欢迎参加橡胶技术
培训班的朋友们！
培训班的内容
橡胶的配合
橡胶的加工工艺过程
橡胶配方设计
第一部分、橡胶的配合
什么是橡胶
橡胶是一种材料，它在大的形变下
能迅速而有力恢复其形变，能够被改
性。改性的橡胶实质上不溶于（但能
溶胀于）沸腾的苯、甲乙酮、乙醇—
甲苯混合物等溶剂中。改性的橡胶在
室温下被拉伸到原长度的两倍并保持
一分钟后除去外力，它能在一分钟内
恢复到原长的倍以下。
是指根据成品的性能要求，考虑加工
工艺性能和成本诸因素，把生胶和各
种配合剂组合在一起的过程。
橡胶的配合
橡胶的配方包括：
生胶（或与其他高聚物并用）生胶（或与其他高聚物并用）————母体材料母体材料
硫化体系硫化体系——————与橡胶大分子起化学作用，使橡与橡胶大分子起化学作用，使橡
胶线型大分子交联形成空间网络状结构，提高性胶线型大分子交联形成空间网络状结构，提高性
能，稳定形状能，稳定形状
补强填充体系补强填充体系————提高橡胶的性能，降低成本，提高橡胶的性能，降低成本，
改善工艺性能改善工艺性能
增塑体系增塑体系————降低混炼胶的粘度，改善加工性能，降低混炼胶的粘度，改善加工性能，
降低成品性能降低成品性能
防护体系防护体系————延缓橡胶老化，延长制品使用寿命延缓橡胶老化，延长制品使用寿命
其他其他————主要指一些特殊的配合体系主要指一些特殊的配合体系
一、硫化体系
橡胶的交联
交联(Crosslinking)的含义是采用
化学、物理方法将线型天然或合成
高分子连接成三维网状结构。
在橡胶的交联中,通常把由硫黄
和氧化锌产生的交联称为硫化
(Vulcanization)。
硬化或固化(Cure)是指由硫黄
以外的化学药品与橡胶反应引起的
交联
硫磺硫化的反应机理
自由基反应硫化机理
离子反应硫化机理
硫磺硫化体系的结构特点
(1)(1)硫黄交联结构中不存在硫黄交联结构中不存在—C—C——C—C—键键;;
(2)(2)硫黄交联结构为硫黄交联结构为—C—S—C——C—S—C—键、键、—C—S2—C——C—S2—C—键和键和
—C—Sx—C——C—Sx—C—键，而且这三种交联键结构的比例和键，而且这三种交联键结构的比例和SxSx中中
的的SS原子数与作为典型化合物的烯烃的种类、反应条件原子数与作为典型化合物的烯烃的种类、反应条件((温温
度、时间、促进剂和助剂等存在与否等度、时间、促进剂和助剂等存在与否等))之间具有相关性。之间具有相关性。
(3)) —C—Sx—C—(3)) —C—Sx—C—键键(n=4~5)(n=4~5)在反应初期多于后期在反应初期多于后期,,该键该键
在反应后期变成环状单硫和在反应后期变成环状单硫和nn数小的数小的—C—Sx—C——C—Sx—C—交联键交联键
结构。结构。
(4)(4)促进剂与硫黄促进剂与硫黄((或硫载体或硫载体))的比例大时，主要是单硫键结的比例大时，主要是单硫键结
构。构。
(5) (5) 多硫化物交联体的热稳定性要比不含可交换硫的交联多硫化物交联体的热稳定性要比不含可交换硫的交联
体体((单硫化物和二硫化物单硫化物和二硫化物))差差
硫磺交联橡胶的结构
过氧化物交联
与硫黄硫化胶相比,过氧化物交联橡
胶的强度性能较差。由于以碳-碳键
形成交联,耐热性和耐高温蠕变性优
异
交联方法
和促进剂
的变迁
硫化剂
硫黄与有关元素
硫黄给予体
过氧化物
其他
硫黄
粉末硫黄
沉降硫黄
胶体硫黄
表面处理硫黄
不溶性硫黄
硫黄给予体
主要品种为二硫化四烷基秋兰姆，
其中烷基有甲基、乙基、丁基或
五亚甲基
适用于不饱和橡胶的无硫硫化体
系和有效硫化体系
过氧化物
无机过氧化物
有机硅过氧化物
有机过氧化物 （带羧基过氧化物带羧基过氧化物 、无羧基过氧化、无羧基过氧化
物物 ）
混合型
聚合型（多官能型）
混合聚合型（混合多官能型）
其他
醌类
多胺类
金属氧化物
多异氰酸酯
树脂类
硫脲类
醇类
有机锡
皂类
乙酸盐
二氨酯
氯化硫
硫黄以外的主要交联方式与交联反应
促进剂类型
按硫黄用量分类
按活性基团分类
按硫化活性分类即按硫化速度分类
按酸碱性分类
按硫黄用量分类
如果完全不用促进剂（仅用硫黄和金属氧
化物进行硫化），那么达到最低交联度所
必须的硫黄量最大，这称之为“零类”。
若硫黄需要量与此相接近，则所用的促进
剂必归入“零类”。其次是仅需少量硫黄
的促进剂，最后一类可以完全不用硫黄
按硫化活性分类
凡硫化速度高于促进剂M者属超速或超超速
促进剂，硫化速度低于促进剂 M 者属于中
速或慢速促进剂
按酸碱性分类
酸性促进剂酸性促进剂 本身呈酸性或在硫化时．与放出的本身呈酸性或在硫化时．与放出的
硫化氢作用而生成酸性物的促进剂。噻唑类、秋硫化氢作用而生成酸性物的促进剂。噻唑类、秋
兰姆类及二硫代氨基甲酸盐类均属此类。兰姆类及二硫代氨基甲酸盐类均属此类。
碱性促进剂碱性促进剂 本身呈碱性或能与硫化氢作用而生本身呈碱性或能与硫化氢作用而生
成碱性物的促进剂。属于此类的有胍类、醛胺类成碱性物的促进剂。属于此类的有胍类、醛胺类
及苯胺类。及苯胺类。
中性促进剂中性促进剂 本身呈中性或能与硫化氢作用同时本身呈中性或能与硫化氢作用同时
生成酸性物和碱性物的促迸剂，如次磺酰胺类。生成酸性物和碱性物的促迸剂，如次磺酰胺类。
一般来说，在采用硫黄硫化的二烯类橡胶中，酸一般来说，在采用硫黄硫化的二烯类橡胶中，酸
性化合物有迟缓硫化的倾向，而碱性化合物则有性化合物有迟缓硫化的倾向，而碱性化合物则有
加快硫化速度的作用。加快硫化速度的作用。
主促进剂，又称第一促进剂，一般采用酸
性促进剂（称A 型）或中性促进剂（称为N
型）。以噻唑类和秋兰姆类居多
副促进剂，又称第二促进剂或第三促进剂，
一般采用碱性促进剂（称B型）
促进剂并用类型
11））ABAB型也称相互活化型型也称相互活化型
22））AA AA 型也称相互抑制型型也称相互抑制型
33））NANA型型 以次磺酰胺类为主促进剂，秋兰姆类为以次磺酰胺类为主促进剂，秋兰姆类为
副促进剂，能加快硫化速度副促进剂，能加快硫化速度
44））NBNB型型 作用与作用与 NA NA 型相类似，可加快次磺酰型相类似，可加快次磺酰
胺类促进剂的硫化起步胺类促进剂的硫化起步
55））BABA型型 以碱性促进剂为主促进剂，酸性促进以碱性促进剂为主促进剂，酸性促进
剂为副促进剂剂为副促进剂
66））BBBB型型 以两种碱性促进剂分别作主、副促进以两种碱性促进剂分别作主、副促进
剂剂
77））BN BN 型型 亦属互活化型亦属互活化型
活性剂
常用活性剂有三大类
金属氧化物类
有机酸类
胺类
金属氧化物
亚硝基化合物
缺点是高温时会失效
氮硫类化合物
主要品种有三氯甲基硫代邻苯二甲酰亚胺、
四氢化邻苯二甲酰亚胺和 N-环己基硫代邻
苯二甲酰亚胺（CTP）等
第五章 补强填充体系和其他助剂
补强填充材料对橡胶的一般补强效
果
填充剂的作用
对生胶起补强作用，能提高硫化胶的拉伸
强度、撕裂强度、耐磨性能、定伸应力等
物理机械性能，使橡胶能满足实际的使用
要求。
降低成本。由于填充剂的价格比生胶低得
多，所以在不影响产品性能的情况下，填
充剂的添加量越大，成本越低。
改进未硫化胶的工艺性能（特别是压延和
压出性能）。
炭黑一次聚集体的
透射电子显微镜照片
一次聚集体的状态解析结果
炭黑粒子表面的新模型
用AFM解析的炭黑粒子表面
炭黑表面官能团测定结果
炭黑表面基团的反应性
氧化反应
与卤素和发烟硫酸的反应
还原反应
离子交换反应
炭黑的衍生物和接枝
胶种与炭黑品种之间的选择参考
炭黑基本特性对未硫化胶和硫化物
理性能的影响
橡胶工业制品用炭黑开发的方向性
湿法白炭黑表面硅烷基外侧
的吸附水和结合水的模型图
气相白炭黑通过氢键结合形成的网
络结构
主要非补强性填充剂及其特性
功能性填充剂的分类
陶土的微观结构
高岭土的粒径分布
影响陶土补强作用的主要因素
陶土结构
粒径
表面性质和用量
碳酸钙的粒径范围
碳酸钙粒径对丁苯橡胶性能的影
响
各种碳酸钙用量对天然橡胶
性能的影响
1-白艳华U；2-木质素改性碳酸钙；3-白艳华 CC;
4-白艳华DD；5-轻质碳酸钙； 6-碱式碳酸钙
功能性填充剂的分类
使用增塑剂目的
降低橡胶制品的硬度;
提高炭黑和其他配合剂在橡胶中的混合性
和分散性;
改善胶料压出和压延时的加工性能;
增加未硫化胶料的粘合性,以改善成型加工
性能;
降低橡胶制品的成本等。
主要软化剂和增塑剂的种类及用
途
橡胶的氧老化与稳定的机理
PH—橡胶;InH—第一防老剂;Dec—第二防老剂
臭氧对不同橡胶和抗臭氧剂
的反应能力
橡胶用主要防老剂
防老剂的选择标准
抗氧化效果
抗臭氧龟裂效果
防屈挠龟裂效果
着色性(即污染性)
给硫化造成的影响
稳定性(即抽出性、挥发性)
喷霜(喷出)
环保
成本
防老剂的环保问题
酸碱相互作用
一、生胶
1、橡胶的分类
按照来源分：
天然橡胶、合成橡胶
按照化学结构和用途分类：
通用橡胶、特种橡胶
按照形状进行分类：
固体橡胶、液体橡胶、粉状橡胶、胶乳
2、橡胶的特性及其影响因素
橡胶的特性可由四个基本因素表示
影响强度的因素
补强性填充剂
拉伸结晶性
共混
耐热性
主链结构
主链有杂环〉C-C〉C=C
侧链取代基
侧链有吸电子基团〉供电子基团
耐油性
极性 极性越大，耐油性越好（也有例外）
结晶性
分子结构 元素高分子的耐油性好
耐寒性
主链结构
极性
立体障碍
结晶性
3、天然橡胶
天然橡胶的分类
天然橡胶的结构
天然橡胶的特性
天然橡胶的化学组成天然橡胶的化学组成
由于制胶工艺或方法不同，几种商品的天然橡由于制胶工艺或方法不同，几种商品的天然橡
胶的橡胶烃和其它的化学组分略有差异胶的橡胶烃和其它的化学组分略有差异
橡橡 胶胶 橡胶烃，橡胶烃，%%
非橡胶成分非橡胶成分
%%
橡橡 胶胶 橡胶烃，橡胶烃，%%
非橡胶成分非橡胶成分
%%
薄白绉胶片薄白绉胶片
标准橡胶标准橡胶55号号
特级烟胶片特级烟胶片
三级烟胶片三级烟胶片
风干胶片风干胶片
纯烟毡绉胶片纯烟毡绉胶片
褐绉胶片褐绉胶片
厚毡绉胶片厚毡绉胶片
天然橡胶的物理性能
天然橡胶无一定熔点，加热后慢慢软化，到天然橡胶无一定熔点，加热后慢慢软化，到
30—14030—140℃℃时则完全软化以至呈熔融状态，到时则完全软化以至呈熔融状态，到
200200℃℃左右开始分解，到左右开始分解，到270270℃℃时则急剧分解。时则急剧分解。
在常温下稍带塑性，温度降低则逐渐变硬，在常温下稍带塑性，温度降低则逐渐变硬，00℃℃时时
弹性大幅度下降，冷到一弹性大幅度下降，冷到一7070℃℃时则变成脆性物质。时则变成脆性物质。
受冷冻的生胶加热到常温，可恢复原状。受冷冻的生胶加热到常温，可恢复原状。
天然橡胶是一种结晶性橡胶，自补强性大，具有天然橡胶是一种结晶性橡胶，自补强性大，具有
非常好的机械强度。纯胶硫化胶的拉伸强度为非常好的机械强度。纯胶硫化胶的拉伸强度为1717
～～25MPa25MPa，炭黑补强的硫化胶可以提高到，炭黑补强的硫化胶可以提高到2525～～
35MPa35MPa。在高温（。在高温（9393℃℃）下的强度损失为）下的强度损失为3535％％
左右。左右。
纯胶硫化胶耐屈挠性较好，屈挠纯胶硫化胶耐屈挠性较好，屈挠2020万次以上才出万次以上才出
现裂口。这是由于天然橡胶的滞后损失小，在多现裂口。这是由于天然橡胶的滞后损失小，在多
次变形时生热低的结果次变形时生热低的结果 。
天然橡胶具有较好的气密性。
天然橡胶的吸水性，随制胶过程中胶乳的凝固浓度、天然橡胶的吸水性，随制胶过程中胶乳的凝固浓度、
保存剂和凝固剂的种类、洗压和干燥等条件不同而保存剂和凝固剂的种类、洗压和干燥等条件不同而
有差异有差异
胶胶 种种
达到平衡时橡胶的吸水量，达到平衡时橡胶的吸水量，
%%
胶胶 种种
达到平衡时橡胶的吸水达到平衡时橡胶的吸水
量，量，%%
空气相对湿度，空气相对湿度，%% 空气相对湿度，空气相对湿度，%%
烟胶片烟胶片
绉胶片绉胶片
熟化绉胶熟化绉胶
片片
~~
~~
~~
胶乳喷雾干胶乳喷雾干
燥橡胶燥橡胶
巴拉塔胶巴拉塔胶
>>
化学性质
1、硫化
2、老化
耐介质性质
1、耐酸碱性能
天然橡胶具有较好的耐碱性能，但不耐强酸
2、耐溶剂性能
天然橡胶为非极性橡胶，因此，只能耐一些
极性溶剂，而在非极性溶剂中则膨胀
天然橡胶的配合
硫化体系：有硫黄、硫给体、有机过氧化物、
氨基甲酸酯、马来酰亚胺、三嗪类等，其中
硫黄硫化体系使用最为广泛。这个体系除硫
黄之外还有促进刑及活性剂。常用的促进剂
有噻唑类、次磺酰胺类、秋兰姆类、胍类等。
活性剂有氧化锌及硬脂酸。
补强填充体系：炭黑是最常用的补强剂．其
次还有白炭黑及非补强性的填充剂如碳酸钙、
陶土、滑石粉、硅铝炭黑等。
防护体系：胺类防老剂中的对苯二胺类使用
效果最好，如防老剂4010、4020、
4010NA等。其次还有酚类防老剂等．
增塑体系：增塑剂以松焦油、三线油为最常
用，松香、古马隆和石蜡也常使用。
加药顺序原则上是：生胶—硬脂酸—氧化
锌—促进剂—防老剂—填料—软化剂—硫
黄—薄通—下片。
也有将硫黄与小药一块先加，促进剂后加
的。
改性天然橡胶
天甲橡胶 ——甲基丙烯酸甲酯在天然橡胶
大分子链上的接枝产物
该胶定伸应力及拉伸强度均很高，抗冲击性、耐曲挠龟
裂性、动态疲劳性、粘着性均较好
环氧化天然橡胶：简称ENR，是天然胶乳
在一定条件下与过氧乙酸反应而得到的产物
可提高气密性和耐油性，如ENR-50的
气密性接近于丁基橡胶，而耐油性接近中等
丙烯腈含量的丁腈橡胶，仍基本保持天然橡
胶较好的机械强度。
环化天然橡胶环化天然橡胶：天然胶乳经稳定后，加入浓度：天然胶乳经稳定后，加入浓度
70%70%以上的以上的HH22SOSO44，在，在100100℃℃下保持两小时即可下保持两小时即可
环化环化
环化使不饱和度下降，密度增大，软化点提高，环化使不饱和度下降，密度增大，软化点提高，
折射率增大。一般用来制造鞋底、坚硬的模制品、折射率增大。一般用来制造鞋底、坚硬的模制品、
机械衬里，对金属材料、聚乙烯、聚丙烯有较大粘机械衬里，对金属材料、聚乙烯、聚丙烯有较大粘
着力。着力。
氯化天然橡胶氯化天然橡胶 ：向天然橡胶溶液通入氯气，便可得到氯化：向天然橡胶溶液通入氯气，便可得到氯化
天然橡胶天然橡胶
主要用作粘合剂和防腐涂料主要用作粘合剂和防腐涂料
氢氯化橡胶氢氯化橡胶 ：由天然橡胶和氯化氢反应而得：由天然橡胶和氯化氢反应而得
白色粉末，主要用作粘合剂白色粉末，主要用作粘合剂
4、合成橡胶的分类
5、丁苯橡胶 SBR
丁苯橡胶的分类
丁苯橡胶的结构
结合苯乙烯含量
随着丁苯橡胶中结合苯乙烯含量的增加，其随着丁苯橡胶中结合苯乙烯含量的增加，其
性能变化如下：硬度上升，模量上升，弹性下降；性能变化如下：硬度上升，模量上升，弹性下降；
压出收缩率下降，压出制品光滑；耐低温性能下压出收缩率下降，压出制品光滑；耐低温性能下
降；耐热空气老化性能变好。另外，溶聚丁苯橡降；耐热空气老化性能变好。另外，溶聚丁苯橡
胶的磨耗指数下降，加工性能及抗湿滑性能提高胶的磨耗指数下降，加工性能及抗湿滑性能提高
两种单体的序列结构及丁二烯的键合方式
低温乳液聚合反式低温乳液聚合反式-1-1，，4-4-聚合约占聚合约占10%10%，反，反
式式-1-1，，4-4-聚合约占聚合约占70%70%，，11，，2-2-聚合约聚合约20% 20% ；；
溶聚丁苯橡胶中，顺式溶聚丁苯橡胶中，顺式-1-1，，4-4-聚合多，反式聚合多，反式-1-1，，
4-4-聚合及聚合及11，，2-2-聚合较少聚合较少
丁苯橡胶的性能
物理机械性能
较好的弹性
非自补强橡胶
耐磨性优
耐起始龟裂性优
抗湿滑性好 溶聚丁苯橡胶的滚动阻力和对湿路面的溶聚丁苯橡胶的滚动阻力和对湿路面的
抓着力均低于低温乳聚丁苯橡胶抓着力均低于低温乳聚丁苯橡胶
化学性质
具有不饱和非极性碳链橡胶的共性：
可以用硫磺硫化，不耐老化 ，但反应性低
于天然橡胶）
丁苯橡胶的配合
和天然橡胶比较：和天然橡胶比较：
丁苯橡胶必须加补强剂丁苯橡胶必须加补强剂
丁苯橡胶的硫磺硫化体系中硫磺用量比天然橡胶少，一般丁苯橡胶的硫磺硫化体系中硫磺用量比天然橡胶少，一般
用用~~份份
丁苯橡胶所用促进剂应比天然橡胶多丁苯橡胶所用促进剂应比天然橡胶多
增塑剂：对于丁苯橡胶，石油系、松焦系、煤焦油系软化增塑剂：对于丁苯橡胶，石油系、松焦系、煤焦油系软化
剂都可以使用，但石油类软化剂中的石蜡与丁苯橡胶的相剂都可以使用，但石油类软化剂中的石蜡与丁苯橡胶的相
容性不好，而与芳香类油的相容性较好。对于丁苯橡胶，容性不好，而与芳香类油的相容性较好。对于丁苯橡胶，
石油系、松焦系、煤焦油系软化剂都可以使用，但石油类石油系、松焦系、煤焦油系软化剂都可以使用，但石油类
软化剂中的石蜡与丁苯橡胶的相容性不好，而与芳香类油软化剂中的石蜡与丁苯橡胶的相容性不好，而与芳香类油
的相容性较好。的相容性较好。
塑炼：丁苯橡胶不易塑炼，而且一般也不需
要塑炼。
混炼：丁苯橡胶对炭黑的润湿性不如天然橡
胶，混炼生热也较高，动力消耗较大。
在开炼机上混炼时辊温应在50~60℃，
前辊比后辊温度应低5~10℃，以便包前辊。
密炼排胶温度应低于130℃，以防止或
减少生成凝胶。另外要注意填料应在软化剂
前加入，并避免同时加入。
压出和压延：乳聚丁苯橡胶的压出和压延的
收缩率大，表面不光滑，但溶聚丁苯橡胶却
有显著的改善。
6、丁二烯橡胶 BR
聚丁二烯橡胶的分类
聚丁二烯橡胶的结构
丁二烯聚合时有1，4-聚合和1，2-聚
合。1，4-聚合中还有顺式和反式两种结构。
工业上实际使用的聚丁二烯弹性体往往是
上述几种结构的无规共聚物。
BR的性能
具有良好的弹性，是通用橡胶中弹性最好
的一种。
拉伸强度和撕裂强度均低于天然橡胶和丁
苯橡胶，因此耐穿刺性能不佳，但其耐磨
耗性能却优于天然橡胶和丁苯橡胶。
顺丁橡胶耐老化性能优于天然橡胶，老化
以交联为主，老化后期变硬。
动态生热低，优于天然橡胶，耐动态下裂
口生成性好
抗湿滑性差
吸水性低于天然橡胶和丁苯橡胶
顺丁橡胶的配合
顺丁橡胶的配合与天然橡胶、丁苯橡胶
基本相同。
硫化速度：介于丁苯橡胶和天然橡胶之间。
补强剂 ：一般用炭黑。白炭黑可提高其耐
磨性和抗穿刺性
软化剂：可用三线油和以芳烃油为主的石油
系软化油。制作浅色胶料时可以用锭子油。
顺丁橡胶的加工
加工性能比NR差
冷流
辊筒行为不佳 ——高温脱辊，低温粘辊
密炼——在密炼机中容易打滑，和天然橡
胶及丁苯橡胶相比，容量要增加10~15%
丁腈橡胶NBR
分类
结构
丁腈橡胶的性能
丁腈橡胶是兼具耐油性、耐寒性、机械
特性和耐化学药品性等综合特征的最具代
表性的耐油性橡胶材料
丁腈橡胶的配合
NBR NBR的配方除了增塑剂等部分配合剂外的配方除了增塑剂等部分配合剂外,,基基
本上与天然橡胶和丁苯橡胶的相似本上与天然橡胶和丁苯橡胶的相似,,其硫化体系一其硫化体系一
般采用硫黄或有机过氧化物。般采用硫黄或有机过氧化物。
补强剂：补强剂：
防老剂：作为作为游离基抑制剂防老剂防老剂：作为作为游离基抑制剂防老剂RDRD与作为与作为
过氧化物分解剂的防老剂过氧化物分解剂的防老剂MBMB并用可获得较好效果。并用可获得较好效果。
耐臭氧性防老剂可使用防老剂耐臭氧性防老剂可使用防老剂4010NA4010NA和防老剂和防老剂
NBC,NBC,但在使用防老剂但在使用防老剂4010NA4010NA时必须与蜡并用。时必须与蜡并用。
非污染型防老剂可使用酚类、磷类、对苯二酚类非污染型防老剂可使用酚类、磷类、对苯二酚类
化合物化合物 。。
增塑剂增塑剂 ：溶解度参数：溶解度参数
硫化剂
丁基橡胶IIR
结构
分类
性能
优良的化学稳定性、耐水性和绝缘性
低的弹性和优异的阻尼性
优异的气密性
丁基橡胶的配合
11、硫化体系、硫化体系
丁基橡胶常用硫化体系有三种：硫黄体系，醌肟丁基橡胶常用硫化体系有三种：硫黄体系，醌肟
类体系，树脂体系。因为过氧化物会使主链断链，类体系，树脂体系。因为过氧化物会使主链断链，
所以不适用于丁基橡胶。所以不适用于丁基橡胶。
11）硫黄硫化体系）硫黄硫化体系
硫黄在丁基橡胶中溶解度较低，容易发生喷霜。硫黄在丁基橡胶中溶解度较低，容易发生喷霜。
硫黄的用量一般为硫黄的用量一般为1~31~3份份
促进剂多采用二硫代氨基甲酸盐类或秋兰姆类高促进剂多采用二硫代氨基甲酸盐类或秋兰姆类高
效促进剂，噻唑类、醛胺类或胍类常用作副促进效促进剂，噻唑类、醛胺类或胍类常用作副促进
剂。促进剂并用，硫化平坦性好，硫化胶的定伸剂。促进剂并用，硫化平坦性好，硫化胶的定伸
应力、拉伸强度也较高。应力、拉伸强度也较高。
22）醌肟类硫化体系）醌肟类硫化体系
其特点是硫化速度快，硫化胶的耐热性和电绝缘其特点是硫化速度快，硫化胶的耐热性和电绝缘
性能良好，但压缩永久变形比有效硫化体系大，胶性能良好，但压缩永久变形比有效硫化体系大，胶
料的焦烧稳定性也较差料的焦烧稳定性也较差
醌肟硫化体系由醌肟类化合物和活性剂组成醌肟硫化体系由醌肟类化合物和活性剂组成
常用硫化剂有对苯醌二肟（常用硫化剂有对苯醌二肟（GMFGMF）和对二苯甲酰）和对二苯甲酰
苯醌二肟（苯醌二肟（GBGMFGBGMF））
常用活性剂有四氧化三铅、一氧化铅等金属氧化物常用活性剂有四氧化三铅、一氧化铅等金属氧化物
和促进剂和促进剂DMDM。氧化铅用量为。氧化铅用量为6~106~10份，促进剂份，促进剂DMDM
用量为用量为44份。份。
硫黄对醌肟交联无直接影响，但加入硫黄对醌肟交联无直接影响，但加入1~21~2份可改份可改
善硫化胶性能。氧化锌也有益于醌肟硫化，用量为善硫化胶性能。氧化锌也有益于醌肟硫化，用量为
3~53~5份。硬脂酸和槽法炭黑等酸性物质会显著缩份。硬脂酸和槽法炭黑等酸性物质会显著缩
短焦烧时间。短焦烧时间。
3）树脂硫化体系
丁基橡胶所用的树脂硫化体系由酚醛树
脂和活性剂组成。
常用的有2123苯酚甲醛树脂、2402叔丁基
苯酚甲醛树脂等。
常用的活性剂是含结晶水的金属卤化物，如
SnCl2∙2H2O、FeCl2∙6H2O、
ZnCl2∙5H2O等 。
硫黄体系所用的许多配合剂会影响树脂硫化，
其中以胺类防老剂和促进剂D的影响最为严
重。
2、炭黑
(1)SAF((1)SAF(超耐磨炉黑超耐磨炉黑))、、ISAF(ISAF(中超耐磨炉黑中超耐磨炉黑))、、
HAF(HAF(高耐磨炉黑高耐磨炉黑))、、MPC(MPC(可混槽黑可混槽黑))等粒径小的等粒径小的
炭黑炭黑,,其硫化胶的拉伸强度和撕裂强度较大其硫化胶的拉伸强度和撕裂强度较大;;
(2)FT((2)FT(细粒子热裂炭黑细粒子热裂炭黑))、、MT(MT(中粒子热裂炭黑中粒子热裂炭黑))
等粒径较大的炭黑等粒径较大的炭黑,,其硫化胶的伸长率大其硫化胶的伸长率大;;
(3)(3)无论是哪一种炭黑无论是哪一种炭黑,,随着其用量增加随着其用量增加,,硫化胶的硫化胶的
定伸应力和硬度增大定伸应力和硬度增大,,而伸长率减小而伸长率减小;;
(4)SRF((4)SRF(半补强炉黑半补强炉黑))硫化胶的压缩永久变形比其硫化胶的压缩永久变形比其
它炭黑都优异它炭黑都优异;;
(5)(5)炉法炭黑的压出加工性能优于槽法炭黑和热裂炉法炭黑的压出加工性能优于槽法炭黑和热裂
炭黑等。炭黑等。
3、软化剂
丁基橡胶大都用石油类油如石蜡油、
石蜡和酯类增塑剂作为软化剂
随着油用量的增加
拉伸强度、定伸应力、硬度降低,伸长率增
加;
门尼焦烧时间增长;
压出性能得到一定的改善;
耐压缩永久变形、耐热性降低
4、白色填充剂
(1)(1)白炭黑的补强效果在白色填充剂中最大白炭黑的补强效果在白色填充剂中最大,,适用适用
于要求强度和耐磨耗性高的橡胶制品于要求强度和耐磨耗性高的橡胶制品;;
(2)(2)滑石粉的形状有各种各样滑石粉的形状有各种各样,,其中棒状、粒状的其中棒状、粒状的
补强性能差补强性能差,,片状的可显著改善拉伸强度和定伸应片状的可显著改善拉伸强度和定伸应
力力;;
(3)(3)碳酸钙高填充时可减少伸长率和弹性的损失碳酸钙高填充时可减少伸长率和弹性的损失,,
并可用于降低产品成本并可用于降低产品成本;;
(4)(4)陶土的补强效果大于碳酸钙陶土的补强效果大于碳酸钙,,可显著改善拉伸可显著改善拉伸
强度和定伸应力强度和定伸应力,,但因但因pHpH值的关系有迟延硫化倾值的关系有迟延硫化倾
向向,,因此最好是添加少量二甘醇因此最好是添加少量二甘醇(DEG)(DEG)等。等。
卤化丁基橡胶
制造
卤化丁基橡胶指氯化或溴化丁基橡胶，
工业上是在丁基橡胶的四氯化碳溶液中通
入氯气或溴制得的。
结构
卤化丁基橡胶的硫化体系
卤化丁基橡胶其他配合剂和加工与普通丁
基橡胶基本类似，但硫化体系由于有了富
于反应性的烯丙基卤素，和普通丁基橡胶
有较大差异。
氯化丁基橡胶和溴化丁基橡胶的硫化方法
和硫化特性基本相同,但后者更富有反应性,
且硫化速度也快。
11）金属氧化物硫化）金属氧化物硫化————氧化锌氧化锌
22）二硫代氨基甲酸盐硫化）二硫代氨基甲酸盐硫化
除了除了TTCUTTCU、、NBCNBC之外之外,PZ,PZ、、EZEZ、、BZBZ的焦烧的焦烧
时间依次缩短时间依次缩短,,与丁苯橡胶等二烯类橡胶硫黄硫化与丁苯橡胶等二烯类橡胶硫黄硫化
的焦烧时间恰恰相反。的焦烧时间恰恰相反。
33）秋兰姆类化合物硫化）秋兰姆类化合物硫化
44）硫脲化合物硫化）硫脲化合物硫化
5 5）芳香族胺化合物）芳香族胺化合物((防老剂防老剂))的硫化化合物的硫化化合物
如防老剂如防老剂DPPD(N,N′-DPPD(N,N′-二苯基对苯二胺二苯基对苯二胺))和防和防
老剂老剂ADPA(ADPA(丙酮与二苯胺的反应产物丙酮与二苯胺的反应产物) )
硫化胶的耐热、压缩永久变形及耐臭氧性能非硫化胶的耐热、压缩永久变形及耐臭氧性能非
常优异常优异
6）二马来酰亚胺硫化
7）硫黄硫化
一般采取硫黄促进剂TT/M或DM并用
8）烷基苯酚甲醛树脂硫化
9）醌二肟化合物硫化
10）有机过氧化物硫化
氯丁橡胶
结构
性能
较高的力学性能
较高的耐疲劳性
较好的弹性
较好的耐油性
较差的低温性能和绝缘性
较高的气密性
较好的耐老化性
氯丁橡胶的配合
硫化体系
不能用硫黄硫化体系，而用金属氧化
物硫化。一般氧化锌5份，氧化镁4份。常
用的促进剂是NA-22。
对于非硫调节型的CR，如果和DM或
TT并用，既可改善其焦烧安全性，又可增
加其硫化活性。
补强与填充体系
炭黑对硫醇调节型的补强效果优于硫黄调节
型的
增塑体系
石油系软化剂 石蜡油＜5phr
环烷油20~25phr
芳烃油可达50phr以上
要求耐寒性好，可用酯类增塑剂如DOP
乙丙橡胶
乙丙橡胶所用的第三单体
乙叉降冰片烯（ENB）
双环戊二烯（DCPD）
1，4-己二烯 （HD）
传统Ziegler-Natta催化体系溶液聚合工
艺
茂金属催化体系溶液聚合工艺
气相聚合工艺
乙丙橡胶的性能
优异的耐臭氧性能
较高的热稳定性
耐溶剂性
耐水蒸汽性能
电性能
弹性
粘接性
乙丙橡胶的配合
1、硫化体系
1）硫黄硫化体系
硫黄硫化体系的物理机械性能较好，但
相对来说耐热和耐压缩变形较差
2）过氧化物硫化体系
3）醌类硫化体系
4）树脂硫化体系
2、补强填充体系
补强填充原则和其它非自补强橡胶一样，但
有以下特点：
一是可以加入大量的补强剂和填充剂，但硬
度上升不太大；二是一般在电绝缘制品中，
应注意配合体系。
3、增塑体系
4、增粘剂
5、防护体系
CM的基本结构
CM的性能
出色的耐候性和自由着色性能；
出色的耐臭氧性；
出色的耐化学介质性；
出色的耐燃性；
出色的耐热老化性；
良好的耐油性；
电性能优良；
通过高填充可达到降低成本的效果
CPE与其它橡胶的化学性能比较
氯含量对CM性能的影响
氯的分布及结晶性对CM性能的影响
相对分子质量及其分布对CM性能的影响
CM的配合
1、硫化体系
1）有机过氧化物硫化体系
用有机过氧化物的CM硫化胶具有更好的
耐热老化性(150℃下使用)、压缩永久变形
和耐油性
2）硫脲硫化体系
胶料中应加入适量的吸酸剂
3）噻二唑硫化体系
由噻二唑类衍生物与醛胺缩合物(促
Vanax808)组成
2、补强填充体系
3、增塑剂
常用的增塑剂有邻苯二甲酸酯类、脂肪
族二元酸酯类、环氧酯类、高分子类、石油
芳香烃油等
4、稳定剂和防老剂
氯磺化聚乙烯CSM
海帕隆海帕隆20 20 富有柔软性，易溶于溶剂，用于一般的用途，特别是和其富有柔软性，易溶于溶剂，用于一般的用途，特别是和其
他橡胶并用能得到伸长率大的薄膜，也适用于柔软表面的涂饰。生胶他橡胶并用能得到伸长率大的薄膜，也适用于柔软表面的涂饰。生胶
的门尼粘度低，加工性能优良，低温特性也良好。的门尼粘度低，加工性能优良，低温特性也良好。
海帕隆海帕隆30 30 主要用作对刚性基层的溶液涂漆，比其他型号的溶液粘度低，主要用作对刚性基层的溶液涂漆，比其他型号的溶液粘度低，
能得到牢固鲜艳的干性表面。硫化胶物性不太好，但耐油性能良好。能得到牢固鲜艳的干性表面。硫化胶物性不太好，但耐油性能良好。
海帕隆海帕隆40 40 是目前海帕隆的基本型号，从橡胶特性看比海帕隆是目前海帕隆的基本型号，从橡胶特性看比海帕隆2020好，好，
并保持加工性和硫化胶物性的平衡。是一种使用由于广泛用途的通用并保持加工性和硫化胶物性的平衡。是一种使用由于广泛用途的通用
型品种。型品种。
海帕隆海帕隆45 45 比比4040更富有热塑性，可大量加入填充剂，不经硫化也可使更富有热塑性，可大量加入填充剂，不经硫化也可使
用。它适用于不必硫化而多量配合填充剂的磁性橡胶和放射线护罩上，用。它适用于不必硫化而多量配合填充剂的磁性橡胶和放射线护罩上，
还可用于地砖、屋面防水等领域。此外，中等程度的填充剂可获得高还可用于地砖、屋面防水等领域。此外，中等程度的填充剂可获得高
硬度硫化胶，所以也适用于鞋底的制作。硬度硫化胶，所以也适用于鞋底的制作。
海帕隆海帕隆48 48 与与4545相同，富有热塑性，在低温时虽然粘度比相同，富有热塑性，在低温时虽然粘度比4040型高，但型高，但
在硫化时柔软，硫化胶的耐油性、耐化学药品、耐溶剂性比其他类型在硫化时柔软，硫化胶的耐油性、耐化学药品、耐溶剂性比其他类型
更好，适用于油罐衬里、滚筒、液体胶管等方面。更好，适用于油罐衬里、滚筒、液体胶管等方面。
CSM的配合
1、硫化体系
2、填充剂
硫化剂TCA
促进剂对TCA硫化的促进效果
a．二丁基铵油酸盐(3份)
b．二乙基二磕代氨基甲酸碲(1．5份)
c．二环已睦、2一硫醇苯基哇唑磺酰胺(3份
)
d．二五次甲基秋兰姆四硫化物(J．6份)
氟橡胶的种类和结构
二元类二元类 耐热耐热
三元类三元类 耐油耐油
含全氟乙烯醚含全氟乙烯醚 耐药品性（无机酸）耐药品性（无机酸）
四氟乙烯四氟乙烯--丙烯类丙烯类 耐药品（无机酸碱）、耐热耐药品（无机酸碱）、耐热
氟橡胶的耐热性
各种橡胶的耐热老化性
耐腐蚀性能
氟橡胶具有卓越的耐腐蚀性能。它对有机
液
体、不同燃料油和润滑油的稳定性优异，对
大
部分无机酸、碳氢化合物、苯和甲苯有良好
的抗
腐蚀性，仅仅不耐低分子的酯、醚、酮以及
部分
胺类化合物。
HTV结构
D4的制备
精馏 D4
生胶的制备
氟橡胶的种类和结构
二元类二元类 耐热耐热
三元类三元类 耐油耐油
含全氟乙烯醚含全氟乙烯醚 耐药品性（无机酸）耐药品性（无机酸）
四氟乙烯四氟乙烯--丙烯类丙烯类 耐药品（无机酸碱）、耐热耐药品（无机酸碱）、耐热
氟橡胶的耐热性
各种橡胶的耐热老化性
耐腐蚀性能
氟橡胶具有卓越的耐腐蚀性能。它对有机
液
体、不同燃料油和润滑油的稳定性优异，对
大
部分无机酸、碳氢化合物、苯和甲苯有良好
的抗
腐蚀性，仅仅不耐低分子的酯、醚、酮以及
部分
胺类化合物。
HTV结构
D4的制备
精馏 D4
生胶的制备
1-底座;2-下顶栓
;
3-夹套;4-密炼室
;
5-机身;6-投料门
;
7-进料斗;8-活塞
杆;
9-风筒;10-冷却
水管;11-加料斗壁
;
12-上顶栓;13-转
子;
14-卸料门离合器
密炼机塑炼特点
机械作用比较复杂
炼胶时生热大
不能直接观察塑炼状况
影响密炼机塑炼的因素
温度
转速
装胶容量
压力
时间
塑解剂
天然橡胶和合成橡胶塑炼特性的对
比
橡胶加工流程
混炼的概念
将生胶和配合剂进行混合,施加机
械剪切力,使橡胶具有可塑性,同
时将填充剂和配合剂分散于橡胶
中的操作
混炼过程示意图
混合特性曲线
炼胶装置与炼胶机理
历史
开炼机炼胶
开炼机炼胶的主要影响因素
胶温
填胶容量
辊温
辊距
辊速
辊筒速比
配合剂添加顺序及其分别所需的时间和全
工序结束时间
1—未混入配合剂和填充剂的包辊胶;
2,4—混入配合剂和填充剂的堆积胶;
3—浮动的堆积胶;
5—高速拉伸力和高剪切力的粉碎及混合分散
开炼机混炼顺序与混炼终点
最先加入塑炼胶，包辊
促进剂和防老剂
添加分散性差而且用量少的配合剂(氧化锌、
硬脂酸等);
添加炭黑等补强性配合剂;
添加软化剂等配合剂;
添加硫化促进剂等配合剂;
翻炼从粉类配合剂消失后开始运行。
密炼机混炼
密炼机混炼优点
（1）胶料在密闭的混炼室内混炼，操作者
的安全性较大。
（2） 混合过程在密炼室内进行，粉尘飞
扬的情况明显改善。
（3） 能显著缩短混炼时间，提高生产效
率。
密炼机混炼缺点
密炼室温度很高，容易使对温度敏感的胶
料发生焦烧
炼得的胶料形状不固定，需经压片机补充
加工
投资较大
密炼机混炼 特点
密炼机混炼在密闭的混炼室中进行密炼机混炼在密闭的混炼室中进行, , 看不见混炼看不见混炼
状态状态
密炼机混炼在密闭状态下进行密炼机混炼在密闭状态下进行,,可防止橡胶的氧可防止橡胶的氧
化老化化老化;;
在开炼机的混炼过程中橡胶体作为连续体在开炼机的混炼过程中橡胶体作为连续体((高粘高粘
度物料度物料))进行混炼进行混炼,,而密炼机混炼橡胶则是在高速而密炼机混炼橡胶则是在高速
旋转场中进行混炼旋转场中进行混炼,,所以密炼机的总装胶量占密所以密炼机的总装胶量占密
炼室空间容积的炼室空间容积的60%~80%,60%~80%,可以反复对橡胶进可以反复对橡胶进
行再分割和聚结行再分割和聚结;;
并用胶料在开炼机里混炼花费的时间很长并用胶料在开炼机里混炼花费的时间很长,,而用而用
密炼机则可在短时间内完成密炼机则可在短时间内完成;;
密炼机混炼因混炼时间短密炼机混炼因混炼时间短,,而橡胶温度上升幅度而橡胶温度上升幅度
大大, , 多半采用两段混炼多半采用两段混炼
橡胶密炼机橡胶密炼机
的转子多为的转子多为
班布里型转班布里型转
子，其特点子，其特点
为：为：
生胶吞入性生胶吞入性
良好良好,,混炼主混炼主
要在转子突要在转子突
棱与密炼室棱与密炼室
内壁之间进内壁之间进
行行
影响密炼机混炼的工艺因素
装料容量——总是小于密炼室的容量，一
般为60~70%
加料顺序——生胶、炭黑和软化剂这三种
主要物料的投料顺序和加工时间特别重要
上顶拴压力
转子速度
混炼温度
混炼时间
密炼机混炼终点的判定
①时间混炼法:经过规定时间后结束混炼。
②能耗混炼法:根据密炼机消耗的电能进行
计算,当达到规定的累计电耗时结束混炼。
③温度混炼法:经过规定的时间后,密炼机
内部温度达到规定温度时结束混炼。
密炼机混炼时的电耗-时间曲线
密炼操作
按混炼中间有无停放，分为一段混炼和两
段混炼
按投料顺序，分为正炼法和逆炼法
两段混炼
优点
1）可显著提高胶料的分散均匀性和硫化胶
的物理机械性能
2）可缩短混炼时间
3）可减少持续高温引起的焦烧倾向
传统两段混炼
操作（以胎面胶为例）
第一段： 混炼时间，min 上顶拴
投加生胶 0 降下，加
压
投加再生胶 1 降下，加压
投加防老剂 3 降下，加压
投加硬脂酸 4 降下，加压
投加炭黑 5 降下，不
加压
投加软化剂 6 降下，加压
第二段 混炼时间，min 上
顶拴
投加一段母炼胶 0
促进剂和硬脂酸 ½ 降下，不
加压
通入压缩空气冷却到 不固定 升起
80℃
加硫磺 ~3
降下
传统两段混炼工艺要点
液体软化剂一定要加在易结团填充剂后
一段排胶时温度很高，鸦片如有困难可以
造粒来代替
第二段必须采用慢速
第一、第二段之间必须停放一段时间
第二段通常是根据胶温来控制
分段投胶两段混炼
操作方法
在第一段混炼时，在70~80%总混炼时
间内，将80%左右生胶与全部配合剂按常
规方法进行混炼，制备成高炭黑含量的母胶，
胶料经压片或造粒后，停放冷却。
第二段混炼时，在60~120℃下，将所
余的20%左右生胶加入“母胶”中，迅速
进行稀释分散1~2分钟，混匀后排胶。
工艺要点
混炼的关键在于炭黑在胶料中的分散
第一段制备母胶时，在部分胶料中加入全
部炭黑能获得高相对炭黑浓度，提高胶料
粘度，获得高剪切力而有利于分散
第二段时间不宜过长，否则会破坏胶料中
的微观多相结构，对硫化胶性能产生不利
影响
一段混炼
优点
无需停放，节约时间
可形成连续生产线
缺点
胶料的可塑度低，填充剂不易均匀分散
传统一段混炼操作方法
加料顺序为
橡胶（生胶、塑炼胶、并用胶或再生胶等）
固体软化剂（石蜡、硬脂酸） 防老剂、促
进剂、氧化锌 补强填充剂 填充剂
液体软化剂 排胶 压片机加硫磺
工艺要点
加粉料时，上顶拴应呈浮动状，利用上顶
拴自身的重量加压即可，以免粉料在高温
下与胶料接触后结团，但在加塑炼胶、再
生胶和树脂等主体材料时仍需加压
液体软化剂应在炭黑之后加入
为了避免焦烧，加硫磺时温度应在90℃以
下
分段投胶一段混炼法
第一种方法
；在密炼机中投加60~80%生胶和所有配
合剂（包括炭黑，但硫化剂除外），在
70~120℃下混炼70~80%的总混炼时间
制成母胶，然后投入所余生胶和硫化剂，中
间不需取出胶料，约混炼1~2分钟，均匀，
排胶。
优点：可提高剪切应力，增强分散效率，可
适当降低胶温，有利于分散和防止焦烧；可
提高填充系数15~30%，从而提高效率，
并能提高硫化胶的性能
缺点：提高填充系数会增大密炼机的磨损
第二种方法：
将60~80%生胶和基本配合剂（硫化剂和
促进剂除外）投入密炼机，混炼3分钟，制
备母胶，然后排胶，在开炼机上加入
20~40%的生胶，同时加入硫化剂和促进
剂，混匀后卸料，下片。
优点：用此法制得的胶料工艺性能良好，
硫化胶性能也明显提高。
缺点：胶料在开炼机上操作时间比较长，
需增加开炼机的台数
工艺要点
为了避免胶料性能波动，宜将生胶进行预
先塑炼火在混炼开始时进行塑炼
为提高生产效率，并强化炭黑分散，可适
当提高填充系数
逆混炼法
即先把除硫磺、促进剂外的其他配合剂全部装入密炼机，然后即先把除硫磺、促进剂外的其他配合剂全部装入密炼机，然后
投入生胶投入生胶
第一种
先投填充剂和油，然后投入50~70%生胶，
混炼分钟，投入剩余的生胶，共混数分
钟后排胶。
此法适合于配合多量粗粒子炭黑和油的胶
料
第二种
投入1/2的油和所有配合剂，投入橡胶，混
炼。然后在2分钟内分2~3次加入剩余的油，
混炼，排胶。
混炼时间比第一种方法长，适合于配合补
强性炭黑和相应油料的胶料。
逆混法的优点：改善分散，缩短混炼时间，
主要应用于EPDM和BR。
混炼胶的冷却、停放和保管
1、冷却
空气冷却
水冷却
造粒冷却
2、停放
使胶料恢复疲劳，松弛混炼时所受的机械
应力；
减少胶料收缩；
使配合剂在停放过程中继续扩散，以促进
均匀分散；
使橡胶与炭黑之间进一步生产结合橡胶，
提高补强效果。
胶料保管
注意事项
1）胶库保持通风，胶料不受阳光直射，室
内温度宜低一些，注意夏季降温；
2）胶料不宜堆放过高，并定时翻动，以利
于散发内部热量；
3）存放时间不宜过长。
各种橡胶的混炼性能
一、天然橡胶
1、开炼
宜在45～55℃内进行，软化剂用量不宜过
多，一般在10份以下，以防打滑，其加入
顺序应在炭黑之后，待炭黑与橡胶起了一
定的结合作用后方可投加。如遇到过炼而
粘辊时，可加入硬脂酸
2、密炼
密炼多采用一段混炼，排胶温度宜在
120℃以下。
33、并用胶混炼、并用胶混炼
1 1）与丁苯橡胶并用）与丁苯橡胶并用
首先对天然橡胶进行塑炼，使其可塑度达到与丁苯橡首先对天然橡胶进行塑炼，使其可塑度达到与丁苯橡
胶相当的水平（门尼粘度胶相当的水平（门尼粘度5050～～6060），然后再混合（丁苯），然后再混合（丁苯
橡胶不需要塑炼），并用时辊温控制在橡胶不需要塑炼），并用时辊温控制在6060℃℃左右。左右。
2 2）与顺丁橡胶并用）与顺丁橡胶并用
应先塑炼天然橡胶，使其门尼粘度降到应先塑炼天然橡胶，使其门尼粘度降到6060左右，然后左右，然后
与顺丁橡胶一起投入密炼机混合与顺丁橡胶一起投入密炼机混合33分钟左右，再加入配合分钟左右，再加入配合
剂混合。剂混合。
也可以先在开炼机上并用。顺序如下：将天然橡胶薄也可以先在开炼机上并用。顺序如下：将天然橡胶薄
通塑炼至光滑，取下，将顺丁橡胶过辊通塑炼至光滑，取下，将顺丁橡胶过辊11～～22次取下，将辊次取下，将辊
距调至距调至1mm1mm左右，在两相混合切割。左右，在两相混合切割。
3 3）与氯丁橡胶并用）与氯丁橡胶并用
由于两者塑炼特性相似，所以并用性较好，经在开炼由于两者塑炼特性相似，所以并用性较好，经在开炼
机上低温短时间混合即可，然而由于两种橡胶的极性极为机上低温短时间混合即可，然而由于两种橡胶的极性极为
悬殊，因此并用之前应先将配合剂分别加到各自的混炼胶悬殊，因此并用之前应先将配合剂分别加到各自的混炼胶
中去，然后再掺合。就是说，在分别混炼的基础上进行混中去，然后再掺合。就是说，在分别混炼的基础上进行混
合。合。
4 4）与异戊橡胶并用）与异戊橡胶并用
如天然橡胶的并用比例低于如天然橡胶的并用比例低于25%25%，可不必经过单独塑，可不必经过单独塑
炼而直接加入密炼机，使塑炼和混炼连续进行。炼而直接加入密炼机，使塑炼和混炼连续进行。
二、丁苯橡胶
丁苯橡胶混炼的关键是炭黑的良好分
散。为此，总的原则是软化剂应在炭黑投
入并在生胶中分散后经过一定时间再加入。
但软化剂在炭黑完全分散后加入，也会使
胶料破碎，延长混炼时间，降低混炼效率。
因此一般以在密炼室中尚有1/5炭黑未吸收
和分散时投入软化剂为宜，这样既容易混
合也不使胶料打滑和破碎，胶料硫化胶强
度可提高2~，耐磨性提高7%。
1 1、开炼、开炼
一般采用两段混炼，第一段顺序如下：先用一般采用两段混炼，第一段顺序如下：先用
小辊距破胶，然后放大辊距到小辊距破胶，然后放大辊距到±±，胶，胶
料包辊，加硬脂酸、氧化锌、防老剂和料包辊，加硬脂酸、氧化锌、防老剂和1/31/3软化软化
剂剂 1/3 1/3填充剂和填充剂和1/31/3软化剂软化剂 2/3 2/3填充剂填充剂
和和1/31/3软化剂。加粉料完毕后放宽辊距到软化剂。加粉料完毕后放宽辊距到
捣胶。在炭黑没有完全混入生胶之前不能捣胶。捣胶。在炭黑没有完全混入生胶之前不能捣胶。
然后再调小辊距到然后再调小辊距到±±，薄通，薄通55～～
66次，以利分散。次，以利分散。
胶料冷却后，重新破胶加入硫黄。胶料冷却后，重新破胶加入硫黄。
如果采用一段混炼，可以在放大辊距进行捣如果采用一段混炼，可以在放大辊距进行捣
胶时加入硫黄等其他配合剂，促进剂的加入视其胶时加入硫黄等其他配合剂，促进剂的加入视其
稳定性而定，比较稳定的可以在一段混炼的早期稳定性而定，比较稳定的可以在一段混炼的早期
加入，稳定性较差的可在二段混炼时加入。加入，稳定性较差的可在二段混炼时加入。
2、密炼
1）传统混炼法
a. 一段混炼 顺序为生胶 硬脂酸
防老剂 氧化锌 炭黑（分批） 软
化剂。如果发现压散，应立即提高温度。
排胶温度不宜超过127℃。硫黄和促进剂在
开炼机上加入。
b.两段混炼 第一段的投料顺序为生胶、
氧化锌、防老剂、1/3炭黑、2/3炭黑和软
化剂。压片、冷却和停放后再在密炼机中
进行第二段混炼，加入含硫黄和促进剂的
母胶。第二段混炼时间约分钟。
2）分段投胶混炼法 （特别是并用胶）
三、顺丁橡胶
顺丁橡胶应以两段混炼法为主，采用两端
混炼法，能明显改善胶料的工艺性能和硫
化胶的物理机械性能。
软化剂应在炭黑分散后加入，这样能提高
硫化胶的拉伸强度和定伸应力。在密炼机
中先将顺丁橡胶和丁苯橡胶混合，然后加
入其他配合剂，并不能明显改善胶料和硫
化胶的性能。若先将生胶和炭黑同时投入，
然后加入软化剂，则可提高定伸应力和拉
伸强度。
1、开炼
高顺式顺丁橡胶因冷流性大，宜采用
两段法，辊温宜低（40～50℃），辊距宜
小。第一段先加生胶、氧化锌和防老剂，
割刀混合并薄通；然后再加1/3炭黑、硬脂
酸和油类，放宽辊距再加剩余2/3炭黑，割
刀，翻炼均匀，最后出片停放。
第二段辊温宜在40℃以下，先加一段
胶，割刀混匀加促进剂，割刀混匀；加硫
黄，待全部混入后割刀薄通。
2 2、密炼、密炼
顺丁橡胶特别适宜于高温混炼，一段两段均可采顺丁橡胶特别适宜于高温混炼，一段两段均可采
用。投料容量应比天然橡胶大用。投料容量应比天然橡胶大1010～～15%15%。。
1 1）传统混炼法）传统混炼法
a. a.一段混炼一段混炼 排胶温度宜控制在排胶温度宜控制在140140～～150150℃℃，投，投
料顺序为：生胶、硬脂酸、氧化锌、防老剂、炭料顺序为：生胶、硬脂酸、氧化锌、防老剂、炭
黑（分两次）、软化剂。黑（分两次）、软化剂。
也可采用逆混法（也称倒炼法），排胶温度比顺也可采用逆混法（也称倒炼法），排胶温度比顺
炼法低炼法低1010～～2020℃℃，能节省炼胶时间，能节省炼胶时间40%40%，顺序，顺序
为炭黑、软化剂、小药（包括硫黄和促进剂）、为炭黑、软化剂、小药（包括硫黄和促进剂）、
炭黑、丁苯橡胶和顺丁橡胶。炭黑、丁苯橡胶和顺丁橡胶。
b. b.两段混炼两段混炼 同一般的两段混炼同一般的两段混炼
2 2）分段投胶混炼法（同样主要用于并用胶的混）分段投胶混炼法（同样主要用于并用胶的混
炼）炼）
四、氯丁橡胶
氯丁橡胶是结晶型橡胶，结晶结构对
混炼有影响。因此，氯丁橡胶需在70～
80℃下加热软化，消除结晶。
不同品种氯丁橡胶的混炼性能也不尽相
同，但其混炼的主要问题是焦烧，焦烧的原
因很多，为防止焦烧，应注意以下几点：
①氧化镁不能吸湿受潮；
②槽法炭黑和高耐磨炭黑都容易引起焦烧，
应采取分批少量加入；
③氧化锌和促进剂应在后期加入。
1、开炼
1）通用型 对温度很敏感，辊温超过
70℃时便会造成严重的粘辊，并呈粘流态，
混合时配合剂不易分散。在混入配合剂前
要求不要割刀以免脱辊；但一旦混入配合
剂后应勤割刀，以免时间延续过久。
2）粘接型 加工性能比较稳定，能在较宽
的温度范围内保持弹性。焦烧和粘辊倾向
较小，易包辊，吃粉也快，周期比同用型
短20%。
氯丁橡胶混炼生热较大，所以装胶量应比
天然橡胶少一些
2、密炼
用密炼机混炼氯丁橡胶无特殊困难。塑炼
可在混炼开始前进行。
加料时宜先加氧化镁、抗氧剂和防焦剂，
再分别加入填充剂和软化剂，这样有利于
分散。
由于易焦烧，一般采用两段法，尽量降低
温度，使排胶温度不超过100℃，装胶系数
取。
五、丁腈橡胶
丁腈橡胶的加工性能在很程度上取决于丙
烯腈含量。丁腈橡胶混炼生热较大。与异
戊橡胶和丁苯橡胶不同，在高温和高机械
应力作用下，往往会产生结构化作用，因
此在升温和延长加工时间条件下，会导致
粘度增大。加入高活性和高结构炭黑，如
FEF、HAF和ISAF时，胶料粘度增高更多，
并形成凝胶，导致加工困难。
1、开炼
丁腈橡胶开炼特点：
①生胶不易包辊，包辊后加了粉料又会第
二次脱辊；
②由于生胶内聚力大，粉料不易混入；
③混炼时间长，比天然橡胶长一倍左右；
④发热量，胶温容易升高。
丁腈橡胶在混炼时应保持40～45℃的
辊温。装胶容量应为普通合成橡胶的70～
80%。辊距以3～4mm为宜。粉料加入应
该分批进行。在加料顺序上，一般要先加
硫黄、氧化锌、固体软化剂和增塑剂，待
胶料开始软化后，再加入防老剂、活性剂
等。炭黑和液体软化剂最好分批交替加入，
以避免粘辊，最后加入促进剂。为避免焦
烧，应在加完粉料后稍加翻匀即取下冷却，
然后再薄通翻炼。
2 2、密炼、密炼
丁腈橡胶的密炼必须严格控制温度，充分保丁腈橡胶的密炼必须严格控制温度，充分保
持冷却，使排胶温度不超过持冷却，使排胶温度不超过130130℃℃。。
对于高填充胶料来说，填充剂可分几次投加，对于高填充胶料来说，填充剂可分几次投加，
采用引料法可缩短混炼时间。采用引料法可缩短混炼时间。
密炼胶停放密炼胶停放88小时后在开炼机上加入硫化剂和小时后在开炼机上加入硫化剂和
促进剂。促进剂。
密炼室起始温度密炼室起始温度8080℃℃左右，运转时胶料温左右，运转时胶料温
度应不低于度应不低于100100℃℃，排胶温度在，排胶温度在130130℃℃以下，填以下，填
充系数以充系数以为宜。如果温度过低，容量过小，易为宜。如果温度过低，容量过小，易
出现压散现象。生胶应预先塑炼，门尼粘度应在出现压散现象。生胶应预先塑炼，门尼粘度应在
7575以下，以利配合剂分散和减少能耗。硬脂酸在以下，以利配合剂分散和减少能耗。硬脂酸在
密炼中加入有利于配合剂，特别是炭黑等的润湿密炼中加入有利于配合剂，特别是炭黑等的润湿
和分散。和分散。
六、丁基橡胶
由于丁基橡胶的内聚强度低、自粘性差，
包辊性差，与其他橡胶相容性差等，丁基
橡胶混炼胶的制备和加工比较复杂。
1、开炼
开始时不不易包辊，使用引料法可以可以
克服（即待引料胶包辊后再加入生胶和配
合剂）。也可用薄通法，即将配方中的一
半生胶以小辊距反复薄通，待其包辊后再
加入另一半。丁基橡胶具有包冷辊的特性，
故应使后辊比前辊温度高15～20℃，待包
辊后分批少量地加入配合剂。在填充剂加
完前不可切割。
加料顺序为：引料胶——丁基橡胶——氧
化锌——硬脂酸——填充剂、部分增塑剂
——增塑剂（剩余）——硫化剂、促进剂
2、密炼
1）一段混炼 用密炼法时，凡排胶温度
能低于105℃者多用此法。促进剂可在混
炼的最后阶段加入，操作过程中应尽量保
持低温。
2）两段混炼 用密炼法时，凡用热处理
工艺或排胶温度较高时采用此法。 一段混
炼结束后进行排胶压片。冷却后再用密炼
机进行第二段混炼，加入硫化剂和促进剂。
