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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Mc 46

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