橡胶加工工艺介绍

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橡胶加工工艺1.1塑炼1.1.1塑炼目的及机理1.1.2塑炼方法1.1.1塑炼目的及机理橡胶加工工艺对生胶可塑性有一定要求。有些生胶很硬,粘度很高,缺乏基本的和必需的加工工艺性能,即缺乏必要的塑性。因此,生胶首先必须进行塑炼,其目的是降低生胶的弹性增加其塑性,并获得适当的流动性,以满足混炼、压延、压出、成型和硫化等各工艺加工过程的要求。同时,通过塑炼,还能使生胶的可塑性均匀一致,使制得的胶料质量也均匀一致。生胶的可塑性与其分子量有密切的关系。分子量越小,橡胶的粘度就越低,可塑性也越大。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。温度对塑炼效果有重要的影响,在不同的温度范围内,温度对塑炼的作用具有双重性。低温塑炼,以机械力破坏作用为主;高温塑炼,则以热氧化为主。静电是由于橡胶受到强烈的机械捏炼和反复变形而产生的。静电的作用会使空气中的氧活化,而促使橡胶分子氧化断键。化学增塑剂能提高塑炼效果。1.1.2塑炼方法•在橡胶加工中,提高生胶可塑性常用的方法有机械塑炼法和化学塑料法。机械塑炼法是利用开炼机、密炼机和螺杆式塑炼机进行。化学塑炼法是借助某些化学药品的化学作用,使生胶塑化。1.1.2.1塑炼的准备•(1)烘胶•(2)切胶•(3)破料1.1.2.2开炼机塑炼开炼机塑炼是当生胶通过两个不同转速相对回转的辊筒之间时,受到剪切应力,使橡胶大分子键断裂而获得塑性。(1)影响开炼机塑炼的因素a.辊筒速比b.辊距c.辊温d.塑炼时间e.装胶容量f.化学增塑剂使用化学增塑剂塑炼,能提高塑炼效果,缩短塑炼时间,减少弹性复原,节约电力并减轻胶料收缩。•(2)塑炼方法开炼以塑炼方法分有薄通塑炼法、一次塑炼法、分段塑炼法和化学塑炼法等。•a.薄通塑炼法•b.一次塑炼法1.1.2.3密炼机塑炼•密炼机塑炼,是生胶进入密闭室内,在两个转子间隙中受到捏炼,同时由于转子旋转,使胶料与密炼室壁之间、与上、下顶栓之间产生强烈的摩擦及机械剪切撕捏剧烈,生热大,升温快,属于高温塑炼。影响密炼机塑炼因素如下:•(1)温度•(2)转速•(3)压力•(4)容量•(5)时间•(6)化学塑解剂1.1.2.4螺杆机塑炼•影响塑炼效果的主要因素是塑炼温度、填胶速度和生胶温度等。•(1)塑炼温度•(2)填胶速度•(3)生胶温度1.2混炼•1.2.1混炼的基本理论•1.2.2混炼方法1.2.1混炼的基本理论将各种配合剂混入生胶中,制成质量均一的混炼胶的过程称为混炼。混炼胶质量对半成品的工艺加工性能和成品质量具有决定性的影响。对混炼胶的质量要求:一是要保证成品具有良好的物理机械性能;二是具有良好的工艺加工性能。为此,在混炼过程中,必须使各种配合剂完全而均匀地分散在生胶中,保证胶料组分和性能均匀一致。此外,还应使胶料具有一定塑性,保证各项加工操作能顺利进行。混炼工艺还要力求速度快、生产效率高和消耗电能少。•(1)混炼胶是由粒状配合剂分散于生胶中组成的分散体系,具有胶态分散体系的若干重要特征。•(2)配合剂分散在橡胶中,当其每一颗粒完全被橡胶包围和湿润,方可获得最佳的混炼效果。•(3)配合剂的表面性质影响橡胶对配合剂的湿润。•(4)当混炼时,橡胶分子会结合到活性填料粒子表面上,成为不溶于橡胶溶液的结合橡胶。•(5)并用胶料混炼时,其混合的均匀性与两种橡胶的溶解度参数、加工工艺及其它因素的影响有关。1.2.2混炼方法•1.2.2.1混炼的准备•1.2.2.1.1配合剂的准备混炼时,胶料中所使用的配合剂都必须符合各项技术标准规定。(1)粉碎(2)筛选(3)熔化、过滤和蒸发1.2.2.2开炼机混炼•1.2.2.2.1开炼机混炼的影响因素(1)辊筒的转速和速比(2)辊距(3)辊温(4)混炼时间(5)容量和堆积胶量(6)配合剂添加量(7)加药顺序1.2.2.3密炼机混炼•1.2.2.3.1密炼机混炼操作方法(1)一段混炼法(2)分段混炼法(3)逆顺序加料混炼法1.2.2.3.2密炼机混炼的影响因素•(1)装胶量•(2)上顶栓压力•(3)转子转速和转子结构形状•(4)混炼温度•(5)加药顺序•(6)混炼时间3.3硫化•3.3.1硫化的基本特性硫化是橡胶制品加工的主要工艺过程之一。硫化过程可分为四个阶段:(1)硫化诱导阶段(2)预硫化阶段(3)正硫化阶段(4)过硫阶段3.3.2正硫化及其测定方法测定胶料正硫化时间的方法有以下几种•3.3.2.1物理机械性能法•3.3.2.2专用仪器法(1)门尼粘度计法(2)硫化仪法•3.3.3硫化条件的制订•3.3.3.1硫化温度硫化温度直接影响硫化速度,一般用硫化温度系数来描述。选择较高的硫化温度硫化,可提高生产效率。•3.3.3.2硫化压力硫化压力的大小由胶料性质、产品结构和工艺条件等因素而定。•3.3.3.3硫化时间胶料硫化时间一般以正硫化时间来确定。•3.3.4硫化方法•3.3.4.1冷硫化法•3.3.4.2室温硫化法•3.3.4.3热硫化法

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