橡胶的原材料： 生胶、各种配合剂、以及作为骨架材料的纤维和金属材料。 橡胶制品的基本工艺：
橡胶的原材料： 生胶、各种配合剂、以及作为骨架材料的纤维和金属材料。橡胶制品的基本工艺： 扩展资料：橡胶一词来源于印第安语cau-uchu，意为“流泪的树”。天然橡胶就是由三叶橡胶树割胶时流出的胶乳经凝固、干燥后而制得。1770年，英国化学家J普里斯特利发现橡胶可用来擦去铅笔字迹，当时将这种用途的材料称为rubber，此词一直沿用至今。橡胶的分子链可以交联，交联后的橡胶受外力作用发生变形时，具有迅速复原的能力，并具有良好的物理力学性能和化学稳定性。橡胶是橡胶工业的基本原料，广泛用于制造轮胎、胶管、胶带、电缆及其他各种橡胶制品。三叶橡胶树提供最多的商用橡胶。它在受伤害（如茎部的树皮被割开）时会分泌出大量含有橡胶乳剂的树液。另外，无花果树和一些大戟科的植物也能提供橡胶。德国在第二次世界大战时由于橡胶供应被切断，曾尝试从这些植物取得橡胶，但后来改为生产人造橡胶。最初的橡胶树生长于南美洲，但经过人工移植，东南亚也种有大量的橡胶树。事实上，亚洲已成为最重要的橡胶来源地。由银菊胶制成的橡胶能够减少敏感。成份天然橡胶是由胶乳制造的，胶乳中所含的非橡胶成分有一部分就留在固体的天然橡胶中。一般天然橡胶中含橡胶烃92%-95%，而非橡胶烃占5%-8%。由于制法不同，产地不同乃至采胶季节不同，这些成分的比例可能有差异，但基本上都在范围以内。蛋白质可以促进橡胶的硫化，延缓老化。另一方面，蛋白质有较强的吸水性，可引起橡胶吸潮发霉、绝缘性下降，蛋白质还有增加生热性的缺点。丙酮抽出物是一些高级脂肪酸及固醇类物质，其中有一些起天然防老剂和促进剂作用，还有的能帮助粉状配合剂在混炼过程中分散并对生胶起软化的作用。灰分中主要含磷酸镁和磷酸钙等盐类，有很少量的铜、锰、铁等金属化合物，因为这些变价金属离子能促进橡胶老化，所以他们的含量应控制。干胶中的水分不超过1%，在加工过程中可以挥发，但水分含量过多时，不但会使生胶储存过程中易发霉，而且还会影响橡胶的加工，如混炼时配合剂易结团；压延、压出过程中易产生气泡，硫化过程中产生气泡或呈海绵状等。参考资料：百度百科-橡胶
工艺流程选段：拉伸强度是表征制品能够抵抗拉伸破坏的极限能力。影响橡胶拉伸强度的主要因素有：大分子链的主价键、分子间力以及高分子链柔性。拉伸强度与橡胶结构的关系： 分子间作用力大，如极性和刚性基团等； 分子量增大，范德华力增大，链段不易滑动，相当于分子间形成了物理交联点，因此随分子量增大，拉伸强度增高，到一定程度时达到平衡；分子的微观结构，如顺式和反式结构的影响； 结晶和取向工艺流程开始：1综述橡胶制品的主要原料是生胶、各种配合剂、以及作为骨架材料的纤维和金属材料，橡胶制品的基本生产工艺过程包括塑炼、混炼、压延、压出、成型、硫化6个基本工序。橡胶的加工工艺过程主要是解决塑性和弹性矛盾的过程，通过各种加工手段，使得弹性的橡胶变成具有塑性的塑炼胶，在加入各种配合剂制成半成品，然后通过硫化是具有塑性的半成品又变成弹性高、物理机械性能好的橡胶制品。2橡胶加工工艺1塑炼工艺生胶塑炼是通过机械应力、热、氧或加入某些化学试剂等方法，使生胶由强韧的弹性状态转变为柔软、便于加工的塑性状态的过程。生胶塑炼的目的是降低它的弹性，增加可塑性，并获得适当的流动性，以满足混炼、亚衍、压出、成型、硫化以及胶浆制造、海绵胶制造等各种加工工艺过程的要求。掌握好适当的塑炼可塑度，对橡胶制品的加工和成品质量是至关重要的。在满足加工工艺要求的前提下应尽可能降低可塑度。随着恒粘度橡胶、低粘度橡胶的出现，有的橡胶已经不需要塑炼而直接进行混炼。在橡胶工业中，最常用的塑炼方法有机械塑炼法和化学塑炼法。机械塑炼法所用的主要设备是开放式炼胶机、密闭式炼胶机和螺杆塑炼机。化学塑炼法是在机械塑炼过程中加入化学药品来提高塑炼效果的方法。开炼机塑炼时温度一般在80℃以下，属于低温机械混炼方法。密炼机和螺杆混炼机的排胶温度在120℃以上，甚至高达160-180℃，属于高温机械混炼。生胶在混炼之前需要预先经过烘胶、切胶、选胶和破胶等处理才能塑炼。几种胶的塑炼特性：天然橡胶用开炼机塑炼时，辊筒温度为30-40℃，时间约为15-20min；采用密炼机塑炼当温度达到120℃以上时，时间约为3-5min。丁苯橡胶的门尼粘度多在35-60之间，因此，丁苯橡胶也可不用塑炼，但是经过塑炼后可以提高配合机的分散性顺丁橡胶具有冷流性，缺乏塑炼效果。顺丁胶的门尼粘度较低，可不用塑炼。氯丁橡胶得塑性大，塑炼前可薄通3-5次，薄通温度在30-40℃。乙丙橡胶的分子主链是饱和结构，塑炼难以引起分子的裂解，因此要选择门尼粘度低的品种而不用塑炼。丁腈橡胶可塑度小，韧性大，塑炼时生热大。开炼时要采用低温40℃以下、小辊距、低容量以及分段塑炼，这样可以收到较好的效果。2混炼工艺混炼是指在炼胶机上将各种配合剂均匀的混到生胶种的过程。混炼的质量是对胶料的进一步加工和成品的质量有着决定性的影响，即使配方很好的胶料，如果混炼不好，也就会出现配合剂分散不均，胶料可塑度过高或过低，易焦烧、喷霜等，使压延、压出、涂胶和硫化等工艺不能正常进行，而且还会导致制品性能下降。混炼方法通常分为开炼机混炼和密炼机混炼两种。这两种方法都是间歇式混炼，这是目前最广泛的方法。开炼机的混合过程分为三个阶段，即包辊（加入生胶的软化阶段）、吃粉（加入粉剂的混合阶段）和翻炼（吃粉后使生胶和配合剂均达到均匀分散的阶段）。开炼机混胶依胶料种类、用途、性能要求不同，工艺条件也不同。混炼中要注意加胶量、加料顺序、辊距、辊温、混炼时间、辊筒的转速和速比等各种因素。既不能混炼不足，又不能过炼。密炼机混炼分为三个阶段，即湿润、分散和涅炼、密炼机混炼石在高温加压下进行的。操作方法一般分为一段混炼法和两段混炼法。一段混炼法是指经密炼机一次完成混炼，然后压片得混炼胶的方法。他适用于全天然橡胶或掺有合成橡胶不超过50%的胶料，在一段混炼操作中，常采用分批逐步加料法，为使胶料不至于剧烈升高，一般采用慢速密炼机，也可以采用双速密炼机，加入硫磺时的温度必须低于100℃。其加料顺序为生胶—小料—补强剂—填充剂—油类软化剂—排料—冷却—加硫磺及超促进剂。两段混炼法是指两次通过密炼机混炼压片制成混炼胶的方法。这种方法适用于合成橡胶含量超过50%得胶料，可以避免一段混炼法过程中混炼时间长、胶料温度高的缺点。第一阶段混炼与一段混炼法一样，只是不加硫化和活性大的促进剂，一段混炼完后下片冷却，停放一定的时间，然后再进行第二段混炼。混炼均匀后排料到压片机上再加硫化剂，翻炼后下片。分段混炼法每次炼胶时间较短，混炼温度较低，配合剂分散更均匀，胶料质量高。3压延工艺压延是将混炼胶在压延机上制成胶片或与骨架材料制成胶布半成品的工艺过程，它包括压片、贴合、压型和纺织物挂胶等作业。压延工艺的主要设备是压延机，压延机一般由工作辊筒、机架、机座、传动装置、调速和调距装置、辊筒加热和冷却装置、润滑系统和紧急停车装置。压延机的种类很多，工作辊筒有两个、三个、四个不等，排列形式两辊有立式和卧式；三辊有直立式、Γ型和三角形；四辊有Γ型、L型、Z型和S型等多种。按工艺用途来分主要有压片压延机（用于压延胶片或纺织物贴胶，大多数三辊或四辊，各辊塑度不同）、擦胶压延机（用于纺织物的擦胶，三辊，各辊有一定得速比，中辊速度大。借助速比擦入纺织物中）、通用压延机（又称万能压延机，兼有压片和擦胶功能、三辊或四辊，可调速比）、压型压延机、贴合压延机和钢丝压延机。压延过程一般包括以下工序：混炼胶的预热和供胶；纺织物的导开和干燥（有时还有浸胶）胶料在四辊或三辊压延机上的压片或在纺织物上挂胶依机压延半成品的冷却、卷取、截断、放置等。在进行压延前，需要对胶料和纺织物进行预加工，胶料进入压延机之前，需要先将其在热炼机上翻炼，这一工艺为热炼或称预热，其目的是提高胶料的混炼均匀性，进一步增加可塑性，提高温度，增大可塑性。为了提高胶料和纺织物的粘合性能，保证压延质量，需要对织物进行烘干，含水率控制在1-2%，含水量低，织物变硬，压延中易损坏，含水量高，粘附力差。几种常见的橡胶的压延性能 天然橡胶热塑形大，收缩率小，压延容易，易粘附热辊，应控制各辊温差，以便胶片顺利转移；丁苯橡胶热塑性小，收缩率大，因此用于压延的胶料要充分塑炼。由于丁苯橡胶对压延的热敏性很显著，压延温度应低于天然橡胶，各辊温差有高到低；氯丁橡胶在75-95℃易粘辊，难于压延，应使用低温法或高温法，压延要迅速冷却，掺有石蜡、硬酯酸可以减少粘辊现象；乙丙橡胶压延性能良好，可以在广泛的温度范围内连续操作，温度过低时胶料收缩性大，易产生气泡；丁腈橡胶热塑性小，收缩性大，在胶料种加入填充剂或软化剂可减少收缩率，当填充剂重量占生胶重量的50%以上时，才能得到表面光滑的胶片，丁腈橡胶粘性小易粘冷辊。4压出工艺压出工艺是通过压出机机筒筒壁和螺杆件的作用，使胶料达到挤压和初步造型的目的，压出工艺也成为挤出工艺。压出工艺的主要设备是压出机。几种橡胶的压出特性：天然橡胶压出速度快，半成品收缩率小。机身温度50-60℃，机头70-80℃，口型80-90℃；丁苯橡胶压出速度慢，压缩变形大，表面粗糙，机身温度50-70℃，机头温度70-80℃，口型温度100-105℃；氯丁橡胶压出前不用充分热炼，机身温度50℃，机头℃，口型70℃；乙丙橡胶压出速度快、收缩率小，机身温度60-70℃，机头温度80-130℃，口型90-140℃。丁腈橡胶压出性能差，压出时应充分热炼。机身温度50-60℃，机头温度70-80℃。5注射工艺橡胶注射成型工艺是一种把胶料直接从机筒注入模性硫化的生产方法。包括喂料、塑化、注射、保压、硫化、出模等几个过程。注射硫化的最大特点是内层和外层得胶料温度比较均匀一致，硫化速度快，可加工大多数模压制品。橡胶注射成型的设备是橡胶注射成型硫化机。6压铸工艺压铸法又称为传递模法或移模法。这种方法是将胶料装在压铸机的塞筒内，在加压下降胶料铸入模腔硫化。与注射成型法相似。如骨架油封等用此法生产溢边少，产品质量好。7硫化工艺早先，天然橡胶的主要用途只是做擦字橡皮；后来才用于制造小橡胶管。直到1823年，英国化学家麦金托什才发明将橡胶溶解在煤焦油中然后涂在布上做成防水布，可以用来制造雨衣和雨靴。但是，这种雨衣和雨靴一到夏天就熔化，一到冬天便变得又硬又脆。为了克服这一缺点，当时许多人都在想办法。美国发明家查理•古德伊尔也在进行橡胶改性的试验，他把天然橡胶和硫黄放在一起加热，希望能获得一种一年四季在所有温度下都保持干燥且富有弹性的物质。直到1839年2月他才获得成功。一天他把橡胶、硫黄和松节油混溶在一起倒入锅中（硫黄仅是用来染色的），不小心锅中的混合物溅到了灼热的火炉上。令他吃惊的是，混合物落入火中后并未熔化，而是保持原样被烧焦了，炉中残留的未完全烧焦的混合物则富有弹性。他把溅上去的东西从炉子上剥了下来，这才发现他已经制备了他想要的有弹性的橡胶。经过不断改进，他终于在1844年发明了橡胶硫化技术。在橡胶制品生产过程中，硫化是最后一道加工工序。硫化是胶料在一定条件下，橡胶大分子由线型结构转变为网状结构的交联过程。硫化方法有冷硫化、室温硫化和热硫化三种。大多数橡胶制品采用热硫化。热硫化的设备有硫化罐、平板硫化机等。8其他生产工艺橡胶制品的生产工艺还有浸渍法、涂刮法、喷涂法、蕉塑法等。3橡胶配方设计1橡胶的硫化（交联）交联是橡胶高弹性的基础，其特点是在一个橡胶分子链上仅形成少数几处交联点，因此不会影响橡胶分子链段的运动。橡胶的硫化体系较多，常见的有：硫黄硫化体系、过氧化物硫化体系、树脂硫化体系、氧化物硫化体系等1硫黄硫化体系主要适应于二烯类橡胶，其硫化活性点是在双键旁边的α氢原子。组成：Ø硫黄Ø活性剂：氧化锌，硬脂酸Ø促进剂：噻唑类（DM，M），次磺酰胺类（CZ，NOBS），秋兰姆类（TETD，TMTM，TMTD），胍（D）图 1 硫黄硫化体系的结构特点表1硫黄硫化体系分类硫化体系 硫黄/促进剂（S/A）比交联键组成 性能特点普通硫黄硫化体系 >1 以多硫键为主 动态疲劳性能好；老化性能差半有效硫黄硫化体系（Semi-EV） ≈1 以单硫键和双硫键为主 老化性能好；压缩永久变形小；无硫化返原有效硫黄硫化体系（EV）<<1 2过氧化物硫化体系-自由基机理1 常见的过氧化物有：DCP（二枯基过氧化物）、BPO、DCBP、双2，52 助交联剂：抑制聚合难自由基无用的副反应。如TAIC，TAC，HVA-23 过氧化物硫化橡胶性能特点：老化性能好，压缩永久变形小，制品透明性好。表 2 过氧化物的交联效率橡胶品种 交联效率 原因NR 1 自由基的活性主要与甲基的超共轭作用有关，同时位阻较大，无法出笼格BR，SBR 10-50 脱氢的速度为NR的1/3，但活性高，位阻小，能较快地与双键加成，形成交联键和新自由基NBR >1 腈基影响交联作用PE，EPDM 1EPR 4IIR 3氧化物硫化体系这是含卤素橡胶的主要硫化剂。通常有氧化锌/氧化镁（5/4）、氧化铅或四氧化三铅（10-20，耐水制品）2橡胶的填料未加填料的橡胶，力学性能和工艺性能均较差，无法使用。1作用Ø补强性：拉伸强度，撕裂强度，耐磨性Ø加工性能Ø降低成本2填料的结构1粒径一般来说，粒径越小，强度越高。表 3 常用补强剂及填充剂的粒径范围（mμ）填料名称 缩写 料径范围槽黑 23-30高耐磨炭黑 HAF 26-35半补强炭黑 SRF 60-130气相法白炭黑 水合二氧化硅 10-25沉淀法白炭黑 10-40氧化锌 ZnO 100-500轻质碳酸钙 CaCO3 1000-3000超细碳酸钙 白艳华 25-100硬质陶土 90% < 1000普通滑石粉 TALC 5000-2结构粒子形状及内部结构（吸油值法，DBP）。一般吸油值越大，结构性越强，改善性能越明显。3比表面积粒子形状（BET法，CATB法）。比表面积越大，强度越高。4化学结构反应性（PH值表示）。如炭黑表面的羧基、白炭黑和普通浅色填料表面的羟基等，酸性填料常影响橡胶的硫化，因此需加入活性剂，消除酸性。5填料的处理方法填料表面一般为亲水性的，而聚合物是憎水的，两者相容性较差，必须进行表面处理。6表面活性剂（1） 结构：有机化合物，具有不对称的分子结构，由亲水和疏水两部分基团组成。（2） 亲水部分：-OH，-COOH，-NH2，-NO2，-SH（3） 疏水部分：长链式、苯环式或烃类7偶联剂（1） 分类：硅烷，钛酸酯、铝酸酯、高分子偶联剂等（2） 结构特点：亲水部分与表面活性剂相似，但疏水部分能与聚合物形成化学结合或物理缠结。（3） 对性能的影响：低分子偶联剂通常在降低粘度的同时，提高力学性能；高分子偶联剂则在大幅度提高力学性能的同时，增加体系的粘度，这是由于分子之间作用力增强的缘故。3软化剂和增塑剂1软化剂的作用（1） 降低体系的粘度，增加流动性，降低硫化橡胶的硬度；（2） 改善粘着性能；（3） 有助于填料的分散；（4） 便于压出和成型。2常见品种（1） 操作油（软化剂，用量较大）：分子量300-600的烃类或芳香烃类（如机油，链烷烃油，芳香烃油，石蜡油等）（2） 极性的酯类（在非极性橡胶中使用，称为增塑剂，其特点为脆性温度、且用量较少）：低分子酯类（DOP，DBP，DOS）和高分子酯类（己二酸乙二醇酯）3选择原则（1） 热力学（主要因素）：自由能ΔF=ΔH（热焓） - TΔS（熵变）。一般混合过程中，自由度增加，ΔS>0；ΔH > 0（吸热），尽可能小。（2） 溶度参数：用Hildebrand方程进行判断。δ1与δ2越接近，ΔH越小。极性橡胶——极性软化剂；非极性橡胶——非极性软化剂（3） 溶剂化作用（次要因素）：一般认为，橡胶的双键有一定的亲核性，增塑剂酯类有亲电性，通过亲电-亲核作用增加了两者的界面强度，相容性增加，不过这种亲电-亲核作用较弱，因此一般用量不宜过大（5-10phr）。如NR与DBP，NBR与芳烃油的相容性，SBR、BR与NR的差异，（4） CR的溶剂选择原则4橡胶的防护体系老化是指一切使橡胶性能劣化的过程。如O2，O3，热，光，疲劳，力，催化剂，化学介质等，为了考察这些影响因素，设计了许多试验方法。氧弹试验 O2热氧老化试验 O2，热光老化试验 光（户外，室内，人造光）臭氧老化试验 O3疲劳试验 力，疲劳DSC、TG 热氧化，O2，空气；热降解，N1分类物理：迁移、隔绝氧的作用防 老 剂化学：无污染型（酚类，1010，1076；硫化二丙酸酯（DLTP，DSTP）；亚磷酸酯，168）；污染型（胺类，RD，D，A）防护体系 对苯二胺类（4010，4010NA）抗臭氧剂线形碳氢化合物(粗晶蜡，微晶蜡)紫外线剂（橡胶不常用、炭黑的作用）金属离子钝化剂2反应机理（1） 链引发 E = 0（2） 链增长 E = 4-9kcal/mol E = 0kcal/mol E = 30kcal/mol而金属粒子则催化ROOH的分解。（3） 链终止5配方设计与硫化橡胶物性的关系1拉伸强度拉伸强度是表征制品能够抵抗拉伸破坏的极限能力。影响橡胶拉伸强度的主要因素有：大分子链的主价键、分子间力以及高分子链柔性。一 拉伸强度与橡胶结构的关系（1） 分子间作用力大，如极性和刚性基团等；（2） 分子量增大，范德华力增大，链段不易滑动，相当于分子间形成了物理交联点，因此随分子量增大，拉伸强度增高，到一定程度时达到平衡；（3） 分子的微观结构，如顺式和反式结构的影响；（4） 结晶和取向二 拉伸强度与硫化体系的关系（1） 交联密度：有一极大值。（2） 交联键类型：随交联键能增加，拉伸强度减小；多硫键具有较高的拉伸强度，因为弱键在应力状态下能起到释放应力的作用，减轻应力集中的程度，使交联网能均匀地承受较大的应力。对于能产生结晶的NR等，交联弱键的早期断裂，还有利于主链的定向结晶。三 拉伸强度与填料的关系大量的试验表明：粒径越小，比表面积越大，表面活性越大，结构性越高，补强的效果越好。同时随填料用量增加，有最大值，其大小受橡胶品种和填料类型的影响。四 拉伸强度与软化剂的关系软化剂的加入会损失拉伸强度，且与软化剂与橡胶的相容性有关。2撕裂强度橡胶的撕裂是由于材料中的裂纹或裂口受力时迅速扩大而导致破坏的现象，一般是沿着分子链数目最小，即阻力最小的途径发展。主要与橡胶应力-应变曲线的形状和粘弹性有关。与橡胶品种、硫化体系、软化剂均有关系。百度：李秀权工作室 摘录！！
基本工艺流程伴随现代工业尤其是化学工业的迅猛发展，橡胶制品种类繁多，但其生产工艺过程，却基本相同。以一般固体橡胶（生胶）为原料的制品，它的生产工艺过程主要包括：原材料准备→塑炼→混炼→成型→硫化→休整→检验原材料准备橡胶制品的主要材料有生胶、配合剂、纤维材料和金属材料。其中生胶为基本材料；配合剂是为了改善橡胶制品的某些性能而加入的辅助材料；纤维材料（棉、麻、毛及各种人造纤维、合成纤维）和金属材料（钢丝、铜丝）是作为橡胶制品的骨架材料，以增强机械强度、限制制品变型。在原材料准备过程中，配料必须按照配方称量准确。为了使生胶和配合剂能相互均匀混合，需要对某些材料进行加工：生胶要在60--70℃烘房内烘软后，再切胶、破胶成小块；块状配合剂如石蜡、硬脂酸、松香等要粉碎；粉状配合剂若含有机械杂质或粗粒时需要筛选除去；液态配合剂（松焦油、古马隆）需要加热、熔化、蒸发水分、过滤杂质；配合剂要进行干燥，不然容易结块、混炼时旧不能分散均匀，硫化时产生气泡，从而影响产品质量；塑炼生胶富有弹性，缺乏加工时的必需性能（可塑性），因此不便于加工。为了提高其可塑性，所以要对生胶进行塑炼；这样，在混炼时配合剂就容易均匀分散在生胶中；同时，在压延、成型过程中也有助于提高胶料的渗透性（渗入纤维织品内）和成型流动性。将生胶的长链分子降解，形成可塑性的过程叫做塑炼。生胶塑炼的方法有机械塑炼和热塑炼两种。机械塑炼是在不太高的温度下，通过塑炼机的机械挤压和摩擦力的作用，使长链橡胶分子降解变短，由高弹性状态转变为可塑状态。热塑炼是向生胶中通入灼热的压缩空气，在热和氧的作用下，使长链分子降解变短，从而获得可塑性。混炼为了适应各种不同的使用条件、获得各种不同的性能，也为了提高橡胶制品的性能和降低成本，必须在生胶中加入不同的配合剂。混炼就是将塑炼后的生胶与配合剂混合、放在炼胶机中，通过机械拌合作用，使配合剂完全、均匀地分散在生胶中的一种过程。混炼是橡胶制品生产过程中的一道重要工序，如果混合不均匀，就不能充分发挥橡胶和配合剂的作用，影响产品的使用性能。混炼后得到的胶料，人们称为混炼胶，它是制造各种橡胶制品的半成品材料，俗称胶料，通常均作为商品出售，购买者可利用胶料直接加工成型、硫化制成所需要的橡胶制品。根据配方的不同，混炼胶有一系列性能各异的不同牌号和品种，提供选择。成型在橡胶制品的生产过程中，利用压延机或压出机预先制成形状各式各样、尺寸各不相同的工艺过程，称之为成型。
近几年，我国橡胶工业在环保方面面临bai的压力越来越大。欧盟的一系列环保法律、法规对我国橡胶制品的出口和配套形成“绿色壁垒”，特别是2006年7月1日实施的欧盟有关电子电气的RoHS指令、2007年6月1日即将生效的REACH法规等，使得橡胶工业面对着更加严峻的局面。橡胶工业的环保有两个课题：一是使用环保的橡胶制品材料，二是尽量降低橡胶生产过程对环境的污染。一、环保型橡胶制品材料要求生产的橡胶制品不含有超过限制值的危险物质，而且不使用禁用的危险物质，以免危害人类健康。 重金属橡胶制品原材料的型号、品级都会影响重金属的含量。因此，要注意避免或减量使用含铬和镍的原材料(例如锌铬黄含六价铬，防老剂NBC含镍)。模具和骨架的镀铬层也会将铬元素带到胶料中来，因此要开发以三价铬替代六价铬的镀铬新技术。胶鞋行业要注意纺织物和皮革染料的重金属限制值，限用含铜、铬、镍的金属络合染料，避免我国鞋在2005年底因被检出含有较高水平的镍和偶氮染料而遭到意大利“有毒”调查的困扰。橡胶制品中重金属的含量并不只来源于一种或两种重点的原材料，是所有的原材料(包括生胶)重金属含量的总和。有些原材料虽然重金属含量极微(如白炭黑和高岭土)，但亦要留意“积少成多”。由于欧盟ELV指令和EEE RoHS指令已实施，橡胶制品的配方设计和生产工艺实现“无铅化”就成为重要课题。① 采用无铅硫化体系硫化剂TCY(2，4，6-三巯基均三嗪)和Ca/Mg吸酸稳定剂组成的体系、噻二唑硫化剂/BaCO3吸酸剂组成的体系、硫化剂XL-21(2，3)-二巯基氨基甲酸盐甲基喹啉)/Ca(OH)2吸酸剂组成的体系，都是氯醚橡胶的无铅硫化体系，已取代NA-22/Pb304或“二盐”的有铅硫化体系在汽车燃油胶管中应用。另外，氯磺化聚乙烯橡胶(CSM)的一氧化铅硫化体系存在严重的环保问题，可用无铅硫化体系(如季戊四醇)代替，或在生产中用氯化聚乙烯橡胶(CM)取代CSM。② 取消胶管包铅硫化工艺用包塑工艺替代包TPX树脂(聚-4-甲基-1-戊烯)、尼龙、聚丙烯或尼龙/聚丙烯。早在1972年，国际癌症研究中心(IARC)的专题论文集第1卷中就已确定铅和铅化合物的致癌性，欧共体的两个指令(67/548/EEC和76/769/EEC)也将铅和铅化合物划入危险物质并规定了限制值。当时，欧洲的胶管生产厂即将摒弃包铅机组，而恰恰此时，我国胶管行业掀起了引进连续包铅机组的热潮，先后从欧洲引进多条生产线，有些生产线目前仍在运转。而且当时电缆行业也在推广应用，并研制了国产包铅机组。这是由于当时环保意识和信息的缺乏造成的决策失误，要引以为戒。③ 使用环保粘合剂某些橡胶/金属热硫化粘合剂(如开姆洛克220、250、252)的组分中含有铅化合物，会造成制品铅超标。目前已开发出英国西邦的cilbond 24C属于符合国际原材料资料系统(IMDS)要求，不含铅，无毒性溶剂型的高性能胶粘剂。用于各类橡胶与金属，塑料及其他硬质基材之间的热硫化粘接。
橡胶的原材料： 生胶、各种配合剂、以及作为骨架材料的纤维和金属材料。橡胶制品的基本工艺： 扩展资料：橡胶一词来源于印第安语cau-uchu，意为“流泪的树”。天然橡胶就是由三叶橡胶树割胶时流出的胶乳经凝固、干燥后而制得。1770年，英国化学家J普里斯特利发现橡胶可用来擦去铅笔字迹，当时将这种用途的材料称为rubber，此词一直沿用至今。橡胶的分子链可以交联，交联后的橡胶受外力作用发生变形时，具有迅速复原的能力，并具有良好的物理力学性能和化学稳定性。橡胶是橡胶工业的基本原料，广泛用于制造轮胎、胶管、胶带、电缆及其他各种橡胶制品。三叶橡胶树提供最多的商用橡胶。它在受伤害（如茎部的树皮被割开）时会分泌出大量含有橡胶乳剂的树液。另外，无花果树和一些大戟科的植物也能提供橡胶。德国在第二次世界大战时由于橡胶供应被切断，曾尝试从这些植物取得橡胶，但后来改为生产人造橡胶。最初的橡胶树生长于南美洲，但经过人工移植，东南亚也种有大量的橡胶树。事实上，亚洲已成为最重要的橡胶来源地。由银菊胶制成的橡胶能够减少敏感。成份天然橡胶是由胶乳制造的，胶乳中所含的非橡胶成分有一部分就留在固体的天然橡胶中。一般天然橡胶中含橡胶烃92%-95%，而非橡胶烃占5%-8%。由于制法不同，产地不同乃至采胶季节不同，这些成分的比例可能有差异，但基本上都在范围以内。蛋白质可以促进橡胶的硫化，延缓老化。另一方面，蛋白质有较强的吸水性，可引起橡胶吸潮发霉、绝缘性下降，蛋白质还有增加生热性的缺点。丙酮抽出物是一些高级脂肪酸及固醇类物质，其中有一些起天然防老剂和促进剂作用，还有的能帮助粉状配合剂在混炼过程中分散并对生胶起软化的作用。灰分中主要含磷酸镁和磷酸钙等盐类，有很少量的铜、锰、铁等金属化合物，因为这些变价金属离子能促进橡胶老化，所以他们的含量应控制。干胶中的水分不超过1%，在加工过程中可以挥发，但水分含量过多时，不但会使生胶储存过程中易发霉，而且还会影响橡胶的加工，如混炼时配合剂易结团；压延、压出过程中易产生气泡，硫化过程中产生气泡或呈海绵状等。参考资料：百度百科-橡胶
基本工艺流程伴随现代工业尤其是化学工业的迅猛发展，橡胶制品种类繁多，但其生产工艺过程，却基本相同。以一般固体橡胶（生胶）为原料的制品，它的生产工艺过程主要包括：原材料准备→塑炼→混炼→成型→硫化→休整→检验原材料准备橡胶制品的主要材料有生胶、配合剂、纤维材料和金属材料。其中生胶为基本材料；配合剂是为了改善橡胶制品的某些性能而加入的辅助材料；纤维材料（棉、麻、毛及各种人造纤维、合成纤维）和金属材料（钢丝、铜丝）是作为橡胶制品的骨架材料，以增强机械强度、限制制品变型。在原材料准备过程中，配料必须按照配方称量准确。为了使生胶和配合剂能相互均匀混合，需要对某些材料进行加工：生胶要在60--70℃烘房内烘软后，再切胶、破胶成小块；块状配合剂如石蜡、硬脂酸、松香等要粉碎；粉状配合剂若含有机械杂质或粗粒时需要筛选除去；液态配合剂（松焦油、古马隆）需要加热、熔化、蒸发水分、过滤杂质；配合剂要进行干燥，不然容易结块、混炼时旧不能分散均匀，硫化时产生气泡，从而影响产品质量；塑炼生胶富有弹性，缺乏加工时的必需性能（可塑性），因此不便于加工。为了提高其可塑性，所以要对生胶进行塑炼；这样，在混炼时配合剂就容易均匀分散在生胶中；同时，在压延、成型过程中也有助于提高胶料的渗透性（渗入纤维织品内）和成型流动性。将生胶的长链分子降解，形成可塑性的过程叫做塑炼。生胶塑炼的方法有机械塑炼和热塑炼两种。机械塑炼是在不太高的温度下，通过塑炼机的机械挤压和摩擦力的作用，使长链橡胶分子降解变短，由高弹性状态转变为可塑状态。热塑炼是向生胶中通入灼热的压缩空气，在热和氧的作用下，使长链分子降解变短，从而获得可塑性。混炼为了适应各种不同的使用条件、获得各种不同的性能，也为了提高橡胶制品的性能和降低成本，必须在生胶中加入不同的配合剂。混炼就是将塑炼后的生胶与配合剂混合、放在炼胶机中，通过机械拌合作用，使配合剂完全、均匀地分散在生胶中的一种过程。混炼是橡胶制品生产过程中的一道重要工序，如果混合不均匀，就不能充分发挥橡胶和配合剂的作用，影响产品的使用性能。混炼后得到的胶料，人们称为混炼胶，它是制造各种橡胶制品的半成品材料，俗称胶料，通常均作为商品出售，购买者可利用胶料直接加工成型、硫化制成所需要的橡胶制品。根据配方的不同，混炼胶有一系列性能各异的不同牌号和品种，提供选择。成型在橡胶制品的生产过程中，利用压延机或压出机预先制成形状各式各样、尺寸各不相同的工艺过程，称之为成型。
回答 塑炼→混炼→成型→硫化→修整→检验 橡胶制品的主要材料有生胶、配合剂、纤维材料和金属材料。其中生胶为基本材料；配合剂是为了改善橡胶制品的某些性能而加入的辅助材料；纤维材料（棉、麻、毛及各种人造纤维、合成纤维）和金属材料（钢丝、铜丝）是作为橡胶制品的骨架材料，以增强机械强度、限制制品变型。 在原材料准备过程中，配料必须按照配方称量准确。为了使生胶和配合剂能相互均匀混合，需要对某些材料进行加工： 生胶要在60--70℃烘房内烘软后，再切胶、破胶成小块； 块状配合剂如石蜡、硬脂酸、松香等要粉碎； 粉状配合剂若含有机械杂质或粗粒时需要筛选除去； 液态配合剂（松焦油、古马隆）需要加热、熔化、蒸发水分、过滤杂质； 配合剂要进行干燥，不然容易结块、混炼时旧不能分散均匀，硫化时产生气泡，从而影响产品质量 生胶富有弹性，缺乏加工时的必需性能（可塑性），因此不便于加工。为了提高其可塑性，所以要对生胶进行塑炼；这样，在混炼时配合剂就容易均匀分散在生胶中；同时，在压延、成型过程中也有助于提高胶料的渗透性（渗入纤维织品内）和成型流动性。将生胶的长链分子降解，形成可塑性的过程叫做塑炼。生胶塑炼的方法有机械塑炼和热塑炼两种。机械塑炼是在不太高的温度下，通过塑炼机的机械挤压和摩擦力的作用，使长链橡胶分子降解变短，由高弹性状态转变为可塑状态。热塑炼是向生胶中通入灼热的压缩空气，在热和氧的作用下，使长链分子降解变短，从而获得可塑性 混炼 为了适应各种不同的使用条件、获得各种不同的性能，也为了提高橡胶制品的性能和降低成本，必须在生胶中加入不同的配合剂。混炼就是将塑炼后的生胶与配合剂混合、放在炼胶机中，通过机械拌合作用，使配合剂完全、均匀地分散在生胶中的一种过程。混炼是橡胶制品生产过程中的一道重要工序，如果混合不均匀，就不能充分发挥橡胶和配合剂的作用，影响产品的使用性能。混炼后得到的胶料，人们称为混炼胶，它是制造各种橡胶制品的半成品材料，俗称胶料，通常均作为商品出售，购买者可利用胶料直接加工成型、硫化制成所需要的橡胶制品。根据配方的不同，混炼胶有一系列性能各异的不同牌号和品种，提供选择。 成型 在橡胶制品的生产过程中，利用压延机或压出机预先制成形状各式各样、尺寸各不相同的工艺过程，称之为成型。成型的方法有： 压延成型 适用于制造简单的片状、板状制品。它是将混炼胶通过压延机压制成一定形状、一定尺寸的胶片的方法叫压延成型。有些橡胶制品（如轮胎、胶布、胶管等）所用纺织纤维材料，必须涂上一层薄胶（在纤维上涂胶也叫贴胶或擦胶），涂胶工序一般也在压延机上完成。纤维材料在压延前需要进行烘干和浸胶，烘干的目的是为了减少纤维材料的含水量（以免水分蒸发起泡）和提高纤维材料的温度，以保证压延工艺的质量。浸胶是挂胶前的必要工序，目的是为了提高纤维材料与胶料的结合性能。 压出成型 用于较为复杂的橡胶制品，象轮胎胎面、胶管、金属丝表面覆胶需要用压出成型的方法制造。它是把具有一定塑性的混炼胶，放入到挤压机的料斗内，在螺杆的挤压下，通过各种各样的口型（也叫样板）进行连续造型的一种方法压出之前，胶料必须进行预热，使胶料柔软、易于挤出，从而得到表面光滑、尺寸准确的橡胶制品。 模压成型 也可以用模压方法来制造某些形状复杂（如皮碗、密封圈）的橡胶制品，借助成型的阴、阳模具，将胶料放置在模具中加热成型。 硫化 把塑性橡胶转化为弹性橡胶的过程叫做硫化，它是将一定量的硫化剂（如硫磺、硫化促进剂等）加入到由生胶制成的半成品中（在硫化罐中进行），在规定的温度下加热、保温，使生胶的线性分子间通过生成"硫桥"而相互交联成立体的网状结构，从而使塑性的胶料变成具有高弹性的硫化胶。由于交联键主要是由硫磺组成，所以称为"硫化"随着合成橡胶的迅速发展，现在硫化剂的品种很多，除硫磺外，还有有机多硫化物、过氧化物、金属氧化物等。因此，凡是能使线状结构的塑性橡胶，转化为立体网状结构的弹性橡胶的工艺过程都叫硫化，凡能在橡胶材料中起"搭桥"作用的物质都称为"硫化剂" 硫化后的弹性橡胶叫硫化橡胶，又叫软橡胶，俗称"橡胶"硫化是橡胶加工的一个最为重要的工艺过程，各种橡胶制品必须经过硫化来获得理想的使用性能。未经硫化的橡胶，在使用上是没有什么使用价值的，但欠硫（硫化程度不够，硫化时间不够，未能达到最佳状态）和过硫（硫化时间超过、性能显着下降）都使橡胶性能下降。所以生产过程中一定要严格控制硫化时间，以保证硫化后的橡胶制品具有最好的使用性能和最长久的使用寿命。 辅助措施 为了达到使用性能，还应在生产工艺中增加辅助措施： 1增加强度--配用硬质碳黑，掺用酚醛树脂； 2增加耐磨性--配用硬质碳黑； 3气密性要求高--少用挥发性高的组分； 4增加耐热性--采用新的硫化工艺； 5增加耐寒性--通过生胶的解枝镶嵌，降低结晶倾向，使用耐低温 的增塑剂； 6 增加耐燃性--不用易燃助剂、少用软化剂、使用阻燃剂（如：三氧化锑） 7增加耐氧性、耐臭氧性--采用对二胺类防护剂； 8提高电绝缘性--配用高结构填充剂或金属粉，配用抗静电剂； 9提高磁性--采用锶铁氧粉，铝镍铁粉，铁钡粉等作填充剂； 10提高耐水性--采用氧化铅或树脂硫化体系，配用吸水性较低的填充剂（如硫酸钡、陶土）； 11提高耐油性--充分交联、少用增塑剂； 12提高耐酸碱度--多用填充剂； 13提高高真空性--配用挥发性小的添加剂； 14降低硬度--大量填充软化剂 橡 更多34条
目的应该放在熟悉科研过程和基本实验技能上。如果导师不给找题，如下： 1，与师兄师姐们或者身边有这方面经验的人商谈，听一听他们的想法，选一个和他们的实验方法相近的研究。优点在于：这样你将来实验有了问题，还有个人问，并且在他们的经验下，可以少走弯路和节省经费。我当初的硕士课题就是和我们那里的肿瘤研究所的好友商谈定下来的（与他们关联的题），一路非常顺利，那一步不会问好友就是了！ 2，尽可能选简单的实验方法，不光是为了省钱和时间，同一个题能用简单方法证明，为什么非得找什么高级方法，可能有人说：越是高级的方法越有水平！这是大错特错！！！我曾经看过98 年发表在 Science 上的一篇原著，作者就是用了一个 ELASA 法，但实验设计的非常完美，而且就150例病人数。至于说我，当初的硕士课题用的是免疫组织化学染色法，很简单！
高分子材料范围大了，如果想要简单的话，就在网上下载一篇，你得给一个题目才行！
回答 塑炼→混炼→成型→硫化→修整→检验 橡胶制品的主要材料有生胶、配合剂、纤维材料和金属材料。其中生胶为基本材料；配合剂是为了改善橡胶制品的某些性能而加入的辅助材料；纤维材料（棉、麻、毛及各种人造纤维、合成纤维）和金属材料（钢丝、铜丝）是作为橡胶制品的骨架材料，以增强机械强度、限制制品变型。 在原材料准备过程中，配料必须按照配方称量准确。为了使生胶和配合剂能相互均匀混合，需要对某些材料进行加工： 生胶要在60--70℃烘房内烘软后，再切胶、破胶成小块； 块状配合剂如石蜡、硬脂酸、松香等要粉碎； 粉状配合剂若含有机械杂质或粗粒时需要筛选除去； 液态配合剂（松焦油、古马隆）需要加热、熔化、蒸发水分、过滤杂质； 配合剂要进行干燥，不然容易结块、混炼时旧不能分散均匀，硫化时产生气泡，从而影响产品质量 生胶富有弹性，缺乏加工时的必需性能（可塑性），因此不便于加工。为了提高其可塑性，所以要对生胶进行塑炼；这样，在混炼时配合剂就容易均匀分散在生胶中；同时，在压延、成型过程中也有助于提高胶料的渗透性（渗入纤维织品内）和成型流动性。将生胶的长链分子降解，形成可塑性的过程叫做塑炼。生胶塑炼的方法有机械塑炼和热塑炼两种。机械塑炼是在不太高的温度下，通过塑炼机的机械挤压和摩擦力的作用，使长链橡胶分子降解变短，由高弹性状态转变为可塑状态。热塑炼是向生胶中通入灼热的压缩空气，在热和氧的作用下，使长链分子降解变短，从而获得可塑性 混炼 为了适应各种不同的使用条件、获得各种不同的性能，也为了提高橡胶制品的性能和降低成本，必须在生胶中加入不同的配合剂。混炼就是将塑炼后的生胶与配合剂混合、放在炼胶机中，通过机械拌合作用，使配合剂完全、均匀地分散在生胶中的一种过程。混炼是橡胶制品生产过程中的一道重要工序，如果混合不均匀，就不能充分发挥橡胶和配合剂的作用，影响产品的使用性能。混炼后得到的胶料，人们称为混炼胶，它是制造各种橡胶制品的半成品材料，俗称胶料，通常均作为商品出售，购买者可利用胶料直接加工成型、硫化制成所需要的橡胶制品。根据配方的不同，混炼胶有一系列性能各异的不同牌号和品种，提供选择。 成型 在橡胶制品的生产过程中，利用压延机或压出机预先制成形状各式各样、尺寸各不相同的工艺过程，称之为成型。成型的方法有： 压延成型 适用于制造简单的片状、板状制品。它是将混炼胶通过压延机压制成一定形状、一定尺寸的胶片的方法叫压延成型。有些橡胶制品（如轮胎、胶布、胶管等）所用纺织纤维材料，必须涂上一层薄胶（在纤维上涂胶也叫贴胶或擦胶），涂胶工序一般也在压延机上完成。纤维材料在压延前需要进行烘干和浸胶，烘干的目的是为了减少纤维材料的含水量（以免水分蒸发起泡）和提高纤维材料的温度，以保证压延工艺的质量。浸胶是挂胶前的必要工序，目的是为了提高纤维材料与胶料的结合性能。 压出成型 用于较为复杂的橡胶制品，象轮胎胎面、胶管、金属丝表面覆胶需要用压出成型的方法制造。它是把具有一定塑性的混炼胶，放入到挤压机的料斗内，在螺杆的挤压下，通过各种各样的口型（也叫样板）进行连续造型的一种方法压出之前，胶料必须进行预热，使胶料柔软、易于挤出，从而得到表面光滑、尺寸准确的橡胶制品。 模压成型 也可以用模压方法来制造某些形状复杂（如皮碗、密封圈）的橡胶制品，借助成型的阴、阳模具，将胶料放置在模具中加热成型。 硫化 把塑性橡胶转化为弹性橡胶的过程叫做硫化，它是将一定量的硫化剂（如硫磺、硫化促进剂等）加入到由生胶制成的半成品中（在硫化罐中进行），在规定的温度下加热、保温，使生胶的线性分子间通过生成"硫桥"而相互交联成立体的网状结构，从而使塑性的胶料变成具有高弹性的硫化胶。由于交联键主要是由硫磺组成，所以称为"硫化"随着合成橡胶的迅速发展，现在硫化剂的品种很多，除硫磺外，还有有机多硫化物、过氧化物、金属氧化物等。因此，凡是能使线状结构的塑性橡胶，转化为立体网状结构的弹性橡胶的工艺过程都叫硫化，凡能在橡胶材料中起"搭桥"作用的物质都称为"硫化剂" 硫化后的弹性橡胶叫硫化橡胶，又叫软橡胶，俗称"橡胶"硫化是橡胶加工的一个最为重要的工艺过程，各种橡胶制品必须经过硫化来获得理想的使用性能。未经硫化的橡胶，在使用上是没有什么使用价值的，但欠硫（硫化程度不够，硫化时间不够，未能达到最佳状态）和过硫（硫化时间超过、性能显着下降）都使橡胶性能下降。所以生产过程中一定要严格控制硫化时间，以保证硫化后的橡胶制品具有最好的使用性能和最长久的使用寿命。 辅助措施 为了达到使用性能，还应在生产工艺中增加辅助措施： 1增加强度--配用硬质碳黑，掺用酚醛树脂； 2增加耐磨性--配用硬质碳黑； 3气密性要求高--少用挥发性高的组分； 4增加耐热性--采用新的硫化工艺； 5增加耐寒性--通过生胶的解枝镶嵌，降低结晶倾向，使用耐低温 的增塑剂； 6 增加耐燃性--不用易燃助剂、少用软化剂、使用阻燃剂（如：三氧化锑） 7增加耐氧性、耐臭氧性--采用对二胺类防护剂； 8提高电绝缘性--配用高结构填充剂或金属粉，配用抗静电剂； 9提高磁性--采用锶铁氧粉，铝镍铁粉，铁钡粉等作填充剂； 10提高耐水性--采用氧化铅或树脂硫化体系，配用吸水性较低的填充剂（如硫酸钡、陶土）； 11提高耐油性--充分交联、少用增塑剂； 12提高耐酸碱度--多用填充剂； 13提高高真空性--配用挥发性小的添加剂； 14降低硬度--大量填充软化剂 橡 更多34条
可以买本《炭黑生产与应用手册》参考！！下面给您摘录一论文：炭黑是橡胶工业中不可缺少的原材料，在橡胶制品中发挥了着色、补强、导电、导热、抗紫外线等功能，橡胶制品的许多性能都与炭黑有直接关系。炭黑对橡胶制品性能的影响主要与炭黑的粒径、表面活性、结构度、用量以及炭黑在橡胶中的分散性有关。在炭黑品种确定的情况下，炭黑用量和在橡胶中的分散性就成为影响橡胶性能的主要因素之一。 炭黑在橡胶中的分散性取决于炭黑的粒径、结构度、用量以及胶料的加工工艺。一般情况下，炭黑的粒径小、结构度低、用量大，在橡胶中的分散性差。加工工艺是影响炭黑分散性的另一重要因素，如辊筒或转子的转速、速比、混炼温度、时间和混炼次数、加料顺序和加料方式等。提高炭黑在橡胶中分散性的方法主要有：①对炭黑进行表面改性，如括化、接枝；②预分散处理，如在炭黑制造过程中加入表面活性剂、制备母炼胶等；③混炼时加人分散剂；④延长混炼时间或增大剪切作用，如快速混炼、减小辊距、增大速比等；⑤采取多段混炼、低温混炼等。大规模生产中采取加分散剂和多段混炼的方法较多。 在贮存、运输以及和橡胶混炼过程中，另一重要问题是炭黑的飞扬。由于炭黑的粒子很细，容易透过设备的缝隙而进人到空气中，随风飘扬，沉积后周围黑乎乎一片，污染环境，影响操作者的身体健康。如何减小飞扬是炭黑用户、生产厂家和环保部门共同关注的问题。解决这一问题的途径主要有两种：①对炭黑造粒；②采取管道输送。其中炭黑造粒是根本途径，目前国际上许多大型的炭黑厂家均对炭黑造粒后销售，虽然提高了成本，但仍然受到用户的欢迎。 本文主要目的在于考察炭黑造粒对胶料混炼过程、炭黑分散性以及硫化胶性能的影响。 一、试验部分 主要原材料与配方 天然橡胶(NR)，越南产SVR3L标准胶；粉末N330和颗粒状N330炭黑，江西黑猫炭黑股份有限公司产品；其他原材料均为市售工业级产品。 基本配方：SVR3L 100，ZnO 5，硬脂酸2，促进剂NOBS 9，防老剂4020 2，炭黑50，硫黄5。 主要仪器与设备 RC90/40 HAAKE转矩流变仪，中石化上海石化研究院生产；SK-160B中160x320mm双辊筒开炼机，上海轻工机械技术研究所生产；HSl00T-RTMO-906全自动平板硫化机，深圳佳鑫电子设备科技有限公司生产；EKT-2000SP型无转子硫化仪，台湾哗中科技有限公司生产；EKT-2000M门尼黏度计，台湾哗中科技有限公司生产；EKT-2002MG炭黑分散度仪，台湾哗中科技有限公司生产；LX-A邵尔A型橡胶硬度计，上海险峰电影机械厂生产；AI-7000S电子拉力机，台湾高铁科技股份公司生产。 试样制备混炼胶制备：采用HAAKE转矩流变仪混炼胶料，其工艺条件为：初始温度46℃，转速60r/min。 加料顺序和混炼时间：NR(塑炼4min)→小料rZnO、SA、4020、NOBS、2R-201(或无)，混炼4min]→N330(粉状或造粒，混炼12min)，排胶，在开炼机上加硫黄混炼2min，薄通打三角包5遍，下片(2mm)停放待用。 炭黑分散度检测试样采用混炼胶，在加硫黄混炼后薄通之前取样，压成5mm厚胶片。 硫化胶试样制备：试样采用HSl00T-RTMO-906型全自动平板硫化机硫化，硫化压力：20MPa；硫化温度：150℃；硫化时间：t90。 性能测试 胶料门尼粘度按国家标准GB 1232-82，采用EKT-2000M型门尼粘度计测定；硫化特性按GB9869-22，采用EKT-2000SP型无转子硫化仪测定；拉伸性能按GB/T 528-92测定，采用哑铃状试样，采用AI-7000S型电子拉力机，拉伸速度为500into/min，回程速度为800mm/min；抗撕裂性能按GB529-91测定，采用直角型试样，采用AI-7000S型电子拉力机，拉伸速度为500mm/min，回程速度为800mm/min；硬度按GB 531-92，用邵尔A型橡胶硬度计测定；炭黑分散度用炭黑分散度仪测定，试样采用混炼胶，试样尺寸5mm×5mm。 二、结果与讨论 炭黑造粒对NR加工性能的影响 (1)炭黑造粒对NR混炼的影响 为了进行比较，保证材料相同，将颗粒状炭黑重新碾碎成粉末状，炭黑的用量为50份。1#配方为粉末炭黑，20配方为造粒炭黑。 ①对转子转矩的影响 用HAAKE转矩流变仪混炼胶料，记录转子转矩随混炼时间的变化关系曲线，结果见图1(略)。 由图1可以看出，造粒炭黑与橡胶混炼时转子的转矩要比混炼粉末炭黑时低，表明炭黑造粒可以降低混炼时的能耗。这可能是由于炭黑造粒后粒子尺寸增大，比表面积减小，炭黑聚集体表面链枝状结构之间的空隙体积减小，夹带的空气量减少，既缩短了胶料吃粉的时间，又使得密炼室中胶料的体积小于粉末炭黑胶料，所以转矩低。 ②对密炼室温度的影响 在混炼炭黑的过程中，用热电偶测密炼室的温度随混炼时间的变化曲线，结果见图2(略)。 从图2可以看出，加入炭黑混炼时，密炼室温度快速上升，炭黑混炼大约3rain后密炼室温度上升趋缓；混炼粉末状炭黑时密炼室温度要高于混炼造粒炭黑胶料。这表明炭黑造粒能降低混炼时的生热，这对降低排胶温度、提高炭黑分散性有利。炭黑造粒能降低混炼生热的原因可能在于造粒后颗粒尺寸增大，颗粒比表面积减小，炭黑与橡胶的接触面积减小，因而能减小摩擦生热。另外，颗粒状炭黑在胶料中被破碎成小颗粒时需要吸收能量。 从以上结果可以看出，炭黑造粒对NR的混炼过程有利，能降低能耗，减小生热。 (2)对门尼粘度的影响 用门尼粘度计测两种胶料的门尼粘度，结果见表1。 表1 胶料的门尼粘度配方编号 1# 2#门尼粘度[Ml(1+4)100℃] 75 63由表1可看出，两种胶料的门尼粘度比较接近，造粒炭黑胶料的门尼粘度略低，这可能与混炼造粒炭黑时密炼室温度较混炼粉末炭黑时低有关，密炼室温度低，橡胶分子链受机械剪切破坏作用大，橡胶的平均分子量下降得多一些，所以粘度要略低一些。 (3)对NR硫化特性的影响 用硫化仪分别测两种胶料的硫化曲线，硫化特性参数见表2。 从表2可以看出，造粒炭黑胶料的焦烧时间和工艺正硫化时间要比粉末炭黑胶料略短，最高转矩大，这可能是由于炭黑造粒能改善炭黑在NR中的分散性引起的。由于炭黑用量相同，炭黑分散性提高，能增大橡胶与炭黑的接触面积，生成更多的结合橡胶，自由橡胶的量减少，而硫化助剂主要分布在自由橡胶中，因此可以增大自由橡胶中硫化助剂的浓度，使硫化速度加快，交联密度增大，所以胶料的焦烧时间和工艺正硫化时间缩短，最高转矩大。 表2 胶料的硫化特性(温度：150℃)硫化特性参数 配方编号1# 2#t1/m：s 2：23 2：14t90/m：s 11：47 11：20MI/dN·m 76 74MH/dN·m 34 21(4)对分散性的影响 为了证实上面的推测，用炭黑分散度仪测试了两种胶料中炭黑的分散度，分散度照片见图3(略)。 由图3可以直观地看出，造粒炭黑胶料中炭黑的分散性要比粉末炭黑胶料中好许多，分散度高且分散较均匀。因此炭黑造粒可以改善炭黑在胶料中的分散性。 对NR物理机械性能的影响 胶料的物理机械性能见表3。 表3 胶料的物理机械性能(150℃×t90)力学性能 配方编号1# 2#拉伸强度/MPa 80 91300%定伸应力/Mh 24 63撕裂强度/kN·m-1 34 56拉断伸长率/% 585 538邵尔A型硬度/度 67 67拉伸永久变形/% 21 23由表3可以看出，造粒炭黑胶料的拉伸强度、撕裂强度、定伸应力要高于粉末炭黑胶料，硬度相同，拉伸永久变形高，扯断伸长率低。这与造粒炭黑胶料中炭黑分散性改善有关。 三、结论 炭黑造粒可以改善NR的混炼特性，能降低转子的转矩和混炼生热； 炭黑造粒对NR胶料门尼粘度影响不大； 炭黑趋粒可以小幅缩短NR的硫化时间； 炭黑造粒可以改善炭黑在NR中的分散性； 炭黑造粒可以改善NR硫化胶力学性能。
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