橡胶与塑料并用技术
集成橡胶(SIBR)开发与生产方案(二)
集成橡胶（SIBR）开发与生产方案一、实施背景随着全球工业化的快速发展，橡胶制品在各个领域的应用越来越广泛，尤其在汽车、建筑、电子电器等行业的需求量巨大。
然而，传统橡胶生产工艺存在能耗高、环境污染严重等问题，无法满足当今社会对绿色、环保、可持续发展的要求。
因此，产业结构改革势在必行，集成橡胶（SIBR）开发与生产方案应运而生。
二、工作原理集成橡胶（SIBR）是一种通过集成技术将多种橡胶材料进行复合的新型高分子材料。
它充分利用了各种橡胶材料的优点，如天然橡胶的弹性、丁苯橡胶的耐磨性、丁基橡胶的气密性等，从而实现了材料性能的优化和提升。
此外，通过集成技术，还可以将橡胶材料与其他材料（如塑料、金属等）进行复合，进一步拓展其应用领域。
三、实施计划步骤1. 市场调研：收集并分析全球范围内橡胶制品的市场需求、竞争格局和发展趋势，以确定集成橡胶（SIBR）的目标市场和产品定位。
2. 技术研发：组织专业的研发团队，对各种橡胶材料进行深入研究，探索其性能特点和应用领域。
同时，开发高效、环保的集成技术，以实现材料的优化复合。
3. 生产线建设：根据市场调研和技术研发结果，设计并建设具有规模化生产能力的集成橡胶（SIBR）生产线。
生产线应具备自动化、智能化、环保等特点，以确保产品的质量和生产效率。
4. 产品试制：在生产线建成后，进行产品试制，对产品的性能和质量进行检测和评估。
根据试制结果，对生产线进行调整和优化。
5. 市场推广：组织专业的市场营销团队，对集成橡胶（SIBR）进行市场推广，通过各种渠道（如展会、网络平台等）提高产品的知名度和市场占有率。
四、适用范围集成橡胶（SIBR）适用于各种需要高性能橡胶材料的领域，如汽车、建筑、电子电器、石油化工、航空航天等。
它可以替代传统橡胶材料，提高制品的性能和寿命，降低生产成本和环境污染。
五、创新要点1. 材料创新：通过集成技术将多种橡胶材料进行复合，实现了材料性能的优化和提升。
国家将重点攻关废塑料、橡胶再生利用技术
业 清洁 生产 示 范市 县管 理 和技 术 服务 能 力建设 ， 用
于项 目组织 、 人 员培 训 、 技术 指 导 、 质量 监 督 和检查 验收 ， 不得 用于 人员 工 资 、 补贴 、 购 置交 通 工具 和 楼
蒙古 、 辽宁、 吉林、 黑龙江 、 山东 、 河南 、 陕西 等 １ Ｏ个 地 膜 使用 面广 、 残 留量 大 的 省份 。 以市 县 为 单 位 开 展地 膜科 学使 用示 范 建设 ． 同时 加强农 业 清 洁生 产
安全 ： 合 理 布 局建 设 废 旧地 膜加 工 站 （ 点） ， 包括 厂 房、 库 房 以及 粉 碎 机 械 、 风选设备 、 造 粒 机 械 等 设 备； 以乡村 为单位 ， 建设 废 旧地 膜 收集 储存 点 ， 包括
硫 化环 状 胎面 成 型技 术 与装备 ， 使再 造 轮胎 达 到相
应 规格 进 口新 胎 的技 术指 标 ， 建 成具 有 国 际先进 水 平 的年 产万 套特 种 工程 机械 再造 轮胎 的示 范线 。 此外 ． 该 项 目还 将针 对废 旧塑料 制 取木 塑 结构
复合材料 ， 自主 设 计 专用 设 备 ， 开发 具 有 国 际先 进 水 平 的低 成 本高 值 化 功 能 性 木 塑 复合 材 料 制 备 技
能 力建 设 。 申报 县市 应 具 备 的条 件包 括 ： １ ． 具 有 较
强 的 工 作 基础 ， 技术力量充足 ； ２ ． 地 方 政 府 重 视 农
业 清洁 生产 工 作 ， 群 众积 极 性 高 ； ３ ． 产业 优 势 明显 ， 示 范带 动作 用 强 ： ４ ．申报 地膜 科 学使 用 的市 县 ， 地
pp增韧及pp、pe共混
PP增韧及PE/PP共混改性研究摘要：从塑料增韧聚丙烯(PP)体系（主要是与PE共混）、橡胶或热塑性弹性体增韧PP体系以及无机刚性粒子增韧PP体系3个方面详细论述了国内外PP共混增韧改性的研究进展。
采用塑料类作为改性剂增韧PP，虽可增韧，但是由于体系的不相容性，往往要大量使用改性剂或添加相容剂。
PE 增韧P P 的效果取决于共混物中PE 的用量, 当PE 质量分数达到25%～40 %时, 共混物既有良好的韧性和拉伸强度,又有较好的加工性能。
使用橡胶或者热望性弹性体与PP共混增韧效果最为明显。
但由于随着弹性体用量的增加，体系在冲击强度大幅提高的同时也出现了刚性等性能的损失。
此外，还就近年发展起来的无机刚性粒子增韧PP的研究工作进展和机理研究情况作了介绍。
关量词：聚丙烯增韧聚乙烯共混改性聚丙烯(PP)是通用热塑性树脂中增长最快的品种之一，广泛应用于工业生产的各个领域。
PP生产工艺简单，价格低廉，有着优异的综合性能。
而其亟待克服的最为突出的缺点是它的缺口敏感性显著，即缺口冲击强度较低，尤其在低温时更为突出，因此在实际应用中需要进行增韧。
PP共混增韧方法以其效果显著、工业化投资少且迅速易行等特点而广为应用。
共混增韧改性是指用其他塑料或弹性体等作为改性剂与PP共混，以此改善PP的韧性。
常用的改性材料主要分为塑料、橡胶或弹性体以及无机刚性粒子等几类。
1.塑料增韧PP体系采用塑料类作为PP增韧的改性剂．不仅可以达到增韧的目的，而且可使材料的耐磨性、染色性等得到改善，且价格较为低廉。
应用较多的有高密度聚乙烯(HDPE)、线型低密度聚乙烯(ILDPE)、乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)、聚氯乙烯、聚酰胺(PA)等。
但由于他们与PP的不相容性，要使体系达到较高的韧性往往需要加大改性剂用量或添加相容剂。
1．1PP／聚乙烯(PE)1.1.1 高密度聚乙烯结构、性能及应用高密度聚乙烯(HDPE)是在每1000个碳原子中含有不多于5个支链的线型分子所组成的聚合物。
国家出台推动废塑料橡胶再生利用技术发展
Fronti er science and technol ogy科技前沿3年3月刊塑料制造3“废旧机电产品和塑胶资源综合利用关键技术与装备开发”项目的发布，标志着我国将再生资源综合利用纳入科技支撑计划之内。
这一项目的实施将大力促进我国废旧资源的利用率和节能减排，从而推动我国循环经济的发展。
据中国资源综合利用协会消息称，未来3年内，国家将针对资源蕴涵量大的废塑料和橡胶等大宗固体废旧物资，开发综合高效利用新工艺、新方法及新设备，发展相应技术规范与标准。
同时我国将通过技术集成，建立工程化应用示范线和技术集成示范园区，为提高再生资源综合回收利用效率与再生资源产品质量，减少大宗固体废弃物及其控制再利用过程的环境污染提供技术支撑。
由于废塑料橡胶的来源范围较大，因此又设置了如下几个方面分别处理。
一是针对生活垃圾中的废塑料，将开发具有自主知识产权的塑料垃圾高效稳定裂解资源化处理关键技术与装备，提高塑料垃圾的资源化利用率和裂解产品质量，建设年裂解万吨级生活塑料垃圾的技术示范生产线。
二是针对废旧橡胶催化裂解，将开发具有独立知识产权的催化裂解高值化利用技术与装备，提高废旧橡胶催化裂解制优质燃油、炭黑及活性炭的技术与质量，并建成年催化裂解15000吨废旧橡胶的示范工程。
三是针对废橡胶塑料生产改性沥青，将开发万吨级工艺技术与装备，制备高品质公路用沥青，提升我国高速公路用废橡胶塑料材料改性沥青的研究和应用水平，形成废橡塑材料改性沥青的技术标准与施工规范。
此外，针对工程胎再造，该项目将开发具有自主知识产权的可调周长的预硫化环状胎面成型技术与装备，使再造轮胎达到相应规格进口新胎的技术指标，建成具有国际先进水平的年产万套特种工程机械再造轮胎的示范线。
据相关消息称，以上每个项目获得国家的科研资金在400万元至600万元之间。
这样的项目已经实施并获得成功之后，对我国的塑料橡胶市场将带来良性运转。
既节约了石油能源，又造福了环境。
塑料橡胶模具技术条件
塑料、橡胶模具技术条件（HB2198-89）1 主题内容与适用范围本标准规定了塑料、橡胶模具的零件加工和装配的技术要求以及模具的材料及材料代用、验收、包装、运输和保管的基本规定。
本标准适用于塑料、橡胶模具的设计、制造及验收。
2 引用标准GB4170 塑料注射模具零件技术条件GB8846 塑料成型模具术语及定义GB1801 公差与配合尺寸至500mm孔、轴公差带与配合GB1804 公差与配合未注公差尺寸的极限偏差GB1184 形状和位置公差未注公差的规定GB1239 普通圆柱螺旋弹簧GB196 普通螺纹基本尺寸HB0—84 热固性塑料模塑制品技术条件HB5888 航空辅机产品用字体和符号3 技术要求3.1 零件的加工要求3.1.1 要求镀铬的成型表面，应进行抛光、镀铬、抛光。
铬层厚度为0.005~0.01mm,铬层应均匀，不允许有积铬、腐蚀及剥落等缺陷。
3.1.2模具成型零件之间的配合，其同一配合部分各处应保持一致，如图A-1左图R与A、B一致；在未注公差处按已注明公差的配合要求，如图A-1右图R与A、B一致。
3.1.3 塑料及硬橡胶模具，成型表面未注明脱模斜度时，不允许有影响脱模的反斜度及其它缺陷。
3.1.4 模具分型面及组合件的结合面应很好贴合，局部间隙不大于0.02mm 。
3.1.5 模具成型表面的内外锐角、尖边，图样上未注明圆角时，允许有半径不大于0.3 mm 的圆角（分型面及结合面除外）。
当不允许有圆角时，应在图样上注明。
3.1.6 成型表面及构成成型表面的角度偏差，图样未注明时，其极限偏差按表A-1规定。
属配合角度时，需同时满足3.1.2条或3.1.4条规定（图A-2）。
表A-1 角度短边长度L（mm ） ≤10 >10~50 >50~120 >120~400 >400 角度值 ±45′ ±30′ ±15′ ±7′ ±5′ 极限 偏差线性值 （mm ）±0.013L±0.013L±0.013L±0.013L±0.013L3.1.7 成型表面非转接半径R 的偏差，图样未注明时，其极限偏差按表A-2规定（图A-3、 图A-4)。
热塑性弹性体
热塑性弹性体（Thermoplastic elastomer，TPE）热塑性弹性体（Thermoplastic elastomer，TPE）是物理性能介于橡胶和塑料之间的一类高分子材料，它既具有橡胶的弹性，又具有塑料的易加工性。
这些特性早在1926年Waldo Semon研究PVC时就发现了。
随着共混技术以及嵌段、接枝等共聚技术的进展，世界各地的研究者和公司又相继开发成功了多类具有这种特性的高分子材料，如热塑性聚氨酯（TPU）、苯乙烯类TPE（SBC）、热塑性动态硫化胶（TPV）、聚酯型TPE（TPEE）、聚酰胺型TPE（TPAE）、离聚体型TPE等等。
各类TPE几乎都有一个共同的特点，那就是在分子的凝聚态结构中都存在微观相分离和热可逆的约束形式。
分离的两相称作弹性相和硬相，弹性相提供类似橡胶的弹性和柔软性，而硬相既提供刚性和强度，又提供热可逆的约束形式，这些约束形式在非动态硫化胶类TPE中还起到物理交联点的作用，使弹性相象硫化橡胶一样具有优良的弹性和强度。
至今人们在进行TPE的分子设计时所依赖的热可逆约束形式主要有三种，包括结晶相、冻结相和离子簇。
氢键也是热可逆的约束形式，但一般仅在上述三种形式中起辅助作用。
从各种商品化TPE的对比情况看来，它们在结构、特性与合成方法上都有许多差异（见表1-1）。
其中TPU、TPV、TPEE、TPAE相对于SBC、TPO、CPE来讲，综合性能更优异，可以认为是TPE中档次较高的品种。
TPE的应用领域涉及汽车、电子、电气、建筑、工程及日常生活用品等多方面，其使用的最终形态包括各种护套、管材、电线电缆、垫片、零配件、鞋件、密封条、输送带、涂料、油漆、粘合剂、热熔胶、纤维等。
可以说，TPE工业发展到现在，已经具有相当成熟的水平，其商业地位也日显重要了。
热塑性弹性体热塑性弹性体(Thermoplastic Elastomer-TPE)亦称热塑性橡胶(Thermoplastic Rubber-TPR 或Thermoplastic Vulcanizate-TPV)是一种兼具橡胶和热塑性塑料特性的材料。
第三章 塑炼混炼
（－）混炼理论
混炼不是生胶和配合剂简单的机械混合过程，混 炼胶也不是生胶与配合剂的简单机械混合物； 混炼的实质是橡胶的改性过程。期间，机械力/化 学反应起着重要作用； 混炼胶是由生胶和各种配合剂组成的一种复合体。
（1）、准备工作
为了便于塑炼 加工，生胶需 要经过烘胶、
切胶和破胶等
塑炼前的准备 工艺。
生胶，长期储存后，粘度很高， 且在冬天常因结晶而硬化。 切胶后的NR、CR一 为便于使用，把烘好的 在切胶和塑炼前把生胶放在烘房 般要在破胶机上进 大胶包用切胶机切成小 中预先对胶包进行加温，便于切 行破胶，以便进行 块 割和进一步的加工。 塑炼。 烘胶的温度和时间视生胶的种类 与季节而定。
高分子材料加工基础 18
2、塑炼的原理
熔体粘度——加工温度、切变速率、分子量。 分子量越小，可塑度越大。生胶经机械塑炼后， 分子量降低，粘度下降，可塑性增加。 生胶在塑炼过程中可塑性的提高是通过分子量的
降低来实现的。
塑炼的实质是使橡胶大分子链断裂，大分子链由
长变短的过程。
高分子材料加工基础
高分子材料加工基础 6
工作原理：
两个辊筒以不同的表面速度
相对回转，物料由于与辊筒
表面的摩擦和粘附作用，以
及物料之间的粘接作用，被
拉入两辊筒之间的间隙之内。
高分子材料加工基础
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工作原理：
受到强烈的挤压与剪切，使物料在辊隙内形成楔形 断面的料片，从辊隙中排出的料片由于两个辊筒表 面速度和温度的差异而包在一个辊筒上，重新返回 两辊间。
高分子材料加工基础
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剪切力作用于橡胶时，分子链将沿流动方向伸展；
CPE橡胶的配合体系及其应用
大豆油可提高 ’() 胶的拉伸性能，改善胶料的耐热性 能， 同时还可以作为稳定剂。 ３．５ 其它配合体系 加入一定量的石蜡和低相对分子质量的聚乙烯蜡， 可在一定程度上改善胶料的加工性能， 提高混炼胶的流 动性， 降低挤出压力； 另外在加入填充补强体系时如碳 黑、 白炭黑， 若对强度要求高， 则需要加入适量的硅烷偶 联剂， 可以增强填料与橡胶的界面作用力， 增加两相的 相容性， 改进硫化胶的物理性能， 并使制品的电绝缘性 能得到改善， 常用的偶联剂有硅烷偶联剂、 钛酸偶联剂、 叠氮偶联剂等， 一般选用硅烷偶联剂。另外在电缆等行 业需要采用阻燃体系， 尽量采用协同效应好、 稳定性高 的无机阻燃体系， 一般采用氯化石蜡 ／ 磷酸酯阻燃剂并 用的阻燃体系。用于建筑业的防水卷材、 片材， 多与水 泥、 砂浆基面粘合， 因此需要一定的自粘性和互粘性， 一 般采用协同效应好的环氧树脂和石油树脂作增粘剂。
概述氯化聚乙烯cpe是高密度聚乙烯hdpe化制得的一种具有橡胶或塑料性能的新型高分子材料可看作是乙烯氯乙烯和二氯乙烯的三元共聚物是橡胶与塑料的优良改性剂和添加剂具有优良的耐候性耐臭氧耐热耐油耐化学品高抗冲击性能优良的阻燃性等特点其用途十分广泛引起国内外科研界的广泛重视正致力于开发其新的产品品种和研究其应用范围
２ ＣＰＥ 橡胶的应用状况
()* 橡胶具有 ()* 的优良性能，是一种新型的弹 性体， 在橡胶领域具有广阔的的应用前景。它与多种橡 342、 (2、 512、 *46、 *)78 胶相容性非常好， 可与 012、 等以任意比例并用， 广泛应用在橡胶制品， 可完全或部 分替代橡胶， 能够大大提高拉伸强度， 增加伸长率， 改善 加工流动性， 提高阻燃性； 且在加工过程中提高加工性 能， 从而不易焦烧， 无粘辊现象等等 （如与 (2 共混， 改
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橡胶与塑料并用技术
当今橡胶材料已成为人们生活不可或缺的一类重要材料。
但是，随着现代科学技术的不断发展，对橡胶材料的性能提出了日益广泛和苛刻的要求。
以橡胶与塑胶并用的弹性体的研究日益引起重视，本文着重以橡胶为主并用部分塑胶进行共混形成的弹性体的性能予以介绍。
橡塑并用混溶性原则
谈到橡塑并用材料的性能，必须提及聚合物的共混。
橡胶和塑胶的共混是有条件的，并不是任意一种橡胶和任意一种塑胶都能够进行共混，橡胶与塑胶共混体的性能取决於共混体的形态结构，而形态结构受橡胶与塑胶组分之间热力学的相容性，以及实施共混的方法和工艺条件等方面的影响。
在讨论共混体形态结构的各类文献中，常出现“相容性”、“混溶性”等不同的提法，一般以“相容性”表示热力学的相互溶解，以“混溶性”表徵是否获得比较均匀和稳定的形态结构的共混体系，而不论共混体系是否热力学相互溶解。
因此，即使热力学不相容的共混体，依靠外界条件实现了强制的良好的分散混合，得到力学性能优良的橡塑共混体，就可谓之混溶性好。
正因为橡塑能遵照混溶性好这一原则，实现橡胶与塑胶的并用，才会有相互性能之间的互补，从而提高弹性体的拉伸强度、撕裂强度、耐磨性和模量等性能，同时也可以降低扯断伸长率和回弹性等性能。
例如，在橡胶中并用高苯乙烯树脂、改性酚醛树脂、三聚氰胺树脂等可提高强度;在二烯类橡胶中并用聚氯乙烯塑胶可提高耐臭氧龟裂性;在丁基橡胶中并用聚乙烯可提高绝缘性等。
橡塑共混的方法
实施橡塑共混的方法有乾粉共混、溶液共混、乳液共混和机械共混。
而综合考虑到各种条件和成本，橡胶制品厂多采用机械共混工艺。
机械共混可分为一段法和二段法。
一段法是先将热塑性塑胶在密炼机或高温开炼机上熔融塑化，然後降温，再加入橡胶，翻炼、混炼均匀後下片。
二段法也称母料共混法，即先将塑胶与部分橡胶在密炼机中按比例共混成母炼胶，然後再在较低温度下混入橡胶。
二段法的优点是两相分散更均匀。
机械共混的原动力来自提供的机械搅拌和剪切作用。
机械共混是机械力作用下的体系均化过程，通常认为该均化过程包括体系各组分的物理混合与分散，但实际上，机械共混过程中的机械力除了为组分的混合与分散提供能量外，还会引发组分间的力化学反应，该反应对橡胶与塑胶的并用性能有重要影响。
橡塑共混设备主要包括高温开炼机、密炼机、螺杆挤出机和连续混炼机。
连续混炼机
分为密炼挤出组合式和转子螺杆组合式两种形式。
高温开炼机和密炼机为间歇式混炼设备，螺杆挤出机和连续混炼机为连续式混炼设备。
连续混炼机结合了密炼机和螺杆挤出机的优点，生产效率高，将成为今後最主要的共混设备。
橡塑共混的其他考虑因素
虽然了解了橡塑并用的混溶性原则及橡塑共混的方法，但根据人们多年来在共混领域的实践，橡塑共混还需考虑以下因素：
1. 溶解度参数。
每种高分子材料都有反映其分子间力的溶解度参数δ，两种聚合物共混，应尽可能选择溶解度参数差值Δδ小，但又大於0，因为Δδ越小共混效果越好，而差值小到0的话，则不存在两相，也就失去了共混的意义。
2. 极性。
选择橡塑并用时，传统的做法是优先考虑极性相近，避免使用极性悬殊的两种聚合物，但随着增容技术的出现，这方面的考虑可以有所减轻。
3. 粘度。
粘度是高分子材料平均分子量的表徵，粘度越小，混合熵就越小，导致分散均匀度越高，微区尺寸越小。
4. 温度。
温度对橡塑共混特别重要，因为塑胶在常温下处於结晶态，只有当温度达到一定程度时，才能解除结晶，进入共混。
至於具体的温度值，则视品种而定。
如PVC的熔融温度为150℃，只有当塑胶熔融後才能进入良好的共混状态，否则效果很差。