2025年大学三年级（材料科学与工程）橡胶制品工艺学试题及答案.doc

2025年大学三年级（材料科学与工程）橡胶制品工艺学试题及答案

（考试时间：90分钟 满分100分）
班级______ 姓名______

第I卷（选择题，共30分）
每题只有一个正确答案，请将正确答案的序号填在括号内。(总共10题，每题3分，每题选出答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。不能答在试题卷上)
1. 以下哪种橡胶具有优异的耐油性？（ ）
A. 天然橡胶
B. 丁苯橡胶
C. 丁腈橡胶
D. 乙丙橡胶
2. 橡胶硫化的本质是（ ）。
A. 橡胶分子链的交联反应
B. 橡胶的物理变化
C. 橡胶的溶解过程
D. 橡胶的老化过程
3. 在橡胶制品生产中，促进剂的作用是（ ）。
A. 提高橡胶的强度
B. 加快硫化速度
C. 降低橡胶的硬度
D. 增加橡胶的柔韧性
4. 下列哪种材料可作为橡胶制品的补强剂？（ ）
A. 碳酸钙
B. 炭黑
C. 滑石粉
D. 硫酸钡
5. 橡胶混炼时加入软化剂的目的是（ ）。
A. 增加橡胶的硬度
B. 提高橡胶的可塑性
C. 降低橡胶的耐磨性
D. 减少橡胶的粘性
6. 橡胶成型工艺中，挤出成型主要用于生产（ ）。
A. 轮胎
B. 密封圈
C. 胶管
D. 鞋底
7. 影响橡胶制品老化的主要因素不包括（ ）。
A. 温度
B. 湿度
C. 光照
D. 压力
8. 下列橡胶中，属于通用橡胶的是（ ）。
A. 氟橡胶
B. 硅橡胶
C. 顺丁橡胶
D. 聚氨酯橡胶
9. 橡胶制品在硫化过程中，硫化程度过高会导致（ ）。
A. 橡胶硬度降低
B. 橡胶强度下降
C. 橡胶弹性增加
D. 橡胶变脆
10. 橡胶配方设计中，确定各种原材料用量的依据是（ ）。
A. 经验
B. 橡胶制品的性能要求
C. 原材料价格
D. 生产设备

第II卷（非选择题，共70分）
11. 填空题：（总共5题，每题2分，把答案填在题中横线上）
（1）橡胶的基本性能包括高弹性、______、______等。
（2）常用的硫化体系有______、______、______。
（3）橡胶混炼的工艺过程包括______、______、______。
（4）橡胶成型工艺主要有______、______、______等。
（5）橡胶制品的质量检测项目包括______、______、______等。
12. 简答题：（总共3题，每题10分，简要回答下列问题）
（1）简述橡胶硫化的原理及硫化历程。
（2）说明炭黑作为橡胶补强剂的作用机理。
（3）分析影响橡胶制品质量的主要因素。
13. 论述题：（总共1题，每题20分，论述下列问题）
结合实际生产，谈谈如何优化橡胶制品的生产工艺以提高产品质量。
14. 材料分析题：（总共1题，每题15分，阅读材料，回答问题）
材料：某橡胶制品厂生产的橡胶密封件在使用一段时间后出现泄漏现象。经检测发现，密封件的硬度和强度均不符合产品标准要求。通过对生产过程的分析，发现橡胶混炼时各种原材料的比例不准确，硫化温度控制不当。
问题：请分析导致橡胶密封件质量问题的原因，并提出改进措施。
15. 工艺设计题：（总共1题，每题15分，根据要求设计工艺）
设计一种橡胶轮胎外胎的生产工艺，包括原材料选择、混炼工艺、成型工艺和硫化工艺。

答案：
1. C
2. A
3. B
4. B
5. B
6. C
D
8. C
9. D
10. B
11. （1）粘弹性、绝缘性等（2）普通硫化体系、有效硫化体系、半有效硫化体系（3）包辊、吃粉、翻炼（4）挤出成型、注射成型、模压成型（5）外观质量、物理性能、化学性能等
12. （1）橡胶硫化原理是橡胶分子链在硫化剂等作用下发生交联反应，形成三维网状结构。硫化历程包括焦烧阶段、热硫化阶段和过硫化阶段。焦烧阶段是防止胶料在加工过程中提前硫化；热硫化阶段橡胶分子链快速交联；过硫化阶段可能导致橡胶性能下降。（2）炭黑作为橡胶补强剂的作用机理：炭黑表面活性基团与橡胶分子链发生物理或化学吸附，增加分子间作用力；炭黑聚集体分散在橡胶中起到物理交联点作用，阻止橡胶分子链的位移，提高橡胶强度、硬度、耐磨性等性能。（3）影响橡胶制品质量的主要因素有原材料质量及配比、加工工艺条件（如混炼温度、时间，硫化温度、时间、压力等）、设备精度与稳定性、操作人员技能与责任心等。
13. 优化橡胶制品生产工艺可从以下方面着手：原材料方面，严格把控质量，根据制品性能要求精准选择并检验原材料。混炼工艺上，精确控制原材料比例和混炼条件，确保均匀分散。成型工艺中，保证设备精度，规范操作流程。硫化工艺要严格控制温度、时间和压力等参数。例如在轮胎生产中，精确控制各环节工艺，能提高轮胎的强度、耐磨性和使用寿命等质量指标。
14. 原因：橡胶混炼时原材料比例不准确，导致橡胶性能不符合要求；硫化温度控制不当，影响硫化效果，使密封件硬度和强度不足。改进措施：重新精确计算原材料比例，确保混炼均匀；安装温度精确控制装置，严格监控和调整硫化温度，使其符合工艺要求，从而提高橡胶密封件的质量。
15. 原材料选择：选用天然橡胶为主，搭配适量的炭黑、硫磺、促进剂等。混炼工艺：先将天然橡胶塑炼，再按比例加入炭黑等助剂，控制混炼温度和时间，充分混合均匀。成型工艺：采用挤出机挤出胎面、胎侧等部件，再通过成型机将各部件组合成轮胎外胎雏形。硫化工艺：将成型后的外胎放入硫化机，控制合适的温度、压力和时间进行硫化，使外胎达到所需性能。