橡胶工艺原理习题集

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第一部分 生胶及其配合体系

第一章 生 胶

本章内容与基本要求∶

1．掌握天然橡胶及通用合成橡胶的结构、性能； 2．掌握特种合成橡胶的结构及主要特性； 3．了解新形态橡胶的结构及特性； 4．了解再生橡胶的制造特性； 5．掌握再生胶的使用特点。

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．Rubber Technology and Manufacture

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一．名词解释∶

1．橡胶 2．格林强度 3．充油丁苯橡胶 4．冷流性

5．抗氧指数 6．自补强性 7．抗湿滑性 8．弹性 9．回弹性 10．滞后损失 11．液体橡胶 12．动态生热性 二．填空∶

1．碳链橡胶中，饱和橡胶有________、________、________、________， 不饱和橡胶有________、________、________、________、________； 杂链橡胶有_________、__________；元素有机橡胶包括_________和 _______等。

2．通用合成橡胶包括_________、_________、_________、_________、 ________、________和________。

3．天然橡胶中包括的非橡胶成分有________、_________、_________、________和_______。

4．目前所有弹性体中，弹性最好的橡胶是________，比重最小的橡胶是

_______，耐磷酸酯油类的橡胶是_______，气密性最好的橡胶是_______，气透性最好的橡胶是_______，耐压减振性好的橡胶是_______，广泛用作胶粘剂的橡胶是_______，具有生理惰性的橡胶是_______，滞后损失、生热大的橡胶是________，抗湿滑性差的橡胶是_______，耐高低温性最好的橡胶是________，耐磨性最好的橡胶是______。

5．为改进乙丙橡胶的硫化交联性能，引入的第三单体有_______、

________和__________。

6．根据废橡胶的来源，再生胶可分为__________、___________和

__________。

7．热塑性橡胶根据其化学组成，大致可分为________、________、

________、_________、_________、和_________。

8．根据用途，CR可分为一般品种、_________和_________，其中一般

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品种又可分为________和_______两种。

9．国外生产的NBR根据丙烯腈的含量可分为________、___________、

______________、__________和____________五类。 三．问答题∶

1．说明天然橡胶的来源、品种及用途 2．烟片胶、绉片胶、颗粒胶的制法及分级

3．天然橡胶包含那些非橡胶成分，它们对橡胶性能会产生哪些影响? 4．天然橡胶的化学结构性及其特性 5．合成橡胶的分类与命名 6．回答问题并解释原因∶

①SBR与NR相比，哪一种更耐热氧老化? ②EPDM与IIR相比，哪一种更耐臭氧老化? ③NBR与CR相比，哪一种更耐石油类油类? ④CR与BR相比，哪一种更耐臭氧老化?

⑤BR与NR相比，哪一种冷流性大? 哪一种回弹性大?

7．在NR、IR、SBR、BR、EPR、IIR、CR和NBR中，哪些属于结晶自

补强橡胶?结晶是通过什么途径对橡胶起补强作用? 8．试简述NR与IR在性能上的主要不同点及原因

9．试比较高温SBR与低温SBR的主要不同点；充油SBR、充炭黑SBR及充油充炭黑SBR与未填充SBR相比有哪些优点?

10．在不考虑聚合反应的情况下，试说明为什么在EPDM中选用非共轭

二烯为第三单体?

11．根据用途选择一种适当的橡胶 ①制造水胎或硫化胶囊 ②制造内胎

③制造耐230℃在石油介质中连续工作的密封件

④具有一定阻燃性、机械强度较高、耐酸碱的运输带覆盖胶

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12．试比较一下NR、SBR和BR的弹性、耐老化性与硫磺反应性等有何

差异?并从化学结构上加以解释。

13．试从化学结构上说明IIR为何具有优良的耐老化和耐气透性?硅橡胶

为何耐高温?

14．国产标准胶的技术条件是怎样的?该条件中的主要指标是什么?PRI

对于标准胶来说是什么指标?PRI的意义是什么? 15．鉴别橡胶∶

①两包生胶标识模糊，已知其中一包是SBR-1502，另一包是BR-DJ9000,试选择一定的方法，将其准确地区分开来。

②有两块外观均为黑色的混炼胶，已知其一是掺有少许炭黑的CR，另一块是掺有少许炭黑的BR胶，试至少用两种最简单(不用任何仪器)的方法，将它们分辨开来。 16．分离橡胶∶

一块EPDM与一块FPM被混成一块宏观上比较均匀的共混胶，试选用一种适当的方法将其分离开。

17．什么是TPE?如果用PE及PS分别作为硬相，试问这两种TPE的最

高使用温度取决于什么?大约应是多少度? 18．TPE有何优缺点?

19．什么是再生胶?橡胶再生过程的实质是什么?再生胶有何用途? 20．试分析丁苯胶中苯乙烯对其性能的影响? 21．为什么丁苯胶的硫化速度比天然胶慢?

22．SBR在哪些性能上优于NR?试从结构上解释之 23．再生胶的制造方法主要有哪几种? 24．什么是粉末橡胶?其制备方法有几种?

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第二章 橡胶的硫化体系及硫化

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．Rubber Chemistry

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一．名词解释∶

1．动态硫化 2．共混物的均一性 3．共混物的分散性 4．共硫化 5．互穿聚合物网络(IPN) 6．热力学相容性 7．工艺相容性 8．同步硫化 9．聚合物共混 10．增容剂 11．分配系数K 12．渐变高聚物 二．问答题∶

1．在制造轮胎时，常采用NR与BR共混或NR与SBR共混，试问NR

与BR或SBR共混的目的是什么?

2．共混物的物理制备法有哪些?各有何优缺点?

3．什么是聚合物的热力学相容性?什么是工艺相容性?二者关系如何? 4．设有A、B两种均属透明的聚合物，若将其制成A/B共混物，试问共

混物是否透明?为什么?若不透明的话，怎样可以改善其透明性? 5．指出下列条件下共混体系中哪一组分可能成为连续相? 共混物 CR/NR NBR/PVC SBR/NR GuttaPercha/NR

6．在橡胶与塑料共混时，怎样可使塑料相(分散相)的尺寸变小? 7．若用开炼机混炼，试制定较合适的共混温度和加料顺序 NR/PE

BR/NR + 50phr HAF NBR/PVC

NR/IIR + 1.5phr DM

8．预测共混物相容性的方法有哪些? 9．改善不相容聚合物相容性的方法有哪些?

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配比 50/50 70/30 50/50 50/50 oC门尼粘度(ML1001?4) 60/50 50/- 80/50 -/50 混炼温度(℃) 50 150 50 60 橡胶工艺原理习题集

10．以NR/BR共混物为例，说明炭黑在NR、BR中的分配对共混物性

能的影响?

11．怎样实现共混物的同步硫化? 12．工艺相容性的理论依据是什么? 13．影响共混物形态结构的因素有哪些? 14．有哪几种方法可使共混物产生共交联?

15．共混物不同的形态结构对性能有何影响?在加工工艺中海-海结构有

何使用价值?

16．改善可溶性配合剂在共混物中的分配措施有哪些?影响不溶性配合剂

在共混物中分配的因素有哪些?

17．为什么在SBR/NR、BR/NR及SBR/BR共混物中分散相的大小对其

共混物的强伸性能影响不大，而在SBR/EPDM共混物中EPDM为分散相时，分散相的粒径越小，共混物的耐臭氧老化性能越好? 18．从共混的角度考虑，在选用两种橡胶共混时可能遇到哪些问题? 19．NR/EPDM并用，如果仅考虑共混物的性能，选用哪一种材料好? ①促进剂

a．ZDC(二甲基二硫代胺基甲酸锌) b．ZDMDC(二乙基二硫代胺基甲酸锌)

c．ZODIDC(十八烷基异丙基二硫代胺基甲酸锌) ②补强剂

a．HAF b．EPC c．白炭黑 ③生胶

a．EP-43 b．EP-65 ④防老剂

a．264 (2，6-二叔丁基-4-甲基苯酚) b．DOPC [2，6-二(十八烷基)-4-甲基苯酚]

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⑤硫化剂

a．S b．DCP

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第二部分 橡胶的加工工艺

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、常用胶料的工艺特性； 3．了解国内外工艺设备现状及发展趋势。

第六章 生胶的塑炼

一． 名词解释∶

1．塑炼 2．弹性变形 3．塑性变形 4．塑解剂 二．填空∶

1．生胶塑炼前的准备工作包括_______、_______和_______处理过程。 2．开炼机塑炼的操作方法主要有_______、_______和_______。 3．当橡胶的门尼粘度为_______时可不用塑炼。

4．利用开炼机塑炼时氧的作用是_______，利用密炼机塑炼时氧的作用是_____。

5．利用开炼机塑炼NR最好的方法是_______，其辊温是_______，辊距是_____，若加入塑解剂辊距宜在_______。

6．SBR用密炼机塑炼时，辊温宜控制在140℃以下，温度过高会发生_______，BR和IIR因___________而一般不需要塑炼。

7．一般来说，涂胶、浸胶、刮胶、压延擦胶和制造发泡制品的胶料，其可塑度要求比较_____(高或低)，约为_______；而对物理机械性 能要求较高，半成品挺性好及模压硫化的胶料，其可塑度要求较____。

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8．混炼工艺一般要求塑炼胶的门尼粘度在____左右，压延纺织物擦胶工艺要求胶料的门尼粘度在____左右。

9．生胶的塑炼方法有________、________和机械增塑法；机械增塑法依据设备类型不同又可分为三种_________、_________和_________，依据塑炼工艺条件不同，又可分为_________和__________。

10．低温机械塑炼过程中，橡胶的分子量分布逐渐变____(窄或宽)。 11．氧在橡胶的机械塑炼过程中起着______________________和

________________的双重作用，其中在低温下，氧和橡胶分子的化学活泼性均较低，氧主要起____________作用，而在高温下氧起____________作用。

12．根据增塑机理不同，可以将化学塑解剂分为三种类型_____、________

和_______；在低温塑炼时使用的苯醌和偶氮苯属于__________增塑剂，又叫__________塑解剂，在高温下使用的过氧化苯甲酰、偶氮二异丁腈属于_______型化学塑解剂。

13．脂肪酸盐是塑解剂和活性剂的载体，起______和_______作用。 14．NR的烘胶温度保持在_______，CR烘胶温度一般为_______。 15．合成胶塑炼时，辊温___，升温____，应适当减小容量。

16．采用化学塑解剂时，应适当提高开炼机的辊温，一般控制在_______

为宜。

17．密炼机塑炼的工艺方法有_______、_______和_______三种。 18．密炼机塑炼NR时，其排胶温度一般控制在_________范围，快速密炼机塑炼，排胶温度可能达到_____，SBR用密炼机塑炼时，排胶温度应控制在____以下，否则产生_____，反而使可塑度降低。 三．问答题∶

1．什么叫塑炼?其目的意义何在?是否每种生胶都要塑炼?

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2．什么是弹性变形和塑性变形?

3．为什么能用机械塑炼的方法来提高橡胶的可塑性? 4．氧对生胶塑炼起到什么样的作用?

5．温度对生胶塑炼有何影响?为什么NR在110℃下塑炼效果最差? 6．开炼机塑炼时的操作方法有哪些?各有何优点? 7．用开炼机和密炼机塑炼各有何优缺点?

8．用开炼机塑炼应控制的工艺条件有哪些?它们对塑炼有何影响? 9．用密炼机塑炼应控制的工艺条件有哪些?它们对塑炼有何影响? 10．在生胶塑炼时常加入促进剂M，这有何作用?试从理论上解释之。 11．测定可塑性的方法有哪几种?各有何优缺点?

12．为什么对各种制品用的塑炼胶都规定有一定的可塑度?其可塑度过大

或过小有什么不好?

13．根据增塑机理不同，化学塑解剂可分为哪几种?各有何特点?适用于

什么条件下?

14．试分析为什么合成橡胶塑炼效果不如NR明显,且不容易出现过炼现

象?

15．影响螺杆塑炼机塑炼的因素有哪些?它们对塑炼有何影响?

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第七章 混 炼

一． 填空∶

1．制备炭黑母炼胶时，炭黑的最大填充量是由_______决定，橡胶在混

炼时有_______种流动状态，它与橡胶的_______有关。 2．开炼机混炼时应最后添加的配合剂是______，目的是_______。 3．密炼机混炼橡胶的历程包括_______、_______、________三个阶段，

密炼机混炼时一般采用的温度范围是_______。

4．当并用合成胶用量大时，可采用_______法混炼，当生胶和配合剂浸

润性差、吃粉有困难时宜采用_______法混炼。 5．混炼胶快检的项目有_______、_______和_______。 6．混炼胶停放的目的是_______。

7．开炼机混炼过程可分为_______、_______和_______三个阶段，其中

_______阶段是关键。

8．在混炼准备工艺中，要求称量配合操作必须做到____、____、___、

____。

9．胶料的包辊性与________、________和________有关。

10．开炼机混炼时前后辊温度应保持_______温差，NR易包____辊，多

数合成橡胶易包____辊，因合成橡胶混炼时生热量比NR多，故混炼时的两辊温度均应比NR______。 二．问答题∶

1．什么叫混炼?混炼的目的意义何在?

2．在开炼机上混炼时一般会出现哪几种包辊状态?如何才能取得适合于

混炼的最好包辊状态?

3．在开炼机中，橡胶与填料的混合过程分为几个阶段?在分散阶段中可

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采用什么措施来增加分散均匀性?

4．用开炼机混炼时应控制的工艺条件有哪些?它们有何影响?

5．用开炼机混炼时，为什么要在辊筒上留下一定量的堆积胶?堆积胶应

控制在什么范围为宜，为什么?

6．用密炼机混炼时应控制的工艺因素有哪些?它们各有何影响?

7．什么是BIT值?试用功率曲线图加以说明，炭黑的性质与BIT值有何

关系?

8．试述密炼机一段法和两段法的混炼程序及优缺点 9．当用密炼机混炼下述配方时，其加药顺序如何?

NR∶100； ZnO：5.0； S：2.7；松焦油∶3.5；促进剂∶0.9；

防老剂D∶1.5；促进剂TMTD∶0.5； SRF∶35.0；硬脂酸∶2.5 10．试述BR和CR用开炼机混炼的特点

11．什么叫喷霜?什么叫焦烧?其产生的原因是什么?

12．炼胶的快速检验的项目有哪些?有两个胶料的快检结果如下，试分析

该胶料在混炼中可能存在什么问题? 胶料号 (1) (2)

13．配合剂的补充加工包括哪些内容?为什么要进行这些加工?

14．在NBR配方中使用了硫磺、促进剂、防老剂、炭黑、液体软化剂，

为使这些配合剂均匀分散，其加料顺序如何?

15．密炼机混炼操作工艺方法有哪几种?各有何优缺点?各适用于什么情

况?

比重 有高有低 正常 硬度 有高有低 很低 可塑度 有高有低 正常 -28 -

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第八章 纺织物的浸胶和涂胶

一．问答题∶

1．什么叫胶浆?有何用途?

2．如何选择溶剂?对NR和NBR各应选择何种溶剂? 3．什么叫浸胶?有何作用?

4．锦纶帘布浸胶的浸液其主要成分是什么?在配制时应注意什么问题? 5．锦纶帘布和棉帘布的浸胶工艺有何不同?在浸胶工艺中应控制哪些因

素?

6．在锦纶帘布浸胶工艺中为什么要进行热伸张?

7．试述棉、人造丝、锦纶、涤纶等纤维的化学组成和特性。

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第九章 压 延

一．名词解释∶

1．压延 2．压延效应 3．挠度 二．填空∶

1．压延时胶料只沿着辊筒的_________流动，没有轴向流动，因此属于

_______ 流动状态。

2．提高温度能降低压延效应，胶料的粘度与温度的关系是_____。 3．为减小挠度对压延半成品宽度方向上厚度不均匀的影响,通常采用三

种补偿方法,即__________、__________和_________.

4．纺织物擦胶要求所用胶料可塑度高,其目的是______________，压片

和压型的胶料可塑度较低，其目的是_____________。

5．胶片压延工艺可分为________、__________和_________；纺织物挂

胶艺可分为________、_________和________。 三．问答题∶

1．什么叫压延?它包括哪些作业?

2．从胶料的粘度和橡胶的粘弹性行为来看，提高辊温和辊速对压延过程

产生如何影响?

3．压延胶片在停放时为什么会产生收缩?采用哪些措施可减少收缩? 4．什么叫压延效应?它对制品性能有何影响?如何消除压延效应? 5．三辊、四辊压延机的辊筒排列方式有几种，各有何优缺点? 6．压片工艺操作方法有几种?

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7．什么叫贴胶、压力贴胶和擦胶?

8．辊温、辊速和胶料可塑性对纺织物挂胶有何影响?

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第十章 压 出

一．填空∶

1．根据胶料在螺杆中的运动情况，可将螺杆的工作部分分为___、______

和_______三段。

2．用压出机加工橡胶制品时，压出机的温度是机身∠机头∠口型，这样

做的目的是_______。

3．压延和压出时胶料均需热炼，热炼包括粗炼和细炼两个阶段，粗炼的

目的是_______，细炼的目的是_______。 二．问答题∶

1．什么叫压出?有何作用?

2．压出内胎和胎面所用的机头有何不同?

3．从胶料在挤出机中的运动情况来看，通常可将螺杆的工作部分分为几

个阶段?它们各起何种作用?

4．在挤出工作段中，胶料的流动形式有几种?它们对挤出工艺过程有何

影响?

5．什么叫挤出膨胀?其产生的原因何在? 6．在设计口型时，应注意哪些原则?

7．挤出NR时，挤出机各部位的温度范围各为多少?为什么各部位温度

不一样?

8．挤出半成品在停放时，为什么会产生收缩现象?采取什么措施减少收

缩?

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本文来源：https://www.bwwdw.com/article/tast.html