1、橡胶知识讲座橡胶知识讲座南京工业大学材料学院高分子系南京工业大学材料学院高分子系张张 军军提提 纲纲 一、橡胶工业常用术语一、橡胶工业常用术语 二、天然橡胶二、天然橡胶（重点）（重点）三、合成橡胶三、合成橡胶 丁苯橡胶（重点）丁苯橡胶（重点）顺丁橡胶（重点）顺丁橡胶（重点）乙丙橡胶（重点）乙丙橡胶（重点）氯丁橡胶氯丁橡胶 丁基橡胶丁基橡胶 丁腈橡胶（重点）丁腈橡胶（重点）异戊橡胶异戊橡胶 四、橡胶工业常用助剂四、橡胶工业常用助剂 五、橡胶加工与测试设备五、橡胶加工与测试设备一、橡胶工业常用术语一、橡胶工业常用术语 （一）胶料术语 生胶 塑炼胶 混炼胶 硫化胶 再生橡胶生胶 生胶是未经塑、混炼的
2、橡胶的统称，是制造胶料的最根本的原料。(销售的橡胶原材料）再生橡胶 再生橡胶(reclaimed rubber)：以橡胶制品生产中已硫化边角废料、使用过的废旧橡胶为原料加工成有一定可塑度的、能重新使用的橡胶，简称再生胶 塑炼(Mastication)又称素炼、轧炼，是指生胶在机械力、热和氧等作用下，从强韧的弹性状态转变为柔软且具有塑性的状态，亦即增加其可塑性(流动性)的工艺过程称为塑炼。塑炼的实质是降低分子量、降低粘度、降低粘流温度。塑炼过的生胶称为塑炼胶。塑炼和塑炼胶混炼和混炼胶 混炼(Milling)：是将塑炼胶或具有一定可塑性的生胶与各种配合剂经机械作用使之均匀混合的工艺过程。混炼后得到
3、得到的生胶与各种配合剂的均匀混合物称之为混炼胶混炼胶。混炼后得到的混炼胶的质量，对硫化胶的性能有很大影响。硫化和硫化胶 硫化(Vulcanization)：硫化是橡胶与硫化剂（硫磺）和促进剂等在一定的温度、压力下，使橡胶大分子链发生交联反应的过程，也就是塑性橡胶转化为弹性橡胶或硬质橡胶的过程。广义地说，硫化是指胶料经过化学或物理方法处理后，使橡胶大分子通过交联从线型转变线型转变为网状网状结构结构，从而改善橡胶的物理机械性能和化学性能的工艺过程。混炼胶经过硫化过程后即可得到硫化胶。（二）生胶和混炼胶性能测试 灰分 可塑度 门尼粘度 门尼焦烧 焦烧时间 正硫化时间 灰分(Ash)：亦称灼烧残渣，系
4、指经蒸发及灼烧后，其矿物成分形成的氧化物及盐类的残留物，用百分含量表示。可塑度(plasticity)：是鉴定胶料质量的主要指标。胶料的可塑度既是影响加工工艺和制品质量的主要因素；又是一种控制同一种胶料不同批号之间差别的手段。只有生胶达到一定的可塑度（性），才能进行后续加工。Mooney viscosity 又称转动(门尼)粘度，是用门尼粘度计测定的数值，基本上可以反映合成橡胶的聚合度与分子量。按照GB 1232标准规定，转动(门尼)粘度以符号 表示。其中Z-转动粘度值；1-预热时间为1min；4-转动时间为4min；100-试验温度为100。习惯上常以 表示门尼粘度。门尼粘度CoML1004
5、1CoZ10041门尼焦烧时间 Mooney scorch time 在给定的温度下，用门尼粘度计测定胶料的硫化特性时，在门尼粘度值时间图上，从实验开始到粘度上升5个门尼值（采用大转子）或3个门尼值（采用小转子）时所需要的时间称为门尼焦烧时间（ts）。门尼焦烧时间的长短反映了胶料耐焦烧性能的好坏。焦烧时间：是指橡胶胶料在加工过程中产生的早期硫化现象所需的时间。正硫化时间：工艺硫化时间。tmt90t10tnMn(Mm-Mn)90MmMm-Mn转转矩矩，公公斤斤厘厘米米硫化时间，分b附图 硫化历程曲线a记录图形；b曲线分析Mn最小转矩（反映胶料在一定温度下的流动性）；Mm最大转矩（反映硫化胶的最大
6、交联度）；tn达到最低粘度对应的时间；tm达到最大粘度对应的时间；t10转矩达到Mn+(Mm-Mn)10%所需的时间（焦烧时间）；t90转矩达到Mn+(Mm-Mn)90%(正硫时间)（三）硫化胶常用性能测试 硬度 拉伸强度 伸长率 撕裂强度 定伸应力 永久变形 硬度(Hardness)：是材料对压印、刮痕等外力的抵抗能力。根据试验方法不同有邵氏邵氏(Shore)硬度、布氏布氏(Brinell)硬度、洛氏洛氏(Rockwell)硬度、莫氏莫氏(Mohs)硬度、巴氏巴氏(Barcol)硬度、维氏维氏(Vichers)硬度等。硬度的数值与硬度计类型有关，在常用的硬度计中，邵氏硬度计结构简单，适于生产
7、检验。邵氏硬度计可分为A型、C型、D型 A型用于测量软质橡胶 C型用于测量海绵橡胶 D型用于测量半硬和硬质橡胶 拉伸强度(Tensile strength)：是试样拉伸至断裂时的最大拉伸应力。这一常用术语过去很不统一，有称扯断力、扯断强度、抗张力、抗张强度，又有强力，强度之称。按照GB 6039-85标准规定，统一称其为拉伸强度。式中：拉拉伸强度，单位为MPa P试样所受负荷，N b试样工作部分的宽度，mm h试样工作部分的最小厚度，mm bhP拉 撕裂强度：单位厚度试样产生裂纹所需要的力（能量）。s撕裂强度，kN/m P试样撕裂的最高负荷，N h试样直角部位的厚度，mm 定伸应力：拉伸到规定
8、长度时单位面积的拉力值，单位为MPa。定定伸强度 P定在规定伸长率时试样所受负荷，N hPsbh定定P 伸长率(Elongation)：试样在拉力作用下长度的增加，以原长的百分数表示。伸长率，L0拉伸前试样工作标距，mm L1扯断时试样的标距，mm 永久变形：表示橡胶材料弹性回复能力的大小。L0拉伸前试样工作标距，mm L2试样扯断后停放三分钟对齐起来的标距，mm 100001LLL100202LLLHd（四）硫化胶特殊性能测试 回弹性 耐磨性 耐油性 耐溶剂性 耐化学性 老化 回弹性(Resilience)：橡胶为黏弹性材料，具有高弹性和粘性。橡胶的回弹性表征橡胶受力变形中可恢复的弹性变形大
9、小，属于弹性滞后性能之一。耐磨性(Abrasion resistance)：表征橡胶经受住表面摩擦、刮削或腐蚀性机械作用而逐步损耗的能力。耐油性(Oil resistance)：材料抵抗油类引起的溶胀、溶解、开裂、变形或物理性能降低的能力。耐溶剂性耐溶剂性(Solvent resistance)：抵抗溶剂引起的溶胀、溶解、龟裂或形变的能力。耐化学性耐化学性(Chemical resistance)：耐酸、碱、盐、溶剂和其他化学物质的能力。老化老化(Aging)：在加工、贮存和使用过程中，由于受到外界因素(热、光、氧、水、射线、机械力和化学介质等)的作用，发生一系列物理或化学变化，使高分子材料交联变脆、裂解发粘、变色龟裂、粗糙起泡、表面粉化、分层剥落、性能逐渐变坏，以至丧失力学性能不能使用，这种变化的现象叫老化。
