橡胶塑炼的目的工艺
橡胶加工原理和工艺
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橡胶加工原理和工艺
•五. 填充剂
• 填充剂按用途可分为两大类；即补强填充剂和惰性填充剂。 • 补强填充剂简称补强剂，是能够提高硫化橡胶的强力，撕裂强 度，定伸强度，耐磨性等物理机械性能的配合剂。最常用的补强剂 是炭黑，其次是白炭黑、碳酸镁、活性碳酸钙，活性陶土、古马隆 树脂、松香树脂、苯乙烯树脂、酚醛树脂、木质素等。 • 惰性填充剂又称增容剂，是对橡胶补强效果不大，仅仅是为了 增加胶料的容积以节约生脱从而降低成本或改善工艺性能(特别是压 出、压延性能)的配合剂。增容剂只好是比重小的、这时重量经而体 积大，虽常用的增容剂有硫酸钙，滑石粉、云母粉等。 • 下面着重讨论炭黑的补强机理及影响补强效果的因素。
• 防老剂一般可分为两类，即物理防老剂和化学防老剂。物理防老剂
主要有石蜡、微晶蜡等物质。由于在常温下此种物质在橡胶中的溶解度
较少，因而逐渐迁移到橡胶制品表面，形成一层薄膜，起隔离臭氧、氧
•气与橡胶的接触作用，用量一斑为1—3份。
• 化学防老剂主要有酚类和胺类。酚类一股无污染，但防老性能较差，
主要用于浅色和透明制品，而胺类一般部有污染做主要用于黑色和
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橡胶加工原理和工艺
•配方种类有三类，即基础配方、性能配方和生产配方。 • 基础配方是专供研究或鉴定新胶种，新配合剂用的，其配合组分 的比例一般采用传统的使用量，以便对比，并要求尽可能简单。通 用的基础配方其组分和用量如下；
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橡胶加工原理和工艺
•配方设计的原则：
•在配方设计之前，首先必须了解制品的使用条件，并考虑制品的质 量，使用寿命及物理机械性能。 •第二 必须了解对使用的生胶和配合剂的性质以及各种配合利的相互 间的关系，尤其是使用新型原材料时，对其质量，等级情况要有分折 和实验的结果。 •第三 原材料的使用必须立足于国内，因地制宜。 •最后， 在制定配方时，还必须考虑到设备的特点和制造工艺上 •的方便，尽量降低成本，降低原材料消耗。
《橡胶快速入门基础知识之塑炼工艺》
《橡胶快速入门基础知识之塑炼工艺》1、胶料为什么要塑炼？塑炼的目的有哪些？橡胶具有良好的弹性，但这种宝贵性能给制品生产带来极大的困难，如果不首先降低生胶的弹性，在加工过程中，大部分机械能就被消耗在弹性变形上，且不能获得甩需要的形状橡胶加工工艺对生胶可塑性有一定要求，例如混炼一般需要门尼粘度在60左右，擦胶要求胶料门尼粘度在40左右，否则无法顺利操作，有些生胶很硬，粘度很高，缺乏基本的，必需的工艺性能——良好的可塑性。
为了满足各项工艺要求，必须进行塑炼，使生胶在机械、热、化学等作用下切断分子链，降低分子量。
使橡胶暂时失去弹性而变成柔软的可塑的塑炼胶。
可以说，生胶塑炼是其他工艺过程的基础。
生胶塑炼的目的在于：一是使生胶获得一定的可塑性，使之适合混炼，压延、压出、成型，硫化以及胶浆，海绵胶制造等工艺加工过程的要求；二是使生胶的可塑性均匀化，以便制得质量均匀的胶料。
2、生胶经塑炼后，其物理化学性质有什么变化？加工工艺对生胶的可塑性有什么要求？过大或过小有何不好？生胶经塑炼后，由于受着强的机械力作用和氧化作用，橡胶的分子结构和分子量都会发生一定的变化，因而物理化学性质也会发生变化。
表现在：弹性降低、可塑性增加，溶解度增大，橡胶溶液的粘度降低，胶料的粘着性能提高。
但随着生胶可塑性增大，硫化胶的机械强度降低，永久变形增大，耐磨耗和耐老化性能都降低。
因此生胶的塑炼只对橡胶的加工过程有利，而对硫化胶的性能不利。
生胶的可塑性要求适当，过大或过小都会产生不好的效果。
生胶的可塑性过大，会使硫化胶的物理机械性能降低，影响制品的使用性能。
生胶的可塑性过低，则会造成工艺加工困难，使胶料不易混炼均匀；压延，压出时半成品表面不光滑；收缩罚大，不易掌握半成品尺寸；压延时胶布难于擦进织物中，造成挂胶帘布掉皮等现象，大大降低与料层间的附着力。
可塑性如果不均也会造成胶料的工艺性能和物理机械性能不一致。
因而，橡胶加工工艺对生胶的可塑性都有一定的要求。
炼胶生产工艺规程.doc.
一、塑炼（一）塑炼工艺生胶因黏度过高或均匀性较差等缘故，往往难于加工。
将生胶进行一定的加工处理，使其获得必要的加工性能，这一加工过程称为塑炼。
1、塑炼的目的及基本原理（1）塑炼目的橡胶加工工艺对生胶可塑度有一定的要求。
不同种类的生胶其原始可塑度不同，不同用途的混炼胶要求其塑炼胶的可塑度不同。
橡胶可塑度与胶料工艺性能有密切的关系。
总之，塑炼的目的就是满足混炼工艺性能和制品性能对生胶可塑度的要求。
严格来说，经过充分塑炼的橡胶是一种改性橡胶，在混炼是能与活性填充剂（如碳黑等）和硫化促进剂发生化学反应，对硫化速度和结合凝胶生成量产生一定的影响。
生胶经过塑炼后质地均一，对硫化胶力学性能也有所改善。
因此，塑炼是橡胶加工中一项具有重要意义的工艺。
（2）塑炼的基本原理A、机械力作用B、氧的作用C、塑解剂的作用D、温度的影响E、胶料停放环境、时间的限制2、塑炼工艺（1）塑炼准备工艺A 、烘胶；天然橡胶烘胶温度一般为50~60℃，时间为24～36小时，冬天为36～72小时。
氯丁橡胶烘胶温度一般为24～40℃，时间为4～6小时。
B、洗胶：切胶前剥除胶外皮或用刷子清除或用水清洗表面砂粒及杂质，一面影响胶料质量。
C、切胶D、破胶：再生胶、丁苯橡胶、顺丁橡胶不需破胶。
天然橡胶每卷重量一般不超过25公斤。
胶卷必须注明胶料代号。
（2）开炼机塑炼工艺①开炼机塑炼属于低温塑炼，温度一般在55℃以下，开炼机塑炼关键是降低的温度A、薄通塑炼：将辊距调至1毫米以下，开冷却水使辊筒冷却，将生胶靠大牙轮一端投入，使之通过辊筒间隙，让胶片直接落入胶盘，待辊筒上无堆积胶时，将盘内胶片扭转900重新投入辊隙间，反复8～12次以上，然后切割下片。
生胶下片后要及时冷却，以免降低塑炼效果。
冷却可在隔离剂中进行。
薄通塑炼的特点是冷却效果好（不包辊），不用割刀，对天然胶、合成胶均有效果，尤其是普通丁腈橡胶只有采用薄通法才能获得较好的塑炼效果。
B、包辊塑炼C、爬架子塑炼②影响开炼机塑炼的因素1、辊温辊温越低，塑炼效果越好。
塑炼与混炼
塑炼与混炼一、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基形变的能力叫可塑性。
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，因此塑炼操作需要严加控制。
橡胶可塑度通常以威廉可塑度、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份。
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。
生胶塑炼时，设备与橡胶之间的磨擦显然使胶温升高。
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℃）将随温度的升高，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，主要是氧化裂角反应起主导作用，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也不一样，但温度对塑炼效果影响的曲线形状是相似的。
橡胶生产工艺简介
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、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。
顺丁胶的门尼粘度较低，可不用塑炼。
氯丁橡胶得塑性大，塑炼前可薄通3-5次，薄通温度在30-40℃。
橡胶塑炼与混炼—塑炼(橡胶加工课件)
保持变形后的形状
降低弹性、增大塑性 塑炼
塑炼
1、塑炼概念与原理
讨论：塑炼、塑炼目的及不利面
分组汇报： 教师点评 1、塑炼： 炼：炼胶、炼胶作业，在炼胶机完成的作业过程。
简要：提高橡胶塑性的炼胶
详细：将橡胶经过机械加工、热处理或加入某些化学助剂，使其由强韧的弹性状态转变为柔 软而便于加工的塑性状态的工艺过程称之为塑炼。
塑炼
1、塑炼概念与原理 2、生胶塑炼前的准备 3、塑炼的工艺方法 4、影响塑炼的工艺因素 5、开炼机塑炼实训 6、常见塑炼胶质量分析
1、塑炼概念与原理
引入新课 F 塑性
F 弹性
F 刚性
1、塑炼概念与原理
引入新课 橡胶具有高弹性 优点：
缓冲、减震、柔软
缺点：
产品加工过程是受力变形并定型，如发生弹性回复，尺寸形状不能保持
2、生胶塑炼前的准备-烘胶
目的
对象
“两保证两可以” （1）保证切胶机的安全操作和
工作效率； （2）保证炼胶机的安全操作和
工作效率； （3）可以烘去水份； （4）可以解除结晶（对结晶橡
胶） 。
（1）硬橡胶 如：硬NBR等 (NBR3606)
（2）结晶橡胶 如：NR、CR 等
实物展示 （ NBR 、NR、CR、 EPDM、SBR、BR）
2、生胶塑炼前的准备-破胶
使块状的橡胶变为碎胶 （1）便于称量； （2）便于塑炼； （3）保护设备； （4）提高效率（塑
炼）。
用于开炼机塑混炼的大块橡胶， 如：NR和CR。 说明: ❖ 1、用密炼机塑混炼的NR和CR， 一般无需破胶而直接进行塑混炼。 ❖ 2、其它合成橡胶，一般无需破 胶而直接进行塑混炼。
6、常见塑炼胶质量分析
橡胶的塑炼与混炼
硬脂酸是一种表面活性剂，可以改善橡胶大分 子和亲水性配合剂之间的相互作用。②氧化锌。 氧化锌是亲水性的，在硬脂酸加入之后再加， 有利于其在橡胶中的分散。③补强剂。如碳黑。 ④液体软化剂。液体软化剂具有浸润性，容易 使补强剂等粉料结团，通常要在补强剂加入之 后加入。⑤硫磺。硫磺与促进剂必须分开加入， 为了防止混炼过程中出现焦烧，通常在混炼后 期降温后加入硫磺，但对有些橡胶（如丁腈橡 胶），由于硫磺在橡胶中的分散特别困难，硫 磺则宜早加，最后才加入促进剂。
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实验2—橡胶的 塑炼与混炼
单击此处添加文本具体内容，简明扼要地阐述你的观点
一、 实验目的
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了解橡胶塑炼和 混炼的基本原理
掌握橡胶塑炼和 混炼工艺
掌握XK－160A 开放式炼胶机的 使用方法
二、 实验原理
生橡胶是由线形大分 子或者带支链的线形 大分子构成，在外力 作用下，其力学性能 较低，基本无使用价 值，因此生胶需要通 过一系列的加工才能 制成有用的橡胶制品， 其中橡胶的塑炼和混 炼就是两个重要的橡 胶加工过程。
01
混炼过程中为什
塑炼、混炼？
么要注意加料顺
02
序？
03
添加标题
04
添加标题
生胶及混炼胶有 何不同？
使用XK－1须按规程进行，必须集 中精力。
二．割刀必须在辊筒中心线以下操作。 三．禁止戴手套操作，手一定不能接近辊缝。操
作时双手尽量避免越过辊筒中心线上部，送料 时应握拳。 四．如遇到危险时应立即触动安全刹车。 五．留长辫的学生应事先戴帽或结扎短些。
六、思考题
添加标题
添加标题
生橡胶为什么要
生胶的分子量通常很高，从几十万到几百万 以上，过高的分子量带来的强韧高弹性给加 工带来极大的困难，必须通过塑炼使之获得 一定的可塑性和流动性，才能满足混炼、压 延、压出、硫化、模压注射等各种加工过程 的工艺性能要求。因此将生胶由强韧的弹性 状态转变为柔软和便于加工的塑性状态使生 胶增加可塑性这一塑炼过程非常重要。
橡胶塑炼的目的、原理及其影响因素
橡胶塑炼的目的、原理及其影响因素1．塑炼的目的减小弹性，提高可塑性；降低粘度；改善流动性；提高胶料溶解性和成型粘着性。
2．塑炼胶的质量要求（1）可塑度要适当应满足加工工艺要求，在此基础上应具有最小的可塑性。
过度塑炼会降低硫化胶的强度、弹性、耐磨性等，而且会增加动力消耗。
塑炼程度：根据混炼胶工艺性能和制品性能的要求来确定。
如：供胶、浸胶、刮胶、擦胶和制造海绵等用途的胶料，要求的可塑度较大，生胶的塑炼程度要高些。
供模压用的胶料，则要求可塑性宜小。
一般：胶管外层胶可塑度：0.3~0.35；胶管内层胶：0.25~0.3；胎面胶：0.22~0.24；胎侧胶0.35左右；海绵胶0.5~0.6（2）塑炼均匀三．生胶的增塑方法和原理（一）增塑方法（二）塑炼原理生胶的分子量与可塑性有着密切的关系。
分子量越小，可塑性就越大。
生胶经过机械塑炼后，分子量降低，粘度下降，可塑性增大。
由此可见，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。
η0—聚合物熔体的最大粘度；A—特性常数；MW—聚合物的重均分子量1．机械塑炼过程机理在低温下：在机械力作用下首先切断橡胶大分子链生成大分子自由基。
（机械力引发橡胶大分子的断链，氧作为自由基接受体，起着阻断自由基的作用。
）在高温下：机械力切断橡胶大分子生成自由基的几率减少。
橡胶大分子在机械力的活化作用下，氧引发橡胶大分子的断链。
（机械力起到应力活化作用，氧作为自由基引发体，引发橡胶大分子的断链。
）链终止：橡胶氢过氧化物不稳定，分解生成较小的大分子，连锁反应终止。
2．影响塑炼的因素：（1）机械力的作用根据理论分析，机械力对橡胶分子的断链作用，可表示为：式中ρ—分子链断链的几率；K1、K2—常数；E—分子链的化学键能；F0—作用于分子链上的力；δ—分子链断链时伸长长度；F0δ—分子链断链时消耗的机械功；低温塑炼要求尽可能地降低辊温和胶温。
（2）氧的作用实验证明，生胶结合0.03%的氧就能使分子量减少50%；结合0.5%的氧，分子量由10万降到5000。
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橡胶塑炼的目的工艺
一. 塑炼
塑炼定义：橡胶在外界因素的作用下由弹性物质变为具有可塑性物质的现象叫塑炼。
1. 塑炼的目的
1) 使生胶获得一定的可塑性，适合于混炼等后段工序。
2) 使生胶的可塑性均匀化，使胶料的质量均匀。
2. 需要塑炼胶料的判定：门尼在60以上（理论）门尼在90以上（实际）
3. 塑炼的机器：
1) 开炼机
特点：劳动强度大、生产效率低、操作条件差，但是它比较机动灵活、投资小、适用于变化较多的场合。
开炼机的两个滚筒的速比：前比后（1：1.15-1.27）
操作方法：薄通塑炼法、包辊塑炼、爬架子法、化学塑解剂法。
操作时间：塑炼的时间不超过20min，停放时间：4-8小时。
2) 密炼机
特点：生产效率高、操作方便、劳动强度低、可塑度比较均匀，但是高温会使胶料的物理机械性能有所下降。
操作方法：称量→投料→塑炼→排胶→倒合→压片→冷却下片→存放。
操作时间：10-15min 停放时间：4-6小时。
4. 常塑炼橡胶
经常需要塑炼的胶料：NR、硬NBR、硬质橡胶。
门尼都在90以上的。
二. 混炼
混炼的定义：将各种配合剂加入到橡胶中去制成混合胶。
1. 开炼机混炼
1) 包辊：将生胶包于前辊，用3-5分钟有个短时的预热过程
2) 吃粉过程：把需要加入的助剂按照一定的顺序加入，加入时要注意堆积胶的体积，少了难于混合，多了会打滚不容易混炼。
加料顺序：生胶→活性剂、加工助剂→硫磺→填充、软化剂、分散剂→加工助剂→促进剂3) 翻炼过程：能更好、更快、更均匀的混炼。
刀法：a、斜刀法（八把刀法）b、三角包法c、打扭操作法d、捣胶法（走刀法）
4) 开炼机的装胶容量计算公式：V=0.0065*D*L 其中V-体积D是辊筒的直径（cm）L是辊筒的长度（cm）
5) 辊筒的温度：50-60度
6) 混炼时间：没有具体的规定，看操作员的熟练程度。
2. 密炼机混炼：
1) 一段混炼：一次混炼好，混炼的程序：生胶→小料→补强剂→软化剂→排胶→压片机加
硫磺、促进剂→下片→冷却停放。
2) 二段混炼：分两段混炼第一段：生胶→小料→补强剂→软化剂→排胶→压片→冷却第二段：母胶→硫磺、促进剂→压片→冷却。
3. 常见的混炼胶的质量毛病
1) 配合剂结团
主要原因有：生胶塑炼不充分；辊距过打；装胶容量过大；辊温过高；粉状配合剂中含有粗粒子或者结团；
2) 比重过大或者过小或者不均匀
原因：配合剂称量不准，错配，漏配、混炼中错加、漏加。
3) 喷霜
主要是由于某些配合剂用量过大、超过其常温下在橡胶中的溶解度造成的。
当白色填充过多时也会有白色物质喷出，这时则称为喷粉。
4) 硬度过高、过低、不均匀
原因硫化剂、促进剂、软化剂、补强剂、生胶等称量不准，错加、漏加、造成的，混炼不均造成硬度不均。
5) 焦烧：胶料的早期硫化现象。
原因：助剂配合不当；炼胶操作不当；冷却停放不当；气候影响等。
三、硫化
1. 缺料
1) 模具与橡胶之间的空气无法排出
2) 称重不够
3) 压力不足
4) 胶料流动性太差
5) 模温过高,胶料焦烧
6) 胶料早期焦烧(死料)
7) 料不够厚,流动不充分
2. 气泡、发孔
1) 硫化不足
2) 压力不足
3) 模内或胶料中有杂质或油污
4) 硫化模温过高
5) 硫化剂加少了,硫化速度太慢
3. 重皮、开裂
1）硫化速度太快,胶流动不充分
2）模具脏或胶料粘污迹
3）隔离剂或脱模剂太多
4）胶料厚度不够
4. 产品脱模破裂
1）模温过高或者硫时过长
2）硫化剂用量过多
3）脱模方法不对
5. 难加工
1）产品撕裂强度太好,(如高拉力胶).这种难加工表现为毛边撕不下来2）产品强度太差,表现为毛边很脆,会连产品一起撕破。