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1、*,*,單擊此處編輯母版標題樣式,單擊此處編輯母版文本樣式,第二級,第三級,第四級,第五級,橡膠加工工藝Rubber Processing Technology,2024/12/14,1,課程的內容與學時分配,橡膠加工工藝Rubber Processing Technology,橡膠加工工藝,Rubber Processing Technology,2024/12/14,2,選用教材和參考書目,選用教材：?橡膠及塑料加工工藝?，張海等編，北京：化學,工業(yè)出版社。,主要參考書目：,1?材料配合與混煉加工橡膠局部?，杜軍,袁,仲雪主編，北京：化學工業(yè)出版社，2003。,2?實用橡膠制品生產技術 第
2、二版?，紀奎江主編，,北京：化學工業(yè)出版社，2001。,3.?實用橡膠工藝學?，楊清芝主編，北京：化學工業(yè)出,版社，2006。,2024/12/14,3,第一章 緒論,橡膠：定義ASTM-D1566(America Society of Test and Material)。,橡膠是一種材料，它在大的變形下能迅速而有力地恢復其變形，能夠被改性(硫化)。改性的橡膠實質上不溶于但能溶脹于沸騰的苯、甲乙酮、乙醇甲苯混合物等溶劑中。改性的橡膠室溫下2027被拉伸到原來長度的2倍并保持1min后除掉外力，它能在1min內恢復到原來長度的1.5倍以下，具有上述特征的材料稱為橡膠。,注：1橡膠是一種材料，具
3、有特定的使用性能和加工性能，,屬有機高分子材料。,2橡膠在室溫下具有高彈性。,3橡膠能夠被改性是指它能夠硫化。,4改性的橡膠即硫化膠不溶解但能溶脹。,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
4、,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,
5、生膠：沒有參加配合劑且尚未交聯(lián)的橡膠。,一般由線型大分子或帶有支鏈的線型大分子構成，可以溶于有機溶劑。,混煉膠：生膠與配合劑經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，經交聯(lián)由線型大分子變成三維網狀結構而得到的橡膠。一般不溶于溶劑。,2024/12/14,6,二、橡膠材料的特點,1.高彈性：彈性模量低，伸長變形大，有可恢復的變形,并能在很寬的溫度-50150范圍內保持彈性。,2.粘彈性：橡膠材料在產生形變和恢復形變時受溫度和時間的影響，表現有明顯的應力松弛 和蠕變 現象，在震動或交變應力作用下，
6、產生滯后損失。,3.電絕緣性：橡膠和塑料一樣是電絕緣材料。,2024/12/14,7,4有老化現象：如金屬腐蝕、木材腐朽、巖石風化一樣，橡膠也會因為環(huán)境條件的變化而產生老化現象，使性能變壞，壽命下降。,5.必須進行硫化才能使用，熱塑性彈性體除外。,6.必須參加配合劑。,其它如比重小、硬度低、柔軟性好、氣密性好等特點，都屬于橡膠的珍貴性能。,2024/12/14,8,三、表征橡膠物理機械性能的指標,拉伸強度：又稱扯斷強度、抗張強度，指試片拉伸至斷裂時單位斷面上所承受的負荷，單位為兆帕MPa，以往為公斤力平方厘米kgf/cm2。,定伸應力：舊稱定伸強度，指試樣被拉伸到一定長度時單位面積所承受的負荷
7、。計量單位同拉伸強度。常用的有100、300和500定伸應力。它反映的是橡膠抵抗外力變形能力的上下。,2024/12/14,9,3伸長率：試片拉斷時，伸長局部與原長度之比；用百分比表示,%。,4永久變形：試樣拉伸至斷裂后，標距伸長變形不可恢復局部占原始長度的百分比。在解除了外力作用并放置一定時間(一般為3min)，以%表示。,2024/12/14,10,2024/12/14,11,2024/12/14,12,褲型試樣BS 903/A3-1982(單位：mm),褲型試樣在試驗機上的位置,5撕裂強度：將特殊試片帶有割口或直角形撕裂時單位厚度所承受的負荷，表示材料的抗撕裂性，單位為k/。,2024/
8、12/14,13,回彈性,：又稱沖擊彈性，指橡膠受沖擊之后恢復原狀的能力，以,%,表示。,2024/12/14,14,硬度,：表示橡膠抵抗外力壓入的能力，常用,邵爾硬度,計測定。橡膠的硬度范圍一般在,20100,之間，單位為邵氏,A,。,2024/12/14,15,2024/12/14,16,8.,磨耗,將試樣與砂輪在一定傾斜角度和一定的負荷作用下進行摩擦，測定試樣一定里程的磨耗體積。,將試樣輪夾在膠輪軸上，電機通過減速系統(tǒng)帶動試樣輪在膠輪軸上作順時針方向旋轉，負荷托架上的試驗用重砣使砂輪緊貼在試樣輪上，并保證砂輪向左的即作用在試樣輪上橫向作用力為26.7N0.2N，砂輪做逆時針方向轉動。,1
9、膠輪軸與砂輪軸之間的夾角：150.5、250.5；試樣的行駛里程：,1.61km,2阿克隆磨耗機使用的砂輪,砂輪尺寸：直徑 150mm，厚度25mm,中心孔直徑32mm.,3砂輪材料組成：磨料為氧化鋁，粘合劑為陶土，粒度為36#，硬度為中硬度2。,4試樣夾板：夾板直徑56mm，工作面厚度12mm.,阿克隆,磨耗,試驗機,2024/12/14,17,四、橡膠的開展歷史,1天然橡膠的開展歷史,考古發(fā)現，人類在11世紀就開始使用橡膠在南美制造橡膠球、橡膠鞋及橡膠瓶。1493年1496年哥侖布發(fā)現新美洲大陸時，發(fā)現海地島上土人玩的球能從地上彈起來，此后，歐洲人才知道橡膠的這種性質。1735年，法國科學
10、家Condamine參加南美洲科考，帶回了最早的橡膠制品。直到1823年，英國人馬辛托希創(chuàng)辦了世界上第一個橡膠廠，生產防水布，這是橡膠工業(yè)的開始。,1839年，Goodyear創(chuàng)造了硫化，這兩項創(chuàng)造為橡膠工業(yè)的開展奠定了根底。,1862年，Honcock創(chuàng)造了雙輥機,1876年，英國開始在東南亞殖民地國家種植橡膠樹,1888年，Dunlop創(chuàng)造了充氣輪胎,1904年，發(fā)現硫化活化劑ZnO，炭黑可以補強,1906年，發(fā)現促進劑苯胺,1921年，發(fā)現促進劑D，從此橡膠工業(yè)得到迅速開展。,2024/12/14,18,2合成橡膠的開展歷史,1對天然橡膠的剖析和仿制,1820年，法拉第明確了橡膠由C和H
11、組成；1860年，威廉姆斯Williams發(fā)現橡膠經蒸餾可產生異戊二烯化合物，并認為它是橡膠的根本化學組成；1875年，鮑查達Bouchardat認為異戊二烯能合成出類似橡膠的物質，這是最早的關于人工合成橡膠的報道。,2024/12/14,19,2合成橡膠的誕生、建立與開展,1881年霍夫曼用1，3-戊二烯合成橡膠；,1900年，前蘇聯(lián)孔達科夫用2，3-二甲基-1，3-丁二烯合成出橡膠；,1929年，美國齊柯爾Thiokol公司生產了聚硫系合成橡膠；1931年，美國Du Pont公司生產CR；1932年前蘇聯(lián)工業(yè)生產了丁鈉橡膠后，相繼生產的合成橡膠有SBR1935年德國Farbon公司、NBR
12、1937年德國Farbon公司；50年代，ZeiglerNatta發(fā)現了定向聚合，導致了橡膠工業(yè)的新飛躍，出現了BR1960年美國Phillips公司、EPDM1960年意大利Montedison公司、IR等新膠種，19651973年間出現了熱塑性彈性體。,2024/12/14,20,3國內橡膠工業(yè)的開展概況,我國從1904年開始在雷州半島等地種植NR，50年代將橡膠樹北移種植成功，并在云南、廣西等地大面積種植，現在，我國NR產量占世界第四位。,1915年，在廣州建立第一個橡膠加工廠廣州兄弟創(chuàng)制樹膠公司，生產鞋底,1919年，在上海建立清和橡皮工廠,1927年，在上海建立正泰橡膠廠，生產膠鞋,
13、1928年，建立大中華橡膠廠，生產膠鞋,1937年，日本在青島建立現在的青島橡膠二廠,我國從1958年開始合成橡膠，國產第一塊合成膠是四川長壽化工廠于1958年生產的CR，1960年蘭州化工廠生產SBR，1962年蘭化生產NBR。目前國內幾家大石化如燕山石化、蘭州石化、齊魯石化、高橋石化等均生產合成橡膠，通用的合成橡膠除了IIR外，其它均能生產。,2024/12/14,21,我國橡膠工業(yè)從50年代后開始飛速開展，逐漸形成了以上海的正泰、大中華，青島的橡膠二廠，黑龍江的樺林橡膠廠為中心的橡膠工業(yè)格局號稱橡膠界的四大家族。其中正泰、大中華生產膠鞋、膠帶，膠二和樺林生產輪胎。到1990年止，全國縣級
14、以上的橡膠企業(yè)就有1000多家，產值180億元。,90年代，我國橡膠工業(yè)得到了蓬勃開展，個體、私營橡膠企業(yè)如雨后春筍般開展起來。96年以后由于受氣候等因素的影響，世界NR的產量銳減，致使NR的價格飛漲，橡膠工業(yè)的開展受到一定程度的影響，但在國內工業(yè)總產值、化工工業(yè)總產值中仍然占有相當比重。,橡膠企業(yè)主要集中在北京、上海、山東、沈陽、貴陽、重慶、安徽、浙江等地。,2024/12/14,22,橡膠工業(yè)“十一五科學開展規(guī)劃,開展方針,認真實施科學開展、循環(huán)經濟和名牌戰(zhàn)略，轉變增長方式；技術創(chuàng)新、產品創(chuàng)新、效益創(chuàng)新，以節(jié)能、平安、環(huán)保新產品替代現有老產品，實現企業(yè)效益最大化；進一步開展大型企業(yè)、企業(yè)集
15、團和區(qū)域集約化生產，使中國逐步成為橡膠強國。,總體目標,以8%10的年增長速度開展，利稅力爭同步增長，主導產品出口占35左右，節(jié)能降耗、資源利用,要切實實現國家“十一五開展綱要提出的目標，并爭取有新突破。,2024/12/14,23,輪胎,年總產量擬控制在3億3.2億條，子午化率不低于70%。半鋼子午胎根本實現無內胎化，為經濟型轎車配套的輪胎要平安、節(jié)能、環(huán)保；積極開展50、45、40、35、30系列高檔輪胎和跑氣保用輪胎。全鋼子午胎要開展無內胎和公制寬基輪胎，全鋼子午胎占子午胎總量的比例宜控制在20%25。工程機械輪胎要積極開展子午胎。同時，不應再擴大斜交胎產能，尤其是不能以合資、合作等名義
16、新建斜交胎廠，逐步淘汰60萬套以下規(guī)模的斜交胎企業(yè)。積極推進充氮硫化等新工藝的應用；淘汰子午胎刷汽油等落后工藝；禁止割標胎和無三包輪胎在市場流通，實行輪胎召回制；限制并逐步取消輪胎外包裝。,2024/12/14,24,橡膠制品,非輪胎汽車用橡膠制品，重點培育品牌，扶持大公司、大企業(yè)集團，滿足各類汽車對密封、減震、制動、傳動和輸油輸氣等配套橡膠制品的需求。建筑工程類橡膠制品，重點開展防水、減震產品，為市政建設、高層建筑、公路橋梁涵洞等配套。為電子、家電配套的橡膠制品，要搞好高檔產品的配套效勞。國防橡膠制品，要能滿足航天、航空、航海等國防建設的需要。,2024/12/14,25,其他橡膠制品要重點開發(fā)、生產高性能新產品。要抓住國家重點整治礦山平安生產的機遇，搞好高強力及阻燃輸送帶、機械化采煤機組用高壓膠管、密封制品的配套和阻燃導風筒的生產、供給。膠管要加快產品結構調整和升級換代，重點放在高附加值產品上，如汽車膠管和海上輸油膠管等。V帶在培育大企業(yè)名牌的同時，應做好區(qū)域品牌培育。要抓住奧運商機，開發(fā)生產競技體育用專業(yè)運動鞋以及自行車胎、摩托車胎；同時，這三類產品要轉變出口增長方式。乳膠制品要
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