橡胶加工工艺课件

*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,橡胶加工工艺Rubber Processing Technology,2024/12/14,1,课程的内容与学时分配,橡胶加工工艺Rubber Processing Technology,橡胶加工工艺,Rubber Processing Technology,2024/12/14,2,选用教材和参考书目,选用教材：?橡胶及塑料加工工艺?，张海等编，北京：化学,工业出版社。,主要参考书目：,1?材料配合与混炼加工橡胶局部?，杜军,袁,仲雪主编，北京：化学工业出版社，2003。,2?实用橡胶制品生产技术 第二版?，纪奎江主编，,北京：化学工业出版社，2001。,3.?实用橡胶工艺学?，杨清芝主编，北京：化学工业出,版社，2006。,2024/12/14,3,第一章 绪论,橡胶：定义ASTM-D1566(America Society of Test and Material)。,橡胶是一种材料，它在大的变形下能迅速而有力地恢复其变形，能够被改性(硫化)。改性的橡胶实质上不溶于但能溶胀于沸腾的苯、甲乙酮、乙醇甲苯混合物等溶剂中。改性的橡胶室温下2027被拉伸到原来长度的2倍并保持1min后除掉外力，它能在1min内恢复到原来长度的1.5倍以下，具有上述特征的材料称为橡胶。,注：1橡胶是一种材料，具有特定的使用性能和加工性能，,属有机高分子材料。,2橡胶在室温下具有高弹性。,3橡胶能够被改性是指它能够硫化。,4改性的橡胶即硫化胶不溶解但能溶胀。,一、根本概念,2024/12/14,4,ASTM D1566-90,Material that is capable of,recovering from large deformations,quickly and forcibly,and can be,or already is,modified to a,state,in which it is essentially,insoluble,(but can swell)in solvent,such as benzene,methyl ethyl ketone,and ethanol toluene azeotrope.,A rubber in its modified state,free of diluents,retracts within 1 min to,less than 1.5 times its original length,after being stretched at room temperature(20 to 27)to,twice its length,and,held for 1 min,before release.,2024/12/14,5,生胶：没有参加配合剂且尚未交联的橡胶。,一般由线型大分子或带有支链的线型大分子构成，可以溶于有机溶剂。,混炼胶：生胶与配合剂经加工混合均匀且未被交联的 橡胶。,常用的配合剂有硫化剂、促进剂、活性剂、补强填充剂、防老剂等。,硫化胶：混炼胶在一定的温度、压力和时间作用下，经交联由线型大分子变成三维网状结构而得到的橡胶。一般不溶于溶剂。,2024/12/14,6,二、橡胶材料的特点,1.高弹性：弹性模量低，伸长变形大，有可恢复的变形,并能在很宽的温度-50150范围内保持弹性。,2.粘弹性：橡胶材料在产生形变和恢复形变时受温度和时间的影响，表现有明显的应力松弛 和蠕变 现象，在震动或交变应力作用下，产生滞后损失。,3.电绝缘性：橡胶和塑料一样是电绝缘材料。,2024/12/14,7,4有老化现象：如金属腐蚀、木材腐朽、岩石风化一样，橡胶也会因为环境条件的变化而产生老化现象，使性能变坏，寿命下降。,5.必须进行硫化才能使用，热塑性弹性体除外。,6.必须参加配合剂。,其它如比重小、硬度低、柔软性好、气密性好等特点，都属于橡胶的珍贵性能。,2024/12/14,8,三、表征橡胶物理机械性能的指标,拉伸强度：又称扯断强度、抗张强度，指试片拉伸至断裂时单位断面上所承受的负荷，单位为兆帕MPa，以往为公斤力平方厘米kgf/cm2。,定伸应力：旧称定伸强度，指试样被拉伸到一定长度时单位面积所承受的负荷。计量单位同拉伸强度。常用的有100、300和500定伸应力。它反映的是橡胶抵抗外力变形能力的上下。,2024/12/14,9,3伸长率：试片拉断时，伸长局部与原长度之比；用百分比表示,%。,4永久变形：试样拉伸至断裂后，标距伸长变形不可恢复局部占原始长度的百分比。在解除了外力作用并放置一定时间(一般为3min)，以%表示。,2024/12/14,10,2024/12/14,11,2024/12/14,12,裤型试样BS 903/A3-1982(单位：mm),裤型试样在试验机上的位置,5撕裂强度：将特殊试片带有割口或直角形撕裂时单位厚度所承受的负荷，表示材料的抗撕裂性，单位为k/。,2024/12/14,13,回弹性,：又称冲击弹性，指橡胶受冲击之后恢复原状的能力，以,%,表示。,2024/12/14,14,硬度,：表示橡胶抵抗外力压入的能力，常用,邵尔硬度,计测定。橡胶的硬度范围一般在,20100,之间，单位为邵氏,A,。,2024/12/14,15,2024/12/14,16,8.,磨耗,将试样与砂轮在一定倾斜角度和一定的负荷作用下进行摩擦，测定试样一定里程的磨耗体积。,将试样轮夹在胶轮轴上，电机通过减速系统带动试样轮在胶轮轴上作顺时针方向旋转，负荷托架上的试验用重砣使砂轮紧贴在试样轮上，并保证砂轮向左的即作用在试样轮上横向作用力为26.7N0.2N，砂轮做逆时针方向转动。,1胶轮轴与砂轮轴之间的夹角：150.5、250.5；试样的行驶里程：,1.61km,2阿克隆磨耗机使用的砂轮,砂轮尺寸：直径 150mm，厚度25mm,中心孔直径32mm.,3砂轮材料组成：磨料为氧化铝，粘合剂为陶土，粒度为36#，硬度为中硬度2。,4试样夹板：夹板直径56mm，工作面厚度12mm.,阿克隆,磨耗,试验机,2024/12/14,17,四、橡胶的开展历史,1天然橡胶的开展历史,考古发现，人类在11世纪就开始使用橡胶在南美制造橡胶球、橡胶鞋及橡胶瓶。1493年1496年哥仑布发现新美洲大陆时，发现海地岛上土人玩的球能从地上弹起来，此后，欧洲人才知道橡胶的这种性质。1735年，法国科学家Condamine参加南美洲科考，带回了最早的橡胶制品。直到1823年，英国人马辛托希创办了世界上第一个橡胶厂，生产防水布，这是橡胶工业的开始。,1839年，Goodyear创造了硫化，这两项创造为橡胶工业的开展奠定了根底。,1862年，Honcock创造了双辊机,1876年，英国开始在东南亚殖民地国家种植橡胶树,1888年，Dunlop创造了充气轮胎,1904年，发现硫化活化剂ZnO，炭黑可以补强,1906年，发现促进剂苯胺,1921年，发现促进剂D，从此橡胶工业得到迅速开展。,2024/12/14,18,2合成橡胶的开展历史,1对天然橡胶的剖析和仿制,1820年，法拉第明确了橡胶由C和H组成；1860年，威廉姆斯Williams发现橡胶经蒸馏可产生异戊二烯化合物，并认为它是橡胶的根本化学组成；1875年，鲍查达Bouchardat认为异戊二烯能合成出类似橡胶的物质，这是最早的关于人工合成橡胶的报道。,2024/12/14,19,2合成橡胶的诞生、建立与开展,1881年霍夫曼用1，3-戊二烯合成橡胶；,1900年，前苏联孔达科夫用2，3-二甲基-1，3-丁二烯合成出橡胶；,1929年，美国齐柯尔Thiokol公司生产了聚硫系合成橡胶；1931年，美国Du Pont公司生产CR；1932年前苏联工业生产了丁钠橡胶后，相继生产的合成橡胶有SBR1935年德国Farbon公司、NBR1937年德国Farbon公司；50年代，ZeiglerNatta发现了定向聚合，导致了橡胶工业的新飞跃，出现了BR1960年美国Phillips公司、EPDM1960年意大利Montedison公司、IR等新胶种，19651973年间出现了热塑性弹性体。,2024/12/14,20,3国内橡胶工业的开展概况,我国从1904年开始在雷州半岛等地种植NR，50年代将橡胶树北移种植成功，并在云南、广西等地大面积种植，现在，我国NR产量占世界第四位。,1915年，在广州建立第一个橡胶加工厂广州兄弟创制树胶公司，生产鞋底,1919年，在上海建立清和橡皮工厂,1927年，在上海建立正泰橡胶厂，生产胶鞋,1928年，建立大中华橡胶厂，生产胶鞋,1937年，日本在青岛建立现在的青岛橡胶二厂,我国从1958年开始合成橡胶，国产第一块合成胶是四川长寿化工厂于1958年生产的CR，1960年兰州化工厂生产SBR，1962年兰化生产NBR。目前国内几家大石化如燕山石化、兰州石化、齐鲁石化、高桥石化等均生产合成橡胶，通用的合成橡胶除了IIR外，其它均能生产。,2024/12/14,21,我国橡胶工业从50年代后开始飞速开展，逐渐形成了以上海的正泰、大中华，青岛的橡胶二厂，黑龙江的桦林橡胶厂为中心的橡胶工业格局号称橡胶界的四大家族。其中正泰、大中华生产胶鞋、胶带，胶二和桦林生产轮胎。到1990年止，全国县级以上的橡胶企业就有1000多家，产值180亿元。,90年代，我国橡胶工业得到了蓬勃开展，个体、私营橡胶企业如雨后春笋般开展起来。96年以后由于受气候等因素的影响，世界NR的产量锐减，致使NR的价格飞涨，橡胶工业的开展受到一定程度的影响，但在国内工业总产值、化工工业总产值中仍然占有相当比重。,橡胶企业主要集中在北京、上海、山东、沈阳、贵阳、重庆、安徽、浙江等地。,2024/12/14,22,橡胶工业“十一五科学开展规划,开展方针,认真实施科学开展、循环经济和名牌战略，转变增长方式；技术创新、产品创新、效益创新，以节能、平安、环保新产品替代现有老产品，实现企业效益最大化；进一步开展大型企业、企业集团和区域集约化生产，使中国逐步成为橡胶强国。,总体目标,以8%10的年增长速度开展，利税力争同步增长，主导产品出口占35左右，节能降耗、资源利用,要切实实现国家“十一五开展纲要提出的目标，并争取有新突破。,2024/12/14,23,轮胎,年总产量拟控制在3亿3.2亿条，子午化率不低于70%。半钢子午胎根本实现无内胎化，为经济型轿车配套的轮胎要平安、节能、环保；积极开展50、45、40、35、30系列高档轮胎和跑气保用轮胎。全钢子午胎要开展无内胎和公制宽基轮胎，全钢子午胎占子午胎总量的比例宜控制在20%25。工程机械轮胎要积极开展子午胎。同时，不应再扩大斜交胎产能，尤其是不能以合资、合作等名义新建斜交胎厂，逐步淘汰60万套以下规模的斜交胎企业。积极推进充氮硫化等新工艺的应用；淘汰子午胎刷汽油等落后工艺；禁止割标胎和无三包轮胎在市场流通，实行轮胎召回制；限制并逐步取消轮胎外包装。,2024/12/14,24,橡胶制品,非轮胎汽车用橡胶制品，重点培育品牌，扶持大公司、大企业集团，满足各类汽车对密封、减震、制动、传动和输油输气等配套橡胶制品的需求。建筑工程类橡胶制品，重点开展防水、减震产品，为市政建设、高层建筑、公路桥梁涵洞等配套。为电子、家电配套的橡胶制品，要搞好高档产品的配套效劳。国防橡胶制品，要能满足航天、航空、航海等国防建设的需要。,2024/12/14,25,其他橡胶制品要重点开发、生产高性能新产品。要抓住国家重点整治矿山平安生产的机遇，搞好高强力及阻燃输送带、机械化采煤机组用高压胶管、密封制品的配套和阻燃导风筒的生产、供给。胶管要加快产品结构调整和升级换代，重点放在高附加值产品上，如汽车胶管和海上输油胶管等。V带在培育大企业名牌的同时，应做好区域品牌培育。要抓住奥运商机，开发生产竞技体育用专业运动鞋以及自行车胎、摩托车胎；同时，这三类产品要转变出口增长方式。乳胶制品要