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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