橡胶工程师手册 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

内容简介

　　《橡胶工程师手册》汇集了国内外橡胶工业生产的实用数据，内容包括：基础数据及换算、生产现场实用计算、生胶、胶料配合剂、橡胶加工工艺数据、橡胶工业物理量及换算、与橡胶行业有关的技术文件。这些数据曾经帮助作者解决了无数技术问题。
　　本书重点放在对实践经验的总结以及过去技术论述中未涉及的内容，力求简洁易查，大部分数据以表格和图示形式显示，读者可以迅速找到需要的资料。
　　本书可供橡胶生产企业和橡胶产品制造企业的工程技术人员使用，也可供高校相关专业师生参考。

目录

前言
第1篇　基础数据及换算
第1章　国际单位
1.1 基本单位
1.2 辅助单位
1.3 具有专门名称的导出单位
1.4 组合形式的导出单位
1.5 SI单位的倍数单位
1.6 计量单位的定义及换算
第2章　单位换算
2.1 密度单位的换算
2.2 力单位的换算
2.3 动力粘度单位的换算
2.4 运动粘度单位的换算
2.5 热导率单位的换算
2.6 压力单位的换算
2.7 功率（动力）单位的换算
2.8 速度单位的换算
2.9 流量单位的换算
2.10 蒸汽压和蒸汽温度的关系
2.11 摄氏温度和华氏温度的
关系
2.12 马力和千瓦的换算
2.12.1 马力和千瓦换算图
2.12.2 千瓦—马力换算表
2.13 波美度和相对密度的关系
2.14 筛子的对照表
第2篇　橡胶工业物理量及换算
第1章　橡胶、高聚物和配合剂的密度
1.1 生胶和高分子材料的密度
1.2 硫化剂、硫化助剂的密度
1.3 软化剂、增塑剂的密度
1.4 补强剂、填充剂的密度
1.5 着色剂的密度
1.6 其他配合剂的密度
第2章　橡胶配合剂的质量—体积换算
2.1 混炼胶的密度计算方法
2.2 橡胶配合剂的质量—体积换算
2.3 橡胶配合剂的体积—质量换算
第3章　橡胶物理试验量的换算
3.1 橡胶物理试验用标准符号及标记
3.2 硬度单位换算
3.3 拉断强度单位换算
3.4 撕裂强度换算
3.5 溶剂和橡胶高分子的溶解度常数（SP）之间的关系
3.5 .1 聚合物的溶解度常数（SP）、玻璃化温度（Tg）和熔化温度（Tm）
3.5 .2 溶剂及增塑剂的溶解度常数（SP）
第4章　橡胶工业用纤维材料的物理性能
4.1 纤维的物理性质
4.2 旦、支纱数换算
4.3 橡胶工业用骨架材料及粘合有关标准
第5章　相关的技术资料
5.1 希腊字母的表示和读音表
5.2 元素周期表
5.3 世界各国或组织专利局网址
第3篇　生产现场实用计算
第1章　从陌生橡胶配方估算基本物理性能的方法
1.1 估算硬度
1.2 估算300%定伸强度
1.3 估算拉断强度
1.4 估算伸长率
第2章　解决橡胶企业质量事故的方法
2.1 常见混炼胶质量事故及对策
2.2 常见压出质量事故及对策
2.3 常见压延质量事故及对策
2.3 .1 压型
2.3 .2 纺织物贴胶和擦胶
2.3 .3 压延工艺常见质量事故及对策
2.3 .4 常用橡胶的压延特点
2.4 常见硫化产品质量事故及对策
第3章　从要求的基本物理性能设计橡胶配方的方法
3.1 按用户要求设计橡胶配方的步骤
3.2 按客户要求设计橡胶配方的实例
第4章　高分子橡胶材料内部结构和性能相关的经验公式
4.1 JSR 常数模型
4.2 JSR 经验公式
第5章　燃烧法判别胶料的生胶品种
5.1 燃烧法判别胶料分类的实用意义
5.2 胶料燃烧试验
第6章　艳色橡胶制品配色法
6.1 橡胶艳色制品的配色要素
6.2 胶料生产现场配色法
6.2 .1 配色原则
6.2 .2 着色剂、颜料和它的基本特性
6.2 .3 硫化橡胶配色方法
第7章　透明橡胶制品的制作
7.1 折光率
7.2 高分子材料的折光率表
7.3 无机材料的折光率表
第8章　用门尼试验机所得到的橡胶的测定值
8.1 剪切应力和作用时间的关系
8.2 松弛应力
第4篇　生胶
第1章　生胶原料的特性
1.1 各种原料橡胶的性质
1.1.1 天然胶的特性和分类
1.1.2 各种生胶的品种名称
1.1.3 各国的天然橡胶标准
1.1.4 合成橡胶的特性和
分类
1.1.5 丁苯橡胶
1.1.6 顺丁橡胶
1.1.7 丁腈橡胶
1.1.8 聚异戊二烯橡胶
1.1.9 氯丁橡胶
1.1.10 丁基橡胶
1.1.11 乙丙橡胶
1.1.12 聚氨酯橡胶
1.1.13 氯磺化聚乙烯
1.1.1 4硅橡胶
1.1.1 5氟橡胶
1.2 聚合物的基本特性
1.2 .1 分子的硬度
1.2 .2 各种合成橡胶的热分析
曲线（TG）
1.2 .3 硫黄在各种聚合物中的
溶解度
1.2 .4 各种生胶的透气性
1.2 .5 橡胶类高分子材料的非破
坏行为和破坏行为
第5篇　胶料配合剂
第1章　硫化促进剂
1.1 国产硫化促进剂
1.2 日本生产的硫化促进剂
第2章　防老剂
2.1 国产防老剂
2.2 稳定剂
2.3 外国产橡胶用防老剂
2.3 .1 醛、酮、胺反应生成物
及其衍生物
2.3 .2 胺及其衍生物
2.3 .3 噻唑类
2.3 .4 苯酚类及其衍生物
2.3 .5 其他胶料配合剂
2.3 .6 混合防老剂
2.3 .7 橡胶用石蜡
第3章　防焦剂
3.1 国产防焦剂
3.2 日本产防焦剂
第4章　表面活性剂（塑解剂、分散剂、
脱模剂）
4.1 国产塑解剂
4.1.1 塑解剂性状
4.1.2 国产塑解剂及生产
企业
4.2 外国产塑解剂
4.2 .1 日本塑解剂及生产
企业
4.2 .2 其他国家塑解剂及
生产企业
第5章　树脂类加工助剂
5.1 国产树脂类加工助剂
5.2 日本树脂类加工助剂
第6章　功能助剂
第7章　软化剂及其他
7.1 国产软化剂
7.1.1 软化剂性状
7.1.2 软化剂生产企业
7.2 进口软化剂
7.2 .1 进口芳烃操作油
7.2 .2 进口石蜡操作油
7.2 .3 进口环烷类操作油
7.2 .4 进口石蜡类操作油
7.3 油膏
7.3 .1 油膏分类
7.3 .2 进口日本合成橡胶用
油膏
7.4 日本产NBR胶料用
增塑剂
第8章　补强剂与填充剂
8.1 炭黑的分类
8.1.1 ASTM的炭黑分
类法
8.1.2 国内炭黑粒径分类及
名称
8.1.3 炭黑标准命名和中文
名称对照
8.2 国产炭黑
8.2 .1 国产炭黑的典型
性能
8.2 .2 国产炭黑主要生产
厂家
8.3 进口炭黑
8.3 .1 日本炭黑
8.3 .2 美国生产炭黑
8.3 .3 国外生产的其他炭黑
牌号
第9章　白色补强剂、填充剂
9.1 白色补强剂
9.1.1 沉淀法白炭黑
9.1.2 气相法白炭黑
9.1.3 白炭黑牌号及生产
厂家
9.1.4 水合硅酸铝
9.1.5 水合硅酸钙
9.2 白色填充剂
9.2 .1 碳酸钙
9.2 .2 日本产二氧化硅类
填充剂
9.3 二氧化硅类填充剂
9.3 .1 陶土
9.3 .2 滑石粉
9.3 .3 硅灰石
9.3 .4 云母粉
9.3 .5 石棉
9.3 .6 长石粉
9.3 .7 煤矸石
9.3 .8 海沧石
9.3 .9 凹凸棒土粉
9.3 .10 白云石粉
第10章　其他特种配合剂
10.1 发泡剂
10.1.1 发泡剂类型
10.1.2 日本产发泡剂
10.1.3 日本产发泡助剂
10.2 阻燃剂
10.2 .1 国产阻燃剂
10.2 .2 日本产阻燃剂
10.3 日本进口着色剂及颜料
10.4 防白蚁剂
10.5 防霉剂
10.6 光稳定剂
10.7 增粘剂
10.8 隔离剂和脱模剂
10.9 橡胶工业用树脂
10.10 抗臭氧剂
10.11 帘布粘合剂
10.12 橡胶工业用钴盐
第11章　橡胶工业用骨架材料
11.1 橡胶工业用棉布
11.2 橡胶工业用化学纤维材料
11.2 .1 芳纶浸胶帘子布
11.2 .2 锦纶（聚酰胺纤维）
浸胶帘子布
11.2 .3 涤纶（聚酯纤维）
浸胶帘子布
11.3 子口布指标
11.4 原丝指标
11.5 橡胶工业用钢丝骨架材料
第6篇　橡胶加工工艺
第1章　高聚物的种类与辊筒加工行为的关系
第2章　压出成型
2.1 压出成型温度和压出压力关系图
2.2 各种高聚物压出时发热性能
第3章　通用橡胶机械的规格和加工能力
3.1 开放式炼胶机
3.1.1 破胶机
3.1.2 开放式热炼机和精炼机
3.2 密炼机
3.2 .1 密炼机加工能力
3.2 .2 国产密炼机
3.3 挤出机
3.3 .1 挤出机生产能力
3.3 .2 冷喂料挤出机
3.3 .3 热喂料挤出机
3.4 注压机
3.5 压延机
3.6 裁断机
3.7 硫化机
3.7 .1 定型硫化机
3.7 .2 平板硫化机
3.7 .3 硫化罐
3.8 通用橡胶的机械结构及工作原理
3.9 橡胶机械国家标准
3.10 我国主要的橡胶机械生产企业
第7篇　与橡胶行业有关的技术文件
第1章　中国橡胶国家标准
1.1 橡胶行业的国家标准
1.2 橡胶工业用溶剂油技术标准
第2章　橡胶试验方法及标准
参考文献

前言/序言

橡胶材料科学与工程应用全览 本书聚焦于橡胶这一高分子弹性体的基础理论、先进合成技术、加工工艺控制以及在现代工业中的关键应用，旨在为材料科学家、化学工程师、产品设计师和质量控制专家提供一套全面且深入的知识体系。 第一部分：橡胶的分子基础与结构-性能关系 本部分深入剖析了橡胶的微观世界，揭示了其宏观弹性特性的分子起源。 第一章：弹性体的基本概念与分类 本章首先界定了弹性体（Elastomer）的定义，阐述了其区别于塑料和纤维的独特之处——高可逆形变能力。详细介绍了各类橡胶的命名系统（如ASTM D1418），包括天然橡胶（NR）和合成橡胶的系统分类。重点讨论了橡胶网络结构的关键特征，如交联密度、支化度和分子量分布对材料性能的影响。 第二章：高分子链的动力学与热力学 深入探讨了橡胶分子链的统计力学模型，包括高斯链模型和瑞利链模型，用以解释弹性形变的熵弹性本质。讲解了玻璃化转变温度（$T_g$）的概念及其对橡胶使用温度范围的决定性作用，通过差示扫描量热法（DSC）分析了不同橡胶的$T_g$特性。热力学部分涵盖了橡胶溶胀理论（Flory-Rehner理论），解释了溶胀平衡点的形成机制。 第三章：硫化与交联化学 硫化（Curing）是赋予橡胶弹性的核心过程。本章详述了硫化体系的化学基础，包括硫磺、促进剂（如次磺酰胺类、秋兰姆类）、活化剂（氧化锌、硬脂酸）的作用机理。细致分析了不同交联键的结构（单硫、多硫键）及其对耐热性和动态性能的影响。引入了先进的非硫交联技术，如过氧化物硫化和辐射交联，并探讨了其在特种橡胶（如硅橡胶、氟橡胶）中的应用。 第四章：未硫化橡胶的加工流变学 本章关注橡胶在成型前的流动特性。详细介绍了粘度（Mooney粘度）的测定方法及其与分子量和填料含量的关系。阐述了剪切速率、温度对生胶和混炼胶流变行为的影响，并应用卡罗尔-库普曼斯定律（Time-Temperature Superposition）分析了橡胶的动态粘弹性行为。重点讲解了剪切稀化现象及其在挤出和模压过程中的工程意义。 第二部分：橡胶配方设计与性能调控 本部分是连接基础科学与实际工程应用的关键桥梁，侧重于如何通过组分选择和精确配比来定制橡胶产品的性能。 第五章：基础聚合物的选择与特性对比 系统比较了主流合成橡胶的结构、优缺点和适用场景： 通用橡胶： 丁苯橡胶（SBR）、顺丁橡胶（BR）、异戊橡胶（IR）。 耐油与耐溶剂橡胶： 丁腈橡胶（NBR）、氢化丁腈橡胶（HNBR）、氟橡胶（FKM）。 耐热与耐候橡胶： 乙丙橡胶（EPDM）、硅橡胶（VMQ/PVMQ）、氟硅橡胶（FVMQ）。 特种橡胶： 氯丁橡胶（CR）、丙烯酸酯橡胶（ACM）、聚氨酯（TPU的弹性体部分）。 第六章：补强剂与功能性填料的作用机理 补强是橡胶性能提升的核心手段。本章深入分析了炭黑（Carbon Black）的分散状态、粒径、结构度（DBP吸收值）对拉伸强度、耐磨性、滞后损失的影响。对比了白炭黑（沉淀法和气相法二氧化硅）作为非污染性补强剂的补强机制，特别是与硅烷偶联剂协同作用的“硅烷-硅橡胶体系”。同时，涵盖了无机（如粘土、碳酸钙）和有机功能性填料（如PVC、增塑树脂）的改性效果。 第七章：防老剂与保护体系 橡胶的老化是限制其使用寿命的主要因素。详细阐述了热氧老化、臭氧老化、光老化和动态疲劳老化的化学机理。重点介绍了胺类、酚类防老剂的化学结构和作用位点（捕获自由基）。阐述了抗臭氧蜡的作用机理和在动态应用中的局限性，以及如何通过配方设计提高橡胶的长期可靠性。 第八章：增塑剂、软化剂与加工助剂 本章探讨了如何通过非活性组分改善混炼和成型性能，并调整材料的低温柔韧性。分析了酯类、芳烃油、石蜡油等不同类型增塑剂与聚合物基体的相容性（溶解度参数）。讨论了脱模剂、粘合剂在特定加工环节中的关键作用。 第三部分：加工工艺与质量控制 本部分关注如何将精确设计的配方转化为高性能的最终产品，涵盖了从混炼到成型的全流程工程控制。 第九章：密炼与开炼工艺控制 详述了密炼机（Banbury Mixer）和开炼机（Two-Roll Mill）的工作原理、能量输入和剪切历史对混炼效果的决定性影响。探讨了“分段混炼法”的理论基础，确保补强剂的充分润湿和分散，同时避免混炼过程中发生早期焦烧（Scorch）。介绍了焦烧计时器的使用与温度控制标准。 第十章：成型技术：模压、注射与挤出 系统梳理了橡胶制品的关键成型技术： 模压（Compression Molding）： 压力、温度和硫化时间（T90）的精确匹配。 注射成型（Injection Molding）： 螺杆设计、保压阶段的流变行为和制品一致性。 挤出（Extrusion）： 挤出速率、模具设计对型材外观和尺寸精度的影响。 第十一章：动态硫化与在线监测 深入探讨了动态硫化技术（如动态硫化注塑，TPE-V的制造原理），以及硫化过程的实时控制。介绍了硫化仪（Rheometer）的原理，如何通过扭矩曲线（$M_L, M_H, T_s2, T_{90}$）来评估配方和工艺的成熟度，确保产品达到最佳交联状态。 第十二章：橡胶制品的物理与化学性能测试 本章详细介绍了评估橡胶产品性能的关键标准测试方法： 力学性能： 拉伸强度、断裂伸长率、撕裂强度（Die C/D）、硬度（邵氏A/D）。 动态性能： 动态力学分析（DMA）——储能模量 ($E'$), 损耗模量 ($E''$), 损耗角正切 ($ andelta$) 对阻尼特性的评估。 耐久性测试： 耐老化箱（空气、臭氧）、耐溶胀性测试、压缩永久变形（Set）。 第四部分：工程应用与特定领域挑战 本部分侧重于将前述知识应用于解决特定工业领域中的实际工程问题，如密封技术、减振降噪和轮胎制造的基础原理。 第十三章：弹性体密封技术 分析了O型圈、垫片和油封的设计原理。讲解了密封件的接触应力分布、蠕变行为和应力松弛现象。重点讨论了在极端温度和腐蚀性介质下，不同弹性体材料（如FFKM、HNBR）的选择标准和失效分析。 第十四章：橡胶的减振与阻尼应用 阐述了橡胶作为隔振器、缓冲块的原理，即利用高 $ andelta$ 的材料吸收机械能。讨论了如何通过调整填料和交联度来“调谐”材料的动态性能，以满足特定频率范围内的减振要求。 第十五章：轮胎橡胶的特殊要求 虽然不详述轮胎制造全流程，但本章分析了轮胎用橡胶配方中对耐磨性、滚动阻力（与滞后损失相关）和湿地抓着力（与高频动态模量相关）的相互制约关系，这是高分子材料工程中最典型的多目标优化问题之一。 结论与展望 总结了当前橡胶工程面临的挑战，如可持续性（生物基橡胶、回收利用）和极端环境应用（超高温、高压）。展望了智能橡胶材料（自修复、应力传感）的研发前沿。