《聚合物成型原理与工艺》课程授课教案（讲稿）第三编 橡胶加工 第八章 胶料的组成及配合

第八章胶料的组成及配合一、本章基本内容：（1）天然胶及合成胶的来源、结构及性能；（2）开炼机及密炼机的塑炼原理及工艺：（3）压延原理；（4）挤出过程原理：橡胶制品的挤出工艺（5）橡胶注射成型原理及工艺过程；（6）硫化四个阶段的特征；二、 学习目的与要求：1、橡胶用配合剂的种类与主要作用2、开炼机及密炼机的混炼原理及工艺3、胶片压延、纺织物卦胶及钢丝帘布的压延工艺4、橡胶注射过程行为特征5、正确选择硫化条件的方法：各种硫化方法三、本章重点、难点：重点：（1）重点：天然胶及合成胶的结构及性能（2）难点：橡胶用配合剂的种类与主要作用1、掌握天然胶及合成胶的来源、结构及性能2、了解再生胶及硫化胶粉的制备方法及性能3、了解常用塑料树脂的种类、特性和用途4、掌握橡胶用配合剂的种类与主要作用5、了解塑料添加剂的种类及主要作用课时：2

第八章 胶料的组成及配合 一、本章基本内容： （1）天然胶及合成胶的来源、结构及性能； （2）开炼机及密炼机的塑炼原理及工艺； （3）压延原理； （4）挤出过程原理；橡胶制品的挤出工艺 （5）橡胶注射成型原理及工艺过程； （6）硫化四个阶段的特征； 二、学习目的与要求: 1、橡胶用配合剂的种类与主要作用 2、开炼机及密炼机的混炼原理及工艺 3、胶片压延、纺织物卦胶及钢丝帘布的压延工艺 4、橡胶注射过程行为特征 5、正确选择硫化条件的方法；各种硫化方法 三、本章重点、难点： 重点：（1）重点：天然胶及合成胶的结构及性能 （2）难点：橡胶用配合剂的种类与主要作用 1、 掌握天然胶及合成胶的来源、结构及性能 2、 了解再生胶及硫化胶粉的制备方法及性能 3、 了解常用塑料树脂的种类、特性和用途 4、 掌握橡胶用配合剂的种类与主要作用 5、 了解塑料添加剂的种类及主要作用 课时：2

第一节橡胶一天然胶两种排列：顺式一1，4与反式-1，4前者以三叶橡胶为代表，弹性后者马来胶，室温下硬固状态，50℃软化，硬天然橡胶的性质无一定熔点，加热软化，140℃熔融，200℃分解，温度降低逐渐变硬，-70℃时变成脆性物质。加热到常温，可恢复原状。易溶于汽油、苯、二硫化碳及卤代烃不溶于乙醇、丙酮、乙酸乙酯等极性溶剂容易加成、取代、氧化、交联等化学反应弹性伸长率1000%，高机械强度，自补性良好：耐屈挠性、透气性、电性能都很好。二、合成胶通用制轮胎及其它常用橡胶制品等如丁苯、顺丁、氯丁、丁基、聚异戊二烯、乙丙、丁睛等特种具有耐寒、耐热、耐臭氧、耐油等特殊性能，如丁基胶、三元乙丙、氯磺化聚乙烯、氯化聚乙烯、聚氨基甲酸酯以及硅橡胶、氟橡胶、丙烯酸酯橡胶、氯醇胶、聚硫橡胶等上述胶又可分为饱和胶和不饱和胶；极性胶和非极性胶。性能与结构因素有关：橡胶大分子链的组成、链的规整性、立体构型、分子量和分子量分布等。聚丁二烯顺式结构多，物理机械性能好，某些性能超过天然胶。降低顺式含量，其低温性能改善，但加工工艺性能、机械强度、耐磨性、弹性和伸长率等变坏。反式成分多，结晶倾向大，并出现塑料的性质。丁苯胶（顺式、反式、无规或嵌段）乳液聚合丁苯：低温丁苯，高温丁苯溶液聚合丁苯：无规型分子量分布较窄，适于填充大量碳黑和油，硫化胶具有良好的弹性和耐低温性，永久变形小。部分嵌段型也具有较好的低温性能，但强度较低，永久变形大，具有热塑性，需在较高温度下塑炼，加工性能好；嵌段型热塑性弹性体，有较高的抗张强度，较大的伸长率，较好的低温性能和耐磨性，但耐热和耐溶剂性差（分子量大小、各组分的比例一般合成胶的一些性能优于天然胶，但综合性能仍不及天然胶（措施：并用）氯丁橡胶和丁睛橡胶（极性）耐油性、耐热性、耐化学腐蚀性好，氯丁胶还具有很好的粘着性、耐臭氧性和耐候性

第一节 橡胶 一 天然胶 两种排列：顺式－1，4 与反式－1，4 前者以三叶橡胶为代表，弹性 后者马来胶，室温下硬固状态，50℃软化，硬 天然橡胶的性质 无一定熔点，加热软化，140℃熔融，200℃分解，温度降低逐渐变硬，-70℃时变成脆性物 质。加热到常温，可恢复原状。 易溶于汽油、苯、二硫化碳及卤代烃 不溶于乙醇、丙酮、乙酸乙酯等极性溶剂 容易加成、取代、氧化、交联等化学反应 弹性伸长率 1000％，高机械强度，自补性良好；耐屈挠性、透气性、电性能都很好。 二、合成胶 通用 制轮胎及其它常用橡胶制品等如丁苯、顺丁、氯丁、丁基、聚异戊二烯、乙丙、丁腈 等 特种 具有耐寒、耐热、耐臭氧、耐油等特殊性能，如丁基胶、三元乙丙、氯磺化聚乙烯、 氯化聚乙烯、聚氨基甲酸酯以及硅橡胶、氟橡胶、丙烯酸酯橡胶、氯醇胶、聚硫橡胶等 上述胶又可分为饱和胶和不饱和胶；极性胶和非极性胶。 性能与结构因素有关：橡胶大分子链的组成、链的规整性、立体构型、分子量和分子量分布 等。 聚丁二烯 顺式结构多，物理机械性能好，某些性能超过天然胶。降低顺式含量，其低温性能改善，但 加工工艺性能、机械强度、耐磨性、弹性和伸长率等变坏。反式成分多，结晶倾向大，并出 现塑料的性质。 丁苯胶（顺式、反式、无规或嵌段） 乳液聚合丁苯：低温丁苯，高温丁苯 溶液聚合丁苯： 无规型 分子量分布较窄，适于填充大量碳黑和油，硫化胶具有良好的弹性和耐低温性，永 久变形小。 部分嵌段型 也具有较好的低温性能，但强度较低，永久变形大，具有热塑性，需在较高温 度下塑炼，加工性能好； 嵌段型 热塑性弹性体，有较高的抗张强度，较大的伸长率，较好的低温性能和耐磨性，但 耐热和耐溶剂性差（分子量大小、各组分的比例 一般合成胶的一些性能优于天然胶，但综合性能仍不及天然胶（措施：并用） 氯丁橡胶和丁腈橡胶（极性） 耐油性、耐热性、耐化学腐蚀性好，氯丁胶还具有很好的粘着性、耐臭氧性和耐候性

第二节配合剂一、硫化剂硫黄、一氯化硫、硒、及其氯化物、硝基化合物、重氮化合物、有机过氧化物以及某些金属（锌、铅、镉、镁）的氧化物硫黄Sa-(94.5℃)SB-（120℃)S^-(160℃)Sμ-（444.6℃)S8-（1000℃）S2由于硫磺在Su形态化学活性最大，硫化最佳温度：120-160℃软质胶料1-4份，半硬质胶料10份左右，硬质胶料30-50份考虑硫黄在生胶中的溶解、扩散和结晶作用（喷硫：低温短时间混炼，使硫黄在胶料中均匀分散。加入再生胶、瓦斯碳黑、软化剂等能增加硫黄的溶解度，加入吸附硫黄的配合剂也可抑制胶料的喷硫二、硫化促进剂无机类如氧化铅、氧化镁等已淘汰。有机类2-硫醇基苯并噻唑（促进剂M）二硫化二苯并噻唑（促进剂DM）二硫化四甲基秋兰姆（促进剂TMTD，促进剂TT）亚磺酰胺类促进剂要求：有较高的活性，硫化平坦线长，硫化的临界温度较高，对橡胶的老化性能及物理机械性能不产生恶化作用）三、防老剂物理防老剂石蜡、微晶蜡（溶解度较少）1-3份化学防老剂酚类无污染性，但防老性较差，主要用于浅色和透明制品胺类有污染性，主要用于黑色和深色制品终止橡胶的自催化性游离基断链反应要求：防老效果好，尽量不干扰硫化体系，不产生污染和无毒。并用某些胶如硬质胶、饱和胶和低不饱和胶可不使用防老剂四、增塑剂物理增塑剂（软化剂）使橡胶溶胀，包括硬脂酸、油酸、松焦油、三线油、六线油化学增塑剂（塑解剂）加速橡胶分子在塑炼时的断链作用，还起着游离基接受体的作用，因此在缺氧和低温情况下同样起作用，包括含硫化合物，如噻唑类、胍类促进剂、硫酚、亚硝基化合物要求：根据生胶结构来确定，极性相对应，凝固点应低手橡胶的玻璃化温度，且差值愈大愈好，此外还应考虑制品的性能和成本。五、填充剂补强填充剂（补强剂）炭黑、白炭黑、碳酸镁、活性碳酸钙、活性陶土、古马隆树脂、松香树脂、苯乙烯树脂、酚醛树脂、木质素等

第二节 配合剂 一、硫化剂 硫黄、一氯化硫、硒、及其氯化物、硝基化合物、重氮化合物、有机过氧化物以及某些金属 （锌、铅、镉、镁）的氧化物 硫黄 Sα –(94.5℃）Sβ –（120℃）Sλ –（160℃）Sμ –（444.6℃）S8 -（1000℃）S2 由于硫磺在 Sμ 形态化学活性最大，硫化最佳温度：120-160℃ 软质胶料 1-4 份，半硬质胶料 10 份左右，硬质胶料 30-50 份 考虑硫黄在生胶中的溶解、扩散和结晶作用（喷硫：低温短时间混炼，使硫黄在胶料中均匀 分散。加入再生胶、瓦斯碳黑、软化剂等能增加硫黄的溶解度，加入吸附硫黄的配合剂也可 抑制胶料的喷硫 二、硫化促进剂 无机类如氧化铅、氧化镁等已淘汰。 有机类 2-硫醇基苯并噻唑（促进剂 M） 二硫化二苯并噻唑（促进剂 DM） 二硫化四甲基秋兰姆（促进剂 TMTD，促进剂 TT） 亚磺酰胺类促进剂 要求：有较高的活性，硫化平坦线长，硫化的临界温度较高，对橡胶的老化性能及物理机械 性能不产生恶化作用） 三、防老剂 物理防老剂 石蜡、微晶蜡（溶解度较少）1-3 份 化学防老剂 酚类 无污染性，但防老性较差，主要用于浅色和透明制品 胺类 有污染性，主要用于黑色和深色制品 终止橡胶的自催化性游离基断链反应 要求：防老效果好，尽量不干扰硫化体系，不产生污染和无毒。 并用 某些胶如硬质胶、饱和胶和低不饱和胶可不使用防老剂 四、增塑剂 物理增塑剂（软化剂） 使橡胶溶胀，包括硬脂酸、油酸、松焦油、三线油、六线油 化学增塑剂（塑解剂） 加速橡胶分子在塑炼时的断链作用，还起着游离基接受体的作用，因此在缺氧和低温情况下 同样起作用，包括含硫化合物，如噻唑类、胍类促进剂、硫酚、亚硝基化合物 要求：根据生胶结构来确定，极性相对应，凝固点应低于橡胶的玻璃化温度，且差值愈大愈 好，此外还应考虑制品的性能和成本。 五、填充剂 补强填充剂（补强剂） 炭黑、白炭黑、碳酸镁、活性碳酸钙、活性陶土、古马隆树脂、松香树脂、苯乙烯树脂、酚 醛树脂、木质素等

惰性填充剂 (增容剂）硫酸钡，滑石粉、云母粉等炭黑的补强表面活性，可与橡胶相结合。一种物理吸附，一种化学吸附，炭黑的不均匀性，有些活性很大的活化点，特点是吸附的分子链容易在炭黑表面上滑动，但不易和炭黑脱离，两个效应其一能吸收外力冲击，对外力引起的摩擦或滞后形变起缓冲作用：其二使应力分布均匀。影响因素：炭黑的种类、用量、粒径和结构炭黑结构的区分：吸油值，结构愈高则愈易分散，压出性能好。此外对硫化胶的性能也有一定影响，结构高的导电性能、硬度和定伸强度都大，绝缘性能差。其耗量占40-50%，不仅提高强度，而且改进工艺性能，赋予制品耐磨耗、耐撕裂、耐热、耐寒、耐油等多种性能第三节配方设计基本概念轮胎厂常用标准配方130种，非轮胎制品200-1000统计配方方法配方组分类别：五个系统主体原料：生胶、再生胶硫化系统硫化剂、促进剂、促进剂的活性剂、促进剂的延迟剂（防焦剂）操作系统增塑剂（化学物理）成本系统增容剂性能系统补强剂、防老剂、着色剂、发泡剂、芳香剂、增硬剂一、配方种类基础配方专供研究或鉴定新胶种，新配合剂用的。配方组分的比例采用传统的使用量，以便对比，并要求尽可能简单。生胶：100金属氧化物：1-10硫黄：0.5-3.5有机酸：0.5-2.0促进剂：0.5-1.5防老剂：0.25-1.5性能配方为了达到某种特性要求而进行，目的是为了满足产品性能的要求以及工艺上的要求，提高某方面的特性及探讨新的特性配方剂等生产配方在前两种研究基础上，结合生产实际条件所作的实用投产配方。一般生胶为100重量份二、配方设计的原则首先了解制品的使用条件，并考虑制品的质量，使用寿命及物理机械性能。其次了解对使用的生胶和配合剂的性质以及各种配合剂的相互间的关系，新型原材料对其质量，等级情况要有分析和实验结果：第三原材料的使用必须立足于国内，因地制宜。最后制定配方时，必须考虑到设备的特点和制造工艺上的方便，尽量降低成本，降低原材料消耗。三、配方设计的程序首先确定胶料的技术要求，明确产品的技术要求。包括：产品用途、使用部位及应起的作用；产品具体使用条件（工作温度范围、工作压力、工作周期、频率及使用寿命）胶料的工艺性能；各项性能指标等。编制设计方案，制定出基本试验配方和变量试验范围，应考虑原材料的选择和性能试验项目的确定进行试验和整理资料选取最佳配方，通过在实验室进行的基本配方和变量实验，进行取舍并选出综合平衡性能最

惰性填充剂（增容剂） 硫酸钡，滑石粉、云母粉等 炭黑的补强 表面活性，可与橡胶相结合。一种物理吸附，一种化学吸附，炭黑的不均匀性，有些活性很 大的活化点，特点是吸附的分子链容易在炭黑表面上滑动，但不易和炭黑脱离，两个效应， 其一能吸收外力冲击，对外力引起的摩擦或滞后形变起缓冲作用；其二使应力分布均匀。 影响因素：炭黑的种类、用量、粒径和结构 炭黑结构的区分：吸油值，结构愈高则愈易分散，压出性能好。此外对硫化胶的性能也有一 定影响，结构高的导电性能、硬度和定伸强度都大，绝缘性能差。 其耗量占 40-50％，不仅提高强度，而且改进工艺性能，赋予制品耐磨耗、耐撕裂、耐热、 耐寒、耐油等多种性能 第三节 配方设计基本概念 轮胎厂常用标准配方 130 种，非轮胎制品 200-1000 统计配方方法 配方组分类别：五个系统 主体原料：生胶、再生胶 硫化系统 硫化剂、促进剂、促进剂的活性剂、促进剂的延迟剂（防焦剂） 操作系统 增塑剂（化学 物理） 成本系统 增容剂 性能系统 补强剂、防老剂、着色剂、发泡剂、芳香剂、增硬剂 一、配方种类 基础配方 专供研究或鉴定新胶种，新配合剂用的。配方组分的比例采用传统的使用量，以 便对比，并要求尽可能简单。 生胶：100 金属氧化物：1-10 硫黄：0.5-3.5 有机酸：0.5-2.0 促进剂：0.5-1.5 防老剂：0.25-1.5 性能配方 为了达到某种特性要求而进行，目的是为了满足产品性能的要求以及工艺上的要 求，提高某方面的特性及探讨新的特性配方剂等 生产配方 在前两种研究基础上，结合生产实际条件所作的实用投产配方。 一般生胶为 100 重量份 二、配方设计的原则 首先了解制品的使用条件，并考虑制品的质量，使用寿命及物理机械性能。其次了解对使用 的生胶和配合剂的性质以及各种配合剂的相互间的关系，新型原材料对其质量，等级情况要 有分析和实验结果；第三原材料的使用必须立足于国内，因地制宜。最后制定配方时，必须 考虑到设备的特点和制造工艺上的方便，尽量降低成本，降低原材料消耗。 三、配方设计的程序 首先确定胶料的技术要求，明确产品的技术要求。包括：产品用途、使用部位及应起的作用； 产品具体使用条件（工作温度范围、工作压力、工作周期、频率及使用寿命）胶料的工艺性 能；各项性能指标等。 编制设计方案，制定出基本试验配方和变量试验范围，应考虑原材料的选择和性能试验项目 的确定 进行试验和整理资料 选取最佳配方，通过在实验室进行的基本配方和变量实验，进行取舍并选出综合平衡性能最

好的配方复试和扩大中试确定生产配方。包括组分、用量、胶料质量指标、工艺条件（主要指塑、混炼条件、硫化条件）及检验方法等整套资料。确定配方组分与用量的程序确定项目考虑事项生胶类别根据主要性能指标确定主体材料（单用或并用）及含胶率根据生胶的类型和品种、施工要确定硫化系统求（加热硫化或冷硫化）及特性要求来确定确定胶料的比重并确定补强剂、胶料性能及成本要求增容剂品种和用量确定增塑剂品种与用量胶种及加工条件确定防老剂品种与用量根据产品使用环境的条件确定其它专用配合剂（着色、发根据产品的特性要求泡）的品种与用量第九章胶料的加工第一节胶料的加工性能生胶或胶料的流动性质是整个橡胶加工过程中最重要的基本性质。塑炼、混炼、压延、压出、铸模都是通过胶料的流动来实现的，故橡胶的加工性能主要是橡胶的流动性。影响橡胶流动性质的三个因素粘度、弹性记忆、断裂特性（平均分子量，分子量分布和长支链支化）一、粘度橡胶粘度大，可塑性小；橡胶粘度小，可塑性大可塑性过大：不易混炼，压延粘辊，胶料粘着力小，成品机械性低可塑性过小：混炼不均，压延布料掉皮，压模花纹棱角不明，胶片粗糙，收缩大。分子量分布宽，可塑性分布不均，加工性能也不好1、橡胶加工的流动速率U1）流动速度增大，T增大，增大，na减小，流动性好，不易焦烧，故在橡胶加工一般都采用高剪切、高流速

好的配方 复试和扩大中试 确定生产配方。包括组分、用量、胶料质量指标、工艺条件（主要指塑、混炼条件、硫化条 件）及检验方法等整套资料。 确定配方组分与用量的程序 确定项目 考虑事项 生胶类别 根据主要性能指标确定主体材料 （单用或并用）及含胶率 确定硫化系统 根据生胶的类型和品种、施工要 求（加热硫化或冷硫化）及特性 要求来确定 确定胶料的比重并确定补强剂、 增容剂品种和用量 胶料性能及成本要求 确定增塑剂品种与用量 胶种及加工条件 确定防老剂品种与用量 根据产品使用环境的条件 确定其它专用配合剂（着色、发 泡）的品种与用量 根据产品的特性要求 第九章 胶料的加工 第一节 胶料的加工性能 生胶或胶料的流动性质是整个橡胶加工过程中最重要的基本性质。 塑炼、混炼、压延、压出、铸模都是通过胶料的流动来实现的，故橡胶的加工性能 主要是橡胶的流动性。 影响橡胶流动性质的三个因素 粘度、弹性记忆、断裂特性（平均分子量，分子量分布和长支链支化） 一、粘度 橡胶粘度大，可塑性小；橡胶粘度小，可塑性大 可塑性过大：不易混炼，压延粘辊，胶料粘着力小，成品机械性低 可塑性过小：混炼不均，压延布料掉皮，压模花纹棱角不明，胶片粗糙，收缩大。 分子量分布宽，可塑性分布不均，加工性能也不好 1、橡胶加工的流动速率 υ 1）流动速度 υ 增大， τ 增大，γ 增大， ηa 减小，流动性好，不易焦烧，故 在橡胶加工一般都采用高剪切、高流速

2）u过大，剪切速度过快，流动时间比松弛时间短，分子在形变时来不及收缩松弛，剪切除去后继续收缩，半成品膨胀率大，表面不光滑，易压破帘子布。2、机器转速与温度1）机器转动速度增大，外力作用时间小于胶料松弛时间，弹性形变为主，形变恢复量大。外力作用时间长，粘性形变量小，出片光滑。调节机器转速可调节流动性，及制品质量2）T上升，na减小，有利于加工3）工业上一般采用低温低速长时间、高温高速短时间3、分子量及分布1）分子量Mnt→nat→可塑性+→可加工性!如天然橡胶，难以加工，为增可塑性，就要降低分子量，塑炼就是这个目的。2）分子量分布分布宽，易加工；分布窄，难加工。对橡胶加工而言，分子量分布用三个分子量来表示。即Mw、M0.1累积重量分数为0.1的分子量、M0.9累积重量分数为0.9的分子量、分布宽窄用M0.1/M0.9表示Mw/M 0.1MO.9/M w生胶分子量分布对加工性能的影响，主要应注意生胶平均分子量、高分子量尾端和低分子量尾端三部分。高分子量尾端t→Ⅱat→非牛顿性c1→弹性记忆t。低分子量尾端，一→生胶冷流，不易存放，不易加工4、支链长支链1→产生凝胶→橡胶变硬但塑炼后分子降低，流动性很好有时，对无支链的橡胶会在塑炼过程中，愈来愈硬，这就是产生支链的结果，故要加入化学增塑剂。在加工时，为了改善流动性，加入一些再生胶，压出容易，膨胀小，其原因就是再生胶是一些带支链分子。二、弹性记忆弹性记忆是橡胶在流动中除发生不可恢复的形变外，还存在着可恢复的弹性形变。弹性记忆效应的大小取决于两个方面1、可恢复形变量的大小分子量大、高分子量级分多、支链等，难恢复2、松弛时间的大小时间短，弹性不明显；长，弹性明显三、胶料的断裂特性生胶是一个既有弹性又有粘性的粘弹体。其断裂行为先发生粘性形变，再发生塑性形变，最后断裂。生胶的断裂特征可用形变指数d和断裂伸长比入b来表征UbeUE10

2） υ 过大，剪切速度过快，流动时间比松弛时间短，分子在形变时来不及收缩 松弛，剪切除去后继续收缩，半成品膨胀率大，表面不光滑，易压破帘子布。 2、机器转速与温度 1）机器转动速度增大，外力作用时间小于胶料松弛时间 ，弹性形变为主，形变恢复 量大。外力作用时间长 ，粘性形变量小，出片光滑。 调节机器转速可调节流动性，及制品质量 2）T 上升, ηa 减小，有利于加工 3）工业上一般采用 低温低速长时间、高温高速短时间 3、分子量及分布 1）分子量 Mn↑→ ηa↑→可塑性↓→可加工性↓ 如天然橡胶，难以加工，为增可塑性，就要降低分子量，塑炼就是这个目的。 2）分子量分布 分布宽，易加工；分布窄，难加工。对橡胶加工而言，分子量分布用三个分子量来表示。 即 Mw、M 0.1 累积重量分数为 0.1 的分子量、M 0.9 累积重量分数为 0.9 的分子量、分布宽 窄用 M 0.1/ M 0.9 表示 Mw/M 0.1 M0.9/M w 生胶分子量分布对加工性能的影响，主要应注意生胶平均分子量、高分子量尾端和低分 子量尾端三部分。 高分子量尾端↑→ ηa↑→非牛顿性 γc ↓→弹性记忆↑。 低分子量尾端↓→生胶冷流，不易存放，不易加工 4、支链 长支链↑→产生凝胶→橡胶变硬 但塑炼后分子降低，流动性很好 有时，对无支链的橡胶会在塑炼过程中，愈来愈硬，这就是产生支链的结果，故要加入 化学增塑剂。 在加工时，为了改善流动性，加入一些再生胶，压出容易，膨胀小，其原因就是再生胶 是一些带支链分子。 二、弹性记忆 弹性记忆是橡胶在流动中除发生不可恢复的形变外，还存在着可恢复的弹性形变。 弹性记忆效应的大小取决于两个方面 1、可恢复形变量的大小 分子量大、高分子量级分多、支链等，难恢复 2、松弛时间的大小 时间短，弹性不明显；长，弹性明显 三、胶料的断裂特性 生胶是一个既有弹性又有粘性的粘弹体。其断裂行为先发生粘性形变，再发生塑性 形变，最后断裂。 生胶的断裂特征可用形变指数 θd 和断裂伸长比 λb 来表征

生胶断裂时的长度Ube理想生胶断裂能量密度LbLOUb实际生胶断裂能量密度生胶断裂前的长度完全弹性线10一不能加工3加工性能好2二0.5完全塑性线510石影响生胶断裂特性的因素分子量、分子量分布、支化等1、分子量窄，难加工2、分子量宽，往右移，可加工性提高3、分子量往上移，可加工性变难4、支化程度往上移第二节塑炼一、塑炼的定义与目的定义：增加橡胶可塑性的工艺。目的：1、增加可塑性2、使混炼易进行，使配合剂均匀分散3、压延加工时易深入织物4、在强压时增加流动性5、提高橡胶的均匀性，易生产控制橡胶的可塑性又可用可塑度表征，而可塑度又可用威廉氏可塑度（P)、门尼粘度和德弗硬度表示1、威廉氏可塑度（P）

Ube 理想生胶断裂能量密度 Lb 生胶断裂时的长度 Ub 实际生胶断裂能量密度 L0 生胶断裂前的长度 影响生胶断裂特性的因素 分子量、分子量分布、支化等 1、分子量窄，难加工 2、分子量宽，往右移，可加工性提高 3、分子量往上移，可加工性变难 4、支化程度往上移 第二节 塑炼 一、塑炼的定义与目的 定义：增加橡胶可塑性的工艺。 目的： 1、增加可塑性 2、使混炼易进行，使配合剂均匀分散 3、压延加工时易深入织物 4、在强压时增加流动性 5、提高橡胶的均匀性，易生产控制 橡胶的可塑性又可用可塑度表征，而可塑度又可用威廉氏可塑度（P)、门尼粘度和 德弗硬度表示 1、威廉氏可塑度（P）

hnh12Ph+hih0-试片原厚度、h1-试片在70℃下，5kg负荷，3分钟后的高度、h2-除去负荷3分钟的高度2、门尼粘度试样在一定温度、压力和时间下，在活动面和固定面之间变形时所受的扭矩3、德弗硬度试样在一定温度和时间内压到规定高度所需要的重荷（克）完全弹性：h2=h0完全塑性：h2=h1=0二、塑炼机理及影响因素橡胶分子断裂，降低分子链长，断裂既可发生的大分子主链，又可发生于侧链影响因素有氧、电、热，机械力和增塑剂等。但主要是氧和机械力作用。塑炼分类：低温塑炼高温塑炼（一）、低温塑炼以机械降解为主，氧起到稳定自由基的作用。剪切分子链CH,CH.剪切力VCH,-CCH-CH,CH,WWCH-C-CH-CH,+-CH(1)(1)产生自由基在氧气中或缺氧时，自由基可重新结合，但在空气中，自由基与氧作用CHCH.CH-C-CH-CH+O2-CH-C-CH-CH-O-O(I)CH+O,-→WCH-0-O.CH3CH3~CH2-C-CH-CH2~~-→HOO-CH2~+~CH2-C=CH-CH~O-O-CH2~

h0-试片原厚度、 h1-试片在 70℃下，5kg 负荷，3 分钟后的高度、h2-除去负荷 3 分钟的高度 2、门尼粘度 试样在一定温度、压力和时间下，在活动面和固定面之间变形时所受 的扭矩 3、德弗硬度 试样在一定温度和时间内压到规定高度所需要的重荷（克） 完全弹性：h2=h0 完全塑性： h2=h1=0 二、塑炼机理及影响因素 橡胶分子断裂，降低分子链长，断裂既可发生的大分子主链，又可发生于侧链 影响因素有氧、电、热，机械力和增塑剂等。但主要是氧和机械力作用。 塑炼分类： 低温塑炼 高温塑炼 （一）、低温塑炼 以机械降解为主，氧起到稳定自由基的作用。 剪切分子链 产生自由基 在氧气中或缺氧时，自由基可重新结合，但在空气中，自由基与氧作用

CH3CH3CH2-C-CH-CH-CH2-C-CH-CH1OOH00'稳定分子长度降低继续与02反应形成过氧结构稳定分子长度降低CH(I)SHCH-CCH-CH+S也可能发生交联，但交联很少发生，故粘度下降，如果有化学增塑剂硫酚时，会发生如下反应：CTISCH-C-CH-CHS()S稳定分子长度降低（二）、高温塑炼机理以氧化为主，机械作用强化橡胶与氧的作用在高温情况下，由于空气中氧对橡胶分子的自动氧化作用，形成大分子游离基（X)CH,CHO2WnCH-C-CIi-CH-CH-+HOOCH-COI-CH-CHm(X)继续氧化在氮气或空气不足时，(X)可产生交联。空气充足时，可继续被氧化：

稳定 分子长度降低 继续与 O2 反应 形成过氧结构 稳定 分子长度降低 也可能发生交联，但交联很少发生，故粘度下降，如果有化学增塑剂硫酚时，会发 生如下反应： 稳定 分子长度降低 （二）、高温塑炼机理 以氧化为主，机械作用强化橡胶与氧的作用 在高温情况下，由于空气中氧对橡胶分子的自动氧化作用，形成大分子游离基(X) 继续氧化 在氮气或空气不足时， (X)可产生交联。 空气充足时，可继续被氧化：

CH(X)+0CH-CECH-CH-CHM100.(XI)CHCH,XD+CEC-CH-CHCH,-C-CIT-CH-CH+(X)OOH(XDCILCHXD--CH-C-CH-CTI-CHW+.OH-A-CH,-C-CH-CHO丰O.(X)(XIV)+.CH,w+·OHCH.成CH-C-CHCHO+IIO-CHXV)当有引发剂型化学增塑剂（如BPO），高温会对生胶自动氧化起如下的促进作用：若使用混合型（链转移型）化学增塑剂，也加速氧化：0-0-0-0CHI,CH.-WCHL-C-CH-CH+-C-O4CH,C-CH-CH-WC-OF有氧氧化无氧交联（三）、影响塑炼的因素塑炼时，辊筒对生胶的机械作用力很大，并迫使橡胶分子链断裂，这种断裂大多发生在分子的中间部分。机械力对生胶分子的断链作用，可以用下式进行理论分析：一分子断裂几率0K1k2-常数pakeE-FoS/RTE一分子化学键能FO：作用在分子链上的力8：链断裂伸长长度MFO8：断裂伸长功F=KnnY（T）：作用在分子上的剪切力M

当有引发剂型化学增塑剂(如 BPO) ，高温会对生胶自动氧化起如下的促进作用： 若使用混合型(链转移型)化学增塑剂，也加速氧化： 有氧氧化 无氧交联 （三）、影响塑炼的因素 塑炼时，辊筒对生胶的机械作用力很大，并迫使橡胶分子链断裂，这种断裂大多发生 在分子的中间部分。机械力对生胶分子的断链作用，可以用下式进行理论分析： ρ－分子断裂几率 K1 k2－常数 E－分子化学键能 F0：作用在分子链上的力 δ：链断裂伸长长度 F0 δ：断裂伸长功 ηΫ（τ）：作用在分子上的剪切力 E F RT e / 1 1 0 k   −  2 0 2       = M M F K 