青科大橡胶工艺学教学大纲

课程编号：0303101现代橡胶工艺学总学时：56PrinciplesofRubberProcessing总学分：3.5课程性质：专业必修课开设学期及学时分配：高分子科学与工程专业本科第六学期，共16周，每周3学时；适用专业及层次：适用于高分子科学与工程专业的本科和专科学生先行、后继课程情况：先行课程：《高分子化学》、《高分子物理》等后继课程：《橡胶制品设计与制造》、《现代橡胶配方设计》、《轮胎设计与制造》推荐参考书：《橡胶工业手册》、《橡胶化学》、《橡胶工艺原理》、《橡胶化学与物理》一、课程目的与要求学完该课程，学生应该具有的知识和能力：1、具备橡胶配合和加工的基本知识，为后继课程、毕业设计、毕业后的工作打下坚实的理论基础；2、能独立地阅读并理解有关文献、资料，具有一定的分析与解决问题的能力；3、具有从事简单配方设计、工艺条件选定的能力。二、课程内容与学时分配：绪论（2学时）1）橡胶的概念2）橡胶材料的特点3）橡胶性能的表征4）橡胶的用途5）该课程的主要内容6）橡胶的发展历史第一章生胶（10学时）第一节生胶的分类第二节天然橡胶1）天然橡胶的制造、分类与分级2）天然橡胶的组成、结构与性质3）合成聚异戊二烯橡胶4）反式聚异戊二烯橡胶5）天然橡胶的用途第三节丁苯橡胶1）丁苯橡胶的制造与分类2）丁苯橡胶的结构3）丁苯橡胶的性能4）丁苯橡胶的用途第四节顺丁橡胶1）聚丁二烯橡胶的分类2）顺丁橡胶的结构3）顺丁橡胶的性能4）顺丁橡胶的用途第五节乙丙橡胶1）乙丙橡胶的分类2）乙丙橡胶的结构3）乙丙橡胶的性能4）乙丙橡胶的用途第六节丁基橡胶1）丁基橡胶的分类2）丁基橡胶的结构3）丁基橡胶的性能4）丁基橡胶的用途第七节氯丁橡胶1）氯丁橡胶的分类2）氯丁橡胶的结构3）氯丁橡胶的性能4）氯丁橡胶的用途第八节丁腈橡胶1）丁腈橡胶的分类2）丁腈橡胶的结构3）丁腈橡胶的性能4）丁腈橡胶的用途第九节特种橡胶第十节热塑性弹性体第十一节液体橡胶第十二节粉末橡胶第十三节再生胶和胶粉第二章橡胶的硫化体系（8学时）第一节概述1）硫化的定义2）硫化的发展历史3）硫化历程、硫化曲线及参数第二节无促进剂的硫黄硫化1）硫黄的反应向2）不饱和橡胶分子链的反应性3）无促进剂硫黄硫化胶的结构特点第三节有促进剂的硫黄硫化1）促进剂的分类2）各类促进剂的结构及作用特性3）硫化机理4）硫载体硫化5）促进剂的发展方向6）防焦剂第四节各种硫黄硫化体系1）普通硫黄硫化体系2）有效和半有效硫化体系3）高温快速硫化体系4）平衡硫化体系第五节非硫黄硫化体系1)过氧化物硫化体系2)金属氧化物硫化体系3)树脂、醌类衍生物和马来酰亚胺硫化体系4)链增长硫化5）辐射硫化第六节硫化胶的结构与性能之间的关系1）交联密度的表征2）交联密度对性能的影响3）交联键类型对性能的影响第三章补强与填充体系（8学时）第一节概述第二节炭黑的分类与命名第三节炭黑的结构1）炭黑的一次结构2）炭黑的二次结构3）炭黑结构度的测定第四节炭黑的基本性质1）炭黑的粒径2）炭黑的结构3）炭黑的表面形态4）炭黑的表面化学性质第五节炭黑对橡胶的补强1）结合橡胶2）影响炭黑对橡胶补强性的因素第六节炭黑对橡胶加工性能的影响1）包容橡胶2）炭黑对橡胶加工性能的影响第七节炭黑的补强机理第八节白炭黑的补强1）白炭黑的分类2）白炭黑的结构3）白炭黑对橡胶力学性能和加工性能的影响第九节短纤维的补强第四章橡胶的老化及防护（6学时）第一节概述1）老化的定义2）橡胶老化的表现3）橡胶老化的原因4）橡胶老化的防护第二节橡胶的热氧老化1）橡胶热氧老化的机理2）影响橡胶热氧老化的因素3）橡胶热氧老化的防护4）硫化胶的热氧老化第三节橡胶的臭氧老化1）橡胶臭氧老化的特点2）橡胶臭氧老化的机理3）影响橡胶臭氧老化的因素4）橡胶臭氧老化的防护第四节橡胶的疲劳老化1）橡胶疲劳老化的机理2）橡胶疲劳老化的防护第五节橡胶防老剂的分类与特性第六节永固性防老剂第五章橡胶的增塑体系（2学时）第六章其他配合体系（自学）第一节阻燃体系第二节发泡体系第三节粘合体系第四节着色体系第十一章生胶的塑炼工艺（4学时）第一节概述1）塑炼的定义2）塑炼的目的和要求第二节生胶塑炼的机理1）生胶增塑的方法2）影响生胶塑炼的因素第三节机械塑炼工艺1）开炼机塑炼及影响因素2）密炼机塑炼及影响因素3）螺杆塑炼机塑炼及影响因素4）塑炼后的补充加工5）可塑度的测定第十二章混炼工艺（4学时）第一节准备工艺1）原材料的检验与补充加工2）油膏和母炼胶的制造3）称量配合第二节混炼理论1）混炼胶结构2）炭黑的混炼过程3）混炼机理4）结合橡胶的作用5）表面活性剂的作用第三节混炼工艺1)开炼机混炼及影响因素2）密炼机混炼及影响因素3）混炼后的补充加工4）混炼胶的质量检验第十三章压延工艺（4学时）第一节压延原理1）压延时的受力分析2)滚筒的挠度与补偿3）最大供胶厚度4）压延的粘弹效应及影响因素5）压延效应及影响因素第二节压延工艺1）压延工艺准备2）压片3）贴合4）压型5）纺织物挂胶6）钢丝帘布的压延7）压延半成品的质量检验第十四章挤出工艺（4学时）第一节橡胶挤出机1）橡胶挤出机的分类2）橡胶挤出机的结构第二节挤出原理1）挤出机的喂料2）胶料在挤出机中的流动第三节挤出机的生产能力第四节口型设计第五节挤出工艺1）热喂料挤出工艺2）冷喂料挤出工艺3）胎面和内胎的挤出工艺第十五章硫化工艺（4学时）第一节正硫化及其测定方法第二节硫化条件的选取和确定第三节硫化方法1）硫化介质2）硫化方法第一章生胶本章主要参考资料∶1．橡胶工业手册，第一分册2．橡胶化学，王梦蛟译3．橡胶工业原材料国内外技术条件4．特种合成橡胶5．橡胶原材料选择指南6．橡胶工艺7．RubberTechnologyandManufacture第二章橡胶的硫化体系本章内容与基本要求∶1．了解橡胶硫化的发展概况，硫化过程中的性能变化；2．了解橡胶结构对硫化的影响及二烯烃类不饱和橡胶和硫磺的反应性3．掌握硫化的基本概念、硫化参数、正硫化的测定方法；4．掌握各种硫化体系所适应的橡胶，配合特点及硫化胶性能5．硫磺促进剂的作用机理和常用促进剂的作用特性；6．掌握硫磺、促进剂在传统硫化体系、有效硫化体系和半有效硫化体系中的配合原则和应用；7．掌握硫化胶结构与性能的关系以及温度、压力、时间这三要素在橡胶工业中的重要作用。本章主要参考资料∶1．橡胶化学与物理，朱敏主编2．橡胶工业手册，第二、三分册3．加硫と加硫调整4．RubberChemistry第三章橡胶的补强与填充体系本章内容与要求∶1．了解炭黑的制造、分类与命名2．掌握炭黑的构成3.掌握炭黑的物理性质及炭黑的粒径、比表面积、结构性的常用测试方法4．了解炭黑的化学性质5．掌握炭黑对橡胶的补强规律及对胶料工艺性能的影响6．深入了解炭黑对橡胶的补强机理7．掌握白炭黑对橡胶的补强8．了解短纤维对橡胶的补强9．掌握矿质填料的表面活化及偶联剂的偶联机理本章主要参考资料∶1．橡胶化学与物理，朱敏主编2．ScienceandTechnologyofRubber3．橡胶工业手册，第二分册4．炭黑对橡胶的补强，何立中编5．无机填料对橡胶的补强，何立中编6．炭黑，[法]J．B．道奈著，王梦蛟译7．弹性体的力学改性，朱玉俊编第四章橡胶的老化及防护本章内容与基本要求∶1．掌握橡胶烃及硫化胶的热氧老化、臭氧老化、疲劳老化机理与防护措施2．掌握常用橡胶防老剂的结构、作用特性及选用原则3．了解光氧老化机理及防护本章主要参考资料∶（1）化工部合成材料老化研究所编，高分子材料的老化与防老化（2）W.L.霍金斯著，吕世光译，聚合物的稳定化，北京：轻工业出版社（3）[苏]A.C.库兹明斯基等著，张隐西等译，弹性体制造、加工和应用的物理化学基础，北京：化学工业出版社，1983（4）朱敏，橡胶化学与物理，北京：化学工业出版社（5）钟世云，许乾慰，王公珊等，聚合物降解与稳定化，北京：化学工业出版社，2002第五章橡胶的增塑体系第二部分加工工艺后五章全面地阐述了塑料、混炼、压眼、牙处和硫化五个基本工艺过程的原理与实施方法。基本要求∶1.掌握塑炼、混炼、压延、压出、硫化等重点工艺过程的加工原理、工艺方法及质量控制方法；2．理解对过程的影响因素、常用胶