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橡胶技术 基础知识 问答 一)什么是橡胶老化？在表面上有哪此表现？答：橡胶及其制品在加工，贮存和使用过程中，由于受内外因素的综合作用而引起橡胶物理化学性质和机械性能的逐步变坏，最后丧失使用价值，这种变化叫做橡胶老化。表面上表现为龟裂、发粘、硬化、软化、粉化、变色、长霉等。（二）影响橡胶老化的因素有哪些？答：引起橡胶老化的因素有：a）氧、氧在橡胶中同橡胶分子发生游离基链锁反应，分子链发生断裂或过度交联，引起橡胶性能的改变。氧化作用是橡胶老化的重要原因之一。B臭氧、臭氧的化学活性比氧高得多，破坏性更大，它同样是使分子链发生断裂，但臭氧对橡胶的作用情况随橡胶变形与否而不同。当作用于变形的橡胶（主要是不饱和橡胶）时，出现与应力作用方向垂直的裂纹，即所谓“臭氧龟裂”；作用于变形的橡胶时，仅表面生成氧化膜而不龟裂。C）热：提高温度可引起橡胶的热裂解或热交联。但热的基本作用还是活化作用。提高氧扩散速度和活化氧化反应，从而加速橡胶氧化反应速度，这是普遍存在的一种老化现象热氧老化。D)光：光波越短、能量越大。对橡胶起破坏作用的是能量较高的紫外线。紫外线除了能直接引起橡胶分子链的断裂和交联外，橡胶因吸收光能而产生游离基，引发并加速氧化链反应过程。紫外线光起着加热的作用。光作用其另一特点（与热作用不同）是它主要在橡表面进生。含胶率高的试样，两面会出现网状裂纹，即所谓“光外层裂”。E)机械应力：在机械应力反复作用下，会使橡胶分子链断裂生成游离基，引发氧化链反应，形成力化学过程。机械断裂分子链和机械活化氧化过程。哪个能占优势，视其所处的条件而定。此外，在应力作用下容易引起臭氧龟裂。F)水分：水分的作用有两个方面：橡胶在潮湿空气淋雨或浸泡在水中时，容易破坏，这是由于橡胶中的水溶性物质和清水基团等成分被水抽提溶解。水解或吸收等原因引起的。特别是在水浸泡和大气曝露的交替作用下，会加速橡胶的破坏。但在某种情况下水分对橡胶则不起破坏作用，甚至有延缓老化的作用。G)其它:对橡胶的作用因素还有化学介质、变价金属离子、高能辐射、电和生物等。（三）橡胶老化试验方法可分为哪几类？答：可分为两大类：1）自然老化试验方法：又分为大气老验，大气加速老化试验，自然贮存老化试验，自然介质（包括埋地等）和生物老化试验等。2）人工加速老化试验方法。为热老化、臭氧老化、光老化、人工气候老化、光臭氧老化、生物老化、高能辐射和电老化以及化学介质老化等。（四）热空气老化试验对于各种胶料来说应选取什么温度等级？答：对于天然橡胶来说，试验温度通常50100,合成橡胶通常为50150,某些特种橡胶试验温度则更高。如丁腈橡胶用70150,硅氟胶一般用200300。总之，应根据试验具体确定。（五）什么是硫化？“硫化”一词有其历史性，因最初的天然橡胶制品用硫磺作交联剂进行交联而得名，随着橡胶工业的发展，现在可以用多种非硫磺交联剂进行交联。因此硫化的更科学的意义应是“交联”或“架桥”，即线性高分子通过交联作用而形成的网状高分子的工艺过程。从物性上即是塑性橡胶转化为弹性橡胶或硬质橡胶的过程。“硫化”的含义不仅包含实际交联的过程，还包括产生交联的方法。（六）硫化过程可分为哪四个阶段？各有什么特点？答：通过胶料定伸强度的测量（或硫化仪）可以看到，整个硫化过程可分为硫化诱导，预硫，正硫化和过硫（对天然胶来说是硫化返原）四个阶段。硫化诱导期（焦烧时间）内，交联尚未开始，胶料有很好的流动性。这一阶段决定了胶料的焦烧性及加工安全性。这一阶段的终点，胶料开始交联并丧失流动性。硫化诱导期的长短除与生胶本身性质有关，主要取决于所用助剂，如用迟延性促进剂可以得到较长的焦烧时间，且有较高的加工安全性。硫化诱导期以后便是以一定速度进行交联的预硫化阶段。预硫化期的交联程度低，即使到后期硫化胶的扯断强度，弹性也不能到达预想水平，但撕裂和动态裂口的性能却比相应的正硫化好。到达正硫化阶段后，硫化胶的各项物理性能分别达到或接近最佳点，或达到性能的综全平衡。正硫化阶段（硫化平坦区）之后，即为过硫阶段，有两种情况：天然胶出现“返原”现象（定伸强度下降），大部分合成胶（除丁基胶外）定伸强度继续增加。对任何橡胶来说，硫化时不只是产生交联，还由于热及其它因素的作用产生产联链和分子链的断裂。这一现象贯穿整个硫化过程。在过硫阶段，如果交联仍占优势，橡胶就发硬，定伸强度继续上升，反之，橡胶发软，即出现返原。七）什么叫焦烧？答：焦烧是胶料在工艺过程中产生的早期硫化现象。焦烧实质上是在工艺过程中热和时间对胶料影响的积累，也可以叫做胶料的热历程。胶料的热历程逾长，温度逾高，则可逐渐缩短胶料的焦烧时间。（胶料在贮存加工成型过程中受热的作用，发生早期硫化（交联）并失去流动性能和再加工的能力，这就是所谓焦烧现象.焦烧问题可以通过哪些途径来解决？通常可以通过下途径解决：（1）调整硫化体系，为次磺酰胺促进剂的采用，大大改善了防焦烧性能。（2）改善胶料贮存和加工条件，如加强冷却；（3）采用防焦剂。（八）理想的防焦剂应具有哪些性能？答：理想的防焦剂应具有下列性能：1、具有优良的防焦性能，对不同促进剂和胶料种选择性小，对其它配合剂不敏感；2、对胶料的硫化特性和硫化胶性能无不良影响；3、贮存稳定和操作性能良好，不结块，不飞扬，分散，不喷霜等，4、符合工业生产安全和卫生要求，5、价廉得，6、最好能兼具其它有益的功能。（九）防焦剂有哪些类别？答：按化学结构大致可分为四类：一、有机酸防焦剂。这类防焦剂包括邻萘二甲酸酐（PA）、水杨酸，安息香酸，邻醋酸荃萘甲酸等。它们的防焦效果差，对促进剂品种选择性大，而且显著降低硫化速度和硫化胶性能，对皮肤有刺激作用，但这类防焦剂价廉得其中最常用的是邻萘二甲酸酐，一般用于白色配合和工业制品，它对碱性促进剂DPG有效，对MBT出有效，对NOBS，TMTD无效，对硫化速度有影响。名称外观熔点比重邻萘二甲酸酐（PA）白色粉末1301.5安息香酸（萘甲酸）白色粉末黄色粉末1221.27水杨酸（邻羟萘甲酸）白色与淡灰色粉末1571611.48邻醋酸萘甲酸白色与乳白色粉末1311.28亚硝硝莶类防焦剂二、一些芳族硝基化合物防焦剂，其中最常用的是N亚硝蔡二萘胺（NDPA）。与有机酸不同，这类防焦剂对常用的噻唑类和次磺酰胺类促进剂有较好的防焦作用。NDPA对醛胺类似外的所有促进剂均有防焦作用，通常用量为0.5份，它对仲胺组成的次酰胺促进剂比对伯胺组成的更为有效。但NDPA的防焦效果。亚硝莶类防焦剂并不是一种理想的防焦剂，由于卫生原因及SN型防焦剂的出现，其用量已剧减。三、次磺酸胺类（SN型）防焦剂1、含羰蔡的SN型防焦剂（1）防焦剂CTP（2）防焦剂CCTP（3）防焦剂MTP2、含硫酰蔡的SN型防焦剂。(1)防焦剂E（N-三氯甲蔡硫代-萘蔡萘酰胺）(2)防焦剂APR（异丙蔡硫代）N环已萘并噻唑z磺酰(3)防焦剂DITS3、含磷SN型防焦剂。4、其它防焦剂：缩硫酮，CIPA，CTPA（本题摘自特种橡胶制品）2/1985P48防焦剂的发展和应用张隐西（十）防焦剂的作用以及目的是什么？答：防焦剂能防止胶料在操作期间产生早期硫化，同时一般又不妨碍硫化温度下捉时宜剂量正常作用。加入该类物质的目的是提高胶料操作安全性，增加胶料或胶浆的贮存寿命。（十一）橡胶为什么要进行硫化？硫化剂有哪几类？答：橡胶未经硫化以前，缺乏良好的物理机械性能，实用价值不大。当橡胶经过硫化后，由于分子结构的变化，而使其综合性显著改进，尤其是抗拉强度，定伸强度，伸长率，弹性，耐磨性，硬度等更为明显。硫化剂除硫磺、硒、碲以外有含硫氧化物、过氧化物，金属氧化物，醌类、胺类、树脂类等。（十二）为什么不能无限提高硫化温度？温度是硫化三大要素之一，与所有化学反应一样，硫化反应随温度升高而加快，并且大体适用范特霍夫定律，即温度每上升810。C(约相当于一个表压的蒸汽压力)，其反应速度约增加一倍；或者说，反应时间约减少一半。随着室温硫化胶料的增加和高温硫化出现，硫化温度趋向两个极端。从提高硫化效率来说，应当认为硫化温度越高越好，但实际上不能无限提高硫化温度。首先受到橡胶导热性极小阻碍，对于厚制品来说，采用高温硫化很难使内外层胶料同时达到平坦范围；其次，各种橡胶的耐高温性能不一，有的橡胶经受不了高温的作用，如高温硫化天然橡胶时，溶于橡胶中的氧随温度提高而活性加大，引起强烈的氧化作用，破坏了橡胶的组织，降低了硫化胶的物理机械性能，第三，高温对橡胶制品中的纺织物有害为棉纤维布料超过期作废140时，强力下降，在240下加热四小时则完全破坏。1.天然橡胶初制品主要有哪些？答：由于橡胶消费的需要，固态生胶有烟胶片、风干胶片、绉胶片、颗粒橡胶等；商品胶乳有离心浓缩胶乳、膏化浓缩胶乳、蒸发浓缩胶乳等。2.固态生胶和商品胶乳主要用于生产哪些工业产品？答：固态生胶主要用于制造各种轮胎、输送带、工业胶管、胶鞋等难于用胶乳直接成型的制品；商品胶乳主要用于地毯、各种浸渍制品、海绵和胶粘剂的生产。3.目前世界上固态生胶的种类主要有哪些？答：目前世界上固态生胶的主要种类有：恒粘胶、低粘胶、5号胶、10号胶、20号胶、50号胶、通用胶、烟胶片、风干胶片、白绉片、褐绉片、子午线轮胎标准橡胶、航空轮胎标准橡胶、胶清胶等。4.国产标准橡胶分为哪几个级别？答：GB/T8081-1999将国产标准橡胶统一分为六个级别，即恒粘胶、浅色胶、5号胶（SCR5）、10号胶（SCR10）、20号胶（SCR20）和50号胶（SCR50）。5.国产浓缩天然胶乳分为哪几个级别？答：GB/T8289-2001将国产浓缩天然胶乳统一分为高氨离心浓缩胶乳、低氨离心浓缩胶乳、中氨离心浓缩胶乳、高氨膏化浓缩胶乳、低氨膏化浓缩胶乳五个级别。6.什么是分级？答：每种产品都有相应的质量标准。按质量标准的要求，把产品分为相应的等级的过程就叫分级。7.国产标准橡胶分级的依据是什么？其技术要求包含哪些质量项目？答：国产标准橡胶分级的依据是国家标准“天然生胶标准橡胶规格”。其技术要求包含杂质含量、灰分含量、氮含量、挥发物含量、塑性初值、塑性保持率、颜色指数、门尼粘度8个质量项目。8.国产浓缩天然胶乳分级的依据是什么？其技术要求包含哪些质量项目？答：国产浓缩天然胶乳分级的依据是国家标准“浓缩天然胶乳氨保存离心或膏化胶乳规格”。其技术要求包含总固体含量、干胶含量、非胶固体、碱度、机械稳定度、凝块含量、铜含量、锰含量、残渣含量、挥性能脂肪酸值、KOH值11个质量项目。9.国产标准橡胶对包装、重量和尺寸有什么要求？答：胶包用聚乙烯薄膜袋和聚丙烯编织袋双层包装；胶包重量每包净重40kg0.2kg；胶包长600mm20mm、宽400mm20mm、高200mm20mm。10.标准橡胶包装袋上的“SCR”含义是什么？答：国产标准橡胶使用“SCR”代号。其中S代表“标准”、C代表“中国”、R代表“橡胶”，意为标准中国橡胶。六个级别的代号分别为SCRCV（恒粘胶）、SCRL（浅色胶）、SCR5（5号胶）、SCR10（10号胶）、SCR20（20号胶）、SCR50（50号胶）。11.国产标准橡胶六个级别的标志颜色有何不同？答：SCRCV（恒粘胶）、SCRL（浅色胶）、SCR5（5号胶）标志颜色为绿色；SCR10（10号胶）标志颜色为褐色；SCR20（20号胶）标志颜色为红色；SCR50（50号胶）标志颜色为黄色。12.标准橡胶的贮存和运输有什么要求？答：胶包的贮存要分种类和级别堆放，置于离地面高度30cm以上和距离墙壁50cm以上的木板上，堆放高度为4-6层，堆长不限；在各堆胶包之间留有通道，以便取出和运输；堆放胶包的仓库，要求通风良好、干燥、清洁、不漏雨。仓库气温不应超过35，并尽量保持较低的相对湿度；胶包不得受阳光直射，不得与铜和锰的盐类或氧化物接触，不得与油类和易燃物品一起贮放；胶包运输时须用干燥和清洁的车厢装运，盖好篷布，以防阳光照晒或雨水淋湿导致橡胶发霉变质。13什么是外观检验？什么是理化检验？答：依靠人的感觉器官眼、鼻、手等进行产品质量判定和评价的检验，叫做外观检验。外观检验除了标准中的文字说明外，还应有标准实物作对照。采用物理或化学方法，借助仪器设备进行产品质量判定和评价的检验，叫理化检验。14目前我国天然橡胶的主要产品中，哪些是采用外观分级的？哪些是采用理化分级的？答：目前我国天然橡胶的主要产品中，烟胶片、白绉片、褐绉片等采用外观检验进行分级，标准橡胶、浓缩天然胶乳等采用理化检验进行分级。15什么是生产检验、验收检验、监督检验？答：生产者的质量检验叫生产检验，即第一方检验。它是生产者为了及时发现不合格品，确保出厂产品达到标准要求的措施，是企业管理的职能之一，是企业质量体系的基本要素之一；买方的检验叫验收检验，即第二方检验。它是买方为了保证所买的产品符合需要、保护自身利益而进行的检验，它有利于及时发现质量问题、分清质量责任、维护消费者的利益；监督检验是指由政府质量监督主管部门依法设置或认可的专门机构所从事的公正、科学、权威的检验。监督检验具有典型的第三方检验的公正性。16杂质含量测定意义是什么？影响因素有哪些？答：橡胶中的杂质主要是在胶乳或杂胶的收集和加工过程中混入的外来物质，其中有些是由于割胶时树身、胶杯、胶舌、胶桶等不清洁或刮风下雨、低线割胶以及收集处理不当致使胶乳或杂胶受到污染；有些是在加工过程中由稀释水带进的；有些是在干燥、包装、运输和贮存过程沾染的。橡胶中的杂质，会使橡胶制品的性能降低。如不耐撕裂、不耐磨耗、生热高、轮胎脱层等，对内胎及薄制品危害更大，常引起漏气或爆破。因此，杂质含量高的橡胶不能用于制造性能要求较高的制品。测定标准胶的杂质含量，对控制和改善制胶工艺条件，提高产品质量，确定橡胶用途，都具有重大的意义。17灰分含量测定意义是什么？影响因素有哪些？答：灰分是存在于橡胶本身的无机盐（钾、钠、钙、镁、铝和铜、锰、铁等金属元素的磷酸或硫酸盐）和外来杂质（主要是泥沙和铁锈等）的燃烧产物。橡胶中铜、锰、铁等金属及其盐类对橡胶的耐老化性能有较大的危害。橡胶中无机盐含量的多少取决于栽培因素，但单纯无机盐一般不致于使灰分含量超过指标，外来杂质往往是导致灰分含量过高的主要原因。18氮含量测定意义是什么？影响因素有哪些？答：橡胶中的氮主要存在于蛋白质结构中，其重量约占蛋白质重量的16%。蛋白质对橡胶性能影响有利弊两方面：一方面是其分解产物具有促进橡胶硫化和防止氧化的作用，是橡胶的天然硫化剂和防老剂；而另一方面是蛋白质具有较强的吸水性和导电性，蛋白质含量高的橡胶容易吸潮长霉，也不利于制作绝缘性好的电工器材，更重要的是蛋白质含量高的橡胶生热性大，动态性能差。总的来说，蛋白质含量高，对橡胶性能是有害的。橡胶的氮含量高低，主要取决于栽培因素，除与橡胶树的品系、树龄等有关外，还随割胶强度和季节而变化，随季节变化的规律一般是开割时最低，以后逐月升高直至停割前达到最高峰。19挥发物含量测定意义是什么？影响因素有哪些？答：橡胶中的挥发物含量高，在贮存过程中容易长霉；在制品加工过程，塑炼时容易打滑，以致难于获得需要的塑性，延长了塑炼时间；在混炼时配合剂容易结团而分散不均匀；硫化时可能产生气泡或起绉，产生废次品。标准胶的挥发物含量主要受加工时的干燥程度、贮存运输时的条件以及非橡胶成份的吸湿性影响。如加工过程中存在夹生胶、贮存运输过程中吸潮或雨淋、橡胶水溶物及蛋白质含量高等都会导致橡胶挥发物含量的升高。20塑性保持率测定意义是什么？影响因素有哪些？答：塑性保持率表示橡胶的耐老化性能，塑性保持率高说明橡胶的抗氧化断链的性能好。塑性保持率对于橡胶由于各种原因，如加工过程的工艺条件、橡胶中有害金属的含量等所引起的氧化具有一定的敏感性。塑性保持率与生胶塑炼的操作性能以及硫化胶的主要物理机械性能之间存在良好的相关性：塑性保持率高时，橡胶的这些性能也较好。具有相同塑性初值的橡胶，塑性保持率愈高，则混炼胶的粘度也愈高，这种橡胶在高温下炼胶时，其抗氧化降解的性能将较好。塑性保持率与硫化胶的耐老化性能、定伸应力、拉伸强度、回弹率、压缩疲劳生热以及压缩疲劳变形等性能，也有良好的相关性。影响塑性保持率的因素：1.胶乳的凝固条件（胶乳的凝固方法、凝固浓度、凝固PH值、凝块熟化时间等）会影响制得橡胶的塑性保持率。一般来说，凝固浓度高，塑性保持率亦高，过份稀释或自然凝固都会使塑性保持率降低；凝固PH值在4.8-5.0时，塑性保持率较高；凝块熟化时间过长，则塑性保持率降低。2.干燥温度过高、时间过长会导致塑性保持率降低。3.阳光曝晒会使塑性保持率急剧下降。4.橡胶中微量的铜、锰、铁等有害金属能促使橡胶老化，降低塑性保持率。21塑性初值的测定意义是什么？影响因素有哪些？答：塑性初值是表示橡胶分子量和可塑性大小的指数。塑性初值在30以上时，生胶的数均分子量约在25万以上，塑性初值愈大，可塑性愈小。可塑性小的橡胶炼时动力消耗增加，操作时间延长。塑性初值可为制品厂制订工艺规程提供参考，生胶的可塑性对橡胶制品生产的工艺操作有着重要的意义。在加工过程中混入金属离子、化学药品，过度机械作用以及干燥温度过高、时间过长，曝晒等都会导致塑性初值的降低。22浓缩胶乳技术要求所包含的各个质量项目测定意义是什么？答：总固体含量主要是用来确定浓缩胶乳的非橡胶固体含量，也可用于快速粗放了解浓缩胶乳的干胶含量，作为胶乳制品厂选择原料和确定配方的根据之一。干胶含量是浓缩胶乳使用时的有效成份，在胶乳配料时，它又是计算配合剂用量的基本依据。胶乳干胶含量过低，不仅要求浓度较高的某些橡胶制品无法制造，而且对于能够成型的制品也会增加不少麻烦。例如，用干胶含量低的胶乳制造海绵，则所得产品的收缩率大；用来制造浸渍制品，则达到相同厚度所需的浸渍次数较多。非橡胶固体数值的大小标志胶乳非橡胶物质含量的高低。其值大，表示胶乳的纯度低，在配入氧化锌之类的配合剂后，所得配合胶乳的稳定性往往较低，因而有缩短配合胶乳有效使用时间的趋势。碱度过低，胶乳容易腐败，不能长期保存，同时造成浓缩胶乳的机械稳定度上升较慢，且最高值也较小；碱度过高，浓缩胶乳的机械稳定度上升快，最高值也大，但下降也快，且浪费氨气，增加制品成型时除氨的困难和费用，胶乳贮存时间较长后，还会因促进非橡胶物质的分解而降低胶乳的化学稳定性。挥发脂肪酸值能较敏感地反映胶乳保存，特别是早期保存的好坏。挥发脂肪酸值高的胶乳，其机械稳定度往往较低，挥发脂肪酸值过大的胶乳，因溶解氧化锌的能力较强，化学稳定度也较低。此外，挥发脂肪酸值对胶乳制品性能也有一定的影响。机械稳定度低的胶乳不仅在配料搅拌过程中容易产生凝块，特别是用于刮胶之类制品，承受强烈机械处理时，还会遭遇根本不能操作的困难。凝块含量高的胶乳，往往使制出的橡胶制品，特别是浸渍制品废次品增加，制造压出制品时，还会堵塞压出机头，造成生产停顿。氢氧化钾值主要是用来测定胶乳含氧化锌时能长期稳定而必须加入氢氧化