江蘇大學(xué)橡膠工藝學(xué)考試答案

1、第一章生膠 三問答題 1.天然橡膠包含那些非橡膠成分，它們對(duì)橡膠性能會(huì)產(chǎn)生哪些影響? 答：蛋白質(zhì)：NR中的含氮化合物都屬于蛋白質(zhì)。（a）蛋白質(zhì)有防止老化作用；（b）分解放出氨基酸促進(jìn)橡膠硫化；（c）使橡膠容易吸收水分，易發(fā)霉；（d）蛋白質(zhì)的吸水性使制品的絕緣性降低。 丙酮抽出物：指橡膠中能溶于丙酮的物質(zhì)，主要是一些高級(jí)脂肪酸和固醇類物質(zhì)。 高級(jí)脂肪酸：軟化劑、硫化活化劑（促進(jìn)硫化） 甾醇：防老劑 磷脂：分解放出游離的膽堿，促進(jìn)硫化 少量的胡蘿卜素：物理防老劑（紫外線屏蔽劑） 灰分：是一些無機(jī)鹽類物質(zhì)，主要

2、成分是Ca、Mg、K、Na、Cu、Mn等。其中K、Na、Ca、Mg影響橡膠的電性能；Cu、Mn等變價(jià)金屬含量多加速橡膠的老化（限度3ppm）。 水分：對(duì)橡膠的性能影響不大，若含量高，可能會(huì)使制品產(chǎn)生氣泡。 2.回答問題并解釋原因 SBR與NR相比，哪一種更耐熱氧老化?     SBR耐熱氧老化比NR稍好原因：因?yàn)镾BR分子鏈的側(cè)基為弱吸電子基團(tuán)，NR分子鏈的側(cè)基是推電子基團(tuán)，前者對(duì)于雙鍵和雙鍵的氫的反應(yīng)性有鈍化作用，后者有活化作用，其次，苯基體積較大，對(duì)于反應(yīng)可能有位阻作用，丁苯橡膠中雙鍵濃度比天然橡膠稍低。

3、60;EPDM與IIR相比，哪一種更耐臭氧老化?     答：EPDM（乙丙橡膠），因?yàn)镮IR的雙鍵在主鏈上，而EPDM的雙鍵在側(cè)基上，在主鏈上影響較大。 NBR與CR相比，哪一種更耐石油類油類?     答：NBR（丁腈橡膠），NBR中含有極性很強(qiáng)的腈基，在各種基團(tuán)中腈基的電負(fù)性最大。 CR與BR相比，哪一種更耐臭氧老化?        答：CR（氯丁橡膠），因?yàn)镃R中主要是-CH=CH-結(jié)構(gòu)，

4、氯的存在抑制了-CH=C-中雙鍵的反應(yīng)性 BR與NR相比，哪一種冷流性大? 哪一種回彈性大?  答：BR冷流性較大，因?yàn)锽R是溶液聚合的，分子量分布窄，支化少，凝膠少。斷裂伸長(zhǎng)比b低及Tg低造成的。 BR比NR回彈性大，因?yàn)锽R分子鏈無側(cè)基，分子鏈柔性較好，分子間作用力較小。 3.在NR、IR、SBR、BR、EPR、IIR、CR和NBR中，哪些屬于結(jié)晶自補(bǔ)強(qiáng)橡膠?結(jié)晶是通過什么途徑對(duì)橡膠起補(bǔ)強(qiáng)作用? 答： 4.試簡(jiǎn)述NR與IR在性能上的主要不同點(diǎn)及原因 未硫化膠流動(dòng)性好于NR，生膠有冷流傾向，格林強(qiáng)度低，

5、硫化速度較慢，IR壓延、壓出時(shí)收縮率較低，粘合性不亞于NR。 IR硫化膠相比于NR硬度，定伸應(yīng)力和拉伸強(qiáng)度較低，扯斷伸長(zhǎng)率稍高，回彈性與NR相同，高溫下回彈性比NR稍高，生熱性及壓縮永久變形、拉伸永久變形都較NR低，IR耐老化性稍遜于NR。原因：IR微觀結(jié)構(gòu)中順式含量低于NR，即分子規(guī)整性低于NR，所以異戊橡膠結(jié)晶能力比NR差，分子量分布較窄，不含有NR中那么多的蛋白質(zhì)和丙酮抽出物等非橡膠成分。 5.試比較高溫SBR與低溫SBR的主要不同點(diǎn)；充油SBR、充炭黑SBR及充油充炭黑SBR與未填充SBR相比有哪些優(yōu)點(diǎn)? 高溫SBR與低溫SBR相比，高溫SBR分子量分布指

6、數(shù)比低溫SBR高，支化程度和凝膠含量比低溫SBR高。 SBR分子鏈柔性較低，Tg較高，分子間作用力大，為改善加工性能，可加入軟化劑，充油SBR比未填充SBR有較好的加工性能。 丁苯橡膠不能結(jié)晶，是非自補(bǔ)強(qiáng)橡膠，必須加補(bǔ)強(qiáng)劑，充炭黑SBR比未充填SBR有較好的拉伸強(qiáng)度、撕裂強(qiáng)度等。 6.在不考慮聚合反應(yīng)的情況下，試說明為什么在EPDM中選用非共軛二烯為第三單體? 選用非共軛二烯是虛妄在分子鍵中保存雙鍵中非共軛的雙鍵在側(cè)基上，耐老化。 7.根據(jù)用途選擇一種適當(dāng)?shù)南鹉z 制造水胎或硫化膠囊乙丙橡膠 制造內(nèi)胎丁基橡膠 制造耐

7、230在石油介質(zhì)中連續(xù)工作的密封件氟橡膠 具有一定阻燃性、機(jī)械強(qiáng)度較高、耐酸堿的運(yùn)輸帶覆蓋膠氯丁橡膠 8.試比較一下NR、SBR和BR的彈性、耐老化性與硫磺反應(yīng)性等有何差異?并從化學(xué)結(jié)構(gòu)上加以解釋。 彈性比較：BR>NR>SBR，因?yàn)锽R主鏈上無側(cè)基，NR主鏈上有側(cè)甲基，SBR側(cè)基是苯基及乙烯基，分子鏈柔順性BR>NR>SBR 耐老性比較：SBRBRNR，因?yàn)镹R主鏈上側(cè)基是推電子基團(tuán)，SBR側(cè)基是弱吸電子基團(tuán)，前者對(duì)于雙鍵及雙鍵氫有活化作用，后者有鈍化作用，BR無側(cè)基，介于兩者之間。 硫磺反應(yīng)性比較：NRBRSBR，因

8、為NR主鏈上側(cè)基是推電子基團(tuán)，SBR側(cè)基是弱吸電子基團(tuán)，前者對(duì)于雙鍵及雙鍵氫有活化作用，后者有鈍化作用，BR無側(cè)基，介于兩者之間。 9.試從化學(xué)結(jié)構(gòu)上說明IIR為何具有優(yōu)良的耐老化和耐氣透性?硅橡膠為何耐高溫? 答：對(duì)于丁基橡膠，  可以看出分子主鏈周圍有密集的側(cè)甲基，且無極性基團(tuán)和活性基團(tuán)。異戊二烯的數(shù)量相當(dāng)于主鏈上每100個(gè)碳原子才有一個(gè)雙鍵（單個(gè)存在），可近似看作飽和橡膠，所以它耐老化，透氣性好。對(duì)于硅橡膠來說，硅橡膠是分子主鏈中為SiO無機(jī)結(jié)構(gòu)，熱穩(wěn)定性好，因此耐高溫。 10.鑒別橡膠 兩包生膠標(biāo)識(shí)模糊，已知其中一包是SBR-

9、1502，另一包是BR-DJ9000,試選擇一定的方法，將其準(zhǔn)確地區(qū)分開來。測(cè)玻璃化轉(zhuǎn)變溫度、看冷流。 有兩塊外觀均為黑色的混煉膠，已知其一是摻有少許炭黑的CR，另一塊是摻有少許炭黑的BR膠，試至少用兩種最簡(jiǎn)單(不用任何儀器)的方法，將它們分辨開來。燃燒，CR有刺鼻的味道。觀察冷流。 11.分離橡膠一塊EPDM與一塊FPM被混成一塊宏觀上比較均勻的共混膠，試選用一種適當(dāng)?shù)姆椒▽⑵浞蛛x開。 12.什么是TPE?如果用PE及PS分別作為硬相，試問這兩種TPE的最高使用溫度取決于什么?大約應(yīng)是多少度? 答:TPE指熱塑性彈性體，在常溫下具有橡膠的彈性，高溫下具

10、有可塑化成型的一類彈性材料。 以PE作為硬相，最高使用溫度取決于PE的熔點(diǎn)，大約是146°。 以PS作為硬相，最高使用溫度取決于PS的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度，大約是100。 13.什么是再生膠?橡膠再生過程的實(shí)質(zhì)是什么?再生膠有何用途? 答：再生膠的定義：由廢舊橡膠制品和硫化膠的邊角廢料、經(jīng)粉碎、脫硫等加工處理制得的具有塑性和粘性的材料。實(shí)質(zhì)：橡膠的再生是廢膠在增塑劑（軟化劑和活化劑）、氧、熱和機(jī)械剪切的綜合作用下，部分分子鏈和交聯(lián)點(diǎn)發(fā)生斷裂的過程。 應(yīng)用：（1）在輪胎工業(yè)中，再生膠主要用于制造墊帶，另外也可用于外胎中的鋼絲膠、三角膠條以及小

11、型輪胎、力車胎中等。（2）在工業(yè)用橡膠制品中也有應(yīng)用，如膠管、膠板等橡膠制品中。 14.為什么丁苯膠的硫化速度比天然膠慢? 答：因?yàn)镹R有推電子的側(cè)甲基，而丁苯橡膠有弱吸電子的苯基和乙烯基側(cè)基 15.SBR在哪些性能上優(yōu)于NR?試從結(jié)構(gòu)上解釋之。 SBR的耐磨性、抗?jié)窕?、起始龜裂性能及使用溫度上限都?yōu)于NR。因?yàn)镹R有推電子的側(cè)甲基，而SBR有弱電子的苯基和乙烯基側(cè)基，SBR分子鏈側(cè)基是苯基及乙烯基，分子鏈不易內(nèi)旋轉(zhuǎn)。 16.再生膠的制造方法主要有哪幾種? 油法、水油法、擠出法、溶解法、室溫塑化法、動(dòng)態(tài)脫硫法 第二章橡膠的

12、硫化體系及硫化 三回答問題 1硫磺在NR、SBR、BR和NBR這幾種橡膠中的溶解性怎樣?硫磺交聯(lián)鍵的類型有哪幾種? 答：室溫下，硫磺在NR和SBR中溶解較為容易，在BR和NBR中的溶解比較困難。 單硫鍵-C-S-C-  雙硫鍵-C-S-S-C-：耐熱、耐老化性能較好，但張伸性能、耐疲勞性能較差 多硫鍵-C-Sn-C-  機(jī)械強(qiáng)度高，耐疲勞性好，但耐熱、耐老化性能較差。 2哪些橡膠可用硫磺硫化，單用硫磺硫化有何缺點(diǎn)? 含雙鍵多的橡膠可用硫磺硫化。硫化時(shí)間長(zhǎng)、硫磺用量多、硫化溫度高、能耗大

13、、硫磺利用率低，而且橡膠的工藝性能和物理機(jī)械性能較有促進(jìn)劑和活化劑的硫化體系低。 3用過氧化物硫化和樹脂硫化各須注意哪些問題? 過氧化物需注意：配方體系中不宜使用酸性促進(jìn)劑，因?yàn)樗嵝砸资棺杂苫g化。 樹脂硫化溫度高、速度慢。 4用硫磺、有機(jī)多硫化物、過氧化物、樹脂硫化時(shí)，其硫化膠性能有何特點(diǎn)? 常硫量硫化體系：拉伸強(qiáng)度高、彈性大，耐疲勞性好；耐熱、耐老化性能較差。 半有效硫化體系：拉伸強(qiáng)度、彈性、耐疲勞性能始終；耐熱、耐老化性能較差。 有效硫化體系：耐熱，耐老化性能較好，但拉伸強(qiáng)度、彈性、耐疲勞性能較差。 平衡硫化

14、體系：高強(qiáng)度、抗撕性、耐熱氧、抗硫化返原、耐動(dòng)態(tài)疲勞性和生熱低。有機(jī)多硫化物：硫化膠以低硫鍵為主，故硫化膠具有良好的耐熱、耐老化性能，但拉伸強(qiáng)度、耐疲勞性能較差，永久變形較大。 有機(jī)過氧化物：由于交聯(lián)鍵是C-C鍵，鍵能比低硫鍵高，故硫化膠的耐熱、耐老化性能優(yōu)越，壓縮變形小，但拉伸強(qiáng)度和伸長(zhǎng)率較低。 酚醛樹脂硫化：在硫化膠結(jié)構(gòu)中沒有熱穩(wěn)定性小的硫交聯(lián)鍵，而是由熱穩(wěn)定性較高的C-C和C-O-C交聯(lián)鍵，或因樹脂大分子直接參與交聯(lián)結(jié)構(gòu)，所以顯著地提高了耐熱性能和化學(xué)穩(wěn)定性。此外，又因交聯(lián)鍵在硫化過程中的斷裂程度很小，所以在高溫下硫化幾乎不出現(xiàn)硫化返原現(xiàn)象。 5傳統(tǒng)硫化體系

15、、有效硫化體系、半有效硫化體系對(duì)硫化膠結(jié)構(gòu)與性能有何影響?其應(yīng)用范圍怎樣? 常硫量硫化化體系用量：S>1.5份促進(jìn)劑一份左右 硫化膠結(jié)構(gòu)：以多硫鍵為主（占70%），低硫鍵較少 性能特點(diǎn)：拉伸強(qiáng)度高，彈性大，耐疲勞性好；耐熱，耐老化性較差 此硫化體系使得膠料交工的安全性好，加工成本低，性能能滿足一般要求。 有效硫化體系用量：S 0.8-1.5份或部分給硫體代替，促進(jìn)劑1-1.5份 硫化膠結(jié)構(gòu)：此硫化體系能使硫化膠形成占絕對(duì)優(yōu)勢(shì)的低硫鍵（90%） 性能特點(diǎn)：耐熱，耐老化性能較好，但拉伸強(qiáng)度、彈性、耐疲勞性較差&#

16、160;多用于在靜態(tài)條件下使用的制品，如耐油密封圈。 半有效硫化體系用量：低S 0.2-0.5份或部分給硫體代替促進(jìn)劑2-4份 硫化膠結(jié)構(gòu)：多硫鍵，低硫鍵大體各占一半。 性能特點(diǎn)：拉伸強(qiáng)度、彈性、耐疲勞性能適中；耐熱，耐老化性能稍好 此硫化體系多用于在動(dòng)態(tài)條件下使用的制品，如輪胎胎側(cè)。 6CR適用的硫化劑是什么?為什么不用硫磺硫化? CR適用的硫化劑是金屬氧化物。 因?yàn)镃R中主要是-CH=CCl-結(jié)構(gòu)，氯的存在減弱了其中雙鍵的反應(yīng)性，所以其硫化反應(yīng)活性比NR/SBR/NBR低，不能用硫磺硫化。 7MgO在

17、CR配方中的作用是什么? 在高溫（100以上）能提高硫化膠的定伸應(yīng)力，并能吸收硫化過程中產(chǎn)生的HCl，在低溫下具有穩(wěn)定劑作用，能防止焦燒，但硫化時(shí)間長(zhǎng)，且硫化程度不高。 8在過氧化物硫化體系中，硫化有什么作用? 可配用少量硫磺作輔助硫化，使之生成少量的低硫鍵，提高硫化膠的強(qiáng)伸性能。 9在制定胎面膠配方時(shí)，常采用哪些促進(jìn)劑? 胎面膠應(yīng)具有的使用性能：機(jī)械強(qiáng)度高，耐磨，彈性好，有一定的耐熱、耐老化性能。因以合成膠為原料時(shí)，加入爐里作補(bǔ)強(qiáng)劑，它對(duì)膠料有促焦燒作用，故要求促進(jìn)劑有一定長(zhǎng)的焦燒時(shí)間，為此可選擇常硫量+（噻唑類、次磺酰胺類）這樣一種硫化體系

18、。此硫化體系含適當(dāng)?shù)土蜴I和多硫鍵，可滿足性能要求。 10促進(jìn)劑并用形式有哪幾種?如要提高DM和NOBS的硫化活性時(shí)，應(yīng)并用何種促進(jìn)劑?11防焦劑的種類及特性 有機(jī)酸，如水楊酸、鄰苯二甲酸（酐）。優(yōu)點(diǎn)是價(jià)格便宜，缺點(diǎn)是僅對(duì)酸性促進(jìn)劑起延滯作用，對(duì)次磺酰胺類促進(jìn)劑無效又硬相硫化速度。 亞硝基二苯胺NDPA或NA 應(yīng)用最廣，對(duì)硫化速度不產(chǎn)生干擾，在加工溫度下易分散于膠料中，無噴霜危險(xiǎn)。缺點(diǎn)是有勿擾，易使腳料顏色改變，僅限于神色膠料中使用 防焦劑CTP 優(yōu)點(diǎn)：不影響硫化膠的結(jié)構(gòu)和性能，不影響硫化速度，CTP的焦燒時(shí)間的關(guān)系是線性的，可以隨著調(diào)

19、節(jié)誘導(dǎo)期長(zhǎng)短，便于生產(chǎn)安全的控制。 12請(qǐng)指出NR、SBR、EPDM、NBR、BR的反應(yīng)活性中心位置13硫化曲線中的誘導(dǎo)期、硫化返原、硫化平坦期對(duì)一個(gè)企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益有何意義? 硫化曲線中誘導(dǎo)期要足夠長(zhǎng)，充分保證生產(chǎn)加工的安全性，硫化速度要快，提高生產(chǎn)效率，降低能耗。硫化平坦期要長(zhǎng)，硫化膠具有較好的機(jī)械性能。并不希望出現(xiàn)硫化返原，這會(huì)使硫化膠物理機(jī)械能能下降。 14活性劑(氧化鋅和硬脂酸)在硫磺硫化體系中的作用是什么? 氧化鋅和硬脂酸所組成活性劑課結(jié)合形成硬脂酸鋅鹽，硬脂酸鋅鹽有較大的溶解能力，可參與硫化反應(yīng)個(gè)過程，減少多硫鍵的數(shù)目，從而改善了耐熱、耐老化

20、性能。 15下列各種橡膠，哪些可以進(jìn)行硫化反應(yīng)? 過氧化物 (NR、SBR、IIR、CR)     硫磺(NR、BR、IIR、CR) 金屬氧化物(NR、CR、NBR、IIR)   輻射硫化(NR、CR、NBR、 IIR、EPR) 過氧化物（EPM Q NR BR NBR CR SBR） 金屬氧化物（CR CSM）硫磺（SVR NR IIR EPDM

21、 NBR） 16試說明NR中不同硫磺用量和促進(jìn)劑用量對(duì)硫化體系類型、交聯(lián)結(jié)構(gòu)及硫化膠性能的影響。 答：NR的普通硫磺硫化體系，促進(jìn)劑0.5-0.6份，硫磺2.5份，所得硫化膠網(wǎng)絡(luò)70%以上為多硫交聯(lián)鍵，硫化膠具有良好的初始疲勞性能，室溫下有優(yōu)良的動(dòng)靜態(tài)性能，但不耐熱氧老化。高促低硫（促進(jìn)劑3-5份，硫化劑0.3-0.5份）或無硫，為有效硫化體系，交聯(lián)結(jié)構(gòu)中單、雙硫鍵占90%，硫化橡膠有較高的抗熱氧老化性能，但起始動(dòng)態(tài)疲勞性差。促進(jìn)劑、硫磺用量介于以上兩種之間，為半有效硫化體系，交聯(lián)結(jié)構(gòu)中多硫鍵與單雙硫鍵相當(dāng)，硫化膠有較好的動(dòng)態(tài)性能，又有中等程度的耐熱氧老化性能。促

22、進(jìn)劑與硫等物質(zhì)的量，為平衡硫化體系，交聯(lián)結(jié)構(gòu)有單硫、多硫、雙硫，硫化膠有優(yōu)良的耐熱老化性和耐疲勞性。 17為什么在過氧化物硫化體系中，NR、BR和SBR的交聯(lián)效率會(huì)產(chǎn)生很大差異? 在NR中，交聯(lián)反應(yīng)以?shī)Z取-亞甲基反應(yīng)形成大分子自由基的方式進(jìn)行，因?yàn)閭?cè)甲基的存在限制了自由基對(duì)雙鍵的加成反應(yīng)。但在SBR和BR條件下，交聯(lián)反應(yīng)可通過自由基加成反應(yīng)或奪取亞甲基活潑氫進(jìn)行。在加成反應(yīng)中，重新形成交聯(lián)鍵，但自由基沒有減少，因此這些橡膠具有較高的交聯(lián)效率。 18高溫快速硫化體系的配方設(shè)計(jì)應(yīng)注意哪些問題? 高溫快速硫化必須注意防止焦燒，提高生產(chǎn)安全性和防止制品物理性能下

23、降的傾向，上述問題的解決取決于生膠品種及其硫化體系的選擇，特別是硫化的特殊配合：選擇耐熱的膠料采用有效和半有效硫化體系的結(jié)合硫化的特種配合 19制造耐熱密封軸套，選用NBR-40并用DCP(過氧化二異丙苯)4份(純度40%)，在160下硫化，此時(shí)半衰期為3.5分鐘； 求該溫度下的硫化時(shí)間 若在200時(shí)，它的正硫化時(shí)間為1.5分鐘，求硫化溫度系數(shù)K 解：過氧化物硫化時(shí)，其硫化時(shí)間根據(jù)有機(jī)過氧化物的半衰期決定，一半取在硫化溫度下的5-10倍為準(zhǔn)。  半衰期為3.5min，硫化時(shí)間為16.5-35min  20某一產(chǎn)品膠

24、料的正硫化時(shí)間為130×20min，其中平坦硫化時(shí)間圍為20100min，為了提高生產(chǎn)效率，硫化溫度改為140； 求本產(chǎn)品在140時(shí)的硫化平坦期范圍的時(shí)間求本膠料的最小和最大硫化效應(yīng)(K=2.0) 21如何測(cè)定硫化反應(yīng)的活化能? 22已知有下列交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)，請(qǐng)你說出與其相對(duì)應(yīng)的硫化體系  -C-C-     -C-O-C-     -C-S1-C-和-C-S2-C- -C-S1-C-、-C-S2-C-和-C-SX-C-(其中以多硫

25、交聯(lián)鍵為主) -C-S1-C-、-C-S2-C-和-C-SX-C-(其中以單硫鍵和雙硫鍵為主) 答：依次是：過氧化物硫化體系、酚醛樹脂硫化體系、有效硫化體系、傳統(tǒng)硫化體系、半有效硫化體系 23已知一膠料正硫化條件為135×30 min，平坦范圍為3050min，已測(cè)出該膠料在實(shí)際硫化中的升溫情況如下  t(min)    0 5 10 15 20 25 30 35 40 T() 70&#

26、160;115 120 125 130 135 135 135 135 試判斷該膠料經(jīng)加熱40 min時(shí)是否達(dá)到正硫化?有無過硫? 24用哪種試驗(yàn)方法，判斷NR是由過氧化物、傳統(tǒng)硫化體系或是有效硫化體系硫化的?簡(jiǎn)述理由。 25橡膠的硫化過程可分為哪幾個(gè)階段?試以硫化歷程來加以說明。 答：從化學(xué)反應(yīng)角度看，第一階段：誘導(dǎo)期，各組分相互作用，生成有側(cè)基的橡膠大分子。第二階段：交聯(lián)反應(yīng)，帶有側(cè)基的橡膠大分子與橡膠大分子發(fā)生交聯(lián)反應(yīng)。第三階段：網(wǎng)絡(luò)熟化階段，交聯(lián)鍵發(fā)生短化、重排、裂解

27、，趨于穩(wěn)定。從宏觀角度看，分為焦燒階段、熱硫化階段、平坦硫化階段和過硫化階段。 26通常測(cè)定正硫化時(shí)間的方法有哪些?它們所測(cè)得的正硫化時(shí)間是否完全一樣?為什么? 27在橡膠制品硫化時(shí)為何要加壓?硫化時(shí)間與硫化溫度之間有何關(guān)系?當(dāng)膠料在140時(shí)正硫化時(shí)間為20min，試分別用范特霍夫公式和阿累尼烏斯方程計(jì)算在硫化溫度為145的等效硫化時(shí)間。(設(shè)K=2，E=92KJ/mol,R=8.31J/mol) 第三章橡膠的老化與防護(hù) 三問答題 2為什么IR、NR熱氧老化后變軟，BR、SBR和NBR熱氧老化后變硬? 3影響熱氧老化的因素主要有哪些?&

28、#160;4臭氧老化的機(jī)理是怎樣的?影響臭氧老化的因素有哪些?為什么溫度對(duì)臭氧老化影響不大，而應(yīng)變影響較大?石蠟為何能防護(hù)靜態(tài)使用條件下的橡膠臭氧化? 5不飽和碳鏈橡膠的吸氧曲線是什么形狀的?曲線可分為幾個(gè)階段?每個(gè)階段各有何特點(diǎn)?根據(jù)下圖三種橡膠吸氧動(dòng)力學(xué)曲線判斷它們的耐熱氧化的順序。   吸a 氧b 量                   &#

29、160;  c   試驗(yàn)時(shí)間，小時(shí) 答：不飽和碳鏈橡膠的吸氧曲線呈S型，可分為三個(gè)階段。第一階段吸氧量小，吸氧速度基本恒定，此階段橡膠性能雖有所下降但不顯著，是橡膠的使用期。第二階段是自動(dòng)催化氧化階段，吸氧速度急劇增大，在此段后期，橡膠已深度氧化變質(zhì)，喪失使用價(jià)值。第三階段是氧化反應(yīng)結(jié)束階段，吸氧速度先變慢后趨于恒速最后降至零，氧化反應(yīng)結(jié)束 6通常有幾種因素催化橡膠的氧化，其作用機(jī)理如何?怎樣防護(hù)? 7說明自由基鏈終止型防老劑的結(jié)構(gòu)與防護(hù)效能的關(guān)系?何以說明抗氧劑脫氫越容易防護(hù)效果越高? 8何謂防老劑的協(xié)

30、同效應(yīng)、對(duì)抗效應(yīng)、加和效應(yīng)?什么情況下防老劑之間可能有協(xié)同效應(yīng)? 9.影響臭氧老化的因素有哪些? 10.影響疲勞老化的因素有哪些? 11.防老劑為什么有適當(dāng)?shù)挠昧? 12.防老劑按結(jié)構(gòu)可分為幾類?各有何特點(diǎn)? 13.什么是反應(yīng)性防老劑?它有何特點(diǎn)? 14.橡膠臭氧老化的特征是什么? 15.試解釋將防老劑D與防老劑TNP并用時(shí)會(huì)產(chǎn)生什么效果?為什么? 16.橡膠臭氧老化的物理防護(hù)方法有幾種? 答：四種，分別是橡膠并用、橡塑共混、表面涂層、加抗臭氧蠟。 17.為什么鏈終止型防老劑和破壞氫化過氧化物型防老劑并用

31、會(huì)產(chǎn)生協(xié)同效應(yīng)? 18.試分析比較NR、CR、BR的耐臭氧老化性能 20.試分析輪胎的胎側(cè)在使用過程中發(fā)生的老化形式，根據(jù)所發(fā)生的老化形式應(yīng)選用何種防老劑?  21.選擇合適的防老劑     (1)與食品接觸的白色橡膠制品 防老劑D     防老劑4010    防老劑264     (2)輪胎胎側(cè)膠 防老劑MB   

32、 防老劑4010NA  防老劑2246S     (3)耐油抽出的橡膠 防老劑A     防老劑NBC     亞硝基二苯胺 第四章橡膠的補(bǔ)強(qiáng)與填充體系 三問答題 5炭黑聚集體的形態(tài)與炭黑結(jié)構(gòu)程度高低有什么關(guān)系? 炭黑的一次結(jié)構(gòu)（基本聚集體，聚熔體，永久結(jié)構(gòu)） 炭黑在制造過程中，粒子間互相融結(jié)而形成的鏈枝狀或葡萄狀的聚集體叫一次結(jié)構(gòu)。它由化學(xué)鍵結(jié)合，煉膠過程

33、中不受破壞，是炭黑在膠料中最小可分散的單位。 炭黑的二次結(jié)構(gòu)（次級(jí)聚集體） 指兩個(gè)或兩個(gè)以上，通過范德華力（物理吸附）而形成的疏松締合物。結(jié)合較弱，有些在造粒時(shí)被破壞，大多在煉膠時(shí)被破壞。 6炭黑聚集體表面有什么基團(tuán)?炭黑的PH值與表面基團(tuán)有什么關(guān)系? 答：炭黑表面上有自由基、氫、含氧基團(tuán)（羥基、羧基、內(nèi)酯基、醌基）。炭黑的PH值與表面的含氧基團(tuán)有關(guān)，含氧基團(tuán)含量高，PH值低，反之亦然。7炭黑的粒徑、結(jié)構(gòu)度、表面含氧基團(tuán)怎樣測(cè)定?工業(yè)上常用的方法有幾種?這些工業(yè)方法各有何優(yōu)缺點(diǎn)?有什么更恰當(dāng)?shù)姆椒梢源嫠鼈?  8. 什么

34、是結(jié)合橡膠?結(jié)合橡膠形成的途徑有哪些?哪些因素影響結(jié)合橡膠的生成量? 答：結(jié)合橡膠，也稱為炭黑凝膠（bound- rubber），是指炭黑混煉膠中不能被它的良溶劑溶解的那部分橡膠。形成途徑有兩個(gè)，一是化學(xué)吸附，二是物理吸附。影響結(jié)合橡膠的因素炭黑的因素，炭黑的比表面積（比表面積增大，結(jié)合橡膠增加）、混煉薄通次數(shù)、溫度（溫度升高結(jié)合膠量升高）、橡膠性質(zhì)（不飽和度高，分子量大的橡膠生成的結(jié)合膠多）、陳化時(shí)間（時(shí)間增加，結(jié)合膠量增加，約一周后趨于平衡）。 -9- 9.計(jì)算炭黑表面有多少克結(jié)合橡膠?炭黑的結(jié)構(gòu)孔隙中包容多少克吸留橡膠?有多少克橡膠處于玻璃態(tài)或亞玻

35、璃態(tài)?條件如下    35克HAF加到100克NR中，NR比重為0.92g/cm3，HAF比重為1.84g/cm3，HAF比表面積為76m2/g，DBP吸油值為140ml/100g，結(jié)合橡膠平均厚度為40埃。 10什么是炭黑的表面粗糙度?表面粗糙度是怎么形成的?粗糙度影響橡膠的哪些性能?  11炭黑的粒徑、結(jié)構(gòu)度、表面活性及表面含氧基團(tuán)對(duì)膠料的混煉、加工工藝性能和焦燒性有何影響? 答：對(duì)于混煉，粒徑：粒徑小，吃料慢，難分散，生熱高，黏度高；結(jié)構(gòu)：結(jié)構(gòu)高，吃料慢，易分散，生熱高，黏度高；活性：活性高，生熱高，黏度高，

36、對(duì)吃料、分散影響不顯著。對(duì)于加工工藝（壓延、擠出），炭黑粒徑小、結(jié)構(gòu)度高、用量大，壓延擠出半成品表面光滑，收縮率低，壓出速度快。對(duì)于焦燒性，炭黑表面含氧基團(tuán)多，pH值低，硫化速度慢；炭黑粒徑小，結(jié)構(gòu)高，易焦燒，硫化速度快。 12炭黑的基本性質(zhì)對(duì)硫化膠的拉伸強(qiáng)度、定伸應(yīng)力、扯斷伸長(zhǎng)率、耐磨性有何影響? 炭黑粒徑的影響：粒徑小，撕裂強(qiáng)度、定伸應(yīng)力、硬度均提高，而彈性和伸長(zhǎng)率下降，壓縮永久變形很小，耐磨性好。 炭黑結(jié)構(gòu)的影響：定伸應(yīng)力隨結(jié)構(gòu)度的升高而明顯提高。結(jié)構(gòu)對(duì)磨耗的影響小于炭黑比表面積的影響，而且它的影響只有在苛刻磨耗條件下才明顯化。 炭黑表面活性的影響

37、：炭黑粒子表面的活性及結(jié)晶尺寸對(duì)補(bǔ)強(qiáng)作用有一定影響，微晶尺寸增大，炭黑的補(bǔ)強(qiáng)作用下降。炭黑粒子的表面粗糙度對(duì)橡膠補(bǔ)強(qiáng)不利。 13在配制導(dǎo)電膠料時(shí)應(yīng)選用何種炭黑?為什么? 應(yīng)選粒子小，結(jié)構(gòu)度高，粗糙度高的炭黑，如導(dǎo)電炭黑結(jié)構(gòu)度高的炭黑會(huì)使膠料中聚集體間距離近，有利于電子從一個(gè)聚集體向另一個(gè)聚集體躍遷。 14白炭黑分為幾類?各有何特點(diǎn)?白炭黑表面有什么基團(tuán)?氣相法白炭黑和沉淀法白炭黑結(jié)構(gòu)上有什么不同? 根據(jù)制造方法不同分為 干法白炭黑（氣相白炭黑） 濕法白炭黑（沉淀白炭黑） 氣相法白炭黑的補(bǔ)強(qiáng)性好，但價(jià)格貴，產(chǎn)量低。沉淀白炭黑主

38、要用作天然橡膠和合成橡膠的補(bǔ)強(qiáng)劑、牙膏摩擦劑等。 白炭黑表面上有羥基、硅氧烷基。 氣相法的粒子內(nèi)部為無規(guī)則的三元體型結(jié)構(gòu)，呈緊密填滿狀態(tài)；沉淀法白炭黑內(nèi)部有無規(guī)則的二元線性結(jié)構(gòu)，因而有毛細(xì)孔內(nèi)表面。 15干法白炭黑的粒徑大小和硬質(zhì)炭黑相近，為何其補(bǔ)強(qiáng)性較差? 答：其與干法白炭黑的結(jié)構(gòu)有關(guān)。干法白炭黑內(nèi)部除三維結(jié)構(gòu)的二氧化硅外，還殘存有較多的二維結(jié)構(gòu)，致使分子間排列較為疏松，有很多毛細(xì)結(jié)構(gòu)，易吸濕，降低了補(bǔ)強(qiáng)性。 17分析下列化合物中哪一種可能在表面含羥基的白炭黑與二烯烴橡膠之間起偶聯(lián)劑的作用?哪些能起到對(duì)堿性無機(jī)填料與二烯烴橡膠之間的偶聯(lián)作用?

39、  CH2=CH-(CH2)15-COOH       CH3-CH2-(CH2)15-CH2OH   CH3-(CH2)15-CH=CH2 CH2=CH-CH2-Si-(OCH3)3 / 18炭黑在橡膠中為何有最大填充量?若實(shí)際用量超過該最大值后會(huì)怎樣? 過多則出現(xiàn)硬化效應(yīng)，但對(duì)熱裂法炭黑則不限。 19計(jì)算HAF在BR中的最大填充量 條件HAF的DBP吸油值為120ml/100g，比表面積為76m2/g，結(jié)合橡膠厚

40、度為45埃 (并假設(shè)是平面的)，比重1.86g/cm3，BR比重為0.92g/cm3。 20根據(jù)用途選擇一種填料 制造礦山地區(qū)砂石路面上使用的載重車胎面膠       HAF-HS   SRF   HAF   MT   沉淀法碳酸鈣陶土 某膠硫化速度快，要求選一種對(duì)硫化速度有減緩作用的補(bǔ)強(qiáng)劑      

41、60;ISAF   HAF    EPC   FEF    FT 藥用瓶子的瓶塞 CaCO3    SRF   BaSO4 乙丙橡膠與天然橡膠并用做白色胎側(cè)膠 白炭黑沉淀法CaCO3    GPF   陶土 21用大分子滑動(dòng)理論解釋炭黑對(duì)橡膠的補(bǔ)強(qiáng)作用 膠料原

42、始狀態(tài)，長(zhǎng)短不等的橡膠分子鏈被吸附在炭黑粒子表面上。)當(dāng)伸長(zhǎng)時(shí)，這條最短的鏈不是斷裂而是沿炭黑表面滑動(dòng)這時(shí)應(yīng)力由多數(shù)伸直的鏈承擔(dān)，起應(yīng)力均勻作用，緩解應(yīng)力集少為補(bǔ)強(qiáng)的第一個(gè)重要因素。當(dāng)伸長(zhǎng)再增大，鏈再滑動(dòng)，使橡膠鏈高度取向，承擔(dān)大的應(yīng)力，有高的模量，為補(bǔ)強(qiáng)的第二個(gè)重要因素。由于滑動(dòng)的摩擦使膠料有滯后損耗。損耗會(huì)消去一部分外力功，化為熱量，使橡膠不受破壞，為補(bǔ)強(qiáng)的第三個(gè)因素。膠料回縮后炭黑粒子間橡膠鏈的長(zhǎng)度差不多一樣，再伸長(zhǎng)就不需要再滑動(dòng)一次，所需應(yīng)力下降 22最常用的表征填料對(duì)橡膠補(bǔ)強(qiáng)作用大小的指標(biāo)是什么?怎樣測(cè)定和計(jì)算? 補(bǔ)強(qiáng)度可用Cunneen和Russell方程表示&

43、#160;Vro，Vrf=ae-z+b 也可用Lorenz和Parks方程表示 Qf/Qg=ae-z+b Vro，Vrf-平衡溶脹時(shí)無填料和有填料硫化體系中橡膠烴的體積分?jǐn)?shù) Qf Qg平衡溶脹時(shí)無填料和有填料硫化體系中每克橡膠烴所吸收的溶劑克數(shù)。 z-填料填充膠中填料的質(zhì)量分?jǐn)?shù) a，b-為特征常數(shù)。a值越大補(bǔ)強(qiáng)強(qiáng)度越大。 對(duì)各種填料改性，情況比較復(fù)雜，有時(shí)a值提高并不表明提高了補(bǔ)強(qiáng)性 24通常所說的硬質(zhì)炭黑和軟質(zhì)炭黑各包括哪些品種，有何特點(diǎn)? 硬質(zhì)炭黑：粒徑在40nm以下，補(bǔ)強(qiáng)性高的炭黑如超耐磨

44、，中超耐磨，高耐磨炭黑等。 軟質(zhì)炭黑：粒徑在40nm以上，補(bǔ)強(qiáng)性低的炭黑，如半補(bǔ)強(qiáng)炭黑，熱裂法炭黑等。 25可用哪些方法來提高白色填料的補(bǔ)強(qiáng)性? 一半可用表面改性的方法來提高白色填料的補(bǔ)強(qiáng)性。具體包括：親水基團(tuán)偶聯(lián)劑或表面活性劑改性、離子表面接枝、離子表面離子交換、粒子表面聚合物膠囊化。 第五章彈性體共混 二問答題 1在制造輪胎時(shí)，常采用NR與BR共混或NR與SBR共混，試問NR與BR或SBR共混的目的是什么? 橡膠共混的主要目的是改善現(xiàn)有橡膠性能上的不足。NR具有良好的綜合力學(xué)性能和加工性能，被廣泛應(yīng)用，但它的耐熱氧老化性，耐臭氧老

45、化性，耐油性及耐化學(xué)介質(zhì)性欠佳。而多數(shù)合成橡膠的加工性能較差，力學(xué)性能也不理想，常給生產(chǎn)帶來困難，這些合成橡膠與NR摻混使用，性能互補(bǔ)，特別改善了合成橡膠的加工型，輪胎各部分膠料廣泛采用NR.SBR.BR等共混。 2共混物的物理制備法有哪些?各有何優(yōu)缺點(diǎn)? 1）干粉共混法將兩種或兩種以上品種不同的細(xì)粉狀聚合物在各種通用的塑料混合設(shè)備中加以混合，形成各組分均勻分散的粉狀聚合物的方法稱為干粉（粉料）共混法。此法優(yōu)點(diǎn)：設(shè)備簡(jiǎn)單、操作容易。此法缺點(diǎn)：所用聚合物原料必須呈細(xì)粉狀，若原料顆粒較大，需粉碎，但韌性大的聚合物粉碎困難干粉混合溫度低于其 Tf，物料不易流動(dòng)，故混合分

46、散效果較差。  2）熔體共混法熔體共混法又稱熔融共混法。此法是將共混組分在其Tf以上用混煉設(shè)備制取聚合物共熔體，然后再冷卻，粉碎或造粒的方法。此法優(yōu)點(diǎn)：1.共混原料的粒度要求不嚴(yán)格；2.混煉設(shè)備的強(qiáng)剪切作用使共混組分混合效果較好，制品相疇較?。?.可能形成一定數(shù)量的接枝或嵌段共聚物，從而促進(jìn)組分之間的相容。 3）溶液共混法將共混組分加入到共同溶劑中攪拌溶解混合均勻，然后加熱蒸出溶劑或加入非溶劑共沉淀以獲得共混物的方法此法應(yīng)用場(chǎng)合：1.難熔易溶的共混組分；2.直接以溶液狀態(tài)使用的場(chǎng)合；3.用于相容性方面的研究。 4）乳液共混法乳液共混法的基本操作是將不同種

47、的聚合物乳液一起攪拌混合均勻后，加入凝聚劑使異種聚合物共沉析以形成聚合物共混體系。 3什么是聚合物的熱力學(xué)相容性?什么是工藝相容性?二者關(guān)系如何? 熱力學(xué)相容性：由熱力學(xué)性質(zhì)決定的相互溶解性稱為聚合物之間的熱力學(xué)相容性。熱力學(xué)相容的兩種聚合物能達(dá)到分子鏈段水平的配合，并形成均一的相態(tài)。 工藝相容性：共混物在微觀區(qū)域內(nèi)分成了兩個(gè)相，構(gòu)成多相形態(tài)，但在宏觀上仍能保持其均勻性。 聚合物的工藝相容性與熱力學(xué)相容性有密切的關(guān)系，距熱力學(xué)相容條件比較近的，才具有良好的工藝相容性。 4設(shè)有A、B兩種透明聚合物，若將其制成A/B共混物，試問共混物是否透明?為什

48、么?若不透明的話，怎樣可以改善其透明性? 不透明 相界面容易出現(xiàn)漫反射、漫折射。 兩相的密度相同。 5指出下列條件下共混體系中哪一組分可能成為連續(xù)相? 共混物 配比 門尼粘度(oCML10041+) 混煉溫度() CR/NR 50/50 60/50 50 NBR/PVC 70/30 50/- 150 SBR/NR 50/50 80/50 50 GuttaPercha/NR 50

49、/50 -/50 60 CR/NR：NR為連續(xù)相。    SBR/NR：NR為連續(xù)相。 6在橡膠與塑料共混時(shí)，怎樣可使塑料相(分散相)的尺寸變小?  12- 1）組分相容性：相容性越好，分子間親和力越大，從而相互擴(kuò)散的能力強(qiáng)，島相分散度高，粒徑小。 2）組分配比：組分配比越大，島相顆粒越趨于成小圓球狀，且粒徑越小。 3）組分黏度：兩種聚合物黏度相差越大，島相越不容易被破碎分散，粒徑越大。 4）共混時(shí)間島相粒徑隨共混時(shí)間延長(zhǎng)逐漸變小，達(dá)到一定程度后趨于平衡。 

50、;5）共混工藝采用兩階共混法不僅能縮小島相的粒徑，也能改善粒徑的分布。 6）橡膠加工助劑：一般使粒徑變小，分布變窄。 8預(yù)測(cè)共混物相容性的方法有哪些? 預(yù)測(cè)聚合物是否相同最常用的方法是溶解度參數(shù)相近程度判斷法。兩種聚合物溶解度參數(shù)相差越小，越有利于Gm0，故相容性越好 9改善不相容聚合物相容性的方法有哪些? 1）向共混體系中添加相容劑一起共混； 2）預(yù)先對(duì)聚合物進(jìn)行化學(xué)改性，在分子鏈中引入能發(fā)生相互作用或反應(yīng)性基團(tuán)，在實(shí)際生產(chǎn)中多采用前法。 10以NR/BR共混物為例，說明炭黑在NR、BR中的分配對(duì)共混物性能的影響?

51、0;NR/BR共混，當(dāng)BR中炭黑含量低于60%時(shí)，隨著炭黑在BR中含量的降低，硫化膠的拉伸強(qiáng)度、撕裂強(qiáng)度、道路磨耗、回彈性等是趨于降低，而右德里奇升溫和力學(xué)損耗等是趨于升高，只有炭黑在BR中含量達(dá)到60%時(shí)，硫化膠的綜合性能最好。 11怎樣實(shí)現(xiàn)共混物的同步硫化? 12工藝相容性的理論依據(jù)是什么? 13影響共混物形態(tài)結(jié)構(gòu)的因素有哪些? 14有哪幾種方法可使共混物產(chǎn)生共交聯(lián)? 15共混物不同的形態(tài)結(jié)構(gòu)對(duì)性能有何影響?在加工工藝中海-海結(jié)構(gòu)有何使用價(jià)值? 1）均相結(jié)構(gòu)：共混物物性介于組分性質(zhì)之間，一般為組分物性的加和值。 2）單相

52、連續(xù)結(jié)構(gòu)：哪個(gè)組分是連續(xù)相、哪個(gè)組分是分散相對(duì)共混物性能起決定作用。共混物的模量、彈性、強(qiáng)度等物性取決于連續(xù)相，內(nèi)耗生熱、氣體透過性、熱傳導(dǎo)性能及光學(xué)性能受分散相影響較大。 3）兩相連續(xù)結(jié)構(gòu)（海-海結(jié)構(gòu)）性能變化較大，物性低下。 但可利用這種結(jié)構(gòu)配制母煉膠，提高分散效率，降低能耗，進(jìn)而提高產(chǎn)品性能。 16改善可溶性配合劑在共混物中的分配措施有哪些?影響不溶性配合劑在共混物中分配的因素有哪些? 17為什么在SBR/NR、BR/NR及SBR/BR共混物中分散相的大小對(duì)其共混物的強(qiáng)伸性能影響不大，而在SBR/EPDM共混物中EPDM為分散相時(shí)，分散相的粒徑越小

53、，共混物的耐臭氧老化性能越好? 19NR/EPDM并用，如果僅考慮共混物的性能，選用哪一種材料好? 促進(jìn)劑 aZDC(二甲基二硫代胺基甲酸鋅) bZDMDC(二乙基二硫代胺基甲酸鋅) cZODIDC(十八烷基異丙基二硫代胺基甲酸鋅) 補(bǔ)強(qiáng)劑aHAF    bEPC  c白炭黑 生膠aEP-43    bEP-65 防老劑 a264 (2，6-二叔丁基-4-甲基苯酚) bDOPC 

54、;2，6-二(十八烷基)-4-甲基苯酚 硫化劑aS    bDCP 第六章生膠的塑煉 三問答題 1什么叫塑煉?其目的意義何在?是否每種生膠都要塑煉? 指把具有彈性的生膠轉(zhuǎn)變成可塑性膠料的工藝過程 塑煉的目的：1、使生膠獲得一定的可2塑性，滿足加工的要求；2、使生膠的可塑性均勻化，以便制得質(zhì)量均勻的膠料。 門尼粘度60以下的不用塑煉。如軟丁苯膠、軟丁腈膠 4氧對(duì)生膠塑煉起到什么樣的作用? 低溫塑煉機(jī)械力為主，也稱冷塑煉。 高溫塑煉氧化裂解為主，也稱熱塑煉。&

55、#160;5溫度對(duì)生膠塑煉有何影響?為什么NR在110下塑煉效果最差? 低溫機(jī)械塑煉效果隨溫度升高而減小，高溫機(jī)械塑煉效果隨溫度升高而急劇增大，在110左右的溫度范圍內(nèi)，機(jī)械塑煉效果最小。 當(dāng)溫度在110附近時(shí)，機(jī)械力的破壞作用和氧的直接氧化裂解作用都很小，故總的機(jī)械塑煉效果最小。 6開煉機(jī)塑煉時(shí)的操作方法有哪些?各有何優(yōu)點(diǎn)? 1）薄通法：生膠不包輥，通過0.51毫米的輥距，然后讓其自然地落到開煉機(jī)的低秀盤上，再將底盤上的膠拿起扭轉(zhuǎn)90°投入輥筒上，反復(fù)多次，直到可塑性達(dá)到要求為止。薄通法對(duì)各種橡膠的塑煉都普遍適用。而且塑煉效果好，膠料質(zhì)地均勻

56、。 2）包輥塑煉，將生膠包在前輥上讓其自然反復(fù)過輥塑煉，直至規(guī)定的時(shí)間為止。這種方法由于輥距較大（510毫米）膠料不易散熱，溫度容易升高。塑煉效果較差，塑煉膠質(zhì)量不大均勻。但勞動(dòng)強(qiáng)度較小，易于操作。 3）爬架子法：將生膠在煉機(jī)上過輥后即引上一個(gè)裝有運(yùn)輸帶的架子上，運(yùn)行一段距離再返回塑煉。特點(diǎn)是膠料散熱較好。塑煉效果比包輥法好。 4）機(jī)組連續(xù)塑煉法：將幾如開煉排列組成機(jī)組，用運(yùn)輸帶連接進(jìn)行連續(xù)塑煉。此法塑煉效果高，生產(chǎn)能力大，可連續(xù)法地操作。但需用的設(shè)備多。 7用開煉機(jī)和密煉機(jī)塑煉各有何優(yōu)缺點(diǎn)? 開煉機(jī)：存在機(jī)械自動(dòng)化程度低，勞動(dòng)強(qiáng)度高，操作危險(xiǎn)

57、性大，配合劑飛揚(yáng)損失大，工作環(huán)境條件差，混煉質(zhì)量較差等缺點(diǎn)，不適于現(xiàn)代化大規(guī)模生產(chǎn)。但機(jī)臺(tái)容易清洗，變換配方靈活方便，適合于膠料配方多變，批量少的生產(chǎn)和實(shí)驗(yàn)室加工，煉膠溫度較低，適于某些特殊配方。 密煉機(jī)：塑煉效率高，膠料的可塑性比較均勻一致，而且其自動(dòng)化穩(wěn)度高，勞動(dòng)強(qiáng)度和衛(wèi)生條件都得以改善，但膠料會(huì)受到高溫和氧化裂解作用，硫化膠物機(jī)性能有所下降，且設(shè)備造價(jià)高，一般只適于大型工廠使用 8用開煉機(jī)塑煉應(yīng)控制的工藝條件有哪些?它們對(duì)塑煉有何影響? 容量大小：取決于生膠品種和設(shè)備規(guī)格，為提高產(chǎn)量，可適當(dāng)增加容量，但若過大會(huì)使輥筒上的堆積膠過多，難以進(jìn)入輥距使膠受不到捏煉，且膠料散

58、熱困難，溫度升高又會(huì)降低塑煉效果。 輥距：減小輥距有利于增大機(jī)械剪切作用，膠片厚度剪薄有利于冷卻和提高機(jī)械塑煉效果。 輥速和輥比：提高輥筒的轉(zhuǎn)速和速比都會(huì)提高塑煉效果，但輥速和速比的增大，輥距的減小都會(huì)加大膠料的生熱升溫速度，為保證機(jī)械塑煉效果，必須同時(shí)加強(qiáng)冷卻措施。 輥溫：輥溫低，膠料黏度高，機(jī)械塑煉效果增大，輥溫過低會(huì)使設(shè)備超負(fù)荷而受損害，并增加操作危險(xiǎn)性。 塑煉時(shí)間：每次塑煉的時(shí)間在15-20min以內(nèi)，不僅塑煉效率高，最終獲得的可塑度也大。 化學(xué)塑解劑：可塑度在0.5以內(nèi)時(shí)，膠料的可塑度隨塑煉時(shí)間增加而呈線性增大。 9用密煉機(jī)

59、塑煉應(yīng)控制的工藝條件有哪些?它們對(duì)塑煉有何影響? 容量：容量過小不僅降低機(jī)械塑煉效果和生產(chǎn)效率，塑煉膠質(zhì)量也不均勻，容量過大，塑煉質(zhì)量不均勻，且密煉室散熱困難使膠溫過高。 上頂栓壓力：增加設(shè)備對(duì)膠料的摩擦和剪切作用，提高塑煉效果。 轉(zhuǎn)子速度：同樣條件下，膠料達(dá)到相同的可塑度要求所需要的塑煉時(shí)間與轉(zhuǎn)速成反比。隨著轉(zhuǎn)速的提高又必然會(huì)加大膠料的生熱升溫速度，應(yīng)加強(qiáng)冷卻措施，防止過煉。 塑煉溫度：塑煉效果隨溫度升高急劇增大，但溫度過高有可能出現(xiàn)過煉而損害硫化膠物理機(jī)械性能。 塑煉時(shí)間：排膠溫度一定，密煉機(jī)塑煉效果最初隨著塑煉時(shí)間線性增大，然后漸趨緩慢。

60、 化學(xué)塑解劑：不僅能充分地發(fā)揮其增塑效果，而且在同樣條件下還可降低排膠溫度，提高塑煉膠質(zhì)量。 10在生膠塑煉時(shí)常加入促進(jìn)劑M，這有何作用?試從理論上解釋之。 促進(jìn)劑M：化學(xué)速解劑，把分子鏈斷裂的自由基穩(wěn)定住，不再重回分子鏈中。 12為什么對(duì)各種制品用的塑煉膠都規(guī)定有一定的可塑度?其可塑度過大或過小有什么不好? 生膠的可塑度是關(guān)系到制品整個(gè)制造過程進(jìn)行的難易，直接影響到硫化膠的物理煉膠機(jī)機(jī)械性能及制品使用性能的重要性質(zhì)。若生膠可塑度過高，會(huì)使硫化膠的物理機(jī)械性能降低。而生膠可塑度過低，則會(huì)造成下工藝加工的困難，使膠料不易混煉均勻，壓延，壓出時(shí)半成

61、品表面不光滑，收縮率大，不易掌握半成品尺寸，在壓延時(shí)膠料也難于擦進(jìn)織物中，造成掛膠簾布掉皮等現(xiàn)象，大大降低布層間附著力 14試分析為什么合成橡膠塑煉效果不如NR明顯,且不容易出現(xiàn)過煉現(xiàn)象? 這是因?yàn)槎鄶?shù)丁二烯類合成橡膠的分子鏈中不具備天然橡膠分子中的甲基共軛效應(yīng)，因?yàn)闆]有鍵能較低的弱鍵存在；其次是合成橡膠的平均分子量一般都比較低，初始黏度較低，機(jī)械力作用下容易發(fā)生鏈之間的滑動(dòng)，降低了機(jī)械力的有效作用；多數(shù)合成橡膠在機(jī)械力作用下不能結(jié)晶或結(jié)晶性很小，這些都使合成橡膠分子鏈難以被機(jī)械力破壞；另外，低溫下丁二烯類合成橡膠分子鏈被機(jī)械力破壞生成的大分子自由基化學(xué)穩(wěn)定性較NR低，缺氧

62、時(shí)容易發(fā)生再結(jié)合而失去機(jī)械塑煉效果或發(fā)生分子間活性傳遞，產(chǎn)生支化和凝膠而不利于塑煉；當(dāng)有氧時(shí)一方面發(fā)生氧化裂解，另一方面也產(chǎn)生支化和凝膠，故合成橡膠低溫機(jī)械塑煉效果不如NR好，在機(jī)械塑煉時(shí)應(yīng)盡可能降低輥溫，減小輥距并減小容量。 第七章混煉 二問答題1什么叫混煉?混煉的目的意義何在? 混煉：通過適當(dāng)?shù)募庸⑴浜蟿┚鶆蚧旌显谝黄?，制成質(zhì)量均一的混合物，完成這一加工操作的工藝過程叫做膠料的混煉工藝。 意義：混煉膠質(zhì)量對(duì)膠料的后續(xù)加工性能、半成品質(zhì)量和成品性能具有決定性硬相，所以混煉工藝是橡膠加工中最重要的基本工藝過程之一。 2在開煉機(jī)上混煉時(shí)一般會(huì)出

63、現(xiàn)哪幾種包輥狀態(tài)?如何才能取得適合于混煉的最好包輥狀態(tài)? 1）生膠不能進(jìn)入混距，不能包輥，原因是輥溫較低或膠料硬度大，彈性高。如硬丁晴膠或塑煉等，在這種情況下不能進(jìn)行混煉。 2）生膠能包前輥，一般橡膠都能出現(xiàn)這種情況，這是正?；鞜挼陌仩顟B(tài) 3)生膠通過輥縫后不能緊包前輥上，表現(xiàn)有脫輥（或稱出兜）的現(xiàn)象。在溫度稍高時(shí)，混煉順丁膠或三元乙丙橡膠等會(huì)出現(xiàn)這種情況，此時(shí)使混煉操作發(fā)生困難。 4）呈粘流包輥，在高溫下混煉塑性較大的膠料會(huì)出現(xiàn)這種情況，這種情況下混煉可正常進(jìn)行，但對(duì)配合劑的分散下利。 在混煉時(shí)，一般應(yīng)控制在第二種和第四種情況，而避免出現(xiàn)第

64、一種和第三種情況。為了取得第二種情況，在操作中必須根據(jù)各種生膠的特性來選擇適宜的溫度，如順丁膠的包輥性較差，適宜的混煉溫度范圍較窄當(dāng)輥溫超過時(shí)，由于生膠的結(jié)晶溶解，變得無強(qiáng)韌性，就會(huì)出現(xiàn)第三種狀態(tài)。天然膠和丁苯膠的包輥性較好，適宜的混煉溫度范圍較寬。 3在開煉機(jī)中，橡膠與填料的混合過程分為幾個(gè)階段?在分散階段中可采用什么措施來增加分散均勻性? 開煉機(jī)的混合過程分為三個(gè)階段，即包輥、吃粉和翻煉 用量少，難分散的配合劑先加；用量大，易分散的后加；為了防止焦燒，硫磺和超速促進(jìn)劑一般都放在最后加入  斜刀法  （2）三角包 

65、;  （3）走刀法 4用開煉機(jī)混煉時(shí)應(yīng)控制的工藝條件有哪些?它們有何影響? 輥溫：盡可能低，通常宜控制在45以下，采用塑解劑時(shí)，輥溫可適當(dāng)高些（70）。 輥距：輥距越小，塑煉效率越高。因此，宜采用較小的輥距。通常采用薄通法比較合理。 塑煉時(shí)間，一般不宜超過20分鐘。因?yàn)榻?jīng)過一段時(shí)間塑煉，生膠溫度逐漸升高，生膠變得較軟,從而使塑煉效率降低。如需要較大可塑性時(shí)，則可采用分段塑煉的方法。 輥速和速比：輥速大生產(chǎn)效率高，但操作不安全，速比越大，剪切力越大，塑煉效率越高，但速比太大，膠溫上升得快，而且電機(jī)的負(fù)荷大。因此一般控制在1：1

66、.25-1：1.27之間為宜。 5用開煉機(jī)混煉時(shí)，為什么要在輥筒上留下一定量的堆積膠?堆積膠應(yīng)控制在什么范圍為宜，為什么? 混煉時(shí)，通常為輥縫上端保留適當(dāng)量的堆積膠，當(dāng)加入配合劑時(shí)，由于堆積膠的不繼翻轉(zhuǎn)和更替，便把配合劑帶進(jìn)輥縫中，并在輥縫間的剪切力作用下被擦入橡膠中。  在吃粉過程中應(yīng)控制堆積膠量，其高度不能超過接觸角的范圍（接觸角一般為32-45°）。堆積膠過少，加入的粉劑不以被擦入橡膠中，甚至?xí)惠佂矇撼杀∑袈湓诘妆P上；過大時(shí)，膠料打滾，粉劑不易混入 6用密煉機(jī)混煉時(shí)應(yīng)控制的工藝因素有哪些?它們各有何影響? 1）轉(zhuǎn)

67、子轉(zhuǎn)速：轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速快，塑煉效率高，可以縮短時(shí)間，應(yīng)盡可能選用快速密煉機(jī)。 -16- 2溫度：一般控制在140為宜，丁苯膠控制在以下。溫度太低達(dá)不到預(yù)期 效果，太高易產(chǎn)生解或凝膠。    3）時(shí)間:密煉機(jī)塑煉以氧化作用為主，隨時(shí)間的增加，塑煉效果增加。因此可根據(jù)塑煉膠的塑煉要求來確定塑煉時(shí)間，但丁苯膠和丁晴膠的塑煉時(shí)間過長(zhǎng)會(huì)產(chǎn)生凝膠，可塑度反而會(huì)降低，因此要嚴(yán)格控制它們的塑煉時(shí)間。   4）裝膠容量：裝膠容量過小，生膠會(huì)密煉室中打滾，不能得到有效的塑煉；容量過大；生膠如密煉室中得不到充分?jǐn)嚢?，而且?/p>

68、機(jī)負(fù)荷過大。通常最適合膠容量為密煉室容積的48-62%。 5）上頂栓壓力：密煉機(jī)塑煉時(shí)上頂栓必須加壓，以增加對(duì)膠料的剪切力，壓力過小，不能使膠料壓緊，減少對(duì)膠料的剪切力作用，但壓力過大，又會(huì)造成設(shè)備負(fù)荷過大。一般控制上頂?shù)娘L(fēng)壓在6-8公斤/厘米2范圍內(nèi)。 7什么是BIT值?試用功率曲線圖加以說明，炭黑的性質(zhì)與BIT值有何系? 混煉開始至功率曲線出現(xiàn)第二個(gè)高峰所的經(jīng)歷的時(shí)間通常稱為炭黑混入時(shí)間，用BIT值表示。BIT是生膠混煉性能工藝參數(shù)。此值越小，表示混煉時(shí)間越短。 8試述密煉機(jī)一段法和兩段法的混煉程序及優(yōu)缺點(diǎn) 1）一段混煉法：即從加料，混合到下片冷卻一次完成的混煉操作。混煉程序一般為：橡膠（生膠、塑煉、再