1、精選優質文檔-傾情為你奉上橡膠工藝學課程習題及答案一名詞解釋1橡膠 橡膠是一種有機高分子材料，能夠在大的變形下迅速恢復其形變，表現出高彈性；能夠被改性，有粘彈性。2格林強度 3冷流性 生膠或未硫化膠在停放過程中因為自身重量而產生流動的現象。4活性劑 配入橡膠后能增加促進劑活性，能減少促進劑用量或降低硫化反應溫度，縮短硫化時間的物質5促進劑的遲效性 6焦燒 加有硫化劑的混煉膠在加工或停放過程中產生的早期硫化現象。焦燒現象本質是硫化，膠料局部交聯7工藝正硫化時間 膠料從加入模具中受熱開始到轉矩達到M90所需要的時間。8硫化返原 又稱返硫，是膠料處于過硫化狀態，膠料的性能不斷下降的現象。9硫化效應

2、硫化強度與硫化時間的乘積，用E表示。10防老劑的對抗效應 防老劑（抗氧劑）并用后產生的防護效能低于參加并用的各抗氧劑單獨使用的防護效能之和11防老劑的協同效應 防老劑（抗氧劑）并用后的防護效能大于各抗氧劑單獨使用的效能之和，是一種正效應。12軟質炭黑 粒徑在40nm以上，補強性低的炭黑13硬質炭黑 粒徑在40nm以下補強性高的炭黑14結合橡膠 也稱為炭黑凝膠（bound- rubber），是指炭黑混煉膠中不能被它的良溶劑溶解的那部分橡膠。15 炭黑的二次結構 又稱為附聚體，凝聚體或次生結構，它是炭黑聚集體間以范德華力相互聚集形成的空間網狀結構，不牢固，在與橡膠混煉是易被碾壓粉碎成為聚集體。16

3、增塑劑 增塑劑又稱為軟化劑，是指能夠降低橡膠分子鏈間的作用力，改善加工工藝性能，并能提高膠料的物理機械性能，降低成本的一類低分子量化合物。17塑煉 塑煉是指通過機械應力、熱、氧或加入某些化學試劑等方式，使橡膠由強韌的高彈性狀態轉變為柔軟的塑性狀態的過程18壓延效應 壓延后膠片出現性能上的各項異性現象19. 抗氧指數 又稱塑性保持率，是指生膠在140×30min前后華萊士塑性值的比值，其大小反映生膠抗熱氧化斷鏈的能力。二填空1碳鏈橡膠中，不飽和橡膠有_ NR _、_SBR _、_ BR _、_ IR _， 飽和橡膠有_EPM _、_ EPDM _、_ IIR _、_ FPM _、_ A

4、CM _； 雜鏈橡膠有_ PU _、_ T _；元素有機橡膠包括_ MVQ _等。2通用合成橡膠包括_ SBR _、_ BR _、_ IR _、_ CR _、 _ EPR _、_ IIR _和_ NBR _。3天然橡膠中包含的非橡膠成分有_蛋白質_、_丙酮抽出物_、_少量灰分_、_水分_和_。4目前所有彈性體中，彈性最好的橡膠是_，比重最小的橡膠是_，耐磷酸酯油類的橡膠是_，氣密性最好的橡膠是_，氣透性最好的橡膠是_，耐壓減振性好的橡膠是_，廣泛用作膠粘劑的橡膠是_，具有生理惰性的橡膠是_，滯后損失、生熱大的橡膠是_，抗濕滑性差的橡膠是_，耐高低溫性最好的橡膠是_，耐磨性最好的橡膠是_。5NB

5、R根據丙烯腈的含量可分為_極高CAN含量_、_高CAN含量_、_中高CAN含量_、_中CAN含量_和_低CAN含量_五類。6根據廢橡膠的來源，再生膠可分為_、_和_。7促進劑按結構可分為_噻唑類_、_二硫代磷酸鹽類_、_秋蘭姆類_、_二硫代氨基甲酸鹽類_、_黃原酸鹽類_、_次磺酰胺類_、_硫脲類_、_醛胺類_和_九類；按 PH值可分為_酸性_、_中性_和_堿性_三類；按硫化速度可分為_慢速促進劑_、_中速促進劑_、_準速促進劑_、_超速促進劑_和_超超速促進劑_五類。8促進劑N-環己基-2-苯并噻唑次磺酰胺的英文縮寫_CZ_，結構式為_P54_，呈_性，_速級，_效性促進劑；二硫化二苯并噻唑的

6、英文縮寫為_DM_，結構式為_ P54_，呈 _酸性_性，_準_速級促進劑；四甲基二硫化秋蘭姆的英文縮寫為_TMTD_，結構式為_ P55_，呈_性，_速級促進劑。9硫化的本質是_化學交聯_。10平衡硫化體系具有優良的_耐熱老化_性能和_耐疲勞_性能。11交聯效率參數E越大，交聯效率越_。12NR熱氧老化后表觀表現為_變軟發粘_，BR熱氧老化后表現為 _變硬發脆_。13鏈終止型防老劑根據其作用方式可分為_加工反應型_、_防老劑與橡膠單體共聚型_和_高分子量防老劑_三類;胺類和酚類防老劑屬于_加工反應型_。14當防老劑并用時，可產生_對抗_、_加和_和協同效應，根據產生協同效應的機理不同，又可分

7、為_雜協同效應_和_均協同效應_兩類。15填料的活性越高，橡膠的耐疲勞老化性越_。16非遷移性防老劑與一般防老劑相比，主要是具有_性、_性和_性。17爐法炭黑的表面粗糙度比槽法炭黑_小_，其表面含氧基團比槽法炭黑_少_，呈_堿_性，會使膠料的焦燒時間_。18炭黑的結構度越高，形成的包容橡膠越_多_，膠料的粘度越_高_，壓出性能_越好_，混煉的吃粉速度_慢_，在膠料中的分散性越_日益_。19炭黑的粒徑越小，混煉的吃粉速度越_慢_，在膠料中的分散性越_難_；炭黑的粒徑越_小_，粒徑分布越_，對橡膠的補強性越高。20根據制法不同，白炭黑分為_氣相法_白炭黑和_沉淀法_白炭黑；測定表明，白炭黑表面只有

8、_硅氧烷基和羥_基存在。21吸留橡膠生成量的多少與炭黑的_結構_有關，而混煉時結合橡膠生成量的多少與炭黑的_比表面積_有關。22膠料中填充炭黑會使其電阻率下降,炭黑的粒徑越_小_、結構度越_高_、表面揮發分_大_、炭黑用量_大_,電阻率越低。23生膠塑煉前的準備工作包括_選膠_、_烘膠_和_切膠_處理過程。24當橡膠的門尼粘度為_ _時可不用塑煉。25低溫機械塑煉過程中，橡膠的分子量分布逐漸變_窄_(窄或寬)。26氧在橡膠的機械塑煉過程中起著_使生成的大分子自由基穩定_和_引起大分子氧化裂解_的雙重作用，其中在低溫下，氧和橡膠分子的化學活潑性均較低，氧主要起_穩定_作用，而在高溫下氧起_裂解_

9、作用。27根據增塑機理不同，可以將化學塑解劑分為三種類型_自由基受體型_、_引發型_和_混合型_；在低溫塑煉時使用的苯醌和偶氮苯屬于_自由基受體型_增塑劑，又叫_鏈終止_塑解劑，在高溫下使用的過氧化苯甲酰、偶氮二異丁腈屬于_引發_型化學塑解劑。28密煉機塑煉NR時，其排膠溫度一般控制在_50-60_范圍，快速密煉機塑煉，排膠溫度可能達到_140_，SBR用密煉機塑煉時，排膠溫度應控制在_130_以下，否則產生_凝膠_，反而使可塑度降低。29開煉機混煉時應最后添加的配合劑是_硫化劑_，目的是_。30開煉機混煉時前后輥溫度應保持_5-10度_溫差，NR易包_熱_輥，多數合成橡膠易包_冷_輥，因合成

10、橡膠混煉時生熱量比NR多，故混煉時的兩輥溫度均應比NR_低_。31壓延時膠料只沿著輥筒的_流動，沒有軸向流動，因此屬于_ 流動狀態。32膠片壓延工藝可分為_壓片_、_貼合_和_壓型_；紡織物掛膠藝可分為_浸膠漿_、_簾布貼膠_和_帆布擦膠_。33為減小撓度對壓延半成品寬度方向上厚度不均勻的影響,通常采用三種補償方法,即_凹凸系數法_、_輥筒軸交叉法_和輥筒預彎曲法。34壓延和壓出時膠料均需熱煉，熱煉包括粗煉和細煉兩個階段，粗煉的目的是_使膠料變軟，獲得熱流動性，細煉的目的是_補充混煉均勻，獲得必要的熱可塑性_。35根據膠料在單螺桿中的運動情況，可將螺桿的工作部分分為喂料_喂料段_、_壓縮段_和

11、_擠出段_三段。三簡答題：1簡述天然橡膠的化學結構及其特性。答：NR鏈烯烴的特點： ，NR中有雙鍵，能夠與自由基、氧、過氧化物、紫外光及自由基抑制劑反應。NR中有甲基（供電基），使雙鍵的電子云密度增加，-H的活性大，使NR更易反應（易老化、硫化速度快）。2回答問題并解釋原因 SBR與NR相比，哪一種更耐熱氧老化?答：SBR（丁苯橡膠）， EPDM與IIR相比，哪一種更耐臭氧老化? 答：EPDM（乙丙橡膠）， NBR與CR相比，哪一種更耐石油類油類? 答：NBR（丁腈橡膠）， CR與BR相比，哪一種更耐臭氧老化? 答：CR（氯丁橡膠），BR與NR相比，哪一種冷流性大? 哪一種回彈性大?答：BR冷

12、流性、回彈性較大，3根據用途選擇一種適當的橡膠 制造水胎或硫化膠囊 制造內胎（丁基橡膠） 制造耐230在石油介質中連續工作的密封件（氟橡膠） 具有一定阻燃性、機械強度較高、耐酸堿的運輸帶覆蓋膠（氯丁橡膠）4鑒別橡膠兩包生膠標識模糊，已知其中一包是SBR-1502，另一包是BR-DJ9000, 試選擇一種方法，將其準確地區分開來。有兩塊外觀均為黑色的混煉膠，已知其一是摻有少許炭黑的CR，另一塊是摻有少許炭黑的BR膠，試至少用兩種最簡單(不用任何儀器)的方法，將它們分辨開來。5試從化學結構上說明IIR（丁基橡膠）為何具有優良的耐老化和耐氣透性?硅橡膠為何耐高溫? 答：對于丁基橡膠，可以看出分子主鏈

13、周圍有密集的側甲基，且無極性基團和活性基團。異戊二烯的數量相當于主鏈上每100個碳原子才有一個雙鍵（單個存在），可近似看作飽和橡膠，所以它耐老化，透氣性好。對于硅橡膠來說，硅橡膠是分子主鏈中為SiO無機結構，熱穩定性好，因此耐高溫。6為什么丁苯膠的硫化速度比天然膠慢? 7什么是再生膠?橡膠再生過程的實質是什么?再生膠有何用途?答：再生膠的定義：由廢舊橡膠制品和硫化膠的邊角廢料、經粉碎、脫硫等加工處理制得的具有塑性和粘性的材料。實質：橡膠的再生是廢膠在增塑劑（軟化劑和活化劑）、氧、熱和機械剪切的綜合作用下，部分分子鏈和交聯點發生斷裂的過程。應用：（1）在輪胎工業中，再生膠主要用于制造墊帶，另外也

14、可用于外胎中的鋼絲膠、三角膠條以及小型輪胎、力車胎中等。（2）在工業用橡膠制品中也有應用，如膠管、膠板等橡膠制品中。8硫化劑的作用是什么? 焦燒現象產生的原因有哪些？如何預防焦燒現象？答：硫化的本質是橡膠線型大分子網絡化，硫化劑會與橡膠反應生成交聯鍵，使之成為三維網狀結構。焦燒現象產生的原因有（1）促進劑選用不當（內因）（2）加工溫度過高（3）冷卻不充分（4）加工時間過長（5）配合劑分散不均勻。預防焦燒現象的措施：（1）使用遲效性促進劑，如次磺酰胺類促進劑（2）控制加工溫度不要過高；冷卻充分才折疊停放（3）在保證配合劑分散的情況下，盡可能縮短加工時間（4）使用防焦劑（scorch retard

15、er）如CTP 。9噴霜產生的原因是什么?為避免噴霜應采取哪些措施?答：混煉膠產生噴霜的原因：配合劑與橡膠的相容性差、配合劑用量過多、加工溫度過高，時間過長、停放時降溫過快，溫度過低、配合劑分散不均勻。硫化膠產生噴霜的原因：與橡膠相容性差的防老劑或促進劑用量多了、膠料硫化不熟，欠硫、使用溫度過高，貯存溫度過低、膠料過硫，產生返原。減輕噴霜的措施：低溫煉膠、使用不溶性硫黃、用硫載體取代部分硫黃、適當提高混煉膠的停放溫度（2530 ）、采用促進劑或防老劑并用，減少單一品種的用量、膠料中添加能夠溶解硫黃的增塑劑如煤焦油、古馬隆樹脂、使用防噴劑（blooming inhibitor）。10CR（氯丁橡

16、膠）適用的硫化劑是什么?為什么不用硫磺硫化?答：過氧化物。與硫磺硫化的硫化膠相比，過氧化物硫化膠的網絡結構中的交聯鍵為C-C鍵，鍵能高，熱、化學穩定性高，具有優異的抗熱氧老化性能，且無硫化返原現象，故而不用硫磺硫化。11促進劑DM、TMTD 、NOBS、D 、DZ、CZ在天然橡膠中的抗硫化返原能力的順序如何?答：DM>NOBS>TMTD>DZ>CZ>D 12已知有下列交聯網絡，請你說出與其相對應的硫化體系 -C-C- -C-O-C- -C-S1-C-和-C-S2-C- -C-S1-C-、-C-S2-C-和-C-SX-C-(其中以多硫交聯鍵為主) -C-S1-C-、

17、-C-S2-C-和-C-SX-C-(其中以單硫鍵和雙硫鍵為主)答：依次是：過氧化物硫化體系、酚醛樹脂硫化體系、有效硫化體系、傳統硫化體系、半有效硫化體系13什么是傳統硫化體系、有效硫化體系和半有效硫化體系?傳統硫磺硫化體系是指二烯類橡膠的通常硫磺用量范圍的硫化體系，可制得軟質高彈性硫化膠，配合方式：硫黃和促進劑用量為通常用量。有效硫化體系是在傳統硫化體系的基礎上改變了硫促進劑的比例，配合得到的硫化膠網絡中單鍵和雙鍵的含量占90%以上，網絡具有極少主鏈改性，硫磺的利用率很高。半有效硫化體系是一種促進劑和硫磺的用量介于以上兩種之間，所得硫化膠即具有適量的多硫鍵，又有適量的單、雙硫交聯鍵，使其具有較

18、好的動態性能，又有中等的耐熱氧老化性能的硫化體系。14試說明NR中不同硫磺用量和促進劑用量對硫化體系類型、交聯結構及硫化膠性能的影響。答：NR的普通硫磺硫化體系，促進劑0.5-0.6份，硫磺2.5份，所得硫化膠網絡70%以上為多硫交聯鍵，硫化膠具有良好的初始疲勞性能，室溫下有優良的動靜態性能，但不耐熱氧老化。高促低硫（促進劑3-5份，硫化劑0.3-0.5份）或無硫，為有效硫化體系，交聯結構中單、雙硫鍵占90%，硫化橡膠有較高的抗熱氧老化性能，但起始動態疲勞性差。促進劑、硫磺用量介于以上兩種之間，為半有效硫化體系，交聯結構中多硫鍵與單雙硫鍵相當，硫化膠有較好的動態性能，又有中等程度的耐熱氧老化性

19、能。促進劑與硫等物質的量，為平衡硫化體系，交聯結構有單硫、多硫、雙硫，硫化膠有優良的耐熱老化性和耐疲勞性。15引起橡膠老化的內因、外因有哪些? 答：內因有橡膠分子鏈結構（雙鍵、a-H）、橡膠內金屬離子、橡膠中的配合劑 ；外因有物理因素（熱、光、電、應力、應變、輻射、水）、化學因素（O2、O3、SO2、H2S、酸、堿、金屬離子）、生物因素（微生物（細菌、酶）、昆蟲（白蟻）16為什么IR（異戊橡膠）、NR（天然橡膠）熱氧老化后變軟，BR（順丁橡膠）、SBR（丁苯橡膠）和NBR（丁腈橡膠）熱氧老化后變硬?答：17不飽和碳鏈橡膠的吸氧曲線是什么形狀的?曲線可分為幾個階段?每個階段各有何特點?根據下圖三

20、種橡膠吸氧動力學曲線判斷它們的耐熱氧化的順序。 吸 a 氧 b 量 c 試驗時間，小時答：不飽和碳鏈橡膠的吸氧曲線呈S型，可分為三個階段。第一階段吸氧量小，吸氧速度基本恒定，此階段橡膠性能雖有所下降但不顯著，是橡膠的使用期。第二階段是自動催化氧化階段，吸氧速度急劇增大，在此段后期，橡膠已深度氧化變質，喪失使用價值。第三階段是氧化反應結束階段，吸氧速度先變慢后趨于恒速最后降至零，氧化反應結束。判斷順序：？18橡膠臭氧老化的物理防護方法有幾種?答：四種，分別是橡膠并用、橡塑共混、表面涂層、加抗臭氧蠟。19試分析輪胎的胎側在使用過程中發生的老化形式，根據所發生的老化形式應選用何種防老劑?20炭黑的粒

21、徑、結構度、表面活性及表面含氧基團對膠料的混煉、加工工藝性能和焦燒性有何影響?答：對于混煉，粒徑：粒徑小，吃料慢，難分散，生熱高，黏度高；結構：結構高，吃料慢，易分散，生熱高，黏度高；活性：活性高，生熱高，黏度高，對吃料、分散影響不顯著。對于加工工藝（壓延、擠出），炭黑粒徑小、結構度高、用量大，壓延擠出半成品表面光滑，收縮率低，壓出速度快。對于焦燒性，炭黑表面含氧基團多，pH值低，硫化速度慢；炭黑粒徑小，結構高，易焦燒，硫化速度快。21炭黑聚集體表面有什么基團?炭黑的PH值與表面基團有什么關系?答：炭黑表面上有自由基、氫、含氧基團（羥基、羧基、內酯基、醌基）。炭黑的PH值與表面的含氧基團有關，

22、含氧基團含量高，PH值低，反之亦然。22什么是結合橡膠?結合橡膠形成的途徑有哪些?哪些因素影響結合橡膠的生成量?答：結合橡膠，也稱為炭黑凝膠（bound- rubber），是指炭黑混煉膠中不能被它的良溶劑溶解的那部分橡膠。形成途徑有兩個，一是化學吸附，二是物理吸附。影響結合橡膠的因素炭黑的因素，炭黑的比表面積（比表面積增大，結合橡膠增加）、混煉薄通次數、溫度（溫度升高結合膠量升高）、橡膠性質（不飽和度高，分子量大的橡膠生成的結合膠多）、陳化時間（時間增加，結合膠量增加，約一周后趨于平衡）。23干法白炭黑的粒徑大小和硬質炭黑相近，為何其補強性較差?答：其與干法白炭黑的結構有關。干法白炭黑內部除三

23、維結構的二氧化硅外，還殘存有較多的二維結構，致使分子間排列較為疏松，有很多毛細結構，易吸濕，降低了補強性。24什么叫壓延效應?它對制品性能有何影響?如何消除壓延效應?答：壓延效應是指壓延后膠片出現性能上的各項異性的現象。對性能的影響：？消除辦法：提高壓延溫度和半成品停放溫度、減慢壓延速度、適當提高膠料可塑度、將膠料調轉方向、使用各向同性的填料25什么叫貼膠、壓力貼膠和擦膠?答：貼膠即膠片貼合，是指將兩層以上的膠片貼合在一起的壓延作業，用于制造厚度大、質量高的膠片。壓力貼膠，又稱半擦膠，通常用三輥壓延機加工，操作方法與貼膠相同，只是膠布表面的的附膠層厚度比貼膠法的稍低，對操作技術要求較高。擦膠，

24、是利用壓延機輥筒速比的搓擦擠壓作用增加膠料對織物滲透與結合力的掛膠方法，適用于未經浸漬處理的結構緊密型紡織物。26什么叫擠出口型膨脹?其產生的原因何在?主要影響因素有哪些？為了減輕口型膨脹可采用的措施有哪些？答：所謂擠出口型膨脹，指壓出后膠料斷面尺寸大于口型尺寸的現象。產生的原因：膠料流過口型時，同時經歷粘性流動和彈性變形。由于入口效應，在流動方向上形成速度梯度（拉伸彈性變形）。拉伸變形來不及恢復，壓出后由于口型壁的擠壓力消失，由于橡膠的彈性記憶效應，使膠料沿擠出方向收縮，徑向膨脹。壓出膨脹量主要取決于膠料流動時可恢復變形量和松弛時間的長短。影響因素： （1）口型結構：口型形狀、口型（板厚度）

25、壁長度；（2）工藝因素：機頭、口型溫度、壓出速度等；（3）配方因素：生膠和配合劑的種類、用量、膠料可塑性等。減輕口型膨脹的措施：膠料方面，適當降低含膠率（增加填料用量）、適當降低膠料的黏度（增加增塑劑用量、使用分散劑、潤滑劑、塑煉、混煉、熱煉）、適當提高膠料溫度（熱煉）；擠出工藝方面，適當減小擠出速度、適當提高機頭和口型的溫度；設備方面，適當增加口型板的厚度、增加機頭和口型內壁光滑程度、機頭和口型尺寸與螺桿尺寸匹配27橡膠的硫化過程可分為哪幾個階段?試以硫化歷程來加以說明。答：從化學反應角度看，第一階段：誘導期，各組分相互作用，生成有側基的橡膠大分子。第二階段：交聯反應，帶有側基的橡膠大分子與橡膠大分子發生交聯反應。第三階段：網絡熟化階段，交聯鍵發生短化、重排、裂解，趨于穩定。從宏觀角度看，分為焦燒階段、熱硫化階段、平坦