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1、---------------材料科學(xué)與工程專業(yè)成型加工工藝課程設(shè)計題目：丁苯橡膠的增強改性姓名：季賽學(xué)號：150412108班級：2012級材料（1）班指導(dǎo)老師：張建耀職稱：高級工程師教授起止日期：2015.11.23——2015.12.6?目錄1.設(shè)計背景31.1改性加工目的41.2乳聚丁苯橡膠51.3溶聚丁苯橡膠61.4粉末丁苯橡膠72.丁苯橡膠增強改性加工工藝原理82.1炭黑增強丁苯橡膠應(yīng)用82.2炭黑的補強機理83.丁苯橡膠改性原料、助劑及設(shè)備介紹93.1原料及助劑91）原料92）炭黑93）硬脂酸1
2、04）氧化鋅106）防老劑117)石蠟油118)防焦劑119)促進劑1210)硫化劑123.2主要設(shè)備與儀器133.2.1混煉機133.2.2拉伸試驗機144.加工工藝及加工流程圖144.1配方設(shè)計144.2加工方法151）煉前處理152）炭黑-橡膠混煉153）后加工工藝154）強度測量164.2產(chǎn)品性能測試項目、性能及測試標準161）性能指標162）性能參數(shù)標準184.3加工流程圖185.設(shè)計總結(jié)181.設(shè)計背景丁苯橡膠（SBR)，又稱聚苯乙烯丁二烯共聚物。其物理機構(gòu)性能，加工性能及制品的使用性能接近于天然橡
3、膠，有些性能如耐磨、耐熱、耐老化及硫化速度較天然橡膠更為優(yōu)良，可與天然橡膠及多種合成橡膠并用，廣泛用于輪胎、膠帶、膠管、電線電纜、醫(yī)療器具及各種橡膠制品的生產(chǎn)等領(lǐng)域，是最大的通用合成橡膠品種，也是最早實現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)的橡膠品種之一。中文名:丁苯橡膠外文名:PolymerizedStyreneButadieneRubber密度:1.04g/mL性狀:白色疏松柱狀固體1.1改性加工目的炭黑增強丁苯橡膠是以橡膠為基體，以炭黑顆粒為增強相的復(fù)合材料。炭黑在橡膠體系中起補強和填充作用，以改善橡膠制品性能。純丁苯橡膠拉伸強度
4、只有3.5MPa，沒有應(yīng)用價值，加入炭黑補強后，其拉伸強度提高到25MPa左右。按聚合工藝，丁苯橡膠分為乳聚丁苯橡膠（ESBR）和溶聚丁苯橡膠（SSBR）。與溶聚丁苯橡膠工藝相比，乳聚丁苯橡膠工藝在節(jié)約成本方面更占優(yōu)勢，全球丁苯橡膠裝置約有75%的產(chǎn)能是以乳聚丁苯橡膠工藝為基礎(chǔ)的。乳聚丁苯橡膠具有良好的綜合性能，工藝成熟，應(yīng)用廣泛，產(chǎn)能、產(chǎn)量和消費量在丁苯橡膠中均占首位。充油丁苯橡膠具有加工性能好、生熱低、低溫屈撓性好等優(yōu)點，用于胎面橡膠時具有優(yōu)異的牽引性能和耐磨性，充油后橡膠可塑性增強，易于混煉，同時可降低成
5、本，提高產(chǎn)量。目前，世界上充油丁苯橡膠約占丁苯橡膠總產(chǎn)量的50-60%。乳聚丁苯橡膠，由丁二烯、苯乙烯為主要單體，配以其他輔助化工原料，在一定工藝條件下，經(jīng)乳液法聚合首先生成丁苯膠漿，脫除膠漿中未轉(zhuǎn)化的單體后，再經(jīng)凝聚、干燥等工序而生產(chǎn)出產(chǎn)品膠。溶聚丁苯橡膠，由丁二烯、苯乙烯為主要單體，在烴類溶劑中，采用有機鋰化合物作為引發(fā)劑，引發(fā)陰離子聚合制得的聚合物膠液，加入抗氧劑等助劑后，經(jīng)凝聚、干燥等工序而生產(chǎn)出產(chǎn)品膠。表1.1丁苯橡膠（結(jié)合苯乙烯23.5%）的物理性能性能未硫化膠純膠硫化膠填充50份炭黑硫化膠密度，k
6、g/m39339801150體積膨脹系數(shù)，β=(1/V)(δV/δT)，K-1932.5-933.5940-1000530×10-6玻璃化溫度，K660×10-3660×10-6221比熱容(cp)，KJ/(kg·K)209-214650-700×10-61.50ΔCρ/αT，KJ/(kg·K)1.89221--導(dǎo)熱性，W/(m·K)3.2×10-21.830.300燃燒值，MJ/kg--0.190-0.250--折射率(nρ)-56.5----dnρ/dT，K-11.5345----介電常數(shù)(1kHz)1.5
7、34-1.535--2.50體積彈性模量(等溫)，GPa-37×10-52.66400-600扯斷伸長率，。%2.51.9617-28拉伸強度中，MPa1.89400-600--表1.2SBR與NR強度對比表性能SBRNR生膠格林強度/MPa~0.51.4-2.5純膠硫化膠拉伸強度/MPa1.4-3.017-25填充50份炭黑硫化膠拉伸強度/MPa17-2825-35填充50份炭黑硫化膠撕裂強度/(KN/m)40-6090-1601.2乳聚丁苯橡膠乳聚丁苯橡膠是合成橡膠中消費量最大的膠種，乳聚丁苯橡膠產(chǎn)品分為通
8、用品種和特殊品種兩大類。通用品種有1000、1500、1600、1700、1800和1900共計6個系列，其牌號多達數(shù)百種。特殊品種包括液體丁苯橡膠、高苯乙烯丁苯橡膠、丁苯吡橡膠和羧基丁苯橡膠等。SBR－1500是通用污染型軟乳聚丁苯橡膠的最典型品種，生膠粘著性和加工性能均優(yōu)，硫化膠耐磨性能、拉伸強度、撕裂強度和耐老化性能較好。SBR-1500廣泛用于以炭黑為補強劑和對顏色要求不高的產(chǎn)
