材料科学:橡胶工艺学考试试题

材料科学:橡胶工艺学考试试题
1、问答题(江南博哥)混炼胶质量检查的项目和方法。
解析:(1)胶料的快速检查:可塑度、密度、硬度;
(2)炭黑分散度的检查;
(3)物理机械性能测定;
(4)胶料硫化特性的检查。
2、问答题 阻止型抗氧剂的作用。
解析:将ROOH分解为非游离基式的化合物,从而阻止了链引发。
3、问答题 浸胶液的组成与配制。
解析:胶乳+胶乳体系的配合剂(分散剂或稳定剂、润湿剂、改性剂、硫化剂或炭黑)。
4、名词解释 定伸应力伸长率
解析:试样在给定的拉伸应力下的伸长率。10种打隐私的方法
5、名词解释 疲劳应力
解析:与一定的疲劳寿命所对应的周期性应力振幅
6、问答题 橡胶制品中加入纤维材料的目的。
解析:增加制品的强度并限制其变形。
7、问答题 各种橡胶的混炼特性。
点火加热装置
解析:①NR:混炼加工性能较好,包辊性好,辊温50~60℃,前辊比后辊高5~10℃;
②SBR:配合剂较难分散,需增加薄通次数,包冷辊,后辊比前辊高5~10℃;
③BR:自粘性和粘附性较差,胶料不易包辊。采用小辊距和低辊温混炼;
④IIR:混炼温度可维持在70~80℃。温度低容易粘辊。为了增强IIR与炭黑的结合,混炼胶一般在170℃下热处理3~5min;
⑤CR:混炼易黏辊,低温小容量混炼,加入加工助剂或与其它橡胶并用;
⑥EPDM:自粘性和粘附性较差,提高混炼温度或加入增黏剂。
8、填空题 根据胶料在单螺杆中的运动情况,可将螺杆的工作部分分为()、()和()三段。
解析:喂料段;压缩段;挤出段
9、问答题 列出一般橡胶加工工艺过程。
解析:
10、问答题 常见橡胶混炼的加料顺序。
解析:加料顺序:生胶→小料→大料→后下配合剂
原则:
a.用量小、难分散的配合剂先加,例如在胶料中所起作用又很大的配合剂如促进剂、活性剂、防老剂和防焦剂等尽可能先加;
b.促进剂和硫黄分开,分最先或最后加。若先加促进剂,则硫黄应在混练过程最后加入;
除NBR外,一般的橡胶混炼时先加促进剂,硫黄在最后加入。因为硫黄在NBR中溶解度低,难分散,所以硫黄先加,促进剂最后加;
c.过氧化物交联剂、硫载体一般最后加入。
11、名词解释 橡胶的杨氏弹性模量
解析:也叫做拉伸模量,用E表示,杨氏模量是简单的拉伸应力г与相应的扯断身长率ε的比值
12、填空题 合成橡胶分为通用合成橡胶和()两大类。
解析:特种合成橡胶
13、问答题 开炼机P340和密炼机P344的混炼工艺过程。
解析:
14、名词解释 橡胶的蠕变
解析:指在恒定应力的作用下橡胶材料的形变随时间的增加而逐渐增加的现象。
15、问答题 试述生胶的分级方法。
解析:一种是按照外观质量分级,如烟片胶、绉片胶。另一种是根据理化指标分级(后者比较科学):这是标准胶的分级方法,是指按机械杂质、塑性保持率、塑性初值、氮含量、挥发分含量、灰分含量、颜指数等理化性能指标进行分级的橡胶。一般用聚乙烯薄膜包装。其中:性保持率又称抗氧指数(PRI),是指生胶在140℃×30min加热前后,华莱氏可塑度的比值。PRI=P/P0×100%,PRI值越高,表明生胶抗热氧老化性能越好。
16、名词解释 对抗效应
解析:当两种或两种以上的防老剂并用时,所产生的防护效能小于单独使用之和。
17、填空题 填料的活性越高,橡胶的耐疲劳老化性越()。
解析:差
18、名词解释 工艺正硫化时间T90
解析:胶料从加热开始,至转矩上升到最大转矩的90%时所需要的时间。M90=ML+(MH-ML)×90%。
19、问答题 举例说明橡胶老化的防护方法。
解析:物理防护法:尽量避免橡胶与老化因素相互作用的方法。如:在橡胶中加入石蜡,橡塑共混,电镀,涂上涂料等。
化学防护法:通过化学反应延缓橡胶老化反应继续进行。如:加入化学防老剂。
20、问答题 什么是丁基橡胶(IIR)?
解析:异丁烯与少量异戊二烯(1~5%)的低温共聚物(-95~-100℃)。
21、填空题 生产合成橡胶常用的聚合方法是()或()。
解析:溶液聚合;乳液聚合
22、问答题 引起橡胶老化的内因、外因有哪些?
解析:内因有橡胶分子链结构(双键、a-H)、橡胶内金属离子、橡胶中的配合剂;外因有物理因素(热、光、电、应力、应变、辐射、水)、化学因素(O2、O3、SO2、H2S、酸、碱、金属离子)、生物因素(微生物(细菌、酶)、昆虫(白蚁)。
23、填空题 橡胶中常用的增塑剂有石油系增塑剂、煤焦油系增塑剂、松焦油系增塑剂、脂肪油系增塑剂、()
解析:合成增塑剂
24、问答题 均匀剂的作用及其作用机理。
解析:(一)作用:促进不同极性、不同粘度的橡胶快速均匀地混合,稳定相态结构,并且有增塑、增粘和润滑功效,显著提高共混胶料的加工性能。
(二)机理:a.“增容”作用。由极性不同的多种物质组成的均匀剂加快不同橡胶相间的渗透与扩散作用;b.“润滑”作用。在加工温度下,均匀剂中的树脂处于粘流态,此时的树脂流动性大大高于橡胶,从而起到降低橡胶分子间摩擦力的作用。
25、问答题 炭黑性质对压出的影响。
解析:炭黑的结构性高,混炼胶的压出工艺性能较好,口型膨胀率小,半成品表面光滑,压出速度快。炭黑用量的影响也很重要,用量多,膨胀率小。
26、名词解释 拉伸永久变形
解析:是指拉伸试样按照规定的方法使其回缩之后的所剩余的变形。
27、填空题 生胶即尚未被()的橡胶,由()大分子或者带支链的()大分子构成。
解析:交联;线形;线性
28、名词解释 压延效应
解析:在压延过程中,热塑性塑料由于受到很大的剪切应力作用,因此大分子会顺着薄膜前进方向发生定向作用,使生成的薄膜在物理机械性能上出现各向异性,这种现象称为压延效应。
29、填空题 硫化可分为()硫化和热硫化;后者分为()硫化和()硫化。
解析:室温;直接;间接
30、问答题 短纤维补强的特点。
钢骨柱
解析:纤维具有强度和模量都比块状材料高约一个数量级以上。具有高定伸、耐切割、耐撕裂、耐刺穿、低生热、低压缩变形等优点。补强性不如炭黑,加工比粉体填料麻烦。
材料科学:橡胶工艺学答案
1、问答题 简述橡胶老化的定义和现象。
解析:橡胶老化:指生胶或橡胶制品在加工、贮存或使用过程中,由于受热光氧等外界因素的影响使其发生物理或化学变化,使性能逐渐下降的现象。
现象:变软、发粘、变硬、变脆、龟裂、发霉、失光、变、粉化等。保安接线排
2、问答题 取得工艺性能、硫化胶性能的配方设计原理各是什么?
解析:可塑度(粘度)、混炼性、焦烧性、喷霜、压延、挤出、粘着性。
硬度和定伸应力、弹性、拉伸强度和扯断伸长率、撕裂强度、耐磨性、耐疲劳性。
3、问答题 什么叫挤出口型膨胀?其产生的原因何在?主要影响因素有哪些?为了减轻口型膨胀可采用的措施有哪些?
解析:1、所谓挤出口型膨胀,指压出后胶料断面尺寸大于口型尺寸的现象。
2、产生的原因:胶料流过口型时,同时经历粘性流动和弹性变形。由于入口效应,在流动方向上形成速度梯度(拉伸弹性变形)。拉伸变形来不及恢复,压出后由于口型壁的挤压力消失,由于橡胶的弹性记忆效应,使胶料沿挤出方向收缩,径向膨胀。压出膨胀量主要取决于胶料流动时可恢复变形量和松弛时间的长短。
3、影响因素:(1)口型结构:口型形状、口型(板厚度)壁长度;(2)工艺因素:机头、口型温度、压出速度等;(3)配方因素:生胶和配合剂的种类、用量、胶料可塑性等。
4、减轻口型膨胀的措施:胶料方面,适当降低含胶率(增加填料用量)、适当降低胶料的黏度(增加增塑剂用量、使用分散剂、润滑剂、塑炼、混炼、热炼)、适当提高胶料温度(热炼);挤出工艺方面,适当减小挤出速度、适当提高机头和口型的温度;设备方面,适当增加口型板的厚度、增加机头和口型内壁光滑程度、机头和口型尺寸与螺杆尺寸匹配。
4、问答题 影响橡胶热氧老化的因素。
解析:(1)生胶分子结构的影响:取决于键解离能的大小:C-F>C-H>C-C>C-Cl。
(2)侧基的影响:在NR中解离能大小顺序为:c>b>a。NR大分子在热、光、氧作用下,先在最弱的键a处断裂,引发链式反应。手机应急充电器
(3)温度的影响:在热氧老化过程中,热起着加速橡胶氧化,缩短其寿命的作用,因此,建立在含氧气氛下的橡胶寿命与温度的关系,对实际应用中的橡胶制品设计非常重要。
(4)硫化体系的影响。
5、名词解释 塑解剂
解析:能降低橡胶的分子量,提高塑炼效果的助剂。
6、名词解释 硫化历程
解析:橡胶的硫化状态可分为诱导期(焦烧期)、交联反应(热硫化)、网络形成(平坦硫化)、过硫化四个阶段。
7、问答题 纤维材料的种类。
解析:纺织纤维、玻璃纤维、钢丝。
8、问答题 聚乙烯的特性。
解析:聚乙烯有良好的绝缘性能、优良的耐化学药品性能、耐老化性能,而且成本很低。作为橡胶,它具有分子链柔顺、分子间作用力低这两个条件,但由于其分子链规整度高,室温下呈半结晶。将其分子链规整度打乱,在加上适度交联,就能得到性能优良的弹性体。
9、名词解释 热力学相容
解析:由热力学性质决定的相互溶解性称为聚合物之间的热力学相容性。
10、问答题 橡胶硫化后结构和性能发生那些显著变化(试指出至少五方面)?
解析:线型结构转变为体型结构;加热不再流动;不再溶于良溶剂中;模量和硬度提高;力学性能提高;耐老化性能和化学稳定性提高。
11、名词解释 门尼粘度
解析:未硫化胶料在一定温度(100℃)、压力(3×106~6×106PA.和时间(4min)时的抗剪切能力。门尼粘度越高,平均分子量越大,可塑性小
12、问答题 防老剂并用的好处。
解析:①解决多种老化防护的问题;
②并用得当,可获得协同效应;
③避免防老剂的喷霜现象。
13、问答题 促进剂DM、TMTD、NOBS、D、DZ、CZ在天然橡胶中的抗硫化返原能力的顺序如何?
解析:DM>NOBS>TMTD>DZ>CZ>D
14、问答题 炭黑补强硫化胶拉伸强度是多少?
解析:25~35MPa。
15、名词解释 乙丙胶
解析:一种合成橡胶。是乙烯与丙烯的共聚物。白至微黄。比重0.85~0.86。具有与天然橡胶相象的屈挠性、耐寒性。乙烯含量较高的弹性也较好,其耐磨、耐老化、耐腐蚀和耐臭氧等性能都优越。分子中没有双键存在,可用过氧化物作为硫化剂。可由乙烯和丙烯在催化剂存在下聚合而制得。还有不饱和键的三元共聚物,可用硫磺硫化。
16、填空题 橡胶硫化体系的三个部分是()、()、()。
解析:硫化剂;活化剂;促进剂
机械发条17、问答题 硬脂酸的作用。
解析:提高ZnO在橡胶中的溶解度和分散性。
18、名词解释 共混

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标签:橡胶   解析   硫化   胶料   口型   作用
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