绪论 1
第一章 生胶 5
第一节 概述 5
一、橡胶的分类 5
二、各种橡胶的用量范围 6
第二节 天然橡胶 7
一、天然橡胶植物 7
二、天然橡胶的制造 7
三、天然橡胶的分类和分级 9
四、天然橡胶的成分 12
五、天然橡胶的橡胶烃结构 12
六、天然橡胶的性能 15
七、天然橡胶的配合 20
八、天然橡胶的加工 22
九、异戊橡胶 23
十、天然橡胶的应用 23
十一、天然橡胶生胶的质量检控 23
第三节 丁苯橡胶 25
一、丁苯橡胶的制造及分类 25
二、丁苯橡胶的成分 26
三、丁苯橡胶的结构 26
四、丁苯橡胶的性能 27
五、丁苯橡胶的配合与加工 29
六、丁苯橡胶的应用 33
第四节 聚丁二烯橡胶 33
一、聚丁二烯橡胶的分类 33
二、聚丁二烯橡胶的结构 34
三、顺丁橡胶的性能 35
四、顺丁橡胶的配合与加工 36
五、1，2-聚丁二烯橡胶 39
第五节 乙丙橡胶 40
一、乙丙橡胶的制造与分类 40
二、乙丙橡胶的结构 40
三、乙丙橡胶的性能 42
四、乙丙橡胶的配合与加工 44
五、乙丙橡胶的应用 46
第六节 丁基橡胶 47
一、丁基橡胶的制造与分类 47
二、丁基橡胶的结构 47
三、丁基橡胶的性能 48
四、丁基橡胶的配合加工 52
五、卤化丁基橡胶 53
六、丁基橡胶的应用 54
第七节 丁腈橡胶 55
一、丁腈橡胶的制造与分类 55
二、丁腈橡胶的结构 55
三、丁腈橡胶的性能 56
四、特殊品种的丁腈橡胶 59
五、丁腈橡胶的应用 60
第八节 氯丁橡胶 60
一、氯丁橡胶的制造与分类 60
二、氯丁橡胶的结构 61
三、氯丁橡胶的性能 63
四、氯丁橡胶的加工与配合 65
第九节 特种橡胶 68
一、氟橡胶 68
五、氯丁橡胶的应用 68
二、硅橡胶 69
三、聚氨基甲酸酯橡胶 69
四、以乙烯为基础的弹性体 70
五、氯醚橡胶 71
六、丙烯酸酯橡胶 71
七、聚硫橡胶 71
二、液体橡胶的分类 72
三、遥爪液体橡胶的结构 72
一、与固体橡胶相比液体橡胶的优缺点 72
第十节 液体橡胶 72
四、液体橡胶的应用 73
第十一节 粉末橡胶 73
第十二节 热塑性弹性体 73
一、概述 73
二、热塑性弹性体的分类 74
三、典型热塑性弹性体 74
第十三节 胶粉与再生胶 77
一、胶粉 77
二、再生胶 78
参考文献 79
第二章 橡胶的硫化体系 80
第一节 概述 80
一、硫化定义 80
二、橡胶硫化发展概况 81
三、橡胶硫化历程 82
第二节 无促进剂的硫黄硫化 85
一、硫黄的反应性 86
二、不饱和橡胶分子链的反应性 87
三、天然橡胶与硫黄的硫化反应 88
第三节 促进剂的硫黄硫化 91
一、促进剂分类 92
二、各类促进剂的结构及特点 93
三、促进剂硫黄硫化的作用机理 105
四、硫载体硫化机理 111
五、氧化锌和硬脂酸的作用 113
六、防焦剂的功能 113
一、普遍硫黄硫化体系 116
第四节 各种硫黄硫化体系 116
二、有效硫化和半有效硫化体系 118
三、高温硫化体系 122
四、平衡硫化体系(EC) 126
第五节 非硫黄硫化体系 129
一、过氧化物硫化 129
二、金属氧化物硫化 134
三、酚醛树脂、醌类衍生物和马来酰亚胺硫化 136
四、通过链增长反应的交联 140
五、辐射硫化 141
第六节 硫化胶的网络 142
一、几个基本概念 142
二、交联密度、交联类型及交联效率参数的测定 145
三、硫化网络结构与性能 149
参考文献 152
第三章 橡胶的补强与填充体系 154
第一节 概述 154
一、补强与填充的意义 154
二、填料的分类 155
三、补强与填充的发展历史 157
第二节 填料的化学组成及一次结构 158
一、填料与粉体 158
二、炭黑的一次结构 159
三、白炭黑的一次结构 161
四、碳酸盐类填料的一次结构 161
五、硅酸盐类填料的一次结构 162
一、填料的表观粒径 165
第三节 填料的粒径 165
二、填料的平均粒径 166
三、填料的粒度分布 167
四、填料的粒径及形状与比表面积的关系 167
五、填料的粒径范围 167
六、填料粒径测定方法 169
第四节 填料形态 169
一、炭黑的结构 170
二、炭黑结构的测定方法 170
第五节 填料的表面 171
一、填料表面的一般性质 172
二、炭黑的表面及表面基团 174
三、白炭黑表面上的基团 178
四、陶土的表面及其基团 181
五、其他无机填料的表面及其基团 182
六、填料表面性能的一般测试方法 182
第六节 填料的其他性质 183
一、填料的容积单价及密度 183
二、填料的光学性质 183
三、填料的热性质 184
四、填料的耐介质性能 185
第七节 填料表面的吸附性 186
一、炭黑的吸附性 187
二、白炭黑对于低分子有机物的吸附 191
三、填料吸附与酸碱性 193
第八节 结合橡胶 194
一、结合橡胶的概念及测试方法 194
二、影响结合橡胶的因素 195
第九节 填料性质对橡胶加工性能的影响 198
一、炭黑的结构与包容胶 198
二、填料性质对混炼的影响 198
三、填料性质对压延压出的影响 202
四、填料性质对硫化的影响 202
第十节 填料性质对硫化胶性能的影响 206
一、填料性质对硫化胶一般技术性能的影响 206
二、填料性质对硫化橡胶动态性能的影响 212
三、炭黑的性质对橡胶导电性的影响 215
第十一节 补强机理与应力软化 216
一、应力软化效应 216
二、炭黑的补强机理 218
一、无机填料的特点 220
第十二节 填料的表面改性 220
二、无机填料表面改性的主要方法及其表征方法 222
三、改性剂的分类及其改性效果 224
四、表面改性对填料表面吸附性和润湿性的影响 231
五、典型填料与各种改性碳酸钙的性质及其填充胶的性能对比 236
第十三节 短纤维补强 238
一、短纤维的性能特点 238
二、短纤维增强的受力分析 240
三、短纤维应用于橡胶中的某些实际问题 240
四、短纤维在橡胶制品中的实际应用 242
第十四节 填料的使用 243
一、填料的选用原则 243
二、填料的常规质量检测 244
参考文献 245
第四章 橡胶的老化与防护体系 247
第一节 概述 247
一、橡胶老化的概述 247
二、橡胶老化的原因 247
三、橡胶老化的防护 248
四、橡胶老化与防护的历史与研究进展 248
第二节 橡胶的热降解 249
第三节 橡胶的热氧老化 252
一、热氧老化的机理 252
二、橡胶在热氧老化过程中的变化 255
三、影响橡胶热氧老化的因素 264
一、链断裂型防老剂的作用原理 274
第四节 橡胶热氧化老化的防护 274
二、破坏氢过氧化物型防老剂的作用机理 278
三、防老剂的结构与防护效能的关系 288
四、抑制热氧化防老剂的并用与协同效应 297
第五节 金属离子的催化氧化 303
一、橡胶中的金属离子的来源及种类 303
二、金属离子对橡胶的催化氧化 303
三、防止金属离子催化氧化的方法 308
第六节 橡胶的臭氧老化及防护 313
一、臭氧老化的特性 314
二、橡胶臭氧老化机理 314
三、影响橡胶臭氧老化的因素 318
五、橡胶臭氧老化的化学防护法——抗臭氧剂的使用 322
四、橡胶臭氧老化的物理防护法 322
第七节 橡胶的疲劳老化及防护 330
一、疲劳老化的机理 330
二、疲劳老化的防护 334
第八节 橡胶防老剂 341
一、常用橡胶防老剂 341
二、非迁移性防老剂 346
参考文献 351
第五章 橡胶的增塑体系 352
第一节 橡胶增塑剂的分类 352
第二节 橡胶增塑原理 352
一、增塑剂与橡胶的相溶性 353
二、增塑剂对橡胶玻璃化温度的影响 354
一、石油系增塑剂的生产 356
二、操作油 356
第三节 石油系增塑剂 356
三、工业凡士林、石蜡和石油树脂 366
第四节 煤焦油系增塑剂 366
一、古马隆树脂 367
二、煤焦油 368
第五节 松油系增塑剂 368
一、松焦油 368
二、松香 369
三、妥尔油 369
第六节 脂肪油系增塑剂 369
一、油膏 369
第七节 合成增塑剂 370
一、合成增塑剂的分类及特性 370
二、硬脂酸 370
二、酯类增塑剂对橡胶物性的影响 372
三、增塑剂在几种橡胶中的使用特点 373
第八节 新型增塑剂 376
参考文献 376
第六章 弹性体共混改性 377
第一节 聚合物的相容性 377
一、聚合物的热力学相容性 378
二、部分相容的临界条件 382
三、聚合物混合体系的相图 383
四、聚合物相容性的预测 385
五、聚合物的工艺相容性 390
第二节 聚合物共混物的形态结构 391
一、共混物形态结构类型 391
二、共混物的界面 393
三、共混物形态结构的影响因素 394
四、共混工艺对形态结构的影响 398
第三节 配合剂在共混物中的分布 400
一、硫化剂在共混物中的分布 401
二、补强填充剂在共混物中的分布 407
第四节 共混物的共交联 411
一、共混物共交联的结构 412
二、通用橡胶的共交联 414
三、特种橡胶的共交联 415
四、橡胶塑料共交联 421
第五节 弹性体共混物 425
一、橡胶共混物 425
二、橡塑共混物 437
第六节 共混型热塑性弹性体 443
一、TPV的特性参数 444
二、TPV的制备原理 446
三、动态硫化共混型热塑性弹性体 453
参考文献 464
第七章 橡胶配方设计的基本概念及配方性能的测试方法 466
第一节 橡胶配方设计的重要性 466
第二节 橡胶配方设计的特点 467
一、橡胶配方的组成是多组分的 467
二、橡胶配方设计是个因子水平数不等的试验问题 467
三、橡胶配方中各组分之间有复杂的交互作用 467
四、工艺因素有时对橡胶配方实施有重要作用 467
二、橡胶配方设计的形式 468
一、橡胶配方设计的原则 468
六、配方经验规律与统计数学相结合 468
第三节 橡胶配方设计的原则与配方形式 468
五、橡胶配方试验中必须尽力排除试验误差 468
第四节 橡胶配方的组成及表示方法 473
第五节 橡胶配方性能的鉴定及测试 475
一、未硫化胶加工性能的测定 476
二、硫化胶性能的测定 477
三、橡胶测试的一般要求 480
四、试验结果处理 482
参考文献 483
第八章 配合体系与橡胶性能的关系 485
第一节 配合体系与硫化胶物性的关系 485
一、配合体系与拉伸强度的关系 485
二、配合体系与撕裂强度的关系 489
三、配合体系与定伸应力和硬度的关系 490
四、配合体系与耐磨耗性的关系 495
五、配合体系与疲劳破坏的关系 501
六、配合体系与弹性的关系 504
七、配合体系与扯断伸长率的关系 505
第二节 配合体系与胶料工艺性能的关系 505
一、未硫化胶的粘度 505
二、配合体系对混炼特性的影响 507
三、炼胶时的包辊性 508
四、防焦烧性的配合特点 509
五、配合体系对喷霜的影响 510
六、配合体系对压延的影响 511
七、配合体系对压出的影响 512
九、连续硫化胶料的配合要点 513
八、增加胶料粘着性的配合要点 513
十、注压硫化胶料的配合要点 515
参考文献 517
第九章 橡胶配方设计的数学方法 518
第一节 单因素变量的试验设计与优化 518
一、黄金分割法 519
二、平分法(对分法) 520
三、分批试验法 521
第二节 多因素变量的试验设计与优化 523
一、正交试验设计法 523
二、中心复合试验设计法 533
参考文献 537
一、橡胶品种的选择 538
二、硫化体系的选择 538
第一节 耐热橡胶 538
第十章 特种性能橡胶配方设计 538
三、防护体系的选择 539
四、填充剂的选择 539
五、增塑剂的选择 539
第二节 耐寒橡胶 540
一、橡胶品种的选择 540
二、耐寒橡胶的配合体系 540
第三节 耐油橡胶 541
一、橡胶品种的选择 542
二、耐油橡胶的配合体系 542
一、橡胶品种的选择 543
第四节 耐腐蚀橡胶 543
二、配合体系 544
第五节 导电橡胶 545
一、导电橡胶基胶的选择 545
二、导电橡胶的配方设计 545
第六节 磁性橡胶 546
一、磁性材料 546
二、磁性橡胶配方设计 547
第七节 海绵橡胶 547
一、橡胶品种的选择 548
二、发泡剂的选择 548
三、发泡助剂的选择 549
四、硫化体系的选择 549
一、橡胶的选择 550
五、其他配合体系的选择 550
第八节 吸水膨胀橡胶 550
二、吸水树脂 551
三、硫化体系 552
四、其他配合体系 552
参考文献 552
第十一章 生胶塑炼工艺 553
第一节 概述 553
第二节 塑炼方法与机理 554
一、生胶的增塑方法 554
二、生胶塑炼的增塑机理 555
第三节 机械塑炼工艺 564
一、准备工艺 564
二、开炼机塑炼工艺 565
三、密炼机塑炼工艺 569
四、螺杆塑炼机塑炼工艺 571
五、塑炼后的补充加工 572
第四节 合成橡胶的机械塑炼特性 573
参考文献 574
第十二章 混炼工艺 575
第一节 混炼前的准备 575
一、原材料与配合剂的质量检验 575
二、配合剂的补充加工 575
三、油膏和母炼胶制造 576
四、称量配合 577
第二节 混炼工艺 577
一、开炼机混炼工艺 578
二、密炼机混炼工艺 582
三、连续混炼工艺 595
四、混炼后胶料的补充加工与处理 595
第三节 各种橡胶的混炼特性 596
第四节 混炼胶质量检查 602
一、胶料的快检 603
二、物理机械性能测定 603
三、配合剂的分散度检查 603
四、胶料硫化特性的检查 606
第五节 混炼理论 606
一、混炼胶的结构特性 606
二、炭黑的混炼过程 607
三、混炼机理 608
四、结合橡胶的作用 609
五、表面活性剂的作用 610
参考文献 610
第十三章 压延工艺 611
第一节 压延原理 611
一、压延时胶料的塑性流动和变形 611
二、压延时胶料的延伸变形 612
三、胶料在辊筒上的受力状态和流速分布 612
四、辊筒挠度的影响及其补偿 613
五、胶料压延后的收缩变形和压延效应 614
第二节 压延准备工艺 615
一、胶料的热炼与供胶 615
三、纺织物的浸胶 616
二、纺织物干燥 616
四、尼龙和聚酯帘线的热伸张处理 620
第三节 压延工艺 622
一、胶片压延 622
二、纺织物挂胶 627
三、钢丝帘布的压延 631
四、压延半成品厚度的检测控制 633
第四节 压延胶料的性能与配合 635
参考文献 636
第十四章 压出工艺 637
第一节 橡胶挤出机 637
第二节 压出原理 638
一、挤出机的喂料 638
三、胶料在压出中的运动状态 639
二、胶料在挤出机内的塑化(压缩) 639
四、胶料在机头内的流动状态 640
五、胶料在口型中的流动状态和压出变形 640
第三节 挤出机的生产能力 641
第四节 口型设计 643
一、口型设计的一般原则 643
二、口型的具体设计 644
第五节 压出工艺 645
一、热喂料压出工艺 645
二、胎面及内胎压出 647
三、冷喂料压出工艺 650
四、其他类型挤出机压出 652
参考文献 653
一、正硫化及正硫化时间 654
第十五章 硫化工艺 654
第一节 正硫化及其测定方法 654
二、正硫化的测定方法 655
第二节 硫化条件的选取和确定 659
一、制品厚度的影响 660
二、硫化压力 660
三、硫化温度和硫化时间 661
第三节 硫化介质和热传导的计算 669
一、硫化介质 669
二、硫化热传导的计算 670
第四节 硫化方法 676
第五节 硫化橡胶的收缩率 683
参考文献 685