橡胶制品⽣产过程中常见的问题⼩结-14问
答：⑴常硫量硫化体系（普通硫化体系， CV）
①⽤量：S>1.5 份, 促进剂 1份左右(0.5-1份)。 ②硫化胶结构：以多硫键为主 ( 占 70%)，低硫键较少。③硫化胶特点 : 拉伸强度⾼ , 弹性⼤，耐疲劳性好 ; 耐热, 耐⽼化性能较差。此硫化体系使得胶料加⼯的安全性好，加⼯成本低，性能基本能满⾜⼀般使⽤要求。
⑵半有效硫化体系（ SEV）
①⽤量 :S 0.8-1.5 份或部分给硫体代替 , 促进剂 1-1.5 份。
热流道分流板
②硫化胶结构 : 多硫键 , 低硫键⼤体各占⼀半；
③硫化胶特点 : 拉伸强度 , 弹性, 耐疲劳性能适中 . 耐热，耐⽼化性能稍好。此硫化体系多⽤于在动态条件下使⽤的制品，如轮胎胎侧。
⑶有效硫化体系（简称 EV）
①⽤量：低 S 0.2-0.5 份或部分给硫体代替，促进剂 2-4 份；
②硫化胶结构：绝对优势的低硫键 (90%)；
③硫化胶特点：耐热，耐⽼化性能较好，但拉伸强度，弹性，耐疲劳性能较差。多⽤于在静态条件下使⽤的制品，如耐油密封圈。
⑷平衡硫化体系（ EC）⽤ Si-69 四硫化物与硫磺、促进剂等摩尔⽐条件下使硫化胶的交联密度处于动态常量状态，把硫化返原降低到最低程度或消除。此体系的胶料具有⾼强度、抗撕性、耐热氧、抗硫化返原、耐动态疲劳性和⽣热低等优点。因此在长寿命动态疲劳制品和巨型⼯程轮胎、⼤型厚制品的制造⽅⾯有重要应⽤。
2、什么叫压延效应？它对制品的性能有何影响？如何能消除之。
答：①压延后的胶⽚半成品中，有时会出现⼀种纵横⽅向物理机械性能差异的现象，即沿着压延⽅向的拉伸强度⼤，伸长率⼩，收缩率⼤，⽽沿着垂直于压延⽅向的拉伸强度⼩，伸长率⼤，收缩率⼩，这种纵横⽅向性能差异的现象叫压延效应。
②影响：从加⼯⾓度考虑：压延效应会造成半成品纵横⽅向收缩不⼀致。给操作上带来困难从制品⾓度考虑：对不同制品要求不同。如橡胶丝等制品要求纵向强⼒⾼，⽽球胆等制品则要求强度分布均匀，压延效应不利之
③消除办法：若是由各向异性填料所引起的，其解决办法是避免使⽤这类填料，⽽选⽤等向性填料。如炭⿊粒⼦等。若是由橡胶分⼦链取向所引起的，可采⽤提⾼压延温度，增加分⼦链的活动能量，加快其运动以解决。
3、有哪些原则可以判断软化剂增塑剂与橡胶的互溶性？
答： 1. 溶解度参数相近相溶溶解度参数δ（简称 S.P. ）是表⽰物质互溶能⼒的参数，可表⽰物质极性⼤⼩。⼀般来说：（δ1－δ2）→0 时，互溶性最好；（δ1－δ2）<1.2 时，能互溶。
2.相似相溶或同类相溶即结构相似的物质能够相溶。这即是 “同类相溶 ”原理。
3 .溶剂化效应是指由于软化剂和增塑剂分⼦与橡胶分⼦之间产⽣分⼦间吸引⼒，⽽引起橡胶分⼦链分离的作⽤。当两种物质间能形成氢键或者两者之间能产⽣亲电亲核作⽤即可产⽣溶剂化效应。
4、开炼机塑炼应控制的⼯艺条件有哪些？他们对塑炼有什么影响？ 答：①辊温 /辊距/塑炼时间 /辊速和速⽐ /装胶容量 无动力排风帽
②影响：
辊温：当 T 低的时候，橡胶弹性⼤，所受机械⼒作⽤⼤，塑炼效率⾼，在 100℃以下，可塑性与辊温的关系为因此⽤开炼机塑炼是应以45～55℃为宜。采取塑解剂时辊温可升到 70～75℃。
辊距：在辊速⽐⼀定时由此式表明，随辊距的减⼩，塑炼效率明显提⾼。因此宜采⽤较⼩的辊距。
塑炼时间：在塑炼周期最初的 10- 15 min内，胶的可塑性增加较快。超过 20min 后，可塑性增加很⼩，逐渐平稳。⼀般塑炼时间不宜超过 20min。当需要取得较⼤的可塑性时，可采取分段塑炼的⽅法，即将整个塑炼过程在时间上分⼏个阶段，每段≤ 20min。每段塑炼后停放 4-8h，使胶料冷却后再继续进⾏，直到达到所需的可塑性，当采⽤塑解剂塑炼时，塑炼胶的可塑性岁时间的延长⽽直线增加。
辊速和速⽐：当速⽐越⼤的时候，辊筒间的速度梯度也就越⼤，剪切⼒越⼤，塑炼效率越⾼。但速⽐过⼤，会使胶温上升快且电机负荷⼤。因此速⽐多控制在1∶1. 15～1. 27 之间，塑炼⽤的开炼机，其速⽐⼀般都⽐较⼤些。装胶容量：
V=KDL （K 系数 0.0065～0.0085 D 直径 L 辊筒直径）当 V 过⼤时，存在辊筒上的堆积胶过多，胶料不能进⼊辊缝进⾏塑炼，塑炼效果差。
总之，若塑炼控制 “低温，⼩辊距，不超 20min，控制投料量 ”，则塑炼效率⾼。
5、将防 264与防 MB并⽤时，会产⽣什么效果？说明为什么？
答：⼆者并⽤会产⽣协同作⽤。因为防 264 为酚类防⽼剂，属于断链型抗氧剂。其作⽤为通过链转移 RO 2*转变为稳定的基团，反应式为防 MB为硫类杂环类防⽼剂，属于阻⽌型抗氧剂。其作⽤为通过将 ROOH 分解为⾮游离基式的化合物，从⽽阻⽌链引发。反应式为由上述两个反应式可以看出，防 264 能消除⾃动氧化的活性中⼼，防 MB能分解过氧化物，破坏链引发来源，因此在防护效能上，就出现了协同效应。⽽防 MB因为能将 ROOH 分解，阻⽌链引发，减少RO 2*的⽣成量，可起到保存主抗氧剂的作⽤
6、喷硫的原因？喷硫的危害？防⽌喷硫的⽅法？
答：①混炼不均匀；混炼温度过⾼；配⽅中硫黄⽤量过⾼；停放时间过长以及严重⽋硫。
②降低胶料表⾯的粘着⼒，影响与其它部件的粘合强度，给⽣产带来困难；同时影响制品外观，成为质量缺陷。
③在尽量低的温度下或⾄少在硫磺熔点以下缩短时间且要混炼均匀；在胶料中配⽤再⽣胶；加硫前先加⼊某些软化剂；使⽤槽法炭⿊；硫和硒并⽤均可减少喷硫。采⽤不溶性硫黄是消除喷硫的最可靠⽅
法。
7、开炼机混炼应控制哪些⼯艺条件？它们有何影响？
答：①辊温和混炼时间、辊距、辊速和速⽐、装胶容量、配合剂的加⼊产⽣的加料顺序。
②影响：⑴辊温和混炼时间：辊温应控制在 50-60℃，有助于混炼。辊温过⾼则胶料太软，分散不均匀，切易焦烧。为了使混炼时包前辊，应注意前后辊有温度差约 10℃。NR 易包热辊，此时，前辊应⽐后辊温度⾼ ,⼤多数 SR 易包冷辊 .此时，前辊应⽐后辊温度低。配合剂的混⼊和分散需要⼀顶时间才能完成，混炼时间应根据胶料的配⽅和操作的熟练程度⽽定，但应避免混炼时间过长，否则易发⽣过炼。 ⑵辊距：多为 4-8mm 实验室可以调整到 2-3mm。辊距⼩，剪切⼒⼩，虽然利于配合剂分散，但对橡胶破坏作⽤⼤。辊距⼤，会使配合剂分散不均匀。要注意：混炼时，随着配合剂的加⼊胶料总容积会增⼤，此时应逐渐增⼤辊距。
⑶辊速和速⽐：辊速⼀般为 16-18r/min，辊速快，混炼速度快，⽣产能⼒⼤，操作不安全；辊速慢，混炼效率低。
⑷装胶容量：容量过⼤会造成堆积胶过多，混炼易不均匀，过⼩则设备利⽤率低，易造成过炼。合适
的装胶容量为
V=0.0065DL（D 直径 L 辊筒直径）
V=0.0065DL（D 直径 L 辊筒直径）
⑸加料顺序：⼀般原则为⽤量少，难分散的配合剂先加，⽤量多的易分散的后加。为防⽌焦烧，硫磺和促进剂多放在最后。通常的加料顺序为塑炼胶 , 再⽣胶 , 母炼胶→固体软化剂→促进剂、活性剂、防⽼剂、防焦剂→补强填充剂→液体软化剂→硫黄、超速促进剂
8、指出下列炭⿊的中⽂名称，相应的 ASTM标号，有何特性 ? HAF 、ISAF、HS-ISAF、LS-HAF、MPC、FEF、EPC、GPF、SRF、ACET
答：⑴HAF ⾼耐磨炉⿊（ N330）、ISAF 中超耐磨炉⿊（ N220）、HS-ISAF ⾼结构中超耐磨炉⿊（N242）、LS-HAF 低结构中超耐磨炉⿊（ N219）基本性质：
①粒⼦细，为⾼补强性的硬度炭⿊；
②对合成橡胶很适⽤（对 NR也适⽤）；
③含⽔量氧量少，呈碱性，起促进硫化的作⽤；
④⼴泛⽤于耐磨性好的制品，如胎⾯胶
⑵FEF 快压出炉⿊（ N550）粒⼦较前⾯粗，有别于混炼压出⼯艺，⽤于内胎胶；
GPF 通⽤炉⿊（ N660）粒⼦较⼤，兼有加⼯性能好，⾼定伸，⾼弹性、⽣热⼩等特点；地脚螺钉
SRF 半补强炉⿊（N754）粒⼦较⼤，加⼯⽣热⼩，赋予硫化胶料弹性⾼、伸长率⼤，耐屈挠性以及粘着性能好。⽤于内胎、胶管时，填充量可⼤些。
⑶EPC 易混槽⿊（ S300）、MPC 可混槽⿊（ S301）基本性质：
①粒⼦较细（粒径范围 30nm左右，）对 NR的补强作⽤⼤，强伸性能、抗撕裂性能和抗割性能好；
②含氧量⾼（带有较多的含氧基团）呈酸性，迟延硫化作⽤，因酸性助剂对促进剂有吸附作⽤；
③主要⽤于NR中，制胎胎⾯胶，合成胶中少⽤。
⑷ACET ⼄炔炭⿊基本性质：粒径中等，为所有炭⿊中结构性最⾼。
9、通常测定正硫化时间的⽅法有哪些？所测得的正硫化时间是否完全⼀样？为什么？
答：①通常测定正硫化时间的⽅法有：物理化学法、物理机械性能法、专⽤仪器法
②所测得的正硫化时间不完全⼀样
A 物理化学法中
1.游离硫测定法测得的正硫化时间相当与理论正硫化时间。
2.溶胀法测得的正硫化时间为理论正硫化时间。 B 物理机
械性能法中 1. 300%定伸应⼒法所确定的时间为理论正硫化时间 2.拉伸强度法所测正硫化时间为⼯艺正硫化时间 3.
压缩永久变形法所确定的时间为理论正硫化时间。4. 综合取值法所确定的时间为⼯艺正硫化时间。 C 专⽤仪器法中
1. 门尼粘度计法：使⽤门尼粘度计测得门尼焦烧时间 T 5 门尼硫化时间 T 35 则正硫化时间 = T 5 +10（T 35 -T 5 ）
2. 硫化仪其作⽤原理有两类：第⼀在硫化时对胶料施加⼀定振幅的应⼒，测得相应的变形量。第⼆为在硫化过程中
对胶料施加⼀定振幅的剪切变形，测相应的剪切⼒
③物理化学法和物理机械性能法是在选定硫化温度下，⽤不同的硫化时间制得硫化胶试⽚，测其各项性能，再绘制曲线图，从曲线上出最佳值作为正硫化时间。专⽤仪器法则是在选顶的硫化温度下，连续测出硫化曲线，直接从曲线上出正硫化时间。
10 产⽣焦烧的原因？焦烧的危害？预防焦烧的⽅法有哪些？
答：① (1) 配⽅设计不当，硫化体系配置失衡，硫化剂、促进剂⽤量超常。(2) 对某些需要塑炼的胶种，塑炼未达要求，可塑性太低，胶质过硬，导致炼胶时急剧升温。炼胶机或其它辊筒装置 (如返炼机、压延机 )辊温太⾼，冷却不够，也可能导致现场焦烧。
流水工艺
(3) 混炼胶卸料时出⽚太厚，散热不佳 , 或未经冷却 , 即仓促堆积存放 , 加上库房通风不良、⽓温过⾼等因素 , 造成热量积累 , 这样也会引发焦烧。
(4) 胶料存放过程中管理不善，在剩余焦烧时间⽤尽之后，仍堆放不⽤，出现⾃然焦烧。
优日
②加⼯困难；影响产品的物理性能及外表⾯光洁平整度；甚⾄会导致产品接头处断开等情况。
③ (1) 胶料的设计要适宜、合理，如促进剂尽可能采取多种并
⽤⽅式。抑制焦烧。为适应⾼温、⾼压、⾼速炼胶⼯艺，在配⽅中还可配⽤适量 (0.3 ～0.5 份)的防焦剂。
(2) 加强炼胶及后续⼯序中对胶料的冷却措施，主要通过严控机温、辊温及保证有充沛的冷却⽔循环，使操作温度不逾越焦烧临界点。
(3) 重视胶料半成品的管理，每批料应有流⽔卡跟随，贯彻“先进先出”的存库原则，并规定每车料的最长留库时间，不得超越。库房应有良好的通风条件。
11、配置合成胶胎⾯胶是应使⽤那些促进剂？
答：胎⾯胶要有良好的机械强度，优异的耐磨性，较好的弹性，耐热性，耐⽼化性，⽣热低等性能，具此，⼯艺性能上最好的是次磺铣胺，因为⼀合成胶为原料时，加⼊炉⿊它对胶料有⼀定的促焦烧作⽤，故要求促进剂有⼀定长的焦烧时间，所以可以选⽤长硫量硫化＋噻唑类，或次磺铣胺这⼀种硫化体系．
12、配置合成胶胎⾯胶时应使⽤那种碳⿊？
答：胎⾯胶要有良好的机械强度，优异的耐磨性，较好的弹性，耐热性，耐⽼化性，⽣热低等性能，由于合成胶⼤多没有⾃补强性，所以应该使⽤⾃补强性的硬质碳⿊，但是槽⿊不适⽤于合成橡胶，最好使⽤炉⿊中的ＳＡＦ或ＨＡＦ．
13、加⼊⽯蜡为何能起防⽼化作⽤ ?
答：⽯蜡呈微晶体 ，加⼊橡胶后 ，能逐渐迁移到制品表⾯，形成⼀层薄膜 .这层薄膜使橡胶与空⽓隔离 ，从⽽避免了与样和臭氧的接触 ，起到物理保护膜的作⽤ .⽯蜡能很好的溶解化学抗臭氧剂 ，有助于化学抗臭氧剂扩散到表⾯ ，提⾼抗臭氧的效果.将之与抗臭氧剂并⽤可对动态条件下的臭氧龟裂起到显著的防护效果。
14、指出下列促进剂的结构式和硫化⼯艺特性。属于哪⼀类促进剂（按化学组成分类）。促 D、DM 、CZ、M、NOBS、DZ、TT 、PZ、NA-22
答：① D：⼆苯胍
⑴焦烧时间短，硫化速度慢，硫化平坦性差
⑵硫化中⽣成⼤量的多硫键和环化物，导致硫化胶硬度⼤，耐热耐⽼化性能差；
⑶⽤于低温长时间的硫化，很少单独使⽤，多作为第⼆促进剂，特别是与酸性促进剂（噻唑类）并⽤，可提⾼共硫化速度和制品的物机性能。
②DM：⼆硫化⼆苯基噻唑 M：硫醇基苯基噻唑
⑴焦烧时间较短 , 且 M<DM
⑵硫化速度较快 , 且 M>DM
⑶硫化平坦性好
⑷赋予硫化胶较好的综合性能 , ⽆污染
③CZ：N- 环⼰基 -2- 苯基噻唑次磺酰氨
DZ：N，N- ⼆环⼰基 -2- 苯基噻唑次磺酰氨
NOBS ：N- 氧⼆⼄基 -2- 苯基噻唑次磺酰氨
⑴焦烧时间长，具有后效性（⽬前各类促进剂中具有最⾼加⼯安全性）
⑵硫化速度较快
⑶硫化平坦性好（⽐噻唑类差，但⽐超速促进剂好）
⑷赋予硫化胶较好的综性能（⽐噻唑类好）
④TMTD ：⼆硫化四甲基秋兰姆
（1）焦烧时间短，硫化速度快，平坦性差。常被⽤作噻唑和次磺酰胺的第⼆促进剂使⽤，以提⾼硫化速度和硫化胶的交联密度。
（2）作硫载体，代替硫磺作硫化剂使⽤。
（3）⽆毒，不污染，不变⾊。
⑤PZ：⼆甲基⼆硫代氨基甲酸⾟
⑴活性⽐秋兰姆更⼤，更易焦烧；
⑵临界温度低，促进效率强，更适合与在室温或低温下硫化（如现场施⼯的场合），能赋予硫化胶很⼤的定伸应⼒。还可⽤于制造⾃硫胶浆和胶布，⽤于硫化胶的修补贴合。
假山模型⑶多作为第⼆促进剂或低不饱和橡胶中的主促进剂，如IIR，EPDM 等。
⑥NA-22 ：⼄烯基硫脲
⑴焦烧性差，促进作⽤慢，⼀般胶料中不使⽤，但在某些场合，如⽤秋兰姆多硫化物等硫磺给予体作硫化剂时，它具有活化剂的作⽤。
⑵在 CR，CIIR 等以⾦属氧化物作硫化剂的场合，它是优良的促进剂，⼏乎是专⽤。
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