGoodyear發(fā)明了硫化，發(fā)明了硫化，18621862年年HoncockHoncock發(fā)明了發(fā)明

20、了，這兩項發(fā)明奠定了橡膠加工業(yè)的基礎(chǔ)。這兩項發(fā)明奠定了橡膠加工業(yè)的基礎(chǔ)。 橡膠加工工藝學(xué)橡膠加工工藝學(xué)Rubber Processing Technology汽車工業(yè)的發(fā)展極大促進了橡膠工業(yè)的發(fā)展。汽車工業(yè)的發(fā)展極大促進了橡膠工業(yè)的發(fā)展。18881888年年DunloPDunloP發(fā)明了充氣輪胎。發(fā)明了充氣輪胎。以后約以后約8080的天然橡膠用于輪胎。的天然橡膠用于輪胎。 我國天然橡膠的發(fā)展我國天然橡膠的發(fā)展1915年我國在廣州建立第一個橡膠加工廠廣州兄弟創(chuàng)制樹膠公司，生產(chǎn)鞋底。 1904年我國開始引植解放后人兩廣、海南、云南等地都有種植。充氣輪胎充氣輪胎32第一章 生膠橡膠加工工藝學(xué)橡膠加工

21、工藝學(xué)Rubber Processing Technology19191919年，在上海建立清和橡皮工廠年，在上海建立清和橡皮工廠19271927年，在上海建立正泰橡膠廠，生產(chǎn)膠鞋年，在上海建立正泰橡膠廠，生產(chǎn)膠鞋19281928年，建立大中華橡膠廠，生產(chǎn)膠鞋年，建立大中華橡膠廠，生產(chǎn)膠鞋19371937年，日本在青島建立現(xiàn)在的青島橡膠二廠年，日本在青島建立現(xiàn)在的青島橡膠二廠 現(xiàn)在我國天然橡膠產(chǎn)量占世界產(chǎn)量第四位?，F(xiàn)在我國天然橡膠產(chǎn)量占世界產(chǎn)量第四位。33第一章 生膠橡膠加工工藝學(xué)橡膠加工工藝學(xué)Rubber Processing Technology1 1、天然橡膠植物：天然橡膠、天然橡膠植物

22、：天然橡膠(NR)(NR)是指從植物中獲得的是指從植物中獲得的橡膠，地球上能進行生物合成橡膠的植物約有橡膠，地球上能進行生物合成橡膠的植物約有200200多種，多種，但具有采集價值的只有幾種但具有采集價值的只有幾種: : 其中主要是巴西橡膠樹其中主要是巴西橡膠樹( (三葉橡膠樹三葉橡膠樹) ) 其次是銀菊、橡膠草、杜仲等。其次是銀菊、橡膠草、杜仲等。天然橡膠的來源天然橡膠的來源橡膠跑道34第一章 生膠橡膠加工工藝學(xué)橡膠加工工藝學(xué)Rubber Processing Technology巴西橡膠樹巴西橡膠樹樹的眼淚樹的眼淚35第一章 生膠橡膠加工工藝學(xué)橡膠加工工藝學(xué)Rubber Processin

23、g Technology1、加工、加工膠乳處理膠乳處理凝凝 固固機械處理機械處理干干 燥燥產(chǎn)品分級包裝產(chǎn)品分級包裝凈化、混合、稀釋凈化、混合、稀釋用甲酸或乙酸凝固用甲酸或乙酸凝固脫水、壓縐、造粒脫水、壓縐、造粒采用熱風(fēng)穿透干燥法采用熱風(fēng)穿透干燥法36天然橡膠的天然橡膠的加工、品種和分級加工、品種和分級第一章 生膠橡膠加工工藝學(xué)橡膠加工工藝學(xué)Rubber Processing Technology第一章 生膠 三葉橡膠樹產(chǎn)的橡膠：三葉橡膠樹產(chǎn)的橡膠： 通用類通用類 特種類特種類 改性類改性類 其他植物產(chǎn)的橡膠：其他植物產(chǎn)的橡膠： 銀菊橡膠銀菊橡膠 杜仲橡膠杜仲橡膠 372、品種、品種橡膠加工工藝

24、學(xué)橡膠加工工藝學(xué)Rubber Processing Technology恒粘橡膠恒粘橡膠 它是在制膠時加入了占干膠重量它是在制膠時加入了占干膠重量0.4%0.4%的中性鹽酸羥胺或中性硫酸羥胺或氨基脲的中性鹽酸羥胺或中性硫酸羥胺或氨基脲等羥胺類化學(xué)藥劑，使之與橡膠鏈上的醛等羥胺類化學(xué)藥劑，使之與橡膠鏈上的醛基作用，將醛基鈍化而抑制生膠貯存硬化，基作用，將醛基鈍化而抑制生膠貯存硬化，保持生膠的粘度在一個穩(wěn)定的范圍。保持生膠的粘度在一個穩(wěn)定的范圍。 固定粘度橡膠的主要特點是生膠門尼固定粘度橡膠的主要特點是生膠門尼粘度低而且穩(wěn)定。粘度低而且穩(wěn)定。38第一章 生膠橡膠加工工藝學(xué)橡膠加工工藝學(xué)Rubber

25、 Processing Technology兩種分級方法兩種分級方法3、分級、分級1.按外觀質(zhì)量分級按外觀質(zhì)量分級 如煙膠片及縐膠片如煙膠片及縐膠片2. .按理化指標(biāo)分級按理化指標(biāo)分級理化指標(biāo)：理化指標(biāo)：雜質(zhì)、塑性保持率、塑性初雜質(zhì)、塑性保持率、塑性初值、氮含量、灰分含量值、氮含量、灰分含量 揮揮發(fā)分含量、顏色指數(shù)等。發(fā)分含量、顏色指數(shù)等。39第一章 生膠橡膠加工工藝學(xué)橡膠加工工藝學(xué)Rubber Processing Technology2 2縐片膠縐片膠35%35%膠乳膠乳過濾除雜質(zhì)過濾除雜質(zhì)加水稀釋至加水稀釋至181820%20%消泡消泡加加NaHSO3NaHSO3漂白防腐漂白防腐加酸凝固

26、加酸凝固軋煉水洗去水溶物軋煉水洗去水溶物壓成壓成1 12mm2mm片片熱空氣干燥（熱空氣干燥（3535，1010天）天）檢查分級包裝檢查分級包裝3 3顆粒橡膠顆粒橡膠機械法：膠乳機械法：膠乳過濾過濾稀釋稀釋澄清濾渣澄清濾渣加酸凝固加酸凝固脫水脫水壓片壓片壓條壓條機械造粒機械造粒干燥干燥壓緊包裝壓緊包裝化學(xué)法：膠乳化學(xué)法：膠乳加絮凝劑（加絮凝劑（Al2(SO4)3Al2(SO4)3）離心分離離心分離干干燥燥壓緊打包壓緊打包 1 1煙片膠煙片膠35%35%膠乳膠乳過濾去雜質(zhì)過濾去雜質(zhì)加水稀釋至加水稀釋至151520%20%消泡澄清濾消泡澄清濾渣渣加加1%1%甲酸凝固（或乙酸）甲酸凝固（或乙酸）除水

27、除水壓壓3 33.5mm3.5mm薄片薄片薰煙干燥（薰煙干燥（7070，7 78 8天，防止霉變）天，防止霉變）檢查分級包裝檢查分級包裝40第一章 生膠橡膠加工工藝學(xué)橡膠加工工藝學(xué)Rubber Processing Technology二、天然橡膠的化學(xué)成分和分子結(jié)構(gòu)二、天然橡膠的化學(xué)成分和分子結(jié)構(gòu)1.化學(xué)成分化學(xué)成分橡膠烴：橡膠烴：92%95%非橡膠物質(zhì)：非橡膠物質(zhì)： 蛋白質(zhì)（蛋白質(zhì)（2.0%3.0%） 丙酮抽出物（丙酮抽出物（1.5%4.5%） 水分（水分（0.3%1.0%） 水溶物（水溶物（1.0%） 灰分（灰分（0.2%0.5%）41第一章 生膠橡膠加工工藝學(xué)橡膠加工工藝學(xué)Rubber

28、 Processing Technology2)2)非橡膠成分對橡膠性能的影響：非橡膠成分對橡膠性能的影響： 蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)：NRNR中的含氮化合物都屬于蛋白質(zhì)。中的含氮化合物都屬于蛋白質(zhì)。（a a）蛋白質(zhì)有）蛋白質(zhì)有防止老化防止老化作用；作用；（b b）分解放出氨基酸）分解放出氨基酸促進橡膠硫化促進橡膠硫化；（c c）使橡膠容易吸收水分，易發(fā)霉；）使橡膠容易吸收水分，易發(fā)霉；（d d）蛋白質(zhì)的吸水性使制品的絕緣性降低。）蛋白質(zhì)的吸水性使制品的絕緣性降低。 防老劑防老劑活化劑活化劑42第一章 生膠橡膠加工工藝學(xué)橡膠加工工藝學(xué)Rubber Processing Technology丙酮抽出物：丙酮

29、抽出物： 指橡膠中能溶于丙酮的物質(zhì)，指橡膠中能溶于丙酮的物質(zhì)， 主要是一些高級脂肪酸和固醇類物質(zhì)。主要是一些高級脂肪酸和固醇類物質(zhì)。 高級脂肪酸：高級脂肪酸：軟化劑、硫化活化劑軟化劑、硫化活化劑 磷脂：分解放出游離的膽堿，磷脂：分解放出游離的膽堿，促進硫化促進硫化 甾醇：甾醇：防老劑防老劑 少量的胡蘿卜素：物理防老劑（紫外線屏蔽劑）少量的胡蘿卜素：物理防老劑（紫外線屏蔽劑） 43第一章 生膠橡膠加工工藝學(xué)橡膠加工工藝學(xué)Rubber Processing Technology灰分灰分：灰分中主要含磷酸鎂、磷酸鈣等鹽類，有很少量的銅、灰分中主要含磷酸鎂、磷酸鈣等鹽類，有很少量的銅、錳、鐵等金屬化合

30、物變價金屬離子能促進橡膠老化。錳、鐵等金屬化合物變價金屬離子能促進橡膠老化。所以它們的含量應(yīng)控制。所以它們的含量應(yīng)控制。 水分水分：對橡膠的性能影響不大，若含量高，可能會使制品產(chǎn)對橡膠的性能影響不大，若含量高，可能會使制品產(chǎn)生氣泡。生氣泡。 44第一章 生膠橡膠加工工藝學(xué)橡膠加工工藝學(xué)Rubber Processing Technology 三葉橡膠：三葉橡膠： 杜仲膠、古塔波膠等：杜仲膠、古塔波膠等：C H2C HC3C H2C Hn2、分子結(jié)構(gòu)、分子結(jié)構(gòu)45第一章 生膠橡膠加工工藝學(xué)橡膠加工工藝學(xué)Rubber Processing Technology第一章 生膠 三葉橡膠絕大多數(shù)分三葉橡

31、膠絕大多數(shù)分子量在子量在3萬萬3000萬之間，其平均分萬之間，其平均分子量約為子量約為70萬左右，萬左右，分子量分布指數(shù)在分子量分布指數(shù)在2.810之間。分之間。分子量分布一般為雙子量分布一般為雙峰。峰。3、分子量及其分布、分子量及其分布46橡膠加工工藝學(xué)橡膠加工工藝學(xué)Rubber Processing Technology在室溫下為無定形體，在室溫下為無定形體，1010以下開始結(jié)晶，無定形與結(jié)以下開始結(jié)晶，無定形與結(jié)晶共存，晶共存，2525結(jié)晶最快。拉伸條件下結(jié)晶、無定形與結(jié)晶最快。拉伸條件下結(jié)晶、無定形與取向結(jié)構(gòu)共存，屬于自補強橡膠。取向結(jié)構(gòu)共存，屬于自補強橡膠。 自補強性：在不加補強劑的

32、條件下，橡膠能結(jié)晶或在拉伸過自補強性：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)。如拉伸作用，使本身的強度提高的性質(zhì)。如拉伸650%650%時，結(jié)晶度可時，結(jié)晶度可以達到以達到35%35%。 3 3、天然橡膠的聚集態(tài)結(jié)構(gòu)、天然橡膠的聚集態(tài)結(jié)構(gòu)47第一章 生膠橡膠加工工藝學(xué)橡膠加工工藝學(xué)Rubber Processing Technology三、天然橡膠的性能三、天然橡膠的性能 1 1天然橡膠的耐寒性好，耐熱性不是很好：天然橡膠的耐寒性好，耐熱性不是很好：NRNR的

33、的TgTg= -73= -73，在，在-50-50仍具有很好的彈性；仍具有很好的彈性；NRNR加熱后慢慢軟化，生膠在加熱后慢慢軟化，生膠在130130140140時開始軟化；時開始軟化；200200開始分解（變色），開始分解（變色），270270劇烈分解；劇烈分解；其長期使用溫度為其長期使用溫度為9090，短期最高使用溫度為，短期最高使用溫度為110110。48第一章 生膠橡膠加工工藝學(xué)橡膠加工工藝學(xué)Rubber Processing Technology2 2天然橡膠的彈性天然橡膠的彈性 天然橡膠的彈性較高，在通用膠中僅次于順丁橡膠。天然橡膠的彈性較高，在通用膠中僅次于順丁橡膠。？天然橡膠良

34、好的彈性原因：？天然橡膠良好的彈性原因：NRNR大分子本身有較高的柔性大分子本身有較高的柔性鍵易旋轉(zhuǎn)。鍵易旋轉(zhuǎn)。NRNR分子鏈側(cè)基少且體積小，對分子鏈側(cè)基少且體積小，對鍵的影響小。鍵的影響小。NRNR為非極性物質(zhì)，大分子間作用力小。為非極性物質(zhì)，大分子間作用力小。49第一章 生膠橡膠加工工藝學(xué)橡膠加工工藝學(xué)Rubber Processing Technology 3 3天然橡膠的機械性能天然橡膠的機械性能 格林強度格林強度：未硫化橡膠的拉伸強度。：未硫化橡膠的拉伸強度。適當(dāng)?shù)母窳謴姸葘τ谙鹉z加工成型是必要的。如輪胎胎面膠適當(dāng)?shù)母窳謴姸葘τ谙鹉z加工成型是必要的。如輪胎胎面膠在成型時要受到較大的沖

35、擊，如果強度不夠，容易拉斷。在成型時要受到較大的沖擊，如果強度不夠，容易拉斷。 各種橡膠的機械強度比較：各種橡膠的機械強度比較：NRIRCRIIRNBRSBRBR天然橡膠機械強度高的主要原因在于它是自補強橡膠，天然橡膠機械強度高的主要原因在于它是自補強橡膠，天然橡膠中微小粒子的緊密凝膠也可能有一定作用。天然橡膠中微小粒子的緊密凝膠也可能有一定作用。 50第一章 生膠橡膠加工工藝學(xué)橡膠加工工藝學(xué)Rubber Processing Technology4 4天然橡膠的電性能天然橡膠的電性能 天然橡膠是非極性物質(zhì)，是天然橡膠是非極性物質(zhì)，是種較好的絕緣材料。種較好的絕緣材料。 5.5.耐化學(xué)介質(zhì)性耐

36、化學(xué)介質(zhì)性NRNR具有良好的耐化學(xué)藥品性及一般溶劑作具有良好的耐化學(xué)藥品性及一般溶劑作用，耐稀酸酸、稀堿、不耐濃酸、油、耐水用，耐稀酸酸、稀堿、不耐濃酸、油、耐水性差。性差。NRNR作為非極性聚合物，溶于苯、汽油、石作為非極性聚合物，溶于苯、汽油、石油系油類，不溶于極性油類。油系油類，不溶于極性油類。 51第一章 生膠橡膠加工工藝學(xué)橡膠加工工藝學(xué)Rubber Processing Technology6.6.化學(xué)性質(zhì)化學(xué)性質(zhì) CH2CH3CHCH2C(a)(b)(c) NR NR的分子鏈中雙鍵旁有三個的分子鏈中雙鍵旁有三個位置位置a a、b b、c c，實驗證明，實驗證明，這三個位置上的這三個

37、位置上的H H的解離能不同，活性也不同，與伯氫的解離能不同，活性也不同，與伯氫c c相比，相比，a a、b b是仲氫，脫氫容易，所以反應(yīng)活性大。而是仲氫，脫氫容易，所以反應(yīng)活性大。而a a與與b b相相比，由于脫氫后形成的大分子自由基穩(wěn)定（與側(cè)甲基的超共比，由于脫氫后形成的大分子自由基穩(wěn)定（與側(cè)甲基的超共扼作用），所以活性更大。反應(yīng)活性扼作用），所以活性更大。反應(yīng)活性abcabc。 NRNR中有雙鍵，能夠與自由基、氧、過氧化物、紫外光及自中有雙鍵，能夠與自由基、氧、過氧化物、紫外光及自由基抑制劑反應(yīng)。由基抑制劑反應(yīng)。NRNR中有甲基（供電基），使雙鍵的電子云密度增加，中有甲基（供電基），使雙鍵

38、的電子云密度增加，-H-H的活性大，使的活性大，使NRNR更易反應(yīng)（易老化、硫化速度快）。更易反應(yīng)（易老化、硫化速度快）。 52第一章 生膠橡膠加工工藝學(xué)橡膠加工工藝學(xué)Rubber Processing Technology與硫黃反應(yīng)：進行硫化交聯(lián)。與硫黃反應(yīng)：進行硫化交聯(lián)。與與ClCl2 2反應(yīng)，制備氯化天然橡膠。反應(yīng)，制備氯化天然橡膠。與與HClHCl反應(yīng)，產(chǎn)物為白色粉末，主要用作粘合劑。反應(yīng)，產(chǎn)物為白色粉末，主要用作粘合劑。NRNR膠乳與過氧乙酸反應(yīng)，得環(huán)氧化天然橡膠。膠乳與過氧乙酸反應(yīng)，得環(huán)氧化天然橡膠。 53第一章 生膠橡膠加工工藝學(xué)橡膠加工工藝學(xué)Rubber Processing Technology四、天然橡膠的配合四、天然橡膠的配合 天然橡膠的生膠雖然具有良好的彈性、力學(xué)性能等，但天然橡膠的生膠雖然具有良好的彈性、力學(xué)性能等，但它必須經(jīng)過適當(dāng)配合、硫化后才能滿足各種用途制品的需要。它必須經(jīng)過適當(dāng)配合、硫化后才能滿足各種用途制品的需要。 典型的配合一般包括典型的配合一般包括硫化體系、補強填充體系、老化防硫化體系、補強填充體系、老化防護體系及增塑體系護體系及增塑體系。 硫化體系：硫化體系： 該體系的作用是使橡膠大分子交聯(lián)。該體系的作用是使橡膠大分子交聯(lián)。NRNR一般用硫黃硫化體一般用硫黃硫化