一、橡胶原料的基本知识

橡胶的主要特性:

它具有良好的柔韧性，可变性，强度，撕裂强度，并具有良好的抗渗性，不渗透性，耐酸碱性和绝缘性。

橡胶的分类: 分为天然橡胶和合成橡胶两种。

1.天然胶 (NR):

天然橡胶的原料来自橡胶树。其优点是: 弹性好、强度高、绝缘性好、变形小、加工方便。其缺点是: 耐油性、耐温性差、易老化，一般都用和共混。一般生产汽车轮胎和一些减震耐磨橡胶件。

2.合成胶:

合成粘合有: 丁苯胶 (SBR)，丁二烯树胶 (NBR)，丁二烯树胶 (BR)，乙烯乙烯胶 (EPDM)，丁基橡胶 (IIR)，氯丁胶 (CR)，SM丙烯酸胶 (ACM)，氢化丁二烯 (HL) 氟橡胶 (FKM)，硅橡胶 (MVQ) 等。

2.1。乙烯-聚丙烯胶粘剂 (EPDM)

优点: 优异的耐老化性，耐候性，电绝缘性好，冲击弹性好，耐油性。

缺点: 硫化速度慢，不干胶能，热撕裂性能差，加工性能差。

用途: 制造耐热输送带，蒸汽软管，耐化学密封件，减震垫和防水材料以及汽车皮碗，皮圈等。

2.2。丁腈橡胶 (NBR)

优点: 耐油性优异，还具有良好的耐热、耐老化、耐磨、耐腐蚀等性能。

缺点: 耐寒性、耐酸性、电绝缘性等性能差，抗撕裂强度差。

用途: 主要用于制造油封、轴封及垫片 (o型圈) 等产品，也可用于制造耐油胶管、运输带、胶辊、真空胶管、减震器制品及纺织配件。

2.3丁苯胶 (SBR)

优点: 耐热、耐老化、耐磨性能好。

缺点: 耐寒性、弹性、抗屈曲、开裂、抗撕裂等性能较差，加工性能差，塑性变化小，滚动变形大，自粘性差。

用途: 主要用于充气轮胎，其次是胶鞋、胶管、胶带、胶辊、胶布及模型制品、吸尘密封圈等。

2.4氯丁橡胶 (CR)

优点: 耐屈挠、耐热、耐老化、耐酸碱、弹性好、气密性好。它耐寒耐水。

缺点: 储存稳定性差，易结晶，电绝缘性差

用途: 主要生产家电和空调中的橡胶件

2.5丁二烯或丁二烯橡胶 (BR)

优点: 弹性好，耐低温，耐磨性好。

缺点: 拉伸强度、撕裂强度低，抗湿滑性不好，粘性差。

用途: 主要用于制造轮胎，也可用于制造耐磨产品 (如胶鞋、胶辊) 、耐寒产品和防震产品。

2.6丁基胶粘剂 (IIR)

优点: 最大特点是气密性好，耐气候老化，耐光老化，耐化学药品性能都优良，而且耐高温，耐寒性好，长期工作温度可在130 ℃ 以下; 减震或防震效果较好，电绝缘性更好。

缺点: 弹性不如天然橡胶，硫化速度慢，加工性能好，粘度差。

应用: 最适合充气内胎，其次是地下电缆、高压电缆、防辐射手套、化工设备衬里和防震橡胶制品。

2.7丙烯酸胶 (ACM)

优点: 耐热耐油性好，在含硫、磷、氯添加剂的润滑油中性能稳定。同时耐老化、耐氧气和臭氧、耐紫外线、气密性好。工作温度范围: 约-25 ~ 150 ℃。

缺点: 耐寒性差，耐水，耐蒸汽性和有机和无机酸，碱。在甲醇、乙二醇、酮酯等水溶性溶液中膨胀严重。同时，弹性和耐磨性差，电绝缘性差，加工性能差。

用途: 可用于制造耐油、耐热、耐老化产品，如密封件、软管、化工内衬等。

2.8氢化丁腈橡胶 (HNBR)

优点: 机械强度和耐磨性高，与过氧化物交联时耐热性优于NBR

它具有与丁腈橡胶相同的性能。工作温度范围: 约-30 ~ 150 ℃。

缺点: 价格较高。

用途: 主要用于石油和高温密封产品。

2.9氯磺化聚乙烯 (CSM)

优点: 耐臭氧性和耐老化性优异，耐候性优于其他橡胶。阻燃性、耐热性、耐溶剂性和耐大多数化学品性和耐酸碱性良好。电绝缘性合格，耐磨性与丁苯橡胶相近。工作温度范围: 约-20 ~ 120 ℃。

缺点: 抗撕裂性差，加工性能差。

用途: 电线电缆护套、胶管、胶带、胶辊化工内衬。

2.10氟橡胶 (FKM)

特点: 耐磨性好，耐候老化性能好，耐光老化，耐臭氧老化，耐辐射，汽油，苯，甲苯，酒精，弱酸性优异，使用温度范围: 约-20 ~ 200 ℃，特殊等级-35 ~ 250 ℃ (可在250 ℃ 下长期工作)。

缺点: 这种胶水价格昂贵。

用途: 主要生产耐真空、耐高温 (如飞机、火箭) 耐化学腐蚀、耐油、耐高温的橡胶制品。

2.11硅橡胶 (MVQ)

优点: 兼备高温 (最高300 ℃) 和低温 (最低-100 ℃)，是目前最好的耐寒耐高温橡胶; 同时具有优良的电绝缘性，对热氧化和臭氧的稳定性高，化学惰性大。

缺点: 机械强度低，耐油性、耐溶剂性和耐酸碱性差，较难硫化，价格较贵。

用途: 用于制作高低温制品 (胶管、密封件等) 、耐高温电线电缆绝缘层。由于它无毒无味，因此也用于食品和医疗行业。

3.混合橡胶:

在混胶机中将硫化剂、促进剂、活性剂、补强剂、填充剂、软化剂、防老剂、抗交联剂等助剂加入到生胶中，得到的橡胶称为混炼胶。

2.橡胶工艺的基本知识

名词解释:

1.橡胶: 它是一种有机聚合物弹性化合物，具有:

(1) 长链聚合物 (分子量在几万到几十万以上)

(2) 份子链各链的运动活泼。

(3) 易于在分子链的链节点之间旋转和卷曲。

(4) 分子间作用力低。

(5) 室温不成形。

(6) 分子可以交联，并在交联前后具有必要的性质。

2，硫化: 在一定条件下，橡胶分子由线性结构转变为网络结构的交联过程称为硫化。

3.老化:

橡胶制品在成型加工、长期储存和使用过程中，由于氧、臭氧、可变金属离子等化学物质的作用，受到机械应力、光、高能辐射等物理作用而对霉菌、昆虫等生物产生侵蚀，会逐渐变软变粘、变硬、变脆或开裂，物理性能降低，这种现象称为老化。

4.烧焦:

在硫化前的各种加工操作和储存过程中，由于机械作用产生的热量或高温条件，使橡胶材料产生早期硫化，导致塑性下降，使后续操作难以进行，这种现象是焦炭或早期硫化。

5.硫化三要素:

即硫化时间、硫化温度和硫化压力称为硫化三要素。

硫化三要素在硫化过程中的作用以及它们之间的关系:

1.硫化阶段:

从整个硫化时间来看，可分为四个阶段，即: 硫化诱导阶段、热硫阶段、正硫阶段和超硫阶段。

1.1硫化诱导阶段 (焦烧阶段)

在此阶段，交联尚未开始，橡胶在模腔中具有良好的流动性，在此阶段的时间长短决定了橡胶的焦烧性能和操作安全性。

从该阶段结束时，橡胶材料开始硬化并失去流动性，例如在压制硫化中，橡胶材料停止在模具中流动，这取决于所使用的添加剂，该阶段可以长或短。

1.2热硫化阶段

在诱导阶段之后，交联过程以一定的速度开始，初始交联过程较低，性能也较低，但是到该阶段的后期，硫化胶的拉伸强度和弹性不能达到理想水平，但此时，抗撕裂性和动态开裂性能超过正硫化阶段的相应值。

1.3正硫化阶段

在这一阶段，硫化胶的物理和机械性能分别达到或接近最佳点或它们之间达到最佳综合平衡。该阶段所采取的温度和时间分别为正硫化温度和正硫化时间，统称为正硫化条件。

1.4全硫阶段

在正硫化阶段之后，继续硫化将进入过硫阶段。对于一般橡胶来说，在这个阶段开始时，物理性能基本稳定的阶段，即硫化平整期，之后的平整期，即硫磺阶段，在这个阶段会出现两种情况: a: 天然橡胶出现 “回潮” 现象。b: 大多数合成粘合剂 (丁基粘合剂除外) 硬化。

2.硫化三要素

2.1硫化温度: 温度是橡胶硫化过程中最重要的控制条件之一。当橡胶硫化温度开始发展时，一般控制在140 ℃-150 ℃ 范围内。但是，为了提高生产效率和缩短硫化时间，现在将温度控制在180 ± 5 ℃ 之间。

2.2固化温度与固化时间的关系一般如下:

硫化温度 (℃) 130 140 150 160 170

固化时间 (min) 30 15 7.5 3.75 1.8

从上述情况来看，温度每升高10 ℃，硫化时间就会减少一半，但也受到以下因素的影响:

橡胶是不良的热导体，因此对于厚的产品，很难使用高温使橡胶的内层和外层同时达到平坦的范围。

2.3硫化温度提高到一定程度后，各种橡胶的耐高温性能发生变化 (如天然橡胶需要长时间低温硫化)，橡胶性能或多或少受到影响。

2.4高温还会破坏橡胶制品中的纤维，从而降低纺织品的强度。例如，布料产品在240 ℃ 下连续加热4小时，则布料将被完全破坏，因此在提高和选择硫化温度时，应考虑橡胶类型，硫化体系，硫化工艺方法和产品结构。

3.固化压力

它是橡胶硫化的重要条件，对成品质量起着重要作用。本部分各种压力机的极限压力: 台湾200T (包括真空度) 为21Mpa; 湖州150T为18.6Mpa; 湖州100T为20 mpa。

3.1硫化压力在制品的硫化中可起到以下作用:

3.1.1提高化合物的密度，去除气泡；

3.1.2促进橡胶材料在模腔中的流动，使其迅速充满模腔；

3.1.3使粘合材料与模具表面紧密贴合，以获得光滑的表面和清晰的图案；

3.1.4提高橡胶与布层、金属骨架的附着力和产品的抗弯性能。

简而言之，硫化压力对产品质量起着重要作用，但对硫化速度的影响很小，基本上不考虑。

4.固化时间

硫化的交联过程必须在一定时间内完成。

固化时间的长短必须以达到正固化时间的固化效果为准，时间过短会使产品硫少。时间太长会导致产品过硫。

因此，在硫化生产过程中必须严格遵守硫化时间，工艺纪律绝对不允许随意延长或缩短硫化时间。