橡胶加工工艺基础知识

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轮胎行业橡胶工艺基本知识及问答

轮胎行业橡胶工艺基本知识及问答

轮胎行业橡胶工艺基本知识及问答轮胎是车辆行驶的关键部件之一,不仅能够提供车辆的支撑,还能够影响车辆的操控性、稳定性、燃油经济性等方面。

而轮胎的制造离不开橡胶工艺,下面就对轮胎行业的橡胶工艺基本知识进行了整理及问答。

一、橡胶工艺的基本流程橡胶工艺的基本流程分为三个步骤,分别是制胶、加工和硫化。

制胶:将天然橡胶和合成橡胶以及其他添加剂混合在一起,加入硫化剂和促进剂,形成白色或浅灰色的混合料。

加工:将混合料切碎后进行加工,包括压延、自动化机械或手工裁切成形,塑化成为胎坯。

硫化:将胎坯放在硫化室中,在压力和温度下进行硫化,使橡胶分子交联,成为整体。

二、橡胶混合料的添加剂及其作用1.天然橡胶和合成橡胶:为轮胎的主要原材料,能够提供轮胎的支撑。

2.活性填充剂:能够加强橡胶材料的刚度和韧性,提高轮胎的耐磨性和耐龟裂性。

3.油类:能够提高橡胶混合料的加工流动性,并使橡胶材料在低温时仍然柔软。

4.橡胶软化剂:能够增加橡胶的弹性和柔软性,提高轮胎的载荷能力和操控性。

5.硫化剂:是制造轮胎必不可少的添加剂,能够使橡胶材料在加热条件下发生交联反应,增加橡胶的强度和耐久性。

6.促进剂:能够调节硫化剂的活性,促进橡胶材料的硫化速度和硫化程度。

三、轮胎硫化的原理轮胎在硫化过程中,经过加热和加压的作用,硫化剂和促进剂在一定温度和压力下发生反应,形成交联结构,使橡胶分子交联成为一个整体。

交联结构的形成能够给轮胎提供足够的抗拉强度和韧性,使轮胎更加耐用,且能够适应各种路况和驾驶方式。

四、橡胶工艺中存在的问题及解决方法1.均匀性:轮胎制造过程中的混料、加工、硫化等环节都需要保证均匀性,否则会影响轮胎品质,解决方法是优化生产流程和加强设备管理。

2.能耗问题:轮胎制造涉及到加热、加压等大量的能源消耗,在保证质量和效益的前提下需要降低能耗,可以采用新型能源和节能技术,提高加工和硫化的效率。

3.供应链问题:轮胎材料多种多样,涉及到供应链的多元化和质量控制,需要保证供应商的质量和供货稳定性。

橡胶加工工艺及配方

橡胶加工工艺及配方

橡胶加工工艺及配方一、橡胶加工工艺橡胶加工是指将天然橡胶或合成橡胶通过一系列的加工工艺转变为橡胶制品的过程。

橡胶加工包括混炼、成型、硫化、整形以及后续的后加工。

下面将逐一介绍这些工艺。

1.混炼:混炼是将橡胶与其他配合剂进行均匀混合的过程。

混炼的目的是将橡胶与填料、增塑剂、防老剂、硫化剂等配合剂充分混合,使其形成均匀的胶料。

混炼的方法有机械混炼和硫化混炼两种,其中硫化混炼可以在橡胶中添加硫化剂。

2.成型:成型是将混炼好的胶料加工成所需形状的过程。

成型的方法主要有挤出、压延、注塑和压力成型等。

其中挤出是将胶料挤出成带状或圆形截面的连续均匀条状物,压延是将胶料压成平板,注塑是将胶料注入模具中,压力成型是将胶料放入模具中加热压缩成型。

3.硫化:硫化是橡胶加工中最重要的工艺之一、硫化是通过加热胶料使之与硫化剂发生化学反应,形成交联结构,从而使橡胶具有弹性和耐热性能。

硫化的方法主要有自硫化和热硫化两种。

自硫化是在胶料中添加硫化剂,在室温下反应,需要较长时间。

热硫化是在高温下进行硫化反应,时间较短。

4.整形:整形是将硫化好的橡胶制品进行修整,使其形状和尺寸满足要求。

整形的方法主要有切割、修边、修磨和涂覆等。

5.后加工:后加工是在整形后对橡胶制品进行表面处理,以增加其外观和使用寿命。

后加工的方法主要有涂漆、磨光、抛光、喷漆等。

二、橡胶配方橡胶配方是指将橡胶与各种配合剂按一定比例混合,形成胶料的配方。

橡胶配方的配料包括橡胶本体、填充剂、增塑剂、硬化剂、防老剂、防护剂、促进剂等。

下面将介绍常用的橡胶配方。

1.橡胶本体:橡胶本体是指原料橡胶,可以是天然橡胶或合成橡胶。

常用的橡胶有天然橡胶、丁苯橡胶、丁腈橡胶、氯丁橡胶、丁基橡胶等。

2.填充剂:填充剂是指填充到橡胶中的无机或有机物质,可以改变橡胶的物理和机械性能。

常用的填充剂有炭黑、白炭黑、沉香末、沥青等。

3.增塑剂:增塑剂是指能增加橡胶柔软性和延展性的物质。

常用的增塑剂有塑化油、脂肪酸酯、酸酐和酯类增塑剂等。

橡胶加工工艺

橡胶加工工艺
➢ 塑炼时间:在塑炼过程的最初10~15min,胶料的门尼粘度迅速降低, 此后渐趋缓慢。
➢ 化学塑解剂:塑解剂的用量,在NR中一般为生胶重量的0.1~0.3%,合 成橡胶则应增大到2~3%。
橡胶制品生产工艺简介-塑炼工艺塑炼工艺
不同胶料开炼机混炼时辊筒温度
胶种
天然胶 丁苯胶 氯丁胶 丁基胶 丁腈胶 顺丁胶 三元乙丙胶 氯磺化聚乙烯 氟橡胶23—27 丙烯酸酯橡胶
橡胶制品生产工艺简介-塑炼工艺塑炼工艺
常用橡胶的塑炼特性
2. SBR ➢ 软SBR的初始门尼粘度一般在54~64之间,不需进行塑炼。 ➢ SBR采用机械塑炼效果不大,比较有效的方法时采用高温
塑炼法,以130~140℃温度最好,温度过高易生成凝胶。 3.BR ➢ BR一般不需要进行塑炼。 4.CR ➢ CR的初始门尼粘度都较低,一般不需要进行塑炼。但在储
➢ 物料在密炼室中主要受到几种作用: 转子间及转子与混炼室内壁间的作用;
转子棱间的搅拌作用;
转子轴向的往复切割作用。
➢ 优点:自动化程度高,生产效率高,节能,劳动强度低
➢ 缺点:温度高,冷却困难,易过炼,出料为无定形状
橡胶制品生产工艺简介-塑炼工艺塑炼工艺
密炼机
橡胶制品生产工艺简介-塑炼工艺塑炼工艺
存过程中其可塑性会下降,因此CR仍需经过塑炼加工,才 能获得所要求的可塑性。 ➢ CR宜采用开炼机进行塑炼,低温薄通塑炼效果最好。
橡胶制品生产工艺简介-塑炼工艺塑炼工艺
常用橡胶的塑炼特性
5.IIR ➢ 门尼粘度在38~75之间的品种一般不需要塑炼。 ➢ IIR采用机械塑炼效果不大,但用密炼机在120℃以上,并
且加入塑解剂进行高温塑炼则可取得较好的塑炼效果。 6.NBR ➢ NBR的塑炼应采用开炼机在低温(40℃以下)、小辊距

橡胶生产工艺简介

橡胶生产工艺简介

1 综述橡胶制品的主要原料是生胶、各种配合剂、以及作为骨架材料的纤维和金属材料,橡胶制品的基本生产工艺过程包括塑炼、混炼、1 综述橡胶制品的主要原料是生胶、各种配合剂、以及作为骨架材料的纤维和金属材料,橡胶制品的基本生产工艺过程包括塑炼、混炼、压延、压出、成型、硫化6个基本工序。

橡胶的加工工艺过程主要是解决塑性和弹性矛盾的过程,通过各种加工手段,使得弹性的橡胶变成具有塑性的塑炼胶,在加入各种配合剂制成半成品,然后通过硫化是具有塑性的半成品又变成弹性高、物理机械性能好的橡胶制品。

2 橡胶加工工艺2.1塑炼工艺生胶塑炼是通过机械应力、热、氧或加入某些化学试剂等方法,使生胶由强韧的弹性状态转变为柔软、便于加工的塑性状态的过程。

生胶塑炼的目的是降低它的弹性,增加可塑性,并获得适当的流动性,以满足混炼、亚衍、压出、成型、硫化以及胶浆制造、海绵胶制造等各种加工工艺过程的要求。

掌握好适当的塑炼可塑度,对橡胶制品的加工和成品质量是至关重要的。

在满足加工工艺要求的前提下应尽可能降低可塑度。

随着恒粘度橡胶、低粘度橡胶的出现,有的橡胶已经不需要塑炼而直接进行混炼。

在橡胶工业中,最常用的塑炼方法有机械塑炼法和化学塑炼法。

机械塑炼法所用的主要设备是开放式炼胶机、密闭式炼胶机和螺杆塑炼机。

化学塑炼法是在机械塑炼过程中加入化学药品来提高塑炼效果的方法。

开炼机塑炼时温度一般在80℃以下,属于低温机械混炼方法。

密炼机和螺杆混炼机的排胶温度在120℃以上,甚至高达160-180℃,属于高温机械混炼。

生胶在混炼之前需要预先经过烘胶、切胶、选胶和破胶等处理才能塑炼。

几种胶的塑炼特性:天然橡胶用开炼机塑炼时,辊筒温度为30-40℃,时间约为15-20min;采用密炼机塑炼当温度达到120℃以上时,时间约为3-5min。

丁苯橡胶的门尼粘度多在35-60之间,因此,丁苯橡胶也可不用塑炼,但是经过塑炼后可以提高配合机的分散性顺丁橡胶具有冷流性,缺乏塑炼效果。

橡胶加工工艺—橡胶压出工艺(高分子成型课件)

橡胶加工工艺—橡胶压出工艺(高分子成型课件)
有时为调整料流速度,有 的机头内还开有流胶孔, 或者提高流道局部阻力大 部位的温度,或在阻力小 的部位设置阻流器或阻力 调节装置。
二、橡胶的挤出(压出)工艺
(一)压出机工作原理及胶料的运动状态 3 物料在口型中的流动状体和挤出变形 胶料经机头进入口型后,由于口型形状不同及内表 面对物料流动的阻碍,物料流动速度也存在有与机 头类似的速度分布。中间流速大,越接近口型壁流 速越小 。 一般粘弹性的物料,从口型挤出后就不可避免地存 在松弛现象,即:胶条的长度会沿挤出方向缩短, 厚度沿垂直挤出方向增加(离模膨胀现象或称作挤 出变形现象)。挤出后的变形(收缩和膨胀)可以控制 在一定范围,但不可能完全消除。要求收缩率为 2~5%。 物料可塑性小、含胶率大,填充剂用量小,物料挤 出快,机头和口型温度低,膨胀和收缩率就大。
二、橡胶的挤出(压出)工艺
在挤出机(压出机)螺杆的挤压作用下,使受热 熔融的胶料通过具有一定断面形状的口型(口模) 而进行连续造型的工艺过程。
工艺特性: ① 半成品质地均匀致密。应用面广,成形速度快、工效高、成本低、有利 于自动化生产。 ② 设备占地面积小,重量轻,结构简单,造价低;能连续操作,生产能 力大。 ③ 口型模具结构简单、加工易、拆装方便、使用寿命长、易于保管和维 修。 常见制品: 胎面、内胎、胶管、电线、电缆护套、防水卷材及各种异型断面制品。
二、橡胶的挤出(压出)工艺
(一)压出机工作原理及胶料的运动状态
1 胶料在挤出机中的运动状态
加料段:加入的条状胶料,受到旋转螺杆的推挤作用形成连续的胶 团,并沿着螺槽的空间一边旋转,一边不断前进。 压缩段:加料段输送过来的松散胶团在压缩段被逐渐压实、软化, 并把夹带的空气向加料段排出。同时胶团间间隙缩小,密度增高, 进而粘在一起,再加上受到剪切和搅拌作用,因而胶团逐渐被加热 塑化形成连续的粘流体。 挤出段:在挤出段,压缩段输送过来的物料进一步塑化均匀,并输 送到机头和口模处挤出成型。

橡胶生产六大工艺

橡胶生产六大工艺

橡胶生产六大工艺橡胶是一种广泛应用于工业和日常生活中的重要材料,其生产过程通常包括六大工艺。

本文将详细介绍这六大工艺,包括橡胶的采集、研磨、混炼、成型、硫化和加工。

第一大工艺是橡胶的采集。

橡胶主要来自于橡胶树的树液,树液在被采集后会流入集液器中。

采集橡胶树的树液需要注意采集时间和方式,以免对树液的质量和树木的健康造成不良影响。

第二大工艺是橡胶的研磨。

在研磨过程中,橡胶块被切碎成小颗粒,以便后续的混炼和成型工艺。

研磨的目的是使橡胶颗粒的尺寸和形状更加均匀,提高橡胶的可塑性和可加工性。

第三大工艺是橡胶的混炼。

混炼是将橡胶颗粒与其他添加剂(如增塑剂、硫化剂等)进行混合,以改善橡胶的性能。

混炼的过程中需要控制温度、时间和混炼机械的运行状态,确保橡胶与添加剂充分混合均匀。

第四大工艺是橡胶的成型。

成型是将混炼好的橡胶料通过挤出、压延、压制等方式制成所需的形状。

成型过程中需要根据产品的要求选择合适的成型设备和工艺参数,保证产品的尺寸和性能符合要求。

第五大工艺是橡胶的硫化。

硫化是橡胶加工中非常重要的一步,通过加热橡胶制品与硫化剂反应,使橡胶分子之间形成交联结构,提高橡胶的强度、耐磨性和耐老化性能。

硫化过程中需要控制硫化温度和时间,以及硫化剂的种类和用量,确保橡胶制品的质量。

最后一大工艺是橡胶的加工。

加工是指对硫化好的橡胶制品进行后续处理,包括修整边角、打磨表面、安装配件等。

加工的目的是使橡胶制品的外观更加美观,尺寸更加精确,以满足客户的需求。

通过以上六大工艺,橡胶从采集到最终成品的过程得以完整实现。

这些工艺相互衔接,每个环节都至关重要,对橡胶制品的质量和性能有着重要影响。

因此,在橡胶生产过程中,需要严格控制每个工艺的参数和操作方法,确保橡胶制品达到设计要求,并具有优良的性能和可靠的质量。

总结起来,橡胶生产的六大工艺包括采集、研磨、混炼、成型、硫化和加工。

这些工艺环环相扣,每个环节都不可或缺。

只有在每个工艺环节都严格把控,才能生产出优质的橡胶制品。

实用橡胶工艺学复习资料大全

实用橡胶工艺学复习资料大全

绪论橡胶配合加工内容●主要内容:原料及配合;加工工艺过程;性能测试。

●配合系统:生胶,硫化体系,补强填充体系,防老体系,增塑及操作体系,特种配合体系。

●加工过程:炼胶,压延,挤出,成型,硫化。

●塑炼:定义为降低分子量,增加塑性,改善加工性能,制成可塑性符合要求的塑料胶。

●混炼:定义为经过配合,将橡胶与配合剂均匀地混合和分散,制成混炼胶。

●门尼粘度:用门尼粘度计测量的是橡胶的本体黏度,原理是将胶料填充在粘度计的模腔和转子之间,合模,在一定温度下〔一般为100℃〕预热〔一般1min〕,令转子转动一定时间〔一般4min〕时测得的转矩值〔N·m〕。

该值越大,说明胶料的黏度越大,常用ML〔1+4〕100℃表示。

●门尼焦烧:这是个说明胶料焦烧时间的指标,通常是在120℃下测定〔加有硫化体系配合剂〕从最低点起,上升5个门尼值的时间。

这个时间越大说明胶料越不容易发生焦烧,加工越安全。

第一章生胶❖分类〔按来源〕:天然橡胶〔NR〕和合成橡胶。

合成橡胶又分为通用橡胶和特种橡胶。

❖通用橡胶:丁苯橡胶〔SBR〕、顺丁橡胶〔BR〕、异戊橡胶〔IR〕、丁腈橡胶〔NBR〕、氯丁橡胶〔CR〕、丁基橡胶〔IIR〕、乙丙橡胶〔EPM,EPDM〕.❖不饱和非极性橡胶:NR、SBR、BR、IR;不饱和极性橡胶:NBR、CR;饱和非极性橡胶:EPM、EPDM、IIR;❖天然橡胶〔NR〕主要由顺—1,4—聚异戊二烯构成,其综合性能好。

❖丁苯橡胶(SBR)是丁二烯和苯乙烯的共聚物,是产量最大的通用橡胶,70%用于轮胎业,根据聚合方法分为乳聚丁苯和溶聚丁苯。

❖苯乙烯含量对丁苯橡胶性能的影响:随着苯乙烯含量的增加,其SBR的性能向聚苯乙烯趋近。

表现为Tg、模量、硬度上升,耐热老化性变好,挤出收缩率变小,挤出物外表光滑,而耐磨性下降,弹性减小。

❖顺丁橡胶(BR)也称聚丁二烯橡胶,弹性最好的通用橡胶,滞后损失小,生热少。

❖乙丙橡胶(EPM,EPDM)属于碳链饱和非极性橡胶,耐臭氧老化性和耐热老化性是通用橡胶中最好的,被誉为不龟裂的橡胶。

橡胶加工工艺基础知识

橡胶加工工艺基础知识

橡胶加工工艺基础知识一、塑炼橡胶受外力作用产生变形,当外力消除后橡胶仍能保持其形变的能力叫做可塑性。

增加橡胶可塑性工艺过程称为塑炼。

橡胶有可塑性才能在混炼时与各种配合剂均匀混合;在压延加工时易于渗入纺织物中;在压出、注压时具有较好的流动性。

此外,塑炼还能使橡胶的性质均匀,便于控制生产过程.但是,过渡塑炼会降低硫化胶的强度、弹性、耐磨等性能,因此塑炼操作需严加控制。

橡胶可塑度通常以威廉氏可塑度、门尼粘度和德弗硬度等表示。

1、塑炼机理橡胶经塑炼以增加其可塑性,其实质乃是使橡胶分子链断裂,降低大分子长度。

断裂作用既可发生于大分子主链,又可发生于侧链。

由于橡胶在塑炼时,遭受到氧、电、热、机械力和增塑剂等因素的作用,所以塑炼机理与这些因素密切相关,其中起重要作用的则是氧和机械力,而且两者相辅相成。

通常可将塑炼区分为低温塑炼和高温塑炼,前者以机械降解作用为主,氧起到稳定游离基的作用;后者以自动氧化降解作用为主,机械作用可强化橡胶与氧的接触.塑炼时,辊筒对生胶的机械作用力很大,并迫使橡胶分子链断裂,这种断裂大多发生在大分子的中间部分。

塑炼时,分子链愈长愈容易切断。

顺丁胶等之所以难以机械断链,重要原因之一就是因为生胶中缺乏较高的分子量级分。

当加入高分子量级分后,低温塑炼时就能获得显著的效果。

氧是塑炼中不可缺少的因素,缺氧时,就无法获得预期的效果。

生胶塑炼过塑炼时,设备与橡胶之间的摩擦显然使得胶温升高。

热对塑炼效果极为重要,而且在不同温度范围内的影响也不同。

由于低温塑炼时,主要依靠机械力使分子链断裂,所以在像章区域内(天然胶低于110℃)随温度升高,生胶粘度下降,塑炼时受到的作用力较小,以致塑炼效果反而下降。

相反,高温塑炼时,主要是氧化裂解反应起主导作用,因而塑炼效果在高温区(天然胶高于110℃)将随温度的升高而增大,所以温度对塑炼起着促进作用。

各种橡胶由于特性不同,对应于最低塑炼效果的温度范围也不一样,但温度对塑炼效果影响的曲线形状是相似的。

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橡胶加工工艺基础知识一、塑炼橡胶受外力作用产生变形,当外力消除后橡胶仍能保持其形变的能力叫做可塑性。

增加橡胶可塑性工艺过程称为塑炼。

橡胶有可塑性才能在混炼时与各种配合剂均匀混合;在压延加工时易于渗入纺织物中;在压出、注压时具有较好的流动性。

此外,塑炼还能使橡胶的性质均匀,便于控制生产过程。

但是,过渡塑炼会降低硫化胶的强度、弹性、耐磨等性能,因此塑炼操作需严加控制。

橡胶可塑度通常以威廉氏可塑度、门尼粘度和德弗硬度等表示。

1、塑炼机理橡胶经塑炼以增加其可塑性,其实质乃是使橡胶分子链断裂,降低大分子长度。

断裂作用既可发生于大分子主链,又可发生于侧链。

由于橡胶在塑炼时,遭受到氧、电、热、机械力和增塑剂等因素的作用,所以塑炼机理与这些因素密切相关,其中起重要作用的则是氧和机械力,而且两者相辅相成。

通常可将塑炼区分为低温塑炼和高温塑炼,前者以机械降解作用为主,氧起到稳定游离基的作用;后者以自动氧化降解作用为主,机械作用可强化橡胶与氧的接触。

塑炼时,辊筒对生胶的机械作用力很大,并迫使橡胶分子链断裂,这种断裂大多发生在大分子的中间部分。

塑炼时,分子链愈长愈容易切断。

顺丁胶等之所以难以机械断链,重要原因之一就是因为生胶中缺乏较高的分子量级分。

当加入高分子量级分后,低温塑炼时就能获得显著的效果。

氧是塑炼中不可缺少的因素,缺氧时,就无法获得预期的效果。

生胶塑炼过塑炼时,设备与橡胶之间的摩擦显然使得胶温升高。

热对塑炼效果极为重要,而且在不同温度范围内的影响也不同。

由于低温塑炼时,主要依靠机械力使分子链断裂,所以在像章区域内(天然胶低于110℃)随温度升高,生胶粘度下降,塑炼时受到的作用力较小,以致塑炼效果反而下降。

相反,高温塑炼时,主要是氧化裂解反应起主导作用,因而塑炼效果在高温区(天然胶高于110℃)将随温度的升高而增大,所以温度对塑炼起着促进作用。

各种橡胶由于特性不同,对应于最低塑炼效果的温度范围也不一样,但温度对塑炼效果影响的曲线形状是相似的。

由前已知,不论低温塑炼还是高温塑炼,使用化学增塑剂皆能提高塑炼效果。

接受剂型增塑剂,如苯醌和偶氮苯等,它们在低温塑炼时起游离基接受剂作用,能使断链的橡胶分子游离基稳定,进而生成较短的分子;引发剂型增塑剂,如过氧化二苯甲酰和偶氮二异丁腈等,它们在高温下分解成极不稳定的游离基,再引发橡胶分子生成大分子游离基,并进而氧化断裂。

此外,如硫醇类及二邻苯甲酰胺基苯基二硫化物类物质,它们既能使橡胶分子游离基稳定,又能在高温下引发橡胶形成游离基加速自动氧化断裂,所以,这类化学增塑剂称为混合型增塑剂或链转移型增塑剂。

2、塑炼工艺生胶在塑炼前通常需进行烘胶、切胶、选胶和破胶等处理。

烘胶是为了使生胶硬度降低以便切胶,同时还能解除结晶。

烘胶要求温度不高,但时间长,故需注意不致影响橡胶的物理机械性能;例如天然胶烘胶温度一般为50~60℃,时间则需长达数十小时。

生胶自烘房中取出后即切成10~20公斤左右的大块,人工选除其杂质后再用破胶机破胶以便塑炼。

按塑炼所用的设备类型,塑炼可大致分为三种方法。

1、开炼机塑炼其优点是塑炼胶料质量好,收缩小,但生产效率低,劳动强度大。

此法适宜于胶料变化多和耗胶量少的工厂。

开炼钢机塑炼属于低温塑炼。

因此,降低橡胶温度以增大作用力是开炼机塑炼的关键。

与温度和机械作用有关的设备特性和工艺条件都是影响塑炼效果的重要因素。

为了降低胶温,开炼钢机的辊筒需进行有效的冷却,因此辊筒设有带孔眼的水管,直接向辊筒表面喷水冷却以降低辊筒需进行有效的冷却,这样可以满足各种胶料塑炼时对辊温的基本要求。

此外,采用冷却胶片的方法也是有效的,例如使塑炼形成的胶片通过一较长的运输带(或导辊)经空气自然冷却后再返回辊上,以及薄通塑炼(缩小辊距,使胶片变薄,以利于冷却)皆可。

分段塑炼的目的也是为了降低胶温,其操作是将全塑炼过程分成若干段,来完成,每段塑炼后生胶需充分停放冷却。

塑炼一般分为2~3段,每段停放冷却4~8小时。

胶温随塑炼时间的延长而增高,若不能及时冷却,则生胶可塑性仅在塑炼初期显著提高,随后则变化很少,这种现象是由于生胶温度升高而软化,分子易滑动和机械降解效率降低所致。

胶温高还会产生假可塑性,一旦停放冷却后,可塑性又降低。

两个辊筒的速比愈大则剪切作用愈强;因此,塑炼效果愈好。

缩小辊间距也可以增大机械剪切作用,提高塑炼效果。

2、密炼机塑炼(高温、间断)密炼机塑炼的生产能力大,劳动强度较低、电力消耗少;1 / 5但由于是密闭系统,所以清理较难,故仅适用于胶种变化少的场合。

密炼机的结构较复杂,生胶在密炼室内一方面在转子与腔壁之间受剪应力和摩擦力作用,另一方面还受到上顶栓的外压。

密炼时生热量极大,物料来不及冷却,所以属高温塑炼,温度通常高于120℃,甚至处于160~180℃之间。

依据前述之高温塑炼机理,生胶在密炼机中主要是借助于高温下的强烈氧化断链来提高橡胶的可塑性;因此,温度是关键,密炼机的塑炼效果随温度的升高而增大。

天然胶用此法塑炼时,温度一般不超过155℃,以110~120℃最好,温度过高也会导致橡胶的物理机械性能下降。

3、螺杆机塑炼(高温、边续)螺杆塑炼的特点是在高温下进行连续塑炼。

在螺杆塑炼机中生胶一方面受到强烈的搅拌作用,另一方面由于生用受螺杆与机筒内壁的摩擦产生大量的热,加速了氧化裂解。

用螺杆机塑炼时,温度条件很重要,实践表明,机筒温度以95~110℃为宜,机关温度以80~90℃为宜。

因为机筒温度高于110℃,生胶的可塑料性也不会再有大的变化。

机筒温度超过120℃则排胶温度太高而使胶片发粘,粘辊,不易补充加工。

机筒温度低于90℃时,设备负荷增大,塑炼胶会出现夹生的现象。

合成胶塑炼较天然胶困难。

为改进合成胶塑炼工艺性能,最好在合成过程中注意控制和调节分子量大小和分子量分布,以便制得门尼粘度较低和工艺性能良好的品种,如软丁苯和软丁腈胶等。

这些品种可直接用于混炼。

顺丁胶分子量较低,易冷流,塑炼效果不好,因此顺丁胶和适宜门尼粘度也应在合成过种中获得。

氯丁胶门尼粘度低,一般不需塑炼,只要经过3~5次薄通就可进行混炼。

硬丁腈胶门尼粘度为90~120,塑性低,工艺性能差,只有经过充分塑炼才能进行进一步加工。

但是,由于丁腈胶韧性大,塑炼生热大、收缩剧烈,塑炼特别困难。

欲提高丁腈胶的塑炼效果,应采用低温薄通法,即尽可能降低塑炼温度和强化机械作用力,加入增塑剂虽可提高丁腈胶的塑炼效果。

但对混炼胶可塑度的提高不利,因此,不宜采用。

丁基胶、乙丙胶的化学性质稳定,因此缺乏塑炼效果,前者门尼粘度一般为38~75,可不经塑炼而直接混炼,后者加工所必需的可塑性应在合成过程中获得。

二、混炼1、混炼的目的为了提高橡胶产品使用性能,改进橡胶工艺性能和降低成本,必须在生胶中加入各种配合剂。

混炼就是通过机械作用使生胶与各种配合剂均匀混合的过程。

混炼不良,胶料会出现配合剂分散不均,胶料可塑度过低或过高、焦烧、喷霜等到现象,使后续工序难以正常进行,并导致成品性能下降。

控制混炼胶质量对保持半成品和成品性能有着重要意义。

通常采用检查项目有:1、目测或显微镜观察;2、测定可塑度;3、测定比重;4、测定硬度;5、温室物理机械性能和进行化学分析等。

进行这些检验的目的是为了判断胶料中的配合剂分散是否良好,有无漏加和错加,以及操作是否符合工艺要求等。

2、混炼理论由于生胶粘度很高,为使各种配合剂均匀混入和分散,必须借助炼胶机的强烈机械作用进行混炼。

各种配合剂,由于其表面性质的不同,它们对橡胶的活性也各不一致。

按表面特性,配合剂一般可分为二类:一类具有亲水性,如碳酸盐、陶土、氧化锌、锌钡白等;另一类具有疏水性,如各种炭黑等。

前者表面特性与生胶不同,因此不易被橡胶润湿;后者表面特性与生胶相近,易被橡胶润湿。

为获得良好混炼效果,对亲水性配合剂的表面须加以化学改性,以提高它们与橡胶作用的活性,使用表面活性剂即可起到此种作用。

表面活性剂大多为有机化合物,具有不对称的分子结构。

其中常含有—OH、—NH2、—COOH、—NO2、—NO或—SH等极性基团,具有未饱和剩余化合价,有亲水性,能产生很强的水合作用;另外,它们分子结构中还有非极性长链或苯环式烃基,具有疏水性。

因而当表面活性剂起着配合剂与橡胶之间的媒介作用,提高了配合剂在橡胶中的混炼效果。

表活性剂还起到稳定剂的作用,它们能稳定已分散的配合剂粒子在胶料中的分散状态,不致聚集基结团,从而提高了胶料的稳定性。

判断一种生胶混炼性能的优劣,常以炭黑被混炼到均匀分散所需时间来衡量.生胶分子量分布的宽窄对混炼性能有着重要的影响。

影响炭黑在橡胶中分散的因素除橡胶本身外,还有炭黑粒子的大小,结构和表面活性等有关,因而炭黑粒子愈细,在橡胶中的分散就愈困难,高结构炭黑的空隙大,在混炼钢初期形成的包容胶浓度低而粘度大,在随后的混炼中产生较大的剪应力,因而更易分散。

3、混炼工艺目前,混炼工艺按其使用的设备,一般可分为以下两种:开放式炼机混炼和密炼机混炼。

1)、开放式炼胶机混炼在炼胶机上先将橡胶压软,然后按一定顺序加入各种配合剂,经多次反复捣胶压炼,采用小辊距薄通法,使橡胶与2 / 5配合剂互相混合以得到均匀的混炼胶。

加料顺序对混炼操作和胶料的质量都有很大的影响,不同的胶料,根据所用原材料的特殊性点,采用一定的加料顺序。

通常加料顺序为:生胶(或塑炼胶)——小料(促进剂、活性剂、防老剂等)——液体软化剂——补强剂、填充剂——硫黄。

生产中,常把个别配合剂与橡胶混炼以做成母炼胶,如促进剂母炼胶,或把软化剂配成膏状,再用母炼胶按比例配料,然后进行混炼。

这样可以提高混炼的均匀性,减少粉剂飞扬,提高生产效率。

开放式炼胶机混炼的缺点是粉剂飞扬大、劳动强度大、生产效率低,生产规模也比较小;优点是适合混炼的胶料品种多或制造特殊胶料。

2)、密炼机混炼密炼机混炼一般要和压片机配合使用,先把生胶配合剂按一定顺序投入密炼机的混炼室内,使之相互混合均匀后,排胶于压片机上压成片,并使胶料温度降低(不高于100℃),然后再加入硫化剂和需低温加入的配合剂,通过捣胶装置或人工捣胶反复压炼,以混炼均匀,经密炼机和压片机一次混炼钢就得到均匀的混炼胶的方法叫做一段混炼法。

有些胶料如氯丁胶料,顺丁胶料经密炼机混炼后,于压片机下片冷却,并停放一定时间,再次回到密炼机上进行混炼,然后再在压片机上加入硫化剂,超促进剂等,并使其均匀分散,得到均匀的混炼胶,这种混炼方法叫做二段混炼。

密炼机的加料顺序一般为:生胶——小料(包括促进剂、活性剂、防老剂等)——填料、补强剂——液体增塑剂。

要得到质量好的混炼胶,应根据胶料性质来决定合适的容量,加料顺序以及混炼的时间、温度、上顶栓的压力等工艺条件。

有些胶料采用密炼机混炼,可把塑炼和混炼工艺合并进行。

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