江苏大学 橡胶工艺学考试答案

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部迁移至表面并析出类似霜状的物质。具体表现的形式有喷粉、喷油、喷蜡三种

引起喷霜的原因:主要是某些配合剂用量超出了在胶料或硫化胶中的溶解度(即最大溶量),导致从亚稳定状态走向稳定状态过程中,将过饱和多余的配合剂迁移至表面的现象。造成配合剂不稳定和过饱合的主要原因:其一是配方设计选用配合剂和用量不当;其二是加工工艺欠妥,混炼胶中配合剂分散不均匀,炼胶和硫化温度过高;其三存放在较高温度和湿度及阳光照射的地方等。

焦烧:是指橡胶胶料在加工过程中产生的早期硫化的现象。

导致胶料出现焦烧的原因主要是配方设计不当,如促进剂品种不合适、用量过大;混炼、压出、压延时温度过高;胶料停放温度过高、时间过长等。

12.炼胶的快速检验的项目有哪些?有两个胶料的快检结果如下,试分析该胶料在混炼中可能存在什么问题?

胶料号 (1) (2) 比重 有高有低 正常 硬度 有高有低 很低 可塑度 有高有低 正常 快检的项目一般有可塑性、比重,硬度的测定等三项。

1)可塑性测定:从每个混炼胶的不同部位取三个试样,然后用威氏可塑计或门尼粘度计测量其可塑性。

可塑性测定主要是检验胶料的混炼程度(如混炼不中或过炼)和原材料(如生胶、填料、软化剂)是否错加或漏加等。

2)比重的测定:将混炼胶试样依次浸入不同比重的氯化锌水溶液中进行测定。 比重测定主要是检验胶料混炼是否均匀,以及是否错加或漏加生胶,填料等原料。 3)硬度的测定:在规定的温度和时间下将混炼胶试样快速硫化成硫化胶,然后用硬度 计测定硬度值。

硬度测定主要是检验填充剂的分散程度,硫化的均匀程度以及原材料(如硫化剂、促进剂及生胶、填料、软化剂等)是否错加漏加。 (1)配合剂分散不均匀,混炼质量不均匀。

14.在NBR配方中使用了硫磺、促进剂、防老剂、炭黑、液体软化剂,为使这些配合剂均匀分散,其加料顺序如何?

①NBR ②促进剂、防老剂③炭黑④液体软化剂⑤硫磺

15.密炼机混炼操作工艺方法有哪几种?各有何优缺点?各适用于什么情况?

1)一段混炼法:即从加料,混合到下片冷却一次完成的混炼操作。混炼程序一般为:橡胶(生胶、塑炼、再生胶等)→小料(固体软化剂、活性剂、促进剂、防老剂)→补强剂、填充剂→液体软化剂→排胶→压片机通过三次以上→割余胶加硫磺超促进剂→捣胶或打扭→下片冷却

2)两段混炼法:指将混炼过程分为两段进行,在两段之间要经过下片冷却与停放。混炼程序一般为:第一段:橡胶→小料→补强剂、填充剂→液体软化剂→排胶至压片机压片→下片、冷却、停放。第二段:第一段混炼胶捏炼(又称母炼胶)→排胶→压片机加硫磺、超促进剂→压片→冷却停放。

3)引料法:先在密炼室中加入少量(1.5—2.0公斤)预混好的(未加硫)胶料,这样可以加速吃粉。引料法常用于丁基胶的混炼。

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4)逆混法:采用与一般混炼法相反的加料顺序进行混炼,其加料顺序一般为:炭黑→生胶→小料软化剂→加压混炼→排胶→压片机上加硫、超促进剂。逆混法优点是充公利用装料容积,减少上顶栓升降次数,从而减少混炼时间。 第九章压延 三.问答题∶

2.从胶料的粘度和橡胶的粘弹性行为来看,提高辊温和辊速对压延过程产生如何影响? 提高辊温,可降低胶料粘度,压延流动性好,半成品收缩率低,表面光滑,但若过高则容易产生气泡和焦烧现象。

提高辊速,生产效率高,但半成品收缩率也大。

4.什么叫压延效应?它对制品性能有何影响?如何消除压延效应?

答:胶料在压延过程中由于橡胶和各向异性的配合剂在压延力作用下沿压延方向定向排列,致使胶片的纵横方向物理机械性能不同的现象。 对性能的影响:

消除办法:提高压延温度和半成品停放温度、减慢压延速度、适当提高胶料可塑度、将胶料调转方向、使用各向同性的填料

5.三辊、四辊压延机的辊筒排列方式有几种,各有何优缺点?

三辊压延机主要用于生产片材。四辊可生产较薄制品,还可完成双面贴胶的操作,目前采用较为广泛。辊筒排列方式很多,以倒L型和Z型用得较多,各辊间隙均可调整。压延机的规格用辊筒外径和辊筒的工作部分长度表示。辊筒可通入蒸汽或过热水加热。

6.压片工艺操作方法有几种?

压片是将预热好的胶料,用压延机在辊速相等的情况下,压制成有一定厚度和宽度的胶片。操作方法有中、下辊不积胶和积胶两种。中、下辊与中辊温度相接近或稍低些,有适量的积胶可使胶片光滑和减少气泡,而且胶片的致密性好,但会增大压延效应。此法适用于丁苯橡胶。但操作时不宜太多,否则会带入空气。不积胶法则相反,适用于天然胶。 8.辊温、辊速和胶料可塑性对纺织物挂胶有何影响?

适当提高辊温,可使胶料流动性增大,压延胶布表面光滑,而且胶料渗透力大,有利于提高附着力。但辊温过高,胶料易焦烧。

胶料的可塑性大,则流动性好,渗透力大,胶与布附着力高;胶布表面光滑,收缩率小; 辊速快,压延机速度快,由于胶料受力时间短,表现出较大的弹性,所受压力小,胶与布的结合力较差。

压延速度应视胶料的可塑度而言,可塑度大,速度可快些,目前工厂通常采用压延速度如下:贴胶35—40米/分。薄布擦胶5—25米/分 厚帆擦胶30—40米/分

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名词解释∶

1.橡胶:是一种有机高分子材料,能够在大的变形(高弹性)下迅速恢复其形变;能够被改性(硫化);改性的橡胶不溶于(但能溶胀于)沸腾的苯、甲乙酮、乙醇和甲苯混合液等溶剂中;改性的橡胶在室温下被拉伸到原长的2倍并保持1min后除掉外力,它能在1min内恢复到原长的1.5倍以下。

2.格林强度:未经硫化的拉伸强度

3.冷流性:生胶或未硫化胶在停放过程中因为自身重量而产生流动的现象。

4.活性剂:配入橡胶后能增加促进剂活性,能减少促进剂用量或降低硫化反应温度,缩短硫化时间的物质 5.促进剂的迟效性

6.焦烧:加有硫化剂的混炼胶在加工或停放过程中产生的早期硫化现象。焦烧现象本质是硫化,胶料局部交联

7.工艺正硫化时间:胶料从加入模具中受热开始到转矩达到M90所需要的时间。

M90?ML?(MH?ML)?90%

8.硫化返原:又称返硫,是胶料处于过硫化状态,胶料的性能不断下降的现象。 9.硫化效应:硫化强度与硫化时间的乘积,用E表示。?

10.防老剂的对抗效应:防老剂(抗氧剂)并用后产生的防护效能低于参加并用的各抗氧剂单独使用的防护效能之和

11.防老剂的协同效应:防老剂(抗氧剂)并用后的防护效能大于各抗氧剂单独使用的效能之和,是一种正效应。

12.软质炭黑:粒径在40nm以上,补强性低的炭黑 13.硬质炭黑:粒径在40nm以下补强性高的炭黑

14.结合橡胶:也称为炭黑凝胶,是指炭黑混炼胶中不能被它的良溶剂溶解的那部分橡胶。 15 .炭黑的二次结构:又称为附聚体,凝聚体或次生结构,它是炭黑聚集体间以范德华力相互聚集形成的空间网状结构,不牢固,在与橡胶混炼是易被碾压粉碎成为聚集体。

16.增塑剂:增塑剂又称为软化剂,是指能够降低橡胶分子链间的作用力,改善加工工艺性能,并能提高胶料的物理机械性能,降低成本的一类低分子量化合物。

17.塑炼:塑炼是指通过机械应力、热、氧或加入某些化学试剂等方式,使橡胶由强韧的高弹性状态转变为柔软的塑性状态的过程

18.压延效应压延后胶片出现性能上的各项异性现象

19. 抗氧指数又称塑性保持率,是指生胶在140℃×30min前后华莱士塑性值的比值,其大小反映生胶抗热氧化断链的能力。 填空∶

1.碳链橡胶中,不饱和橡胶有__ NR __、__SBR __、___ BR __、__ IR __, 饱和橡胶有__EPM _、__ EPDM _、__ IIR _、_ FPM _、_ ACM _;

杂链橡胶有_聚氨酯橡胶PU_、__聚硫橡胶T __;元素有机橡胶包括_硅橡胶 MVQ __等。 2.通用合成橡胶包括__丁苯橡胶SBR ___、__顺丁橡胶BR __、__异戊橡胶IR __、__氯丁橡胶CR __、 __乙丙橡胶EPR __、_丁基橡胶IIR _和_丁腈橡胶 NBR _。

3.天然橡胶中包含的非橡胶成分有____蛋白质____、____丙酮抽出物_____、_____少量灰分

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____、____水分____和_______。

4.?目前所有弹性体中,弹性最好的橡胶是_NR_(BR是通用橡胶中最好的)______,比重最小的橡胶是_______,耐磷酸酯油类的橡胶是_乙丙橡胶______,气密性最好的橡胶是_CO _,气透性最好的橡胶是_硅橡胶______,耐压减振性好的橡胶是_______,广泛用作胶粘剂的橡胶是_硅橡胶______,具有生理惰性的橡胶是_硅橡胶______,滞后损失、生热大的橡胶是________,抗湿滑性差的橡胶是_BR______,耐高低温性最好的橡胶是________,耐磨性最好的橡胶是______。

5.NBR根据丙烯腈的含量可分为____极高CAN含量____、__高CAN含量__、____中高CAN含量____、___中CAN含量___和__低CAN含量__五类。

6.根据废橡胶的来源,再生胶可分为_轮胎再生胶__、_杂品再生胶__和_乳化制品再生胶__。 7.促进剂按结构可分为___噻唑类___、___二硫代磷酸盐类___、___秋兰姆类___、____二硫代氨基甲酸盐类___、___黄原酸盐类___、__次磺酰胺类___、__硫脲类__、___醛胺类___和__胍类(D)__九类;按PH值可分为___酸性___、___中性___和___碱性___三类;按硫化速度可分为___慢速促进剂___、___中速促进剂__、___准速促进剂___、___超速促进剂__和___超超速促进剂___五类。

8.促进剂N-环己基-2-苯并噻唑次磺酰胺的英文缩写___CZ___,结构式为__________P54_____________,呈_中__性,__准__速级,________后___效性促进剂;二硫化二苯并噻唑的英文缩写为_____DM______,结构式为___ P54___,呈 ___酸性___性,__准___速级促进剂;四甲基二硫化秋兰姆的英文缩写为__TMTD__,结构式为__ P55___,呈_酸__性,_超_速级促进剂。 9.硫化的本质是__化学交联__。

10.平衡硫化体系具有优良的____耐热老化_____性能和____耐疲劳_____性能。 11.交联效率参数E越大,交联效率越_______。

12.NR热氧老化后表观表现为____变软发粘_____,BR热氧老化后表现为 ___变硬发脆___。 13.?链终止型防老剂根据其作用方式可分为_加工反应型__、_防老剂与橡胶单体共聚型_和_高分子量防老剂_三类;胺类和酚类防老剂属于__加工反应型_。

14.当防老剂并用时,可产生___对抗____、____加和___和协同效应,根据产生协同效应的机理不同,又可分为___杂协同效应___和___均协同效应__两类。 15.?填料的活性越高,橡胶的耐疲劳老化性越_差______。?

16.非迁移性防老剂与一般防老剂相比,主要是具有____________性、_______性和_______性。

17.炉法炭黑的表面粗糙度比槽法炭黑___小____,其表面含氧基团比槽法炭黑___少___,呈__碱__性,会使胶料的焦烧时间_____。

18.炭黑的结构度越高,形成的包容橡胶越___多____,胶料的粘度越__高__,压出性能____越好___,混炼的吃粉速度___慢____,在胶料中的分散性越___日益____。

19.炭黑的粒径越小,混炼的吃粉速度越___慢____,在胶料中的分散性越____难___;炭黑的粒径越___小____,粒径分布越_______,对橡胶的补强性越高。

20.根据制法不同,白炭黑分为___气相法____白炭黑和___沉淀法____白炭黑;测定表明,白炭黑表面只有___硅氧烷基和羟____基存在。

21.吸留橡胶生成量的多少与炭黑的___结构____有关,而混炼时结合橡胶生成量的多少与炭

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