橡膠工藝復(fù)習(xí)題

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上橡膠工藝學(xué)復(fù)習(xí)題 一、簡(jiǎn)答題1、 何謂噴霜？何謂焦燒？其產(chǎn)生原因何在？1、答：噴霜即為某些配合劑（如硫磺、促進(jìn)劑、防老劑、石蠟等）析出膠料或硫化膠表面的現(xiàn)象；造成這種現(xiàn)象的原因主要是某些配合劑用量過大，超過其常溫下在橡膠中的溶解度所造成的。焦燒是一種膠料早期硫化的現(xiàn)象，即膠料在硫化前的操作或停放中發(fā)生不應(yīng)有的提前硫化現(xiàn)象；原因是配合不當(dāng)，煉膠操作不當(dāng)，膠料冷卻停放不當(dāng)。2、 何謂老化？影響橡膠老化的因素有哪些？答：橡膠或橡膠制品的在加工、貯存和使用的過程中，由于受到各種外界因素的作用，而逐步失去原有的優(yōu)良性能，以致最后失去使用價(jià)值，這種現(xiàn)象稱為橡膠老化；影響因素有熱、

2、氧、臭氧、金屬離子、電離輻射、光、機(jī)械力等。3、 何謂塑煉？其目的意義何在？答：把具有彈性的生膠變成柔軟的具有可塑性的膠料的工藝過程稱為塑煉；生膠塑煉的目的：一、使生膠獲得一定的可塑性，適合混煉、壓延、擠出、成型等后續(xù)工藝操作；二、使生膠的可塑性均勻化，以便制得質(zhì)量均勻的膠料。4、 何謂混煉？其目的意義何在？答：在煉膠機(jī)上將各種配合劑加入到橡膠中制成混合膠的工藝過程叫混煉；使配合劑均勻分散,制得質(zhì)量均勻的混煉膠,并使膠料具有適合的可塑性；混煉不好，出現(xiàn)配合劑分散不均勻，可塑度過高或低、焦燒、噴霜現(xiàn)象，影響壓延等后續(xù)工序的正常進(jìn)行，還會(huì)導(dǎo)致產(chǎn)品的性能下降。5、 何謂壓延？它包括哪些作業(yè)形式？答：

3、壓延工藝是利用壓延機(jī)輥筒的擠壓力作用使膠料發(fā)生塑性流動(dòng)和變形,將膠料制成具有一定斷面規(guī)格和一定斷面幾何形狀的膠片,或者將膠料覆蓋于紡織物表面制成具有一定斷面厚度的膠布的工藝加工過程；作業(yè)形式：膠料的壓片、壓型和膠片貼合及紡織物的貼膠、擦膠和壓力貼膠。6、 何謂擠出？它有何作用？答：橡膠的擠出是使膠料通過擠出機(jī)連續(xù)地制成各種不同形狀半成品的工藝過程； 應(yīng)用于制造胎面、內(nèi)胎、膠管以及各種復(fù)雜斷面形狀或空心、實(shí)心、包膠等半成品。7、 何謂彈性變形和塑性變形？答：彈性變形：橡膠在變形后能夠恢復(fù)其原來狀態(tài)的形變行為。塑性變形：橡膠在變形后不能夠恢復(fù)其原來狀態(tài)的形變行為（永久變形）分子鏈間發(fā)生了位移8、

4、何謂硫化？它在制品生產(chǎn)中有何意義？硫化是橡膠長分子鏈進(jìn)行化學(xué)交聯(lián)反應(yīng)的過程。使橡膠獲得更完善的物理機(jī)械性能和化學(xué)性能，使橡膠變?yōu)楦惺褂脙r(jià)值的材料9、 何謂硫化介質(zhì)？ 答：橡膠硫化，在大多數(shù)情況下，都是在加熱的條件下進(jìn)行的，要對(duì)膠料進(jìn)行加熱，就需要使用一種能傳遞熱能的物質(zhì)，這種物質(zhì)就稱為加熱介質(zhì)10、 何謂擠出膨脹？其產(chǎn)生原因？答：膠料在壓力下從口型擠出后，擠出物直徑（或斷面尺寸）比口型直徑（或斷面尺寸）增大，這一現(xiàn)象稱為擠出膨脹；由入口效應(yīng)和剪切變形的彈性變形 引起的。11、 口型設(shè)計(jì)的一般步驟？答：一、要事先掌握膠料的膨脹率；二、根據(jù)膠料膨脹率來確定口型樣板的尺寸；三、取略小于計(jì)算值的尺寸

5、。12、何謂炭黑凝膠？答：將混煉入炭黑的膠料置于溶劑（如苯、汽油等）中，有一部分吸附于炭黑表面的橡膠，在溶劑中長時(shí)間不能溶解，這部分由炭黑和橡膠形成的結(jié)合體即為炭黑凝膠，或稱結(jié)合橡膠。13、何謂壓出膨脹？答：壓出膨脹是當(dāng)膠料離開擠出機(jī)的口型后，產(chǎn)生沿長度方向上的收縮和厚度方向上的膨脹，這種收縮現(xiàn)象也稱為彈性記憶效應(yīng)。14、何謂硫化三要素答：硫化過程控制的三個(gè)主要條件即硫化溫度、硫化時(shí)間和硫化壓力稱為硫化三要素。二、寫出下列橡膠的代號(hào)和化學(xué)結(jié)構(gòu)式1、 天然橡膠 2、丁腈橡膠 3、丙烯酸酯橡膠 4、氯磺化聚乙烯 5、丁基橡膠 三、綜合問答題1、 如何通過配方設(shè)計(jì)提高硫化膠的耐磨性？答：通過配方設(shè)計(jì)

6、提高耐磨性的途徑如下：a、選用耐磨性好的膠種，如聚氨酯橡膠、天然橡膠、順丁橡膠、丁苯橡膠，氯丁膠、丁腈橡膠等。一般磨耗條件下，天然橡膠為好，高溫下以丁苯橡膠為好，苛刻條件下（高速）順丁橡膠為好；b、加粒子小的活性炭黑以提高耐磨性；白色填料以20nm的白炭黑為好。c、軟化劑起操作助劑使用，以幫助填料的分散，一般不宜超過5份；d、加入防老劑能改善膠料耐老化性能，從而間接提高耐磨性，一般環(huán)境條件下，在天然橡膠中防老劑AW的耐磨性最好，其次是防老劑D+4010及防老劑D+H。2、 以次磺酰胺的硫化反應(yīng)過程為例，試述防焦劑CTP(N-環(huán)己基硫代鄰苯二甲酰亞胺)的防焦作用機(jī)理？答：能夠遲延硫化，但又不影響

7、硫化速度和硫化膠性能；代表品種：N-環(huán)己基硫代鄰苯二甲酰亞胺（CTP或PVI)應(yīng)用：次磺酰胺類 ，DM、M、TMTD等也有一定的效果；CTP是實(shí)際上一種MBT（或陽離子物）的捕捉劑。它是通過捕捉MBT達(dá)到遲延硫化的目的。因此，使用這種防焦劑時(shí)，它只起遲延硫化的作用，而對(duì)硫化速度和硫化膠的結(jié)構(gòu)無明顯的影響。防焦劑CTP的用量通常為0.10.5份。隨著用量增高，防焦效果越大，焦燒時(shí)間越長，在0.5份以內(nèi)，其硫化速度無明顯的影響。但當(dāng)用量太大時(shí)，則會(huì)使硫化速度稍許減慢。3、 如何通過配方設(shè)計(jì)提高硫化膠的撕裂強(qiáng)度？答：通過配方設(shè)計(jì)提高撕裂強(qiáng)度的途徑如下：a、選用結(jié)晶性的膠種；b、加粒子小的活性炭黑 ；

8、c、軟化劑起提高撕裂強(qiáng)度；d、交聯(lián)密度不要過高。4、 如何通過配方設(shè)計(jì)提高硫化膠的耐疲勞性？答：耐疲勞性配方設(shè)計(jì)要點(diǎn)如下：a、采用易于形成多硫鍵交聯(lián)的硫化體系；b、加補(bǔ)強(qiáng)性大的活性填料 ；c、軟化劑最好是使用松焦油、古馬隆樹脂、石油樹脂等，用量不宜太多；d、加防老劑可以抑制疲勞過程中的氧和臭氧老化作用，從而提高耐疲勞破壞。5、 軟化劑和增塑劑的選用原則是什么？答：在實(shí)際配方中對(duì)軟化劑和增塑劑的選擇，常常決定于生膠、填料等的種類和用量以及工藝性能和硫化膠性能的要求等因素，從其本身來說，選擇時(shí)主要注意如下幾個(gè)方面： a、與橡膠的互溶性；b、對(duì)填料的分散影響；c、對(duì)膠料加工性能和粘著性的影響；d、對(duì)

9、硫化膠物理性能和老化性能的影響；e、對(duì)橡膠的污染性的影響；f、對(duì)制品成本的影響。四、計(jì)算題1、某外胎緩沖膠層，其膠料硫化溫度系數(shù)為2，在實(shí)驗(yàn)室條件下的正硫化條件為140×24min，硫化平坦范圍為24100min。在實(shí)際生產(chǎn)中，硫化時(shí)間為70min，現(xiàn)測(cè)出其溫度變化如下，判斷是否達(dá)到了正硫化？硫化時(shí)間，min0510152025303540455055606570膠層溫度，304080100110113120124127131133137138140141解：a、先求各溫度下的硫化強(qiáng)度，所得結(jié)果如下：IiI30I40I80I100I110I113I120I124I127I131I13

10、3計(jì)算結(jié)果0.0080.0160.25122.4645.286.58.599.86IiI137I138I140I141計(jì)算結(jié)果1313.931617.2b、求緩沖層膠料的硫化效應(yīng)EE緩5×（0.00817.2）/20.0160.25122.4645.286.58.599.861313.9616） 457.6C、計(jì)算允許硫化效應(yīng)的極限值Emin和EmaxEmin16x24384Emax16x1001600Emin <E緩< Emin 故緩沖層膠料達(dá)到正硫化2、橡膠制品的結(jié)構(gòu)如圖所示，已知膠層A的厚度4，熱擴(kuò)散系數(shù)為1.44×1032/s，膠層B的厚度10，熱擴(kuò)散系

11、數(shù)為1.00×1032/s，雙面加熱硫化，制品表面原始溫度22，模型溫度為144，試計(jì)算制品膠層B中心溫度到達(dá)143時(shí)所需要的時(shí)間。解：先求膠料B的當(dāng)量厚度H12/a1H22/a2，可得當(dāng)量厚度H11.2； 膠料的總厚度L= H12×42 S（z）0.0082，z0.51 T0.51×2×2/（1.44×103）1416.7s23.6min 3、一膠軸制品，正硫化條件為140×240min，因一次硫化易出現(xiàn)質(zhì)量問題，故改為逐步升溫硫化，第一段為120×120min，第二段為130×100min，第三段為140，問需

12、要多長時(shí)間才能達(dá)到原有的硫化程度？（k2）解：E原16x2403840 E14x120480 E28x100800 E316tE原E1E2E3所以 t160min4、某外胎緩沖膠層，其膠料硫化溫度系數(shù)為2，在實(shí)驗(yàn)室條件下的正硫化條件為140×24min，硫化平坦范圍為24100min。在實(shí)際生產(chǎn)中，硫化時(shí)間為60min，現(xiàn)測(cè)出其溫度變化如下，判斷是否達(dá)到了正硫化？硫化時(shí)間，min051015202530354045505560膠層溫度，304080100110113120124127131133140141解：a、先求各溫度下的硫化強(qiáng)度，所得結(jié)果如下：IiI30I40I80I100I

13、110I113I120I124I127I131I133計(jì)算結(jié)果0.0080.0160.25122.4645.286.58.599.86IiI140I141計(jì)算結(jié)果1617.2b、求緩沖層膠料的硫化效應(yīng)EE緩5×（0.00817.2）/20.0160.25122.4645.286.58.599.8616） 322.8C、計(jì)算允許硫化效應(yīng)的極限值Emin和EmaxEmin16x24384Emax16x1001600E緩<Emin < Emin 故緩沖層膠料未達(dá)到正硫化5、橡膠制品的厚度12，熱擴(kuò)散系數(shù)為1.44×1032/s，雙面加熱硫化，制品表面原始溫度22，模型

14、溫度144，試計(jì)算制品膠層中心溫度到達(dá)143時(shí)所需要的時(shí)間。解： S（z）0.0082，z0.51 T0.51×1.2×1.2/（1.44×103）510s8.5min6、通過測(cè)溫得知輪胎緩沖膠層硫化條件如下：硫化時(shí)間，min05101520253035404550膠層溫度，3040507090110130140140140140問緩沖膠層膠料在實(shí)驗(yàn)室硫化試片時(shí)采用130×20min，是否符合成品的硫化程度？應(yīng)作如何調(diào)整（k2）。解：a、先求各溫度下的硫化強(qiáng)度，所得結(jié)果如下：IiI30I40I50I70I90I110I130I140I140I140I14

15、0計(jì)算結(jié)果0.00780.01560.031250.1250.52816161616b、求緩沖層膠料的硫化效應(yīng)EE緩5×（0.007816）/20.01560.031250.1250.52816×3） 333.4C、求與成品硫化效應(yīng)相同的試片等效硫化時(shí)間 令E緩E試t41.7min從試片的等效硫化時(shí)間遠(yuǎn)大于其實(shí)際的硫化時(shí)間看，試片的硫化條件必須調(diào)整，方法如下：延長硫化時(shí)間至41.7min（130下）或提高硫化溫度，若硫化時(shí)間不變，硫化溫度提高至140.67.某橡膠制品硫化條件為130×20min，問140和120各需的硫化時(shí)間為多少？根據(jù)范特霍夫公式各需10 mi

16、n和40 min.5已知一膠料正硫化條件為135×30 min，平坦范圍為3050min，已測(cè)出該膠料在實(shí)際硫化中的升溫情況如下t(min) 0510152025303540T() 70115120125130135135135135 試判斷該膠料經(jīng)加熱40 min時(shí)是否達(dá)到正硫化?有無過硫?五、 填空題1、 天然橡膠的主要成分為橡膠烴 ，由異戊二烯基組成。 2、硫化過程控制的三個(gè)主要條件即硫化溫度、硫化壓力、硫化時(shí)間稱為硫化三要素。 3、在實(shí)際中通常按硫磺用量及其與促進(jìn)劑的配比情況，劃分為四種典型配合的硫化體系即常硫量硫化體系、半有效硫化體系、有效硫化體系和無硫硫化體系。 4、槽法

17、炭黑含有較多的含氧基團(tuán)，使炭黑表面呈現(xiàn)酸性的性質(zhì)，有遲延硫化的作用，而爐法炭黑表面呈現(xiàn)堿性的性質(zhì)，有促進(jìn)硫化的作用。 5、密煉機(jī)的混煉歷程主要是配合劑與橡膠的混煉過程，包括三個(gè)階段即濕潤階段、分散階段和捏煉階段。 6、開煉機(jī)塑煉的操作方法有薄通塑煉法、包輥塑煉、爬架子法和化學(xué)塑解劑塑煉法。 7、正硫化時(shí)間的測(cè)定方法包括物理化學(xué)方法、物理機(jī)械性能測(cè)定法和專用儀器測(cè)定法。8、通用型丁腈橡膠具有優(yōu)良的耐油性，它是由丁二烯和 丙烯腈共聚而成。 9、橡膠的硫化反應(yīng)過程包括誘導(dǎo)階段、交聯(lián)反應(yīng)階段、網(wǎng)構(gòu)成熟階段等三個(gè)階段。 10、混煉膠的快速檢驗(yàn)項(xiàng)目包括可塑性測(cè)定、比重的測(cè)定和硬度等項(xiàng)目的測(cè)定。 11、開煉

18、機(jī)塑煉的控制工藝條件有輥溫、輥距、塑煉時(shí)間、速比和裝機(jī)容量。 12、可塑度的測(cè)量方法包括威廉可塑計(jì)測(cè)量法、華萊士快速可塑計(jì)測(cè)量法、德坲可塑計(jì)量法、門尼粘度計(jì)測(cè)量法和壓出粘度計(jì)測(cè)量法。 13、橡膠配合體系包括硫化體系、補(bǔ)強(qiáng)填充體系、增塑體系、防老體系一名詞解釋1橡膠：美國材料試驗(yàn)協(xié)會(huì) ASTM D 1566中規(guī)定：橡膠是一種材料，在大的形變下能迅速而有力恢復(fù)其形變，能夠被改性。改性的橡膠實(shí)質(zhì)上不溶于（但能溶脹于）沸騰的苯、甲乙酮、乙醇一甲苯混合物等溶劑中，改性的橡膠室溫下（18-29）被拉伸原長度的兩倍并保持1分鐘除去外力，1分鐘內(nèi)能恢復(fù)到原長度1.5倍以下。2格林強(qiáng)度：未硫化橡膠的拉伸強(qiáng)度。3充油丁苯橡膠：在合成丁苯橡膠時(shí)根據(jù)工藝和配方需要加入烴油或芳香油。4冷流性：生膠或未硫化膠在停放過程中因?yàn)樽陨碇亓慷a(chǎn)生流動(dòng)的現(xiàn)象5抗氧指數(shù) ：針對(duì)某種橡膠熱氧老化所需的最低氧濃度，氧指數(shù)越高，抗氧老化性能越好。6彈性：表示橡膠彈性變形能力的大小，受配方、硫化條件的影響，決定于交聯(lián)密度。7回彈性 ：指橡膠受到