2025年橡膠制品成型與加工技術(shù)考核試卷及答案一、單項(xiàng)選擇題（每題2分，共20分）1.橡膠硫化過(guò)程中，交聯(lián)鍵類(lèi)型對(duì)制品性能影響顯著。下列哪種交聯(lián)鍵賦予橡膠最佳的耐熱老化性能？A.單硫鍵（-S-）B.雙硫鍵（-S?-）C.多硫鍵（-S?-，x≥3）D.離子鍵2.壓延工藝中，為避免膠料粘輥，通常需控制輥筒表面溫度。對(duì)于天然橡膠（NR）壓延，合理的輥溫范圍是？A.30-40℃B.50-60℃C.70-80℃D.90-100℃3.注射成型橡膠制品時(shí)，注射壓力的主要作用是？A.使膠料充滿(mǎn)模具型腔B.促進(jìn)橡膠交聯(lián)反應(yīng)C.降低膠料粘度D.提高模具溫度4.混煉過(guò)程中，炭黑分散不良會(huì)導(dǎo)致制品出現(xiàn)“花斑”缺陷。為改善炭黑分散性，最有效的工藝調(diào)整是？A.降低混煉溫度B.延長(zhǎng)混煉時(shí)間至30分鐘以上C.提高轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速并優(yōu)化加料順序D.減少炭黑用量5.下列哪種成型方法最適合生產(chǎn)薄壁、復(fù)雜結(jié)構(gòu)的橡膠密封件？A.模壓成型B.注射成型C.擠出成型D.壓延成型6.橡膠硫化三要素中，“時(shí)間”的確定主要依據(jù)？A.膠料門(mén)尼粘度B.制品厚度與傳熱效率C.硫化劑種類(lèi)D.模具材質(zhì)7.開(kāi)煉機(jī)混煉時(shí)，輥距過(guò)大會(huì)導(dǎo)致？A.膠料剪切力不足，分散不均B.膠料生熱過(guò)高，焦燒風(fēng)險(xiǎn)增加C.輥筒負(fù)荷過(guò)大，設(shè)備損壞D.膠片厚度不均，尺寸偏差8.三元乙丙橡膠（EPDM）因分子鏈飽和，硫化時(shí)需使用哪種特殊硫化體系？A.硫磺-促進(jìn)劑體系B.過(guò)氧化物硫化體系C.樹(shù)脂硫化體系D.金屬氧化物硫化體系9.擠出成型中，“口型膨脹”現(xiàn)象的本質(zhì)是？A.膠料彈性記憶導(dǎo)致的尺寸回彈B.擠出壓力過(guò)高引起的變形C.口型溫度過(guò)低導(dǎo)致的收縮D.膠料粘度不足引起的流動(dòng)不穩(wěn)定10.為提高橡膠與金屬的粘合強(qiáng)度，最關(guān)鍵的預(yù)處理步驟是？A.金屬表面噴砂處理B.涂覆底涂劑（如Chemlok系列）C.控制硫化溫度D.增加膠料中增塑劑用量二、填空題（每空1分，共20分）1.橡膠混煉的關(guān)鍵工藝參數(shù)包括______、______、______和混煉時(shí)間。2.密煉機(jī)轉(zhuǎn)子類(lèi)型主要有______、______和______三種，其中______轉(zhuǎn)子剪切分散效果最佳。3.硫化過(guò)程可分為四個(gè)階段：______、______、______和______。4.壓延工藝的主要設(shè)備包括______、______和______，其核心功能是將膠料加工成______或______。5.注射成型機(jī)的主要組成部分有______、______、______和______。6.橡膠制品常見(jiàn)缺陷“缺膠”的主要原因是______或______。三、判斷題（每題1分，共10分）1.橡膠的塑性值（可塑性）越高，加工性能越好，因此混煉后膠料應(yīng)盡可能提高塑性。（）2.硫化溫度升高會(huì)縮短正硫化時(shí)間，但可能導(dǎo)致制品“過(guò)硫”，需根據(jù)膠料類(lèi)型調(diào)整。（）3.擠出機(jī)螺桿長(zhǎng)徑比（L/D）越大，膠料塑化越均勻，因此應(yīng)盡可能選擇大長(zhǎng)徑比螺桿。（）4.模壓成型時(shí)，合模壓力不足會(huì)導(dǎo)致膠料流動(dòng)不充分，產(chǎn)生“飛邊”缺陷。（）5.天然橡膠（NR）的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度（Tg）低于丁苯橡膠（SBR），因此低溫性能更優(yōu)。（）6.混煉時(shí)，促進(jìn)劑應(yīng)在補(bǔ)強(qiáng)劑（如炭黑）之后加入，以避免焦燒。（）7.壓延工藝中，“中凹”現(xiàn)象是指膠片中間厚度小于邊緣，可通過(guò)調(diào)整輥筒中高度解決。（）8.注射成型的膠料需具有較低的門(mén)尼粘度，以保證良好的流動(dòng)性。（）9.硫化返原現(xiàn)象主要發(fā)生在天然橡膠中，是由于多硫鍵斷裂后無(wú)法重新交聯(lián)導(dǎo)致的性能下降。（）10.橡膠與纖維織物粘合時(shí)，通常需先對(duì)織物進(jìn)行“浸膠”處理，常用膠漿為間苯二酚-甲醛-膠乳（RFL）體系。（）四、簡(jiǎn)答題（每題6分，共30分）1.簡(jiǎn)述混煉過(guò)程中“焦燒”的定義、危害及預(yù)防措施。2.壓延工藝中，“氣泡”缺陷的可能原因有哪些？如何解決？3.比較模壓成型與注射成型的優(yōu)缺點(diǎn)，說(shuō)明各自適用的制品類(lèi)型。4.硫化條件（溫度、時(shí)間、壓力）的選擇依據(jù)是什么？舉例說(shuō)明厚壁制品的硫化條件調(diào)整原則。5.分析炭黑用量對(duì)混煉工藝及制品性能的影響（從分散難度、膠料粘度、拉伸強(qiáng)度、耐熱性角度）。五、計(jì)算題（每題8分，共16分）1.某橡膠制品硫化時(shí)，采用平板硫化機(jī)，模具厚度為20mm，膠料硫化速度常數(shù)K=0.12min?1（145℃），試計(jì)算正硫化時(shí)間（注：正硫化時(shí)間=制品厚度×硫化速度常數(shù)的倒數(shù)+平板預(yù)熱補(bǔ)償時(shí)間5min）。2.已知某膠料配方中生膠密度為0.92g/cm3，炭黑密度為1.8g/cm3，軟化劑密度為0.85g/cm3，各組分質(zhì)量份數(shù)為：生膠100份，炭黑50份，軟化劑10份，其他配合劑5份（密度1.2g/cm3）。計(jì)算混煉膠的密度（保留兩位小數(shù)）。六、綜合分析題（14分）某企業(yè)生產(chǎn)的橡膠密封圈（材質(zhì)為丁腈橡膠NBR，厚度5mm，截面為O型）在使用3個(gè)月后出現(xiàn)裂紋，經(jīng)檢測(cè)裂紋處交聯(lián)密度顯著降低。結(jié)合橡膠成型與加工技術(shù)，分析可能的原因（從原料、工藝、硫化、后處理等角度），并提出改進(jìn)措施。答案一、單項(xiàng)選擇題1.A2.B3.A4.C5.B6.B7.A8.B9.A10.B二、填空題1.混煉溫度；轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速；填充系數(shù)2.橢圓形；三角形；圓筒形；三角形3.焦燒階段；熱硫化階段；正硫化階段；過(guò)硫化階段4.壓延機(jī)；導(dǎo)開(kāi)裝置；卷取裝置；膠片；膠布5.注射裝置；合模裝置；液壓系統(tǒng)；控制系統(tǒng)6.膠料量不足；注射壓力/模壓壓力過(guò)低三、判斷題1.×（塑性過(guò)高會(huì)導(dǎo)致制品強(qiáng)度下降）2.√3.×（長(zhǎng)徑比過(guò)大會(huì)增加生熱，可能引起焦燒）4.×（飛邊是合模壓力過(guò)高或膠料過(guò)量導(dǎo)致）5.√6.√7.√8.√9.√10.√四、簡(jiǎn)答題1.焦燒定義：混煉或成型過(guò)程中，膠料過(guò)早發(fā)生硫化反應(yīng)，導(dǎo)致粘度上升、失去加工流動(dòng)性的現(xiàn)象。危害：膠料報(bào)廢、設(shè)備堵塞、生產(chǎn)效率下降。預(yù)防措施：控制混煉溫度（低于焦燒溫度）；選擇遲效性促進(jìn)劑；調(diào)整配方（減少促進(jìn)劑用量、增加防焦劑）；縮短混煉時(shí)間。2.氣泡缺陷原因：①膠料中含有水分或低沸點(diǎn)物質(zhì)（如未干燥的配合劑）；②壓延過(guò)程中膠料包輥不實(shí)，卷入空氣；③膠料塑性過(guò)低，流動(dòng)性差，無(wú)法排出氣體。解決措施：①配合劑預(yù)先干燥（如炭黑105℃烘干2h）；②調(diào)整輥距和速比，確保膠料緊密包輥；③提高膠料可塑性（延長(zhǎng)塑煉時(shí)間或添加增塑劑）。3.模壓成型優(yōu)點(diǎn)：設(shè)備簡(jiǎn)單、投資低；適合小批量、厚壁制品；缺點(diǎn)：生產(chǎn)效率低、勞動(dòng)強(qiáng)度大、飛邊多。適用制品：大型密封圈、橡膠襯里。注射成型優(yōu)點(diǎn)：自動(dòng)化程度高、生產(chǎn)效率高、尺寸精度高、無(wú)飛邊；缺點(diǎn)：設(shè)備投資大、適合高流動(dòng)性膠料。適用制品：精密O型圈、復(fù)雜結(jié)構(gòu)密封件。4.硫化條件選擇依據(jù)：①膠料類(lèi)型（如NR硫化速度快，EPDM需高溫長(zhǎng)時(shí)間）；②制品厚度（厚制品需延長(zhǎng)時(shí)間）；③硫化劑種類(lèi)（過(guò)氧化物需高溫）；④設(shè)備傳熱效率（平板硫化機(jī)比硫化罐傳熱快）。厚壁制品調(diào)整原則：降低硫化溫度（避免表面過(guò)硫），延長(zhǎng)硫化時(shí)間（確保內(nèi)部達(dá)到正硫化），例如20mm厚制品硫化溫度140℃（比常規(guī)145℃低5℃），時(shí)間按每毫米1.5min計(jì)算（總時(shí)間30min+補(bǔ)償時(shí)間）。5.炭黑用量影響：①分散難度：用量增加，分散所需剪切力增大，易出現(xiàn)“團(tuán)?！?；②膠料粘度：炭黑是補(bǔ)強(qiáng)填充劑，用量增加，膠料粘度上升，加工流動(dòng)性下降；③拉伸強(qiáng)度：用量在30-60份時(shí)，隨用量增加強(qiáng)度提高（炭黑與橡膠形成結(jié)合膠），超過(guò)60份后因分散不良強(qiáng)度下降；④耐熱性：炭黑可吸收紫外線(xiàn)，用量增加，制品耐老化性能提高（但過(guò)硫風(fēng)險(xiǎn)也增加）。五、計(jì)算題1.正硫化時(shí)間=20mm×(1/0.12min?1)+5min≈166.67min+5min=171.67min（約172min）。2.混煉膠密度=總質(zhì)量/總體積。總質(zhì)量=100+50+10+5=165份?？傮w積=100/0.92+50/1.8+10/0.85+5/1.2≈108.70+27.78+11.76+4.17≈152.41cm3。密度=165/152.41≈1.08g/cm3。六、綜合分析題可能原因：（1）原料問(wèn)題：丁腈橡膠（NBR）生膠含雜質(zhì)（如過(guò)氧化物殘留），或硫化劑（如硫磺）用量不足，導(dǎo)致交聯(lián)密度低。（2）混煉工藝：炭黑分散不均（局部交聯(lián)點(diǎn)少），或促進(jìn)劑（如TMTD）分散不良（局部硫化不充分）。（3）硫化條件：硫化溫度過(guò)低（如低于150℃）或時(shí)間不足（如厚度5mm僅硫化8min，未達(dá)正硫化），導(dǎo)致內(nèi)部交聯(lián)不完全。（4）后處理：未進(jìn)行二段硫化（NBR厚制品需120℃×4h后硫化），低分子物質(zhì)未排出，長(zhǎng)期使用后交聯(lián)鍵斷裂。改進(jìn)措施：①原