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绪论1

一、高弹性——橡胶材料的特征1

目录1

二、橡胶配合加工的内容2

三、橡胶的历史及发展现状4

主要参考文献9

第一章　生胶10

第一节 概述10

一、橡胶的分类方法和种类10

二、各种类橡胶的用量范围10

二、天然橡胶的制造11

三、天然橡胶的分类和等级11

第二节 天然橡胶11

一、天然橡胶植物11

四、天然橡胶的成分及其对加工使用性能的影响13

五、天然橡胶的分子链结构和集聚态结构14

六、天然橡胶的链烯烃的化学性质和物理机械性能15

七、天然橡胶的配合加工方法18

八、天然橡胶的质量控制19

九、异戊橡胶19

十、天然橡胶的应用领域19

三、丁苯橡胶的结构与苯乙烯含量和性能的关系20

二、丁苯橡胶的非橡胶成分20

第三节 丁苯橡胶20

一、单体及分类20

四、丁苯橡胶的性能21

五、丁苯橡胶的配合与加工特点22

六、丁苯橡胶的适用范围22

第四节 聚丁二烯橡胶23

一、单体聚合的几种异构和聚丁二烯的分类23

二、顺丁橡胶聚结构与性能24

三、顺丁橡胶配合与加工及其加工问题的分析24

四、顺丁橡胶的应用领域25

一、单体和分类26

二、乙丙橡胶的结构及其聚合单体比例对性能的影响26

第五节 乙丙橡胶26

三、链烷烃乙丙橡胶的化学稳定性和物理机械性能27

四、乙丙橡胶的配合与加工特点28

五、茂金属催化聚合乙丙橡胶29

六、乙丙橡胶适用范围30

第六节 丁基橡胶30

一、单体与分类30

二、丁基橡胶结构特点——分子链上密集的侧甲基31

三、丁基橡胶的性能特点——气密性和阻尼性31

四、丁基橡胶的配合加工特点33

五、氯化和澳化丁基胶34

六、丁基橡胶的适用范围34

二、丁腈橡胶的性能与丙烯腈含量的关系35

第七节 丁腈橡胶35

一、丁腈橡胶的结构和极性35

三、丁腈橡胶的应用范围36

第八节 氯丁橡胶38

一、单体键合方式与氯丁橡胶的结构38

二、氯丁橡胶性能特点——阻燃性和较好的耐老化性38

三、氯丁橡胶的配合与加工特点39

四、氯丁橡胶的应用范围39

第九节 特种橡胶40

一、碳链饱和极性橡胶40

二、杂链橡胶40

第十节 热塑性弹性体42

第十二节 胶粉和再生胶43

一、胶粉43

第十一节 液体橡胶和粉末橡胶43

二、粉末橡胶43

一、液体橡胶43

二、再生胶44

主要参考文献44

第二章　橡胶的硫化体系45

第一节 概述45

第二节 交联密度的表征46

一、交联点间分子量Mc46

二、交联密度46

一、橡胶的硫化历程47

第三节 橡胶的硫化反应和硫化历程47

二、硫化曲线及参数48

第四节 无促进剂的纯硫黄硫化50

一、硫黄的品种50

二、硫黄的裂解和活性50

三、不饱和橡胶分子链的反应活性50

四、纯硫黄硫化胶的结构51

第五节 有促进剂、活性剂的硫黄硫化51

一、促进剂的分类51

二、常用促进剂的结构与特点52

三、促进剂的并用57

五、有促进剂、活性剂的硫黄硫化机理58

四、促进剂的发展方向58

六、硫载体硫化机理60

七、活性剂氧化锌和硬脂酸的作用61

八、防焦剂的作用61

第六节 各种硫黄硫化体系61

一、普通硫黄硫化体系61

二、有效硫化体系62

三、半有效硫化体系63

四、高温快速硫化体系64

五、平衡硫化体系65

一、过氧化物硫化体系67

第七节 非硫黄硫化体系67

二、金属氧化物硫化69

三、酚醛树脂、醌类衍生物和马来酰亚胺硫化体系70

四、通过链增长反应进行的交联71

五、辐射硫化71

第八节 硫化胶的结构与性能的关系72

一、交联密度对硫化胶性能的影响72

二、交联键的类型对硫化胶性能的影响72

主要参考文献74

第三章　橡胶的补强与填充体系76

第一节 概述76

一、补强与填充的意义76

三、补强与填充的发展历史77

二、填料的分类77

第二节 炭黑的品种与性质78

一、炭黑的品种及分类方法78

二、炭黑的微观结构80

三、炭黑的性质81

第三节 炭黑对橡胶加工性能的影响84

一、炭黑的结构与包容橡胶85

二、炭黑性质对混炼过程及混炼胶的影响85

三、炭黑性质对挤出的影响87

四、炭黑性质对硫化的影响87

第四节 炭黑对硫化胶性能的影响87

二、炭黑性质对硫化胶一般技术性能的影响88

一、炭黑结合胶及影响因素88

三、炭黑的性质对硫化橡胶动态性能的影响90

四、炭黑的性质对硫化胶导电性的影响91

第五节 炭黑的补强机理92

一、应力软化效应92

二、炭黑的补强机理92

第六节 白炭黑93

一、白炭黑的结构94

二、白炭黑的表面化学性质94

三、白炭黑对胶料工艺性能和硫化胶性能的影响95

一、酚醛树脂96

第七节 有机补强剂96

四、白炭黑的应用与发展96

二、石油树脂97

三、苯乙烯树脂99

四、木质素99

第八节 无机填充剂99

一、无机填料的特点及表面改性的主要方法99

二、偶联剂及活性剂的分类及其改性99

三、典型的无机填充剂101

第九节 短纤维补强101

一、短纤维的特点101

三、短纤维在橡胶制品中应用102

二、短纤维应用于橡胶中的某些实际问题102

四、短纤维橡胶复合材料的进展103

第十节 新型纳米增强技术103

一、插层复合法103

二、溶胶-凝胶法106

三、原位聚合增强法107

主要参考文献110

第四章　橡胶的老化与防护112

第一节　概述112

第二节 橡胶的热氧老化113

一、橡胶的氧化反应机理——自动催化自由基链反应113

二、影响橡胶热氧老化的因素117

三、橡胶的热稳定性119

第三节 橡胶热氧老化的防护120

一、自由基终止型抗氧剂的作用机理120

二、分解过氧化氢物抗氧剂的作用机理122

三、抗氧剂的结构与防护效能的关系122

四、抗氧剂的并用效能124

第四节 橡胶的臭氧老化和防护126

一、橡胶臭氧化反应机理126

二、影响橡胶臭氧化的因素127

三、橡胶臭氧老化的防护方法129

一、橡胶的疲劳老化及防护130

第五节 橡胶的其他老化及防护130

二、有害金属离子的催化氧化及防护132

三、橡胶的光氧老化及防护134

四、橡胶的生物老化与防护135

第六节 橡胶防老剂的使用及进展135

一、普通防老剂135

二、长效性防老剂139

三、橡胶防护体系的设计142

主要参考文献143

第五章　橡胶的增塑剂及其他操作助剂144

第一节 增塑剂及其分类144

一、增塑剂与橡胶的相容性145

第二节 橡胶增塑原理145

二、增塑剂对橡胶玻璃化温度的影响147

第三节 石油系增塑剂149

一、石油系增塑剂的生产149

二、操作油的类型、特性及对橡胶加工与性能的影响150

三、工业凡士林、石蜡、石油树脂和石油沥青161

第四节 煤焦油系增塑剂162

一、古马隆树脂163

二、煤焦油164

第五节 松油系增塑剂164

第六节 脂肪油系增塑剂165

三、歧化松香（氢化松香）165

四、妥尔油165

一、松焦油165

二、松香165

一、油膏166

二、硬脂酸166

三、其他166

第七节 合成增塑剂167

一、合成增塑剂的分类及特征167

二、酯类增塑剂对橡胶性能的影响169

三、酯类增塑剂在几种橡胶中的使用特点170

第八节 增塑剂的质量检验173

一、增塑剂标准173

一、分散剂174

二、增塑剂的检验方法174

第九节 其他工艺操作助剂174

二、润滑剂175

三、其他助剂176

第十节 反应型增塑剂176

主要参考文献176

第六章　橡胶的特种配合体系178

第一节 发泡体系178

一、发泡剂的分类178

二、发泡剂及其作用特性179

三、橡胶的发泡原理及影响因素183

四、海绵橡胶的泡孔结构和性能特点187

五、海绵橡胶的制造方法188

六、海绵橡胶制品的性能检测189

七、配方举例190

第二节 黏合体系190

一、黏合体系的分类及几个术语的含义191

二、黏合的基本原理191

三、常用的黏合方法193

四、黏合强度及测试方法199

第三节 阻燃体系203

一、阻燃剂的分类203

二、高聚物燃烧及发烟机理204

三、阻燃剂的阻燃机理205

四、制造阻燃橡胶的方法207

五、阻燃性的测定209

第四节 着色体系209

一、颜色的基本性质及着色剂的性能209

二、橡胶着色剂的分类210

三、彩色橡胶制造方法211

第五节 其他特种配合剂213

一、导电剂（导电填料）213

二、抗静电剂214

主要参考文献215

一、橡胶共混的目的和意义217

第一节 概述217

第七章　橡胶的共混与改性217

二、橡胶共混理论的发展218

三、橡胶共混的实施方法和共混改性的进展218

第二节 聚合物的相容性219

一、聚合物的热力学相容性219

二、聚合物的工艺相容性220

三、聚合物相容性的预测220

四、不相容聚合物的增容222

五、聚合物共混物实际相容性的表征223

第三节 聚合物共混物的形态结构224

一、共混物的相态类型及其与性能的关系224

三、海-岛结构中两相聚合物的界面结构225

二、海-岛结构中岛相的分散度和均一性225

四、影响聚合物共混物形态结构的因素226

第四节 配合剂在橡胶共混物中的分配229

一、补强剂在共混物中的分配229

二、交联剂在橡胶共混物中的分配231

第五节 橡胶共混物的共交联235

一、橡／橡共混物的共交联236

二、橡／塑共混物的共交联237

三、橡胶共混物共交联的表征238

第六节 橡胶共混物胶料的配方设计要点和制备239

一、胶料配方设计要点239

二、橡胶共混物胶料的制备240

三、典型橡胶共混物的性能和应用242

第七节 橡／塑共混型热塑性弹性体242

一、共混型TPE的制备原理243

二、共混型TPE的制备方法244

主要参考文献245

第八章　橡胶骨架材料246

第一节 橡胶骨架材料简介246

一、橡胶骨架材料的基本作用246

二、橡胶骨架材料的种类与分类246

三、橡胶骨架材料常用术语及表示方法247

一、线绳与钢丝249

第二节 橡胶骨架材料的应用249

二、帘线250

三、帘布250

四、帆布252

五、金属骨架255

主要参考文献255

第九章　橡胶配方设计256

第一节 橡胶配方设计概述256

一、橡胶配方设计的内容256

二、橡胶配方设计的原则256

三、橡胶配方的分类和设计程序257

四、橡胶配方的组成和表示方法262

五、橡胶配方性能的检测265

第二节 橡胶配方设计与性能的关系269

一、橡胶配方设计与硫化橡胶物理性能的关系270

二、橡胶配方设计与胶料工艺性能的关系285

三、橡胶配方设计与使用性能的关系298

主要参考文献312

第十章　混炼工艺314

第一节 炼胶设备简介314

一、开放式炼胶机315

二、密闭式炼胶机315

第二节 生胶塑炼工艺325

一、生胶的增塑方法和机理326

二、机械塑炼工艺333

二、开炼机混炼工艺340

一、混炼前的准备340

第三节 胶料混炼工艺340

三、密炼机混炼工艺344

四、混炼后胶料的补充加工和处理352

五、几种橡胶的混炼特性352

第四节 混炼胶的质量检验354

一、胶料的快速检查354

二、炭黑分散度的检查355

第五节 混炼理论358

一、混炼胶的结构特性358

二、胶料的混炼过程359

三、混炼机理360

五、表面活性剂的作用362

四、结合橡胶的作用362

主要参考文献363

第十一章　压延工艺364

第一节 压延原理364

一、压延时胶料的塑性流动变形364

二、胶料在辊筒上的受力状态和流速分布365

三、辊筒挠度及其补偿366

四、压延后胶料的收缩变形和压延效应367

第二节 压延准备工艺368

一、胶料的热炼与供胶368

二、纺织物干燥369

三、纺织物浸胶370

四、尼龙和聚酯帘线的热伸张处理373

第三节 压延工艺375

一、胶片压延375

二、纺织物挂胶382

三、钢丝帘线的覆胶压延工艺386

四、骨架材料的压延、挤出工艺要点388

主要参考文献391

第十二章　挤出工艺392

第一节　橡胶挤出机392

第二节 挤出原理394

一、挤出机的喂料394

三、胶料在挤出机中的运动状态395

二、胶料在挤出机内的塑化395

四、胶料在机头内的流动状态396

五、胶料在口型中的流动状态和挤出变形397

六、挤出过程中的压力变化及温度的变化398

七、挤出破裂398

第三节 挤出机的生产能力及挤出机的选型401

一、挤出机的生产能力401

二、挤出机的选型403

第四节 口型设计404

一、口型设计的一般原则404

二、口型的具体设计405

一、热喂料挤出工艺406

第五节 挤出工艺406

二、胎面及内胎挤出409

三、冷喂料挤出工艺413

四、其他类型挤出机挤出的特点415

主要参考文献417

第十三章　硫化工艺418

第一节 概述418

一、硫化的意义418

二、正硫化的测定方法419

第二节 硫化条件的确定420

一、硫化温度的确定及其影响因素420

二、硫化时间、等效硫化时间的确定和等效硫化效应的仿真421

三、硫化压力的确定428

第三节 硫化介质及其热传导性429

一、硫化介质429

二、硫化热传导计算431

三、制品硫化热传导的有限元分析435

第四节 硫化方法436

一、介质热硫化436

二、压力热硫化437

三、连续硫化438

四、其他硫化方法442

第五节 硫化橡胶的收缩率442

二、胶料收缩率的影响因素443

一、制品硫化收缩率的计算和制品准确收缩率的确定443

第六节 橡胶制品的硫化后处理445

一、模具制品硫化后的修整445

二、橡胶模型制品的性能后处理技术447

三、含有纤维骨架的橡胶制品的后处理448

四、橡胶海绵制品的硫化后处理448

第七节 橡胶制品常见的质量缺陷分析及处理448

一、橡胶制品质量缺陷与混炼胶性能的关系448

二、胶带制品常见的硫化质量缺陷产生原因及处理方法449

三、轮胎制品在硫化过程常见的质量问题、产生原因及处理方法449

四、橡胶模具制品常见的硫化质量缺陷的原因及处理方法449

主要参考文献451