內容簡介
本著系統性、理論性和實踐性相結合的原則，系統地介紹了橡膠材料與工藝學方面的基本理論和技術。全書共分5章，詳細地對橡膠本體材料、橡膠材料的化學反應、橡膠材料結構與性能、橡膠材料設計基礎、橡膠材料加工過程與技術進行了概括。 本書可供橡膠工業系統從事科研和生產的科技人員以及有關高分子材料工作者，作為進修和參考資料之用；也可作為高等學校中與橡膠相關專業的研究生及高年級學生的教學參考書。
該書突出了系統性、理論性和實踐性想結合的特點，重點介紹橡膠行業的基礎理論、新材料、新技術。具體包括橡膠本體材料、橡膠材料的化學反應、橡膠材料結構域性能、橡膠材料設計基礎、橡膠材料加工過程與技術。除了適於研究和生產人員外，也適於作為高等院校的教學參考書。
圖書目錄
緒論1
0.1橡膠材料與橡膠工業1
0.2橡膠科學技術與工業展望2
第1章橡膠本體材料4
1.1引言4
1.2天然橡膠5
1.3丁苯橡膠9
1.4順丁橡膠11
1.5異戊橡膠13
1.6丁基橡膠15
1.7乙丙橡膠17
1.8氯丁橡膠18
1.9丁腈橡膠20
1.10氟橡膠22
1.11其他烯烴類橡膠26
1.11.1氯磺化聚乙烯26
1.11.2氯化聚乙烯27
1.11.3丙烯酸酯橡膠27
1.12矽橡膠28
1.13聚硫橡膠29
1.14聚醚類橡膠30
1.15熱塑性橡膠30
1.15.1嵌段型熱塑性橡膠31
1.15.2接枝型熱塑性橡膠32
1.15.3共混型熱塑性橡膠32
1.16液體橡膠34
1.16.1低聚物類液體橡膠34
1.16.2乳膠37
參考文獻39
第2章橡膠材料的化學反應40
2.1引言40
2.2化學改性反應40
2.2.1分子鏈基團反應40
2.2.2接枝共聚反應42
2.2.3嵌段共聚反應42
2.2.4力化學反應43
2.3交聯反應43
2.3.1硫黃及同系物的交聯反應44
2.3.2樹脂的交聯反應49
2.3.3有機過氧化物和輻射交聯反應50
2.3.4金屬氧化物的交聯反應53
2.3.5交聯結構與表征54
2.4老化反應與防護57
2.4.1氧老化反應57
2.4.2臭氧老化63
2.4.3物理因素引起的老化64
2.4.4老化反應的防護66
參考文獻71
第3章橡膠材料結構與性能72
3.1引言72
3.2材料的微觀結構72
3.2.1分子鏈的構造72
3.2.2分子鏈的構型76
3.2.3分子鏈的構象77
3.3材料的細觀結構81
3.3.1聚集態結構82
3.3.2多相體系結構86
3.4相容性89
3.4.1相容性的熱力學判定89
3.4.2 高分子物質—溶劑的相容性91
3.4.3 高分子物質—高分子物質的相容性92
3.5熱轉變94
3.5.1分子鏈熱運動特點94
3.5.2熱轉變行為95
3.5.3玻璃化轉變97
3.6高彈性與黏彈行為97
3.6.1高彈性的熱力學解析98
3.6.2橡膠彈性狀態方程100
3.6.3黏彈行為104
3.7破壞現象和機械強度109
3.7.1破壞現象109
3.7.2疲勞111
3.7.3黏合強度114
3.8加工流變性119
3.8.1熔體流動特徵——非牛頓型流動120
3.8.2影響熔體流動性的因素121
3.8.3彈性效應與不穩定流動125
3.9傳熱與傳質129
3.9.1熱傳導與熱膨脹129
3.9.2低分子物的滲透與擴散131
參考文獻135
第4章橡膠材料設計基礎137
4.1引言137
4.2本體材料的選擇137
4.2.1橡膠的選擇138
4.2.2橡膠的並用138
4.3交聯體系143
4.3.1硫黃系硫化體系143
4.3.2非硫黃系交聯體系151
4.3.3交聯體系的進展157
4.4老化防護體系158
4.4.1防老劑的種類與特性159
4.4.2防老劑的選用164
4.4.3防老劑的進展166
4.5補強填充體系167
4.5.1補強與填充的概念167
4.5.2炭黑168
4.5.3白炭黑175
4.5.4無機填料及表面改性181
4.5.5短纖維的補強作用185
4.5.6補強填充劑的進展187
4.6增塑和加工助劑體系189
4.6.1增塑（軟化）體系190
4.6.2加工助劑體系194
4.7其他助劑體系195
4.7.1發泡劑195
4.7.2阻燃劑197
4.8材料設計程式與方法198
4.8.1材料配方的表示形式198
4.8.2材料設計程式與實驗研究200
4.8.3材料設計方法概述201
4.9高性能材料設計簡論202
4.9.1低滾動阻力與抗濕滑材料202
4.9.2耐高低溫和導熱材料207
4.9.3耐介質材料210
4.9.4低透氣性和耐真空材料216
4.10功能性材料設計簡論218
4.10.1阻燃材料218
4.10.2導電材料220
4.10.3聲學材料222
4.10.4生物材料224
參考文獻226
第5章橡膠材料加工過程與技術228
5.1引言228
5.2塑煉228
5.2.1塑煉機理229
5.2.2塑煉工藝與設備231
5.3混煉236
5.3.1開放式煉膠機混煉237
5.3.2密閉式煉膠機混煉240
5.3.3連續混煉機混煉245
5.3.4各種橡膠的混煉特性247
5.3.5混煉膠的質量檢測248
5.4壓延和擠出249
5.4.1壓延249
5.4.2擠出255
5.5膠料與骨架材料的黏合263
5.5.1膠料與纖維（織物）的黏合263
5.5.2膠料與金屬的黏合268
5.6硫化273
5.6.1硫化歷程和正硫化273
5.6.2硫化工藝條件及確定方法275
5.6.3硫化介質和熱傳導的檢測278
5.7硫化方法與設備279
參考文獻284
序言
進入21世紀後，我國經濟逐漸全面融入全球化市場競爭之中，激發我國橡膠工業迅速發展，呈現出橡膠工業大國的強勁勢頭。但是，在產品與質量、技術與裝備、信息化製造與管理等方面尚未達到國際先進水平，仍需依靠科技進步和技術創新從根本上提升我國橡膠工業的競爭實力。
橡膠材料與橡膠工業有內在的淵源關係，生產實踐中的難題、市場競爭中的關鍵技術和技術創新都蘊藏著深刻的學術問題，從而促進了橡膠材料科學與技術的提高和升華，並成為橡膠產業發展新材料、新技術和新產品中的理論基礎及技術支撐。現代橡膠材料科學與技術已經發展為多種學科和多種技術相互滲透及交叉的綜合性學科，因此從事橡膠材料與加工工藝方面的教育、科研、工程技術和管理人員必須不斷擴大自己的知識面及理論水平，儘量涉獵到其他領域的科技活動，並善於解決與其他學科相關的問題。基於這種想法與認識，編者在10年前編撰了《橡膠材料性能與設計套用》一書，受到業內人士的關注與支持，對書中內容提出不少寶貴意見，編者在此基礎上收集了近年來相關專著及文獻資料，重新編撰了此書。本書力圖突出系統性、理論性和實踐性相結合的特點，力求概念清晰，較全面、系統地闡述橡膠科學技術領域的基本理論和技術，注重反映出現的新理論、新材料和新技術，奢望能反映當前國內外橡膠科學與材料的水平和概貌。
本書的內容分為兩部分。第1部分（第1～3章）主要從微觀結構和細觀結構研究橡膠材料的結構特徵與性能間的關係，深入地討論了橡膠材料的主要物理機械性能。其中第1章講述了天然橡膠和合成橡膠的分子鏈結構特點、分類及套用性能；第2章討論了橡膠材料的化學反應特性，重點講述化學改性反應、交聯反應與老化現象；第3章較為翔實地闡述了橡膠材料的微、細觀結構層次與性能之間的內在關係及規律。材料性能是結構特徵的巨觀反應，特別側重於和實際套用較密切的主要性能，包括相容性、熱轉變、高彈性、破壞與強度、加工流變性及傳熱與傳質等方面內容。第1部分內容揭示了材料結構與性能間關係的內涵和外延，是橡膠材料設計的理論基礎。第2部分（第4～5章）闡述橡膠材料設計原理及其加工過程與技術，體現材料工程的有效性和經濟性原則。其中第4章研討了如何按材料的使用性能要求，設計出具有一定可控結構的橡膠材料，包括多種橡膠和配合劑的特性與選擇，某些高性能和功能性材料的設計原理及原則；第5章是橡膠材料加工過程與技術，許多性能優異的材料往往由於加工工藝與技術問題而影響其性能不能充分發揮，因此從材料加工過程的動態化學與物理變化及影響因素角度，探討了基本加工過程單元的加工原理、設備特徵與工藝條件的制訂等相關問題，諸如塑煉、混煉、壓延、擠出、骨架材料的黏合及硫化等，同時闡述了材料加工過程的控制和質量管理的概念以及生產信息集成化和全面質量管理方面的進展。
編者的初衷是為讀者提供一本較為系統、完整的基礎性讀物，由於水平所限，本書尚有不妥之處，懇請讀者予以批評和指正。
本書在編寫過程中得到了青島科技大學高性能聚合物研究院同事們的傾力協助和化學工業出版社的關心與支持，在此表示衷心感謝。
編著者2013年7月
