橡胶材料与配方（第四版）

　　本书全面贯彻党的教育方针，有机融入了党的二十大精神，落实立德树人根本任务。全书分为两篇共八个教学情境设计，上篇包含七个教学情境设计，主要以典型橡胶制品为载体，设置不同的学习任务，介绍各原材料的选择与使用；下篇包含一个教学情境设计，主要介绍不同性能要求的橡胶制品的原材料选择和配方设计。本书重视理论联系实际、深入浅出、图文并茂，结合橡胶工业的发展趋势，注重环保知识的普及与推广。书中针对重、难点内容，融入了多媒体信息化资源，便于自学和拓展学习；还通过拓展阅读等栏目，融入具有橡胶专业特色的德育元素，使学习者树立专业自信和行业自豪感。本书可作为高等职业教育高分子材料智能制造技术、橡胶智能制造技术等专业及相关专业的教材，也可作为职教本科高分子材料类专业的教材，还可供橡胶行业制品生产企业的技术人员、生产管理人员、产品研发人员学习、参考。

　　无

绪论　001
学习目标 001
一、橡胶工业在国民经济中的作用 001
二、橡胶工业的发展简史 001
三、橡胶原材料与配方包括的主要内容 002
四、本课程的学习方法 002
拓展阅读 中国橡胶百年历史 002
上篇 橡胶原材料
情境设计一　生胶的选择006
学习目标 006
一、橡胶的基本特点 006
二、橡胶的分类方法 007
任务一　汽车轮胎用生胶材料的选择应用 008
一、天然橡胶 008
二、异戊橡胶 015
三、丁苯橡胶 016
四、顺丁橡胶 019
五、丁基橡胶 021
任务二　输送带用橡胶材料的选择应用 023
一、阻燃输送带用氯丁橡胶 024
二、耐热输送带用乙丙橡胶 027
任务三　汽车橡胶配件用生胶的选择 030
一、丁腈橡胶 030
二、硅橡胶 033
三、氟橡胶 037
四、氯醚橡胶 041
五、聚硫橡胶 043
六、氯磺化聚乙烯橡胶 044
七、丙烯酸酯橡胶 045
八、聚氨酯橡胶 050
任务四　橡胶循环利用 052
一、胶粉 052
二、再生胶 053
任务五　热塑性弹性体 056
一、热塑性弹性体的主要品种 056
二、热塑性弹性体的性能 056
三、共聚型热塑性弹性体种类与性能 057
四、共混型热塑性硫化胶 060
拓展阅读 生态橡胶的探索 062
思考题 063
情境设计二　硫化体系的选择065
学习目标 065
任务一　轮胎硫化体系的选择 065
一、概述 065
二、硫化剂的选择 069
三、硫化促进剂的选择 077
四、硫化活性剂的选择 085
五、防焦剂的选择 088
任务二　硫化历程及硫化机理 089
一、橡胶的硫化历程 089
二、硫化历程在橡胶加工中的应用 092
三、硫黄-促进剂-活化剂硫化机理 092
拓展阅读 “硫化”技术——橡胶发展史上最重要的里程碑 093
思考题 094
情境设计三　防护体系的选择095
学习目标 095
一、橡胶的老化 095
二、橡胶老化的原因 095
三、橡胶老化的防护方法 095
任务一　轮胎的防护及防护体系的选择 096
一、橡胶的热氧老化及防护 096
二、橡胶的臭氧老化及其防护方法 108
任务二　输送带的老化及防护选择 116
一、橡胶的疲劳老化机理 116
二、疲劳老化的防护 117
拓展阅读 橡胶资源利用与碳中和 118
思考题 119
情境设计四　填充补强体系的选择120
学习目标 120
任务一　轮胎填充补强剂的选择 120
一、炭黑的发展介绍 120
二、炭黑的分类与命名 121
三、炭黑的结构与性质 122
四、炭黑补强机理 124
五、各种炭黑的性能与应用 126
六、炭黑的选用原则 131
任务二　胶鞋填充补强剂的选择 132
一、白炭黑的分类与命名 132
二、白炭黑的性质 133
三、白炭黑的主要品种及其应用 134
任务三　橡胶填充剂的选择 138
一、无机填充剂 138
二、有机类及碳素填充剂 141
任务四　结合橡胶的测定 142
一、结合橡胶的概念与测定方法 142
二、影响结合橡胶的因素 143
任务五　分析填料的性质对橡胶加工性能的影响 146
一、填料的性质对混炼的影响 146
二、填料性质对压延和压出的影响 149
三、填料的性质对硫化的影响 150
任务六　橡胶偶联剂的选择 152
一、硅烷类偶联剂 153
二、钛酸酯类偶联剂 154
任务七　学会填料的使用 154
一、填料的使用原则 154
二、填料的常规质量检测 155
拓展阅读 生物基橡胶轮胎 156
思考题 157
情境设计五　橡胶软化增塑剂的选择158
学习目标 158
任务　轮胎软化增塑剂的选择 158
一、橡胶软化增塑剂的分类 158
二、橡胶的增塑原理 159
三、石油系列增塑剂 160
四、煤焦油系列增塑剂 163
五、松油系列增塑剂 165
六、脂肪油系列增塑剂 166
七、合成酯类增塑剂 167
八、塑解剂 170
拓展阅读 橡胶品格与养成教育 171
思考题 171
情境设计六　其他橡胶助剂的选择173
学习目标 173
任务一　彩色胶鞋着色剂的选择 173
一、概述 173
二、无机着色剂 175
三、有机着色剂 178
任务二　胶鞋海绵中底发泡剂的选择 179
一、无机发泡剂 180
二、有机发泡剂 181
三、发泡助剂 183
任务三　矿用输送带抗静电剂、阻燃剂的选用 184
一、抗静电剂的选择 184
二、阻燃剂的选择 185
拓展阅读 橡胶桥梁支座 187
思考题 188
情境设计七　骨架材料的选用189
学习目标 189
任务一　轮胎用纤维材料的选用 189
一、纤维的分类、品种及性能 189
二、常用纺织材料的种类、规格表示及应用 192
任务二　轮胎用金属材料的选用 195
一、钢丝帘线 195
二、钢丝 196
三、钢丝绳 196
拓展阅读 中国橡胶骨架材料现状 197
思考题 197
下篇 橡胶配方设计
情境设计八　橡胶配方设计199
学习目标 199
任务一　认识橡胶配方设计 199
一、橡胶配方设计的内容和要求 200
二、橡胶配方设计的原则与程序 200
三、橡胶配方的组成及表示方法 205
任务二　学习橡胶配方设计原理 207
一、配方设计与硫化橡胶物理性能的关系 207
二、配方设计与胶料工艺性能的关系 226
三、配方设计与产品成本的关系 239
四、橡胶配方设计的试验设计方法 242
任务三　设计耐热橡胶配方 254
一、橡胶品种的选择 254
二、硫化体系的选择 256
三、防护体系的选择 257
四、填充体系的选择 257
五、软化剂的影响 258
任务四　设计耐寒橡胶配方 258
一、橡胶品种的选择 259
二、耐寒橡胶的配合体系 259
三、硫化体系的选择 260
四、填充体系的选择 261
任务五　设计耐油橡胶配方 262
一、橡胶品种的选择 262
二、硫化体系的选择 263
三、填充体系和增塑剂的选择 264
四、防护体系的选择 264
任务六　设计耐腐蚀橡胶配方 264
一、橡胶品种的选择 265
二、硫化体系的选择 266
三、填充体系的选择 266
四、增塑体系的选择 267
任务七　设计导电橡胶配方 267
一、导电原理和导电填料的选择 267
二、橡胶的选择 269
三、导电填料的选择 269
四、硫化体系的选择 270
任务八　设计电绝缘橡胶配方 271
一、橡胶的选择 271
二、硫化体系的影响 272
三、填充体系的选择 272
四、软化剂、增塑剂的选择 273
五、防护体系的选择 273
任务九　设计减震橡胶配方 273
一、橡胶的选择 275
二、硫化体系的选择 275
三、填充体系的选择 275
四、增塑剂的选择 276
任务十　设计磁性橡胶配方 277
一、磁性材料的选择 277
二、磁性橡胶的配方设计 278
任务十一　设计海绵橡胶配方 278
一、橡胶的选择 279
二、发泡剂、发泡助剂的选择 279
三、硫化体系的选择 279
四、填充体系的选择 280
五、软化剂的选择 281
六、防护体系的选择 281
七、其他配合体系的影响 281
任务十二　设计阻燃橡胶配方 282
一、主体材料的选择 283
二、阻燃剂的选择及其阻燃作用 283
三、其他配合剂的影响 285
任务十三　设计吸水膨胀橡胶配方 286
一、橡胶的选择 286
二、吸水树脂 286
三、硫化体系 287
四、其他配合体系 287
任务十四　设计透明橡胶配方 287
一、橡胶的选择 288
二、填料的选择 288
三、硫化体系的选择 289
四、防老剂的选择 290
五、其他助剂的选择 290
任务十五　设计医用橡胶配方 290
一、橡胶的选择 291
二、其他配合体系的选择 291
任务十六　设计低透气性和真空橡胶配方 292
一、低透气性橡胶配方设计 292
二、真空橡胶配方设计 294
拓展阅读 一个橡胶O形圈引发的灾难 295
思考题 295
附录297
实验一　常用硫化体系性能对比实验 297
实验二　促进剂性能对比实验 300
实验三　促进剂性能并用实验 303
实验四　防老剂性能对比实验 305
实验五　炭黑性能对比实验 307
实验六　软化增塑剂性能对比实验 310
实验七　配方设计实验 312
参考文献　314