发布时间 : 星期一 文章江苏大学 橡胶工艺学考试答案更新完毕开始阅读
11．防焦剂的种类及特性
①有机酸，如水杨酸、邻苯二甲酸（酐）。优点是价格便宜，缺点是仅对酸性促进剂起延滞作用，对次磺酰胺类促进剂无效又硬相硫化速度。
②亚硝基二苯胺NDPA或NA 应用最广，对硫化速度不产生干扰，在加工温度下易分散于胶料中，无喷霜危险。缺点是有勿扰，易使脚料颜色改变，仅限于神色胶料中使用
③防焦剂CTP 优点：不影响硫化胶的结构和性能，不影响硫化速度，CTP的焦烧时间的关系是线性的，可以随着调节诱导期长短，便于生产安全的控制。 12．请指出NR、SBR、EPDM、NBR、BR的反应活性中心位置
13．硫化曲线中的诱导期、硫化返原、硫化平坦期对一个企业的经济效益有何意义? 硫化曲线中诱导期要足够长，充分保证生产加工的安全性，硫化速度要快，提高生产效率，降低能耗。硫化平坦期要长，硫化胶具有较好的机械性能。并不希望出现硫化返原，这会使硫化胶物理机械能能下降。
14．活性剂(氧化锌和硬脂酸)在硫磺硫化体系中的作用是什么?
氧化锌和硬脂酸所组成活性剂课结合形成硬脂酸锌盐，硬脂酸锌盐有较大的溶解能力，可参与硫化反应个过程，减少多硫键的数目，从而改善了耐热、耐老化性能。 15．下列各种橡胶，哪些可以进行硫化反应?
①过氧化物 (NR、SBR、IIR、CR) ②硫磺(NR、BR、IIR、CR)
③金属氧化物(NR、CR、NBR、IIR) ④辐射硫化(NR、CR、NBR、 IIR、EPR) 过氧化物（EPM Q NR BR NBR CR SBR） 金属氧化物（CR CSM）
-5-
硫磺（SVR NR IIR EPDM NBR）
16．试说明NR中不同硫磺用量和促进剂用量对硫化体系类型、交联结构及硫化胶性能的影响。
答：NR的普通硫磺硫化体系，促进剂0.5-0.6份，硫磺2.5份，所得硫化胶网络70%以上为多硫交联键，硫化胶具有良好的初始疲劳性能，室温下有优良的动静态性能，但不耐热氧老化。高促低硫（促进剂3-5份，硫化剂0.3-0.5份）或无硫，为有效硫化体系，交联结构中单、双硫键占90%，硫化橡胶有较高的抗热氧老化性能，但起始动态疲劳性差。促进剂、硫磺用量介于以上两种之间，为半有效硫化体系，交联结构中多硫键与单双硫键相当，硫化胶有较好的动态性能，又有中等程度的耐热氧老化性能。促进剂与硫等物质的量，为平衡硫化体系，交联结构有单硫、多硫、双硫，硫化胶有优良的耐热老化性和耐疲劳性。
17．为什么在过氧化物硫化体系中，NR、BR和SBR的交联效率会产生很大差异?
在NR中，交联反应以夺取α-亚甲基反应形成大分子自由基的方式进行，因为侧甲基的存在限制了自由基对双键的加成反应。但在SBR和BR条件下，交联反应可通过自由基加成反应或夺取α亚甲基活泼氢进行。在加成反应中，重新形成交联键，但自由基没有减少，因此这些橡胶具有较高的交联效率。
18．高温快速硫化体系的配方设计应注意哪些问题?
高温快速硫化必须注意防止焦烧，提高生产安全性和防止制品物理性能下降的倾向，上述问题的解决取决于生胶品种及其硫化体系的选择，特别是硫化的特殊配合：①选择耐热的胶料②采用有效和半有效硫化体系的结合③硫化的特种配合
19．制造耐热密封轴套，选用NBR-40并用DCP(过氧化二异丙苯)4份(纯度40%)，在160℃下硫化，此时半衰期为3.5分钟； ①求该温度下的硫化时间
②若在200℃时，它的正硫化时间为1.5分钟，求硫化温度系数K
解：过氧化物硫化时，其硫化时间根据有机过氧化物的半衰期决定，一半取在硫化温度下的5-10倍为准。
① 半衰期为3.5min，硫化时间为16.5-35min ②
20．某一产品胶料的正硫化时间为130℃×20min，其中平坦硫化时间围为20～100min，为了提高生产效率，硫化温度改为140℃； ①求本产品在140℃时的硫化平坦期范围的时间 ②求本胶料的最小和最大硫化效应(K=2.0) 21．如何测定硫化反应的活化能?
22．已知有下列交联网络，请你说出与其相对应的硫化体系 ① -C-C- ②-C-O-C- ③ -C-S1-C-和-C-S2-C- ④-C-S1-C-、-C-S2-C-和-C-SX-C-(其中以多硫交联键为主) ⑤-C-S1-C-、-C-S2-C-和-C-SX-C-(其中以单硫键和双硫键为主)
答：依次是：过氧化物硫化体系、酚醛树脂硫化体系、有效硫化体系、传统硫化体系、半有效硫化体系
23．已知一胶料正硫化条件为135℃×30 min，平坦范围为30～50min，已测出该胶料在实际硫化中的升温情况如下∶
-6-
t(min) 0 T(℃) 70 5 115 10 120 15 125 20 130 25 135 30 135 35 135 40 135 试判断该胶料经加热40 min时是否达到正硫化?有无过硫?
24．用哪种试验方法，判断NR是由过氧化物、传统硫化体系或是有效硫化体系硫化的?简述理由。
25．橡胶的硫化过程可分为哪几个阶段?试以硫化历程来加以说明。
答：从化学反应角度看，第一阶段：诱导期，各组分相互作用，生成有侧基的橡胶大分子。第二阶段：交联反应，带有侧基的橡胶大分子与橡胶大分子发生交联反应。第三阶段：网络熟化阶段，交联键发生短化、重排、裂解，趋于稳定。从宏观角度看，分为焦烧阶段、热硫化阶段、平坦硫化阶段和过硫化阶段。
26．通常测定正硫化时间的方法有哪些?它们所测得的正硫化时间是否完全一样?为什么? 27．在橡胶制品硫化时为何要加压?硫化时间与硫化温度之间有何关系?当胶料在140℃时正硫化时间为20min，试分别用范特霍夫公式和阿累尼乌斯方程计算在硫化温度为145℃的等效硫化时间。(设K=2，E=92KJ/mol,R=8.31J/mol) 第三章橡胶的老化与防护 三．问答题∶
2．为什么IR、NR热氧老化后变软，BR、SBR和NBR热氧老化后变硬? 3．影响热氧老化的因素主要有哪些?
4．臭氧老化的机理是怎样的?影响臭氧老化的因素有哪些?为什么温度对臭氧老化影响不大，而应变影响较大?石蜡为何能防护静态使用条件下的橡胶臭氧化?
5．不饱和碳链橡胶的吸氧曲线是什么形状的?曲线可分为几个阶段?每个阶段各有何特点?根据下图三种橡胶吸氧动力学曲线判断它们的耐热氧化的顺序。 吸a 氧b
量 c
试验时间，小时 答：不饱和碳链橡胶的吸氧曲线呈S型，可分为三个阶段。第一阶段吸氧量小，吸氧速度基本恒定，此阶段橡胶性能虽有所下降但不显著，是橡胶的使用期。第二阶段是自动催化氧化阶段，吸氧速度急剧增大，在此段后期，橡胶已深度氧化变质，丧失使用价值。第三阶段是氧化反应结束阶段，吸氧速度先变慢后趋于恒速最后降至零，氧化反应结束 6．通常有几种因素催化橡胶的氧化，其作用机理如何?怎样防护?
7．说明自由基链终止型防老剂的结构与防护效能的关系?何以说明抗氧剂脱氢越容易防护效果越高?
8．何谓防老剂的协同效应、对抗效应、加和效应?什么情况下防老剂之间可能有协同效应? 9.影响臭氧老化的因素有哪些? 10.影响疲劳老化的因素有哪些?
-7-
11.防老剂为什么有适当的用量?
12.防老剂按结构可分为几类?各有何特点? 13.什么是反应性防老剂?它有何特点? 14.橡胶臭氧老化的特征是什么?
15.试解释将防老剂D与防老剂TNP并用时会产生什么效果?为什么? 16.橡胶臭氧老化的物理防护方法有几种?
答：四种，分别是橡胶并用、橡塑共混、表面涂层、加抗臭氧蜡。
17.为什么链终止型防老剂和破坏氢化过氧化物型防老剂并用会产生协同效应? 18.试分析比较NR、CR、BR的耐臭氧老化性能
20.试分析轮胎的胎侧在使用过程中发生的老化形式，根据所发生的老化形式应选用何种防老剂?
21.选择合适的防老剂∶
(1)与食品接触的白色橡胶制品
①防老剂D ②防老剂4010 ③防老剂264 (2)轮胎胎侧胶
①防老剂MB ②防老剂4010NA ③防老剂2246S (3)耐油抽出的橡胶
①防老剂A ②防老剂NBC ③亚硝基二苯胺 第四章橡胶的补强与填充体系 三．问答题∶
5．炭黑聚集体的形态与炭黑结构程度高低有什么关系? ①炭黑的一次结构（基本聚集体，聚熔体，永久结构）
炭黑在制造过程中，粒子间互相融结而形成的链枝状或葡萄状的聚集体叫一次结构。它由化学键结合，炼胶过程中不受破坏，是炭黑在胶料中最小可分散的单位。 ②炭黑的二次结构（次级聚集体）
指两个或两个以上，通过范德华力（物理吸附）而形成的疏松缔合物。结合较弱，有些在造粒时被破坏，大多在炼胶时被破坏。
6．炭黑聚集体表面有什么基团?炭黑的PH值与表面基团有什么关系?
答：炭黑表面上有自由基、氢、含氧基团（羟基、羧基、内酯基、醌基）。炭黑的PH值与表面的含氧基团有关，含氧基团含量高，PH值低，反之亦然。
7．炭黑的粒径、结构度、表面含氧基团怎样测定?工业上常用的方法有几种?这些工业方法各有何优缺点?有什么更恰当的方法可以代替它们?
8. 什么是结合橡胶?结合橡胶形成的途径有哪些?哪些因素影响结合橡胶的生成量?
答：结合橡胶，也称为炭黑凝胶（bound- rubber），是指炭黑混炼胶中不能被它的良溶剂溶解的那部分橡胶。形成途径有两个，一是化学吸附，二是物理吸附。影响结合橡胶的因素炭黑的因素，炭黑的比表面积（比表面积增大，结合橡胶增加）、混炼薄通次数、温度（温度升高结合胶量升高）、橡胶性质（不饱和度高，分子量大的橡胶生成的结合胶多）、陈化时间（时间增加，结合胶量增加，约一周后趋于平衡）。
-8-