2019年 材料概论周达飞ver2Charpter52 ppt课件.ppt

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1、材料概论5.1玻璃的生产5.2陶瓷的生产*5.3水泥的生产5.4黑色金属的生产*5.5有色金属的生产5.6合成丁苯橡胶及橡胶轮胎的生产*5.7聚乙烯及聚乙烯薄膜生产5.8聚氯乙烯及聚氯乙烯电缆料生产*5.9聚丙烯腈纤维的生产5.10环氧树脂及其玻璃钢的生第五章十种产品生产过程概述5.6合成丁苯橡胶及橡胶轮胎的生产5.6.1概述5.6.2合成丁苯橡胶的生产5.6.3橡胶轮胎的生产第五章十种产品生产过程概述5.6合成丁苯橡胶及橡胶轮胎的生产5.6.1概述橡胶是具有高度伸缩性与极好弹性的高分子化合物。用以制造轮胎、管、带、胶鞋等各种橡胶制品。还广泛用于电线电缆、粘合剂及塑料改性

2、等方面。橡胶可为天然橡胶与合成橡胶二大类。1492年以前，中美洲和南美洲的当地居民即已开始利用天然橡胶。1839年Goodyear发现橡胶硫化，奠定了橡胶硫化理论基础。1888年（英国人J.B.Dunlop）发明了充气轮胎。我国在1904年开始引种巴西橡胶树。合成橡胶源于对天然橡胶化学组成和结构的研究结果。丁钠橡胶是第一个合成橡胶。丁苯橡胶、聚异戊二烯、聚丁二烯、丁腈橡胶、氯丁橡胶、丁基橡胶、乙丙橡胶、硅橡胶、氟橡胶、聚氨酯橡胶、氯醚橡胶、聚硫橡胶等。第五章十种产品生产过程概述5.6.2合成丁苯橡胶的生产合成橡胶品种繁多，其生产过程很多，但一般的生产流程大致如图5-19：

3、在聚合方法上，现在普遍采用溶液聚合和乳液聚合。第五章十种产品生产过程概述5.6.2.1丁苯橡胶分类丁苯橡胶（styrenebutadienerubber）是丁二烯与苯乙烯的共聚物，最早实现工业生产。1933年德国I.G.Farben公司首先发明乳液聚合丁苯橡胶，并于1937年开始工业化生产。乳液聚合丁苯橡胶（高温丁苯橡胶、低温丁苯橡胶）、溶液聚合丁苯橡胶。还有充油丁苯橡胶、丁苯橡胶碳黑母炼胶、高苯乙烯丁苯橡胶、羧基丁苯橡胶和液体丁苯橡胶等，如图5－20所示。结构式：第五章十种产品生产过程概述5.6.2.2乳液聚合丁苯橡胶最初的乳液聚合丁苯橡胶以过硫酸钾为引发剂，反应温度为

4、50C。目前产量最大的是低温乳液聚合丁苯橡胶，采用氧化－还原引发体系，在5～8C下进行聚合反应。凝聚前，填充油或炭黑或同时填充油和炭黑所制得的橡胶，分别称充油丁苯橡胶、丁苯橡胶炭黑母炼胶和充油丁苯橡胶炭黑母炼胶。第五章十种产品生产过程概述5.6.2.3乳聚丁苯橡胶的制法主要单体原料：苯乙烯和丁二烯。制造方法：包括单体和助剂配制、聚合、单体回收、凝聚与后处理。其生产过程如图5-21所示。乳液聚合丁苯橡胶的结构与性能第五章十种产品生产过程概述5.6.2.4丁苯橡胶的配合与加工丁苯橡胶的配合：配合的原则是制品应满足产品的性能要求、使用要求，具有良好的工艺性能。加工工艺：橡胶

5、塑炼、混炼、压出、压延、成型、硫化等，完成从橡胶原材料到制品的加工过程。第五章十种产品生产过程概述5.6.3.1轮胎的结构与种类结构：外胎、内胎、垫带和轮辋。外胎由胎体、胎面、胎圈三个主要部分组成。胎体包括帘布层和缓冲层二部分，胎面包括胎面胶和胎侧胶二部分。如图5－22、图5－23所示。种类：按用途分有汽车轮胎、农业和林业机械用轮胎、工程机械轮胎、越野轮胎、航空轮胎、摩托车轮胎等；按结构分主要有斜交轮胎、子午线轮胎；按压力分有低压、中压及高压轮胎第五章十种产品生产过程概述5.6.3.2轮胎设计基本程序轮胎设计基本程序：包括轮胎结构设计程序和轮胎配方设计程序。轮胎结构设计程

6、序：技术设计及施工设计，如图5－24所示。轮胎配方设计程序：轮胎各部件胶料配方设计及配方试验方法设计，如图5－25所示。第五章十种产品生产过程概述5.6.3.3轮胎生产用主要原材料橡胶：天然橡胶、丁苯橡胶、顺丁橡胶、丁基橡胶等，与各类助剂配合用于制造轮胎各部件。助剂：补强填充体系（补强剂、填充剂）、硫化体系（硫化剂、促进剂、活性剂及防焦剂）、防护体系（防老剂、抗氧剂等）、增塑剂（各类油类）、加工助剂（增粘剂、隔离剂等）及其他助剂。骨架材料：各种合成纤维（尼龙、聚酯等）、人造纤维、金属不锈钢丝等，作为骨架材料承受大部分作用力，起支撑作用。第五章十种产品生产过程概述5.6.3

7、.4轮胎的生产工艺流程轮胎生产包括外胎、内胎、垫带及生产辅助件（水胎、胶囊等）的生产，必须经历原材料准备、配制、炼胶（塑炼、混炼）、半成品的生产（压出、压延等）、成型、硫化、检验、包装、入库。具体可分如下几部分（如图5－26）第五章十种产品生产过程概述5.6.3.5轮胎的发展趋势对橡胶轮胎要求主要集中在下述几个方面：更安全、更舒适、更快速及低耗能。为了实现这方面的性能，轮胎设计人员结合现代计算机技术，提出了子午化、扁平化及无内胎化的轮胎发展方向。第五章十种产品生产过程概述5.7聚乙烯及聚乙烯薄膜生产5.7.1聚乙烯树脂生产5.