橡胶原材料检测与性能测试内容简介

《橡胶原材料检测与性能测试》从橡胶原材料配合、加工和产品应用角度出发，结合我国橡胶检测仪器设备现状和相关的国家标准编写。内容共分三篇21章，详细介绍了生胶及各种配合剂的主要检测指标、未硫化胶的加工性能（门尼黏度、硫化特性、挤出性能等），以及硫化胶的性能测试（物理机械性能、黏弹性、老化性能、疲劳性能、耐介质性能、燃烧性能、黏合性能等实验项目）。每个实验一般都包括实验目的、原理、仪器设备及测试材料、试样制备、实验条件、实验步骤、数据处理及结果表示、影响因素及思考题，重点突出、简洁规范、科学实用。

《橡胶原材料检测与性能测试》可作为高分子材料专业学生相关课程的教材，也是橡胶行业科研和技术人员的必备工具书。

上篇橡胶原材料检测

第1章橡胶的鉴定与成分检测1

1.1橡胶的鉴定——红外光谱法2

1.1.1主要试剂与仪器设备3

1.1.2试样制备与测试3

1.1.3测试过程6

1.1.4红外光谱解析7

1.1.5影响因素20

1.2生胶分子量及其分布测定22

1.2.1凝胶渗透色谱仪及原理22

1.2.2测试实验25

1.3生胶塑性的测定——快速塑性计法27

1.3.1测试仪器及工作原理27

1.3.2测试实验28

1.4生胶塑性保持率的测定30

1.5生胶颜色指数测定31

1.6生胶杂质含量测定34

1.7生胶灰分的测定37

1.8生胶挥发分含量的测定39

1.9生胶凝胶含量的测定42

1.10生胶加热减量的测定44

第2章橡胶配合剂的检测46

2.1硫黄的检测46

2.1.1总硫含量的测定46

2.1.2加热减量的测定48

2.1.3灰分的测定49

2.1.4不溶性硫黄中不溶性硫含量的测定50

2.1.5不溶性硫黄热稳定性的测定50

2.2促进剂和防老剂的检测51

2.2.1熔点测定方法52

2.2.2结晶点的测定53

2.2.3筛余物的测定54

2.3填料的检测55

2.3.1DBP吸油值55

2.3.2比表面积58

2.4活性剂的检测61

2.5增塑剂的检测61

2.5.1闪点测定61

2.5.2苯胺点测定62

资料性附录62

附录A更换新不锈钢试样槽抛光程序62

附录B最大扭矩的测定63

中篇橡胶加工工艺及未硫化胶性能测试

第3章硫化试样的制备65

3.1原材料配合65

3.1.1原材料的贮备和保管65

3.1.2配合65

3.2混炼66

3.3硫化67

3.4试样制备68

3.5实验条件68

3.6实验数据处理69

第4章橡胶加工工艺实验71

4.1生胶的塑炼工艺71

4.1.1实验设备——开放式炼胶机71

4.1.2塑炼机理72

4.1.3操作步骤72

4.1.4影响开炼机塑炼的因素73

4.2生胶的混炼工艺1：开炼机混炼74

4.3生胶的混炼工艺2：密炼机混炼79

第5章混炼胶塑性实验84

5.1门尼黏度实验84

5.1.1测试实验84

5.1.2影响因素87

5.2可塑度实验89

第6章混炼胶中炭黑分散度测定94

第7章混炼胶中结合橡胶测定97

第8章混炼胶硫化特性实验99

8.1混炼胶初期硫化特性——门尼焦烧99

8.2混炼胶硫化特性测定102

8.2.1实验原理103

8.2.2硫化仪的结构105

8.2.3测试实验106

8.3硫化工艺实验110

8.3.1硫化设备110

8.3.2硫化工艺实验112

8.4硫化程度实验113

8.4.1溶胀指数的测定114

8.4.2核磁共振交联密度测定115

第9章挤出特性实验117

附录 A未硫化混炼胶剪切黏度的测定精密度122

下篇硫化胶性能实验

第10章硫化胶基本性能实验124

10.1硬度实验124

10.2密度实验127

10.2.1测试原理127

10.2.2测试实验129

10.3冲击弹性实验131

第11章硫化胶力学性能实验134

11.1硫化胶拉伸性能测定134

11.2硫化胶撕裂强度的测定141

11.3压缩永久变形的测定147

第12章硫化胶磨耗实验152

12.1阿克隆磨耗实验152

12.2辊筒磨耗实验157

第13章硫化胶老化实验162

13.1热空气老化实验162

13.2臭氧老化实验165

13.3人工天候老化实验170

第14章硫化胶疲劳实验173

14.1屈挠疲劳实验173

14.2压缩疲劳实验177

14.3拉伸疲劳实验181

第15章硫化胶低温性能实验184

15.1硫化胶的脆性温度测定184

15.1.1多试样法测定硫化胶脆性温度185

15.1.2单试样法测定硫化胶脆性温度186

15.2耐寒系数测定186

15.3低温回缩实验189

第16章硫化胶耐介质实验192

第17章橡胶燃烧性能实验200

17.1垂直燃烧实验200

17.2橡胶涂覆织物燃烧性能测定203

17.2.1垂直向试样小火焰实验方法203

17.2.2垂直向试样酒精喷灯燃烧实验方法205

17.3橡胶氧指数的测定206

17.3.1测定实验207

17.3.2氧浓度与氧气、氮气流量的关系表213

第18章橡胶黏弹性实验216

18.1压缩应力松弛的测定216

18.2压缩或剪切状态下蠕变的测定220

附录A不同硬度橡胶(IRHD)所需施加的力225

第19章橡胶粘接性能实验226

19.1硫化橡胶与金属粘接拉伸剪切强度测定方法228

19.1.1硫化橡胶与金属粘接拉伸剪切强度(二板法)测定228

19.1.2硫化橡胶与金属粘接的拉伸剪切强度测定(四板法)229

19.2硫化橡胶与金属粘接的扯离强度测定(拉伸法)230

19.3硫化橡胶与金属粘接的剥离强度测定231

19.4硫化橡胶与单根钢丝黏合强度的测定(抽出法)233

19.5橡胶与织物帘布粘接强度的测定(H抽出法)234

19.6粘接强度实验的影响因素236 2100433B

橡胶技术配合与性能测试，ISBN：9787502562762，作者：（美）约翰·S.迪克（John S.Dick）主编；游长江，贾德民等译

本书内容包括一系列相互独立的体系如生胶及弹性体、填料-油、硫化促进体系、抗降解剂体系等橡胶配合的方法及各体系的变化对胶料性能的影响。本书的重点在于橡胶技术的应用方面，部分章节对某些重要的原理或概念也给出了解释，此外，书中还介绍了配合剂、胶料及橡胶制品等对健康、安全和环境等方面的影响，并提供了关于原材料、各类橡胶制品配方等方面的主要参考来源和橡胶专业团体、专业刊物、定期的会议、网址等信息。 本书由美国著名橡胶专家约翰S迪克主编，由多位橡胶领域有丰富经验的资深专家编写而成，对从事橡胶工业生产及科研的专家和技术人员及高等院校相关专业的教师、研究生和高年级本科生阅读和参考。

第1章橡胶配合概述、定义和现有资源1

11概述1

12配方2

13橡胶配合剂的分类2

14配合剂的标准缩写4

15橡胶配方的多样性4

16配合剂的相容性6

17橡胶配合剂的明细表7

18原材料参考书刊8

19配方主要参考来源8

110专业机构10

111主要专业刊物与商业杂志11

112定期专业会议13

1121定期安排的课程14

113现有网址15

参考文献16

第2章胶料加工特性与测试17

21概述17

22制造成型17

221开炼机17

222密炼机18

223后续加工18

224硫化过程19

225生产上遇到的问题19

23加工特性与测定21

231黏度21

2311旋转黏度计21

2312毛细管流变仪22

2313振荡圆盘流变仪23

2314压缩塑性计24

232剪切变稀行为25

2321毛细管流变仪测定剪切变稀行为25

2322振荡盘式流变仪测定剪切变稀行为26

233弹性27

2331门尼应力松弛28

2332振荡圆盘式流变仪测定弹性29

2333毛细管流变仪测定口型膨胀率30

2334压缩式塑性计测定弹性复原率30

2335直接测量收缩率30

234焦烧时间30

2341旋转黏度计测定焦烧时间30

2342振荡圆盘流变仪测定焦烧时间31

2343毛细管流变仪测定焦烧时间33

235硫化速率33

2351旋转黏度计测定硫化速率33

2352振荡圆盘流变仪测定硫化时间和硫化速率34

236极限硫化状态35

2361环测试35

2362振荡圆盘流变仪35

237抗硫化返原性36

238胶料强度36

239自黏性37

2310黏合性37

2311分散性37

2312储存稳定性38

2313配料错误38

2314多孔橡胶发泡反应38

参考文献39

第3章硫化橡胶的物理性能、加工特性和测试41

31概述41

32密度42

33硬度42

34拉伸应力-应变43

35压缩应力-应变特性44

36剪切应力-应变特性44

37动态性能44

38低温性能46

381脆点47

382吉曼测试48

39应力松弛、蠕变和永久变形48

310渗透性（传递性）50

311硫化胶黏合性能50

312抗撕裂性51

313降解性能53

3131抗屈挠疲劳性能53

3132耐热性55

3133抗臭氧性56

3134耐候性57

3135耐液体性58

3136耐磨耗性58

参考文献59

第4章橡胶配方的经济性61

41概述61

42配方成本计算61

421密度61

422每磅成本61

423每磅体积成本62

424制品成本62

425计算制品成本的换算系数62

43密度的测定63

44成本计算63

441基础配方63

442相同的配合剂体积和相等的成本64

443低的每磅成本65

444高密度65

45配方设计和成本66

46降低配方成本66

461高结构炭黑66

462白色填料67

463抗氧剂和抗臭氧剂67

464聚合物的替代68

4641高成本/高密度聚合物68

4642纯聚合物和充油聚合物的替代69

4643炭黑/充油母胶替代游离混炼胶70

4644挤出生产率72

4645硫化生产率73

附录74

单位换算表75

第5章实验设计和配方开发的方法76

51概述76

52第一部分实验设计的步骤78

521准备工作78

5211规划模型78

5212准备工作、时间和费用的方案78

522实验设计78

5221选择变量或因子78

5222选择测量仪器和程序78

5223制定回应模型79

5224选择实验设计80

523进行测试和获取数据84

524对初步的模型进行分析和估价84

525准备报告84

53第二部分应用实验设计85

531筛选设计--简单的处理比较85

5311相同重复试验条件的设计C185

5312不同的重复试验条件设计C186

5313多重处理比较的设计C286

532筛选设计--多因素试验87

5321两水平因子设计87

5322设计的分析88

5323计算有效系数88

5324S1至S11的设计小结90

533探索设计--多因子试验90

534评价有效系数的统计显著性91

5341估算有效系数的标准偏差--筛选设计91

5342四因子筛选设计一个实例子92

参考文献97

附录实验设计一览表97

第6章弹性体选择108

61概述108

611通用弹性体111

6111天然橡胶（NR)111

6112丁苯橡胶（SBR)112

6113聚丁二烯橡胶（BR)112

612大品种特种弹性体113

6121聚异戊二烯（IR)113

6122丁腈橡胶（NBR)114

6123三元乙丙橡胶（EPDM)115

6124聚氯丁二烯（CR)115

6125丁基橡胶和卤化丁基橡胶116

6126氯化聚乙烯和氯磺化聚乙烯117

613小品种特种弹性体118

6131氟橡胶118

6132硅橡胶和氟硅橡胶119

6133聚氨酯弹性体119

6134乙烯-丙烯酸橡胶120

6135聚丙烯酸酯橡胶120

6136表氯醇橡胶120

6137聚烯烃弹性体121

6138聚硫橡胶121

614热塑性弹性体121

参考文献122

第7章通用弹性体及其共混物123

71概述123

72天然橡胶和聚异戊二烯橡胶123

73聚丁二烯橡胶126

74苯乙烯、丁二烯和异戊二烯的共聚物和三聚物129

75通用橡胶的配合132

751聚合物特性及其对混炼的影响134

752聚合物对硫化速率的影响135

753聚合物对应力-应变的影响140

754滞后现象141

755与SIR-10的相容性145

756疲劳性能147

757压缩永久变形性148

76结论149

参考文献149

第8章特种弹性体151

81概述151

82丁基橡胶151

821简介151

822丁基橡胶的物理性能151

823丁基橡胶的性能、硫化和应用152

824气体渗透性153

825耐臭氧和耐候性153

826丁基橡胶的硫化154

8261促进剂硫磺硫化154

8262二肟硫化155

8263树脂硫化155

83卤化丁基橡胶155

831简介155

832卤化丁基橡胶和星形卤化丁基橡胶的配合156

8321炭黑156

8322矿物填料157

8323增塑剂157

8324加工助剂157

833卤化丁基橡胶的加工157

8331混炼158

8332压延158

8333挤出158

8334模压159

834卤化丁基橡胶的硫化和应用159

8341直接硫磺硫化159

8342氧化锌硫化和改性159

8343无锌硫化160

8344过氧化物硫化160

8345双烷基化硫化160

8346树脂硫化160

8347焦烧的控制160

8348卤化丁基橡胶交联键的稳定性161

835卤化丁基橡胶的一般用途161

836硫化胶性能162

8361渗透性162

8362耐热性162

8363耐化学品和耐溶剂性162

837耐屈挠性／动态性能162

838与其他弹性体的相容性162

839卤化丁基橡胶混炼胶的应用163

8391轮胎内衬163

8392药物密封163

8393耐热运输带164

参考文献165

84EPM／EPDM165

841简介165

842乙烯／丙烯含量166

843二烯烃含量166

844流变学167

参考文献168

85丁腈橡胶168

851简介168

852与应用有关的化学和物理性能168

8521丙烯腈含量（ACN)168

8522门尼黏度169

8523乳化剂169

8524稳定剂170

8525凝聚剂170

853弹性体微观结构170

854弹性体宏观结构170

855凝胶体171

856分子量171

857热聚NBR171

858交联热聚NBR172

859冷聚NBR172

8510羧基丁腈橡胶（XNBR)172

8511含抗氧剂NBR173

致谢174

参考文献174

86氢化丁腈橡胶175

861简介175

862应用175

863性能175

864配方175

865加工176

87聚丙烯酸酯弹性体176

871聚合物组成176

872聚丙烯酸酯橡胶的基本配合178

873加工指南179

参考文献179

88氯丁橡胶179

881简介179

882氯丁橡胶的基本特性180

883氯丁橡胶系列180

884氯丁橡胶“G”系列181

885氯丁橡胶“W”系列182

886氯丁橡胶“T”系列182

89氯化聚乙烯183

891简介183

892一般特性184

810氯磺化聚乙烯184

8101简介184

8102通用Hypalon185

8103特种Hypalon185

8104非硫化应用187

811表氯醇弹性体187

8111简介187

8112性能187

8113配方188

8114无铅硫化体系188

8115调节剂189

8116加工189

8117密炼机189

8118挤出189

8119模压190

附录191

参考文献191

812乙烯-丙烯酸弹性体191

8121简介191

8122聚合物的组成及其对性能的影响192

8123聚合物的选择193

813聚降冰片烯194

8131简介194

8132应用194

8133混炼194

8134填料194

8135油／增塑剂194

8136硫化体系195

8137回弹性195

8138减振195

8139共混物195

81310混炼与加工196

813101开炼机混炼196

813102密炼机混炼196

81311压延196

81312挤出196

81313模压197

81314小结197

参考文献198

814氟橡胶198

8141简介198

8142背景198

8143应用199

8144Viton