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；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。经验证明，天然胶采用密炼机进行一段混炼效果较好。此法简化了生产工序，缩短生产周期，提高效率。但如在配方中使用大量难于在橡胶中均匀分散的配合剂时，则不宜采用此法，仍需用塑炼胶进行混炼，以免发生混炼不均现象。密炼机混炼与开放式炼胶机混炼相比，机械化程度高，劳动强度小，混炼时间短，生产效率高，此外，因混炼室为密闭的，减少了粉剂的飞扬。
除上述两种混炼方法外，目前还有一种新的螺杆混炼机（传递式混炼机）混炼法，其特点是连续混炼，生产效率高。可使混炼与压延、压出联动力，便于实现自动化。
3)、几种橡胶的混炼特性
a、天然胶
天然胶受机械捏炼时，塑性增加很快，发热量比合成胶小，配合剂易于分散。加料顺序对配合剂分散程度的影响不像合成胶那样显著，但混炼时间长，对胶料性能的影响比合成胶大。
采用开放式炼胶机混炼时，辊温一般为50~60℃左右）。用
密炼机时多采用一段混炼法。
b、丁苯胶
混炼时生热大，升温快，混炼温度应比天然胶低。丁苯胶对粉剂的湿润能力较差，故粉剂难于分散，所以混炼时间要比天然胶长，采用开放式炼胶机混炼时需加薄通次数。
用密炼机混炼，可采用二段混炼法，硫化剂，超促进剂在
第二段的压片机中加入，由于丁苯胶在高温下容易结聚，
因此密炼机混炼时需注意控制温度一般排胶温度不宜超过
130℃。
c、氯丁胶
氯丁胶的物理状态随温度而变化。通用型氯丁胶在常温下
至70℃时为弹性态，容易包辊，混炼时配合剂易于分散，温度升高到70~94℃呈粒状，并出现粘辊现象而不能进行
塑炼、混炼、压延等工艺；温度继续升高而呈塑性态时，
显得非常柔软而没有弹性，配合剂也很难均匀分散。采用
开放式炼胶机混炼时，辊温一般在40~50℃范围内，温度
高则易粘辊。加料时先加入氧化镁后加入氧化锌，这可避
免焦烧。当氯丁胶中掺入10%的天然胶或顺丁胶时，能改
善工艺性能。用密炼机混炼时，可采用二段混炼，操作更
安全。氧化锌在第二段混炼的压片机上加入。
氯丁胶混炼时，温度高则容易出现粘辊和焦烧的毛病。因
此，操作时须严格控制温度和时间。
d、两种或两种以上橡胶并用
若配方中采用两种或两种以上和橡胶，其混炼方法有两种：一种是橡胶各自塑炼，使其可塑性相近，然后相互混均，
再加各种配合剂，使之分散均匀。此法简便；另一种方法
是各种橡胶分别加入配合剂混炼，然后把各胶料再相互混
炼均匀。后者能提高混炼的均匀程度。
三、硫化
1.硫化对橡胶性能和影响
1)、定伸强度
通过硫化，橡胶单个分子间产生交联，且随交联密度的增
加，产生一定变形（如拉伸至原长度的200%或300%）所
需的外力就随之增加，硫化胶也就越硬。
对某一橡胶，当试验温度和试片形状以及伸长一定时，则
定伸强度与MC（两个交联键之间橡胶分子的平均分子量）成反比，也就是与交联度成正比。这说明交联度大，即交
联键间链段平均分子量越小，定伸强度也就越高。
2)、硬度
与定伸强度一样，随交联度的增加，橡胶的硬度也逐渐增
加，测量硬度是在一定形变下进行的，所以有关定促强度
的上述情况也基本适用于硬度。
3)、抗张强度
抗张强度与定伸强度和硬度不同，它不随交联键数目的增
加而不断地上升，例如使硫磺硫化的橡胶，当交联度达到
适当值后，如若继续交联，其抗张强度反会下降。在硫黄
用量很高的硬质胶中，抗张强度下降后又复上升，一直达
到硬质胶水平时为止。
4)、伸长率和永久变形
橡胶的伸长率随交联度的增加而降低，永久变形也有同样
的规律。有硫化返原性的橡胶如天然橡胶和丁基橡胶，在
“
过硫化以后由于交联度不断降低，其伸长率和永久变形又 会逐渐增大。 5)、弹性
未硫化胶受到较长时间的外力作用时，主要发生塑性流动， 橡胶分子基本上没有回到原来的位置的倾向。橡胶硫化后， 交联使分子或链段固定，形变受到网络的约束，外力作用 消除后，分子或链段力图回复原来构象和位置，所以硫化 后橡胶表现出很大的弹性。交联度的适当增加，这种可逆 的弹性回复表现得更为显著。
2. 硫化过程的四个阶段
胶料在硫化时，其性能随硫化时间变化而变化的曲线，称 为硫化曲线。从硫化时间影响胶料定伸强度的过程来看， 可以将整个硫化时间分为四个阶段：硫化起步阶段、欠硫 阶段、正硫阶段和过硫阶段。
1)、硫化起步阶段（又称焦烧期或硫化诱导期） 硫化起步的意思是指硫化时间胶料开始变硬而后不能进行 热塑性流动那一点的时间。硫起步阶段即此点以前的硫化 时间。在这一阶段内，交联尚未开始，胶料在模型内有良 好的流动性。胶料硫化起步的快慢，直接影响胶料的焦烧 和操作安全性。这一阶段的长短取决于所用配合剂，特别 是促进剂的种类。用有超速促进剂的胶料，其焦烧比较短， 此时胶料较易发生焦烧，操作安全性差。在使用迟效性促 进剂（如亚磺酰胺）或与少许秋兰姆促进剂并用时，均可 取得较长的焦烧期和良好的操作安全性。但是，不同的硫 化方法和制品，对焦烧时间的长短亦有不同要求。在硫化 模压制品时，总是希望有较长的焦烧期，使胶料有充分时 间在模型内进行流动，而不致使制品出现花纹不清晰或缺 胶等到缺陷。在非模型硫化中，则应要求硫化起步应尽可 能早一些，因为胶料起步快而迅速变硬，有利于防止制品 因受热变软而发生变形。不过在大多数情况下仍希望有较 长的焦烧时间以保证操作的安全性。
2)、欠硫阶段（又称预硫阶段）
硫化起步与正硫化之间的阶段称为欠硫阶段。在此阶段， 由于交联度低，橡胶制品应具备的性能大多还不明显。尤 其是此阶段初期，胶料的交联度很低，其性能变化甚微， 制品没有实用意义。但是到了此阶段的后期，制品轻微欠 硫时，尽管制品的抗张强度、弹性、伸长率等尚未达到预 想的水平，但其抗撕裂性耐磨性和抗动态裂口性等则优于 正硫化胶料。因此，如果着重要求后几种性能时，制品可 以轻微欠硫。
3)、正硫阶段
大多数情况下，制品在硫化时都必须使之达到适当的交联 度，达到适当的我联度的阶段叫做正硫化阶段，即正硫阶 段。在此阶段，硫化胶的各项物理机械性能并非在同一时
都达到最高值，而是分别达到或接近最佳值，其综合性能 最好。此阶段所取的温度和时间称为正硫化温度和正硫化 时间。
正硫化时间须视制品所要求的性能和制品断面的厚薄而定。 例如，着重要求抗撕裂性好的制品，应考虑抗撕强度最高 或接近最高值的硫化时间定为正硫化时间；要求耐磨性高 的制品，则可考虑磨耗量小的硫化时间定为正硫化时间。 对于厚制品，在选择正硫时间时，尚需将“后硫化”考虑进 去。所谓“后硫化”，即是当制品硫取出以后，由于橡胶导 热性差，传热时间长，制品因散热而降温也就较慢，所以 它还可以继续进行硫化，特将它称为“后硫化”。后硫化”导 致的抗张强度和硬度进一步增加，弹性和其它机械性能降 低，制品的使用寿命因之受到损害。所以，制品越厚就越 应将“后硫化”考虑进去。在一般情况下，可以根据抗张强 度最高值略前的时间或以强伸积（抗张强度与伸长率的乘 积）最高值的硫化时间定为正硫化时间。
4)、过硫阶段
正硫阶段之后，继续硫化便进入过硫阶段。这一阶段的前 期属于硫化平坦期的一部分。在平坦期中，硫化胶的各项 物理机械性能基本上保持稳定。当过平坦期之后，天然橡 胶和丁基橡胶由于断链多于交联出现硫化返原现象而变软； 合成橡胶则因交联继续占优势和环化结构的增多而变硬， 且伸长率也随之降低，橡胶性能受到损害。
硫化平坦期的长短，不仅表明胶料热稳定性的高低，而且 对硫化工艺的安全操作以及厚制品的硫化质量的好坏均有 直接影响。
对于硫黄硫化而言，硫化平坦期的长短，在很大程度上取 决于所用促进剂的种类和用量。用有超速促进剂（如 TMTD ）的胶料，在硫化开始以后，由于它迅速失去活性， 交联键的断裂得不到补充，引起硫化平坦期缩短。如果交 联键的热稳定性差，则易产生硫化返原现象。当交联键的 键能较高时，即使使用超速促进剂也能获得较长的硫化平 坦期，使用低硫高促体系，便能达到这一目的。增高硫化 温度，裂解比交联的速度增加得更快，硫化返原倾向越强， 硫化平坦期也越短。所以采用高温硫化时，必须选取能使 硫化平坦期较长的促进剂。使用超速促进剂时，要求硫化 温度低，否则硫化平坦期将缩短到甚至不能防护可能发生 的过硫。
3. 用硫化仪测定硫化程度
使用硫化仪测定胶料硫化特性方便，而且只需进行一次试 验即可得到完整的硫化曲线。由此曲线可以直观地或经简 单计算得到全套硫化参数：初始粘度、最低粘度、诱导时 间（焦烧时间），硫化速度、正硫化时间和活化能等。由 于硫化仪具有这些优点，故其在橡胶工业生产上及硫化动 力学，硫化机理等的研究上得到越来越广泛的应用。
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
《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。一般来说：供涂胶、浸胶、刮胶和制造海绵胶等用的胶料，要求可塑度较高；要求物理机械性能高，半成品挺性好的胶料及模压用胶料，可塑性宜低；压出胶料的可塑性度则介于两者之间。以下是常用塑炼胶的可塑性。 塑炼种类可塑度（威）塑炼胶种类可塑度（威） 胶布胶浆用塑炼胶 含胶率45%以上0.52-0.56 海绵用塑炼胶 压出用塑炼胶 0.50-0.60
一、基本工艺流程 橡胶制品种类繁多，但生产工艺过程却基本相同。以一般固体橡胶——生胶为原料的橡胶制品的基本工艺过程包括：塑炼、混炼、压延、压出、成型、硫化6个基本工序。当然，原材料准备、成品整理、检验包装等基本工序也少不了。橡胶的加工工艺过程主要是解决塑性和弹性性能这个矛盾的过程。通过各种工艺手段，使得弹性的橡胶变成具有塑性的塑炼胶，再加入各种配合剂制成半成品，然后通过硫化使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。 二、原材料准备 1.橡胶制品的主要原料是以生胶为基本材料，而生胶就是生长在热带，亚热带的橡胶树上通过人工割开树皮收集而来。 2.各种配合剂，是为了改善橡胶制品的某些性能而加入的辅助材料。 3.纤维材料有（棉、麻、毛及各种人造纤维、合成纤维和金属材料、钢丝）是作为橡胶制品的骨架材料，以增强机械强度、限制制品变型。在原材料准备过程中配料必须按照配方称量准确。为了使生胶和配合剂能相互均匀混合，需要对材料进行加工。生胶要在60--70℃烘房内烘软后再切胶、破胶成小块，配合剂有块状的。如石蜡、硬脂酸、松香等要粉碎。粉状的若含有机械杂质或粗粒时需要筛选除去液态的如松焦油、古马隆需要加热、熔化、蒸发水分、过滤杂质, 配合剂要进行干燥不然容易结块、混炼时若不能分散均匀硫化时产生气泡会影响产品质量。 三、塑炼 生胶富有弹性,缺乏加工时必需的可塑性性能,因此不便于加工。为了提高其可塑性,所以要对生胶进行塑炼,这样在混炼时配合剂就容易均匀分散在生胶中,同时在压延、成型过程中也有助于提高胶料的渗透性渗入纤维织品内和成型流动性。将生胶的长链分子降解形成可塑性的过程叫做塑炼。生胶塑炼的方法有机械塑炼和热塑炼两种。机械塑炼是在不太高的温度下通过塑炼机的机械挤压和摩擦力的作用使长链橡胶分子降解变短由高弹性状态转变为可塑状态。热塑炼是向生胶中通入灼热的压缩空气在热和氧的作用下使长链分子降解变短从而获得可塑性。 四、混炼 为了适应各种不同的使用条件、获得各种不同的性能,也为了提高橡胶制品的性能和降低成本必须在生胶中加入不同的配合剂。混炼就是将塑炼后的生胶与配合剂混合、放在炼胶机中通过机械拌合作用使配合剂完全、均匀地分散在生胶中的一种过程。混炼是橡胶制品生产过程中的一道重要工序,如果混合不均匀就不能充分发挥橡胶和配合剂的作用影响产品的使用性能。混炼后得到的胶料人们称为混炼胶它是制造各种橡胶制品的半成品材料,俗称胶料通常均作为商品出售购买者可利用胶料直接加工成型、硫化制成所需要的橡胶制品。根据配方的不同?混炼胶有一系列性能各异的不同牌号和品种?提供选择。 五、成型 在橡胶制品的生产过程中利用压延机或压出机预先制成形状各式各样、尺寸各不相同的工艺过程?称之为成型。成型的方法有 1.压延成型 适用于制造简单的片状、板状制品。它是将混炼胶通过压延机压制成一定形状、一定尺寸的胶片的方法叫压延成型。有些橡胶制品?如轮胎、胶布、胶管等所用纺织纤维材料必须涂上一层薄胶在纤维上涂胶也叫贴胶或擦胶??涂胶工序一般也在压延机上完成。纤维材料在压延前需要进行烘干和浸胶烘干的目的是为了减少纤维材料的含水量以免水分蒸发起泡?和提高纤维材料的温度以保证压延工艺的质量。浸胶是挂胶前的必要工序目的是为了提高纤维材料与胶料的结合性能。 2.压出成型 用于较为复杂的橡胶制品?象轮胎胎面、胶管、金属丝表面覆胶需要用压出成型的方法制造。它是把具有一定塑性的混炼胶放入到挤压机的料斗内在螺杆的挤压下通过各种各样的口型也叫样板进行连续造型的一种方法。压出之前胶料必须进行预热使胶料柔软、易于挤出从而得到表面光滑、尺寸准确的橡胶制品。 3.模压成型 也可以用模压方法来制造某些形状复杂如皮碗、密封圈的橡胶制品?借助成型的阴、阳模具将胶料放置在模具中加热成型。
第一节、硫化工应知应会 硫化工应知应会的目的：促使硫化工掌握橡胶材料和硫化的基本知识，提高硫化工专业理论知识和操作技能，更有效地服务与新产品开发试试制工作从而提高硫化工自身的素质，使试制开发产品及时按期交样，并确保新模上线生产的产品合格率和生产效率最大化。 一、应知： 1.熟知硫化三要素之间的相互关系及对产品的影响。 2.熟知橡胶产品各工序的生产，及其所使用的设备，设备的操作规程，产品的加工方法。 3.熟知模具、设备工装夹具的操作规程，安全知识及保养知识。 4.了解本公司橡胶产品的使用的胶料代号，胶种及硫化工艺性能，以及主导产品的主要工作部位，外观质量标准。 5.应知硫化时间制定的依据，并能对生产中出现的一般质量缺陷进行分析、解决，并对复杂的问题提出改进意见。 二、应会： 1.能够熟练掌握及使用各类结构橡胶模具的试模方法。 2.能鉴别各种胶号、胶料及胶料的外观质量的好坏、并能根据胶料代号准确判定材料的硬度。 3.能看懂各类结构的产品图、模具图及了解模具加工的基本知识。 4.会使用游标卡尺、测厚仪、测温仪，并了解其工作原理。 5.能确定出最佳、最合理的硫化工艺参数、操作技能并应用于生产。 7.能分析试模、试生产过程中出现的质量缺陷的原因，并能提出改进意见。 第二节、常见橡胶的基本知识 橡胶的分类：天然胶与合成胶两种。 1.天然胶（NR）: 天然胶的原材料来源于橡胶植物树。其优点为：弹性好、强度高、绝缘性好、变形小、加工方便。其缺点为：不耐油、耐温性能差、易老化，一般都是并用掺合使用。一般生产汽车轮胎和一些减震耐磨的橡胶件。 2.合成胶： 合成胶有：丁苯胶（SBR）、丁晴胶（NBR）、顺丁胶（BR）、乙丙胶（EPDM）、丁基胶（IIR）、氯丁胶（CR）、丙烯酸脂胶（ACM）、氢化丁晴（HNBR）、氯磺化聚乙烯（CSM）、氟胶（FKM）、硅橡胶（MVQ）等。 2.1.乙丙胶（EPDM），本厂代号为（E） 优点：耐老化性能非常优异、耐天候、电绝缘性较好、冲击弹性较好、
各种橡胶基本知识 橡胶基本知识 橡胶是高弹性的高分子材料，由于橡胶具有其他材料所没有的高弹性，因而也称做弹性体，其基本特性如下： 1 有橡胶状弹性。 2 具有粘弹性。 3 有减震缓冲的作用。 4 对温度依赖大 5 具有电绝缘性。 6 有老化现象。 7 必须进行硫化。 8 必须加入配合剂 9 比重小，硬度低，柔软性好，透气性差。 前言 一. 橡胶在制鞋业中的应用: 1.历史可以远溯至1492年哥伦布发现美洲新大陆,早期的探险家发现印地安人使用巴西橡 胶树之胶乳(天然橡胶)来制作"胶鞋",防止脚被蛇虫叮咬,之後18世纪後期至19世纪初期,天然橡胶开始在欧洲用于胶管雨衣,胶鞋,但材料遇热变软发粘,遇冷变硬脆裂,实用价值不大. 2.1839年,美国人固特异(C.Goodyear)发明了橡胶的硫化,硫化後橡胶产生本质的飞跃,性能大幅度提高.此橡胶大底在制鞋业中获得了广泛应用,随著橡胶工业的发展,丁苯橡胶等人工 合成橡胶由于其性能突出,1951年後开始引入制鞋业大量使用. 生胶天然橡胶（NR） 1 来源 1. 野生橡胶：由野生树木植物采制的橡胶。银色橡胶菊，野藤橡胶等也属此类。 2. 栽培橡胶：主要是三叶橡胶树。 3. 橡胶草橡胶。一公顷可收150-200KG。 4. 杜仲胶：由杜仲树的枝叶根茎中提取。常温下无弹性，软化点高，比重大，耐水性好。可做塑料用。 1 天然橡胶制造和分级标准。 1. 烟片胶：消耗量占天然橡胶的80%。 按照质量分为六个等级：RSSIX；RSS1#；RSS2#；RSS3#；RSS4#；RSS5#。质量按顺序降低。 2. 绉胶片： 1）白绉胶==>质量最好 2）褐绉胶==》质量普通 3) 毛绉胶==》质量最差 3. 马来西亚标准胶。 品质稳定,杂质少,纯度高,国际标准. 4.专用天然橡胶 1 恒粘（CV）：加入0.15-4%的盐酸氢胺，使橡胶门尼值保持在60+-5度。生热低，耐屈挠性和耐磨性好，为制造高速轮胎重要原料。 2 低粘（LV）橡胶：门尼值为45+-5度，可以不经过素炼直接混炼。 3 轮胎橡胶
橡胶生产技术工艺 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℃。乙丙橡胶的分子主链是饱和结构，塑炼难以引起分子的裂解，因此要选择门尼粘度低的品种而不用塑炼。丁腈橡胶可塑度小，韧性大，塑炼时生热大。开炼时要采用低温40℃以下、小辊距、低容量以及分段塑炼，这样可以收到较好的效果。 2.2 混炼工艺
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
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 110C ）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110C ）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。
?橡胶基础知识30题 ?来源：橡胶人才网添加时间：2010-07-13浏览次数：35次进入论坛交流 ? （一）什么是橡胶老化？在表面上有哪此表现？ 答：橡胶及其制品在加工，贮存和使用过程中，由于受内外因素的综合作用而引起橡胶物理化学性质和机械性能的逐步变坏，最后丧失使用价值，这种变化叫做橡胶老化。 表面上表现为龟裂、发粘、硬化、软化、粉化、变色、长霉等。 （二）影响橡胶老化的因素有哪些？ 答：引起橡胶老化的因素有： a）氧、氧在橡胶中同橡胶分子发生游离基链锁反应，分子链发生断裂或过度交联，引起橡胶性能的改变。氧化作用是橡胶老化的重要原因之一。 B臭氧、臭氧的化学活性比氧高得多，破坏性更大，它同样是使分子链发生断裂，但臭氧对橡胶的作用情况随橡胶变形与否而不同。当作用于变形的橡胶（主要是不饱和橡胶）时，出现与应力作用方向垂直的裂纹，即所谓"臭氧龟裂";作用于变形的橡胶时，仅表面生成氧化膜而不龟裂。 C）热：提高温度可引起橡胶的热裂解或热交联。但热的基本作用还是活化作用。提高氧扩散速度和活化氧化反应，从而加速橡胶氧化反应速度，这是普遍存在的一种老化现象--热氧老化。 D）光：光波越短、能量越大。对橡胶起破坏作用的是能量较高的紫外线。紫外线除了能直接引起橡胶分子链的断裂和交联外，橡胶因吸收光能而产生游离基，引发并加速氧化链反应过程。紫外线光起着加热的作用。光作用其另一特点（与热作用不同）是它主要在橡表面进生。含胶率高的试样，两面会出现网状裂纹，即所谓"光外层裂". E）机械应力：在机械应力反复作用下，会使橡胶分子链断裂生成游离基，引发氧化链反应，形成力化学过程。机械断裂分子链和机械活化氧化过程。哪个能占优势，视其所处的条件而定。此外，在应力作用下容易引起臭氧龟裂。 F）水分：水分的作用有两个方面：橡胶在潮湿空气淋雨或浸泡在水中时，容易破坏，这是由于橡胶中的水溶性物质和清水基团等成分被水抽提溶解。水解或吸收等原因引起的。特别是在水浸泡和大气曝露的交替作用下，会加速橡胶的破坏。但在某种情况下水分对橡胶则不起破坏作用，甚至有延缓老化的作用。 G）其它：对橡胶的作用因素还有化学介质、变价金属离子、高能辐射、电和生物等。
橡胶生产基本工艺流程介绍 一、基本工艺流程 橡胶制品种类繁多，但生产工艺过程却基本相同。以一般固体橡胶——生胶为原料的橡胶制品的基本工艺过程包括：塑炼、混炼、压延、压出、成型、硫化6个基本工序。当然，原材料准备、成品整理、检验包装等基本工序也少不了。橡胶的加工工艺过程主要是解决塑性和弹性性能这个矛盾的过程。通过各种工艺手段，使得弹性的橡胶变成具有塑性的塑炼胶，再加入各种配合剂制成半成品，然后通过硫化使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。 二、原材料准备 1.橡胶制品的主要原料是以生胶为基本材料，而生胶就是生长在热带，亚热带的橡胶树上通过人工割开树皮收集而来。 2.各种配合剂，是为了改善橡胶制品的某些性能而加入的辅助材料。 3.纤维材料有（棉、麻、毛及各种人造纤维、合成纤维和金属材料、钢丝）是作为橡胶制品的骨架材料，以增强机械强度、限制制品变型。在原材料准备过程中配料必须按照配方称量准确。为了使生胶和配合剂能相互均匀混合，需要对材料进行加工。生胶要在6070℃烘房内烘软后再切胶、破胶成小块，配合剂有块状的。如石蜡、硬脂酸、松香等要粉碎。粉状的若含有机械杂质或粗粒时需要筛选除去液态的如松焦油、古马隆需要加热、熔化、蒸发水分、过滤杂质, 配合剂要进行干燥不然容易结块、混炼时若不能分散均匀硫化时产生气泡会影响产品质量。 三、塑炼 生胶富有弹性,缺乏加工时必需的可塑性性能,因此不便于加工。为了提高其可塑性,所以要对生胶进行塑炼,这样在混炼时配合剂就容易均匀分散在生胶中,同时在压延、成型过程中也有助于提高胶料的渗透性渗入纤维织品内和成型流动性。将生胶的长链分子降解形成可塑性的过程叫做塑炼。生胶塑炼的方法有机械塑炼和热塑炼两种。机械塑炼是在不太高的温度下通过塑炼机的机械挤压和摩擦力的作用使长链橡胶分子降解变短由高弹性状态转变为可塑状态。热塑炼是向生胶中通入灼热的压缩空气在热和氧的作用下使长链分子降解变短从而获得可塑性。
1.天然橡胶初制品主要有哪些？ 答：由于橡胶消费的需要，固态生胶有烟胶片、风干胶片、绉胶片、颗粒橡胶等；商品胶乳有离心浓缩胶乳、膏化浓缩胶乳、蒸发浓缩胶乳等。 2.固态生胶和商品胶乳主要用于生产哪些工业产品？ 答：固态生胶主要用于制造各种轮胎、输送带、工业胶管、胶鞋等难于用胶乳直接成型的制品；商品胶乳主要用于地毯、各种浸渍制品、海绵和胶粘剂的生产。 3.目前世界上固态生胶的种类主要有哪些？ 答：目前世界上固态生胶的主要种类有：恒粘胶、低粘胶、5号胶、10号胶、20号胶、50号胶、通用胶、烟胶片、风干胶片、白绉片、褐绉片、子午线轮胎标准橡胶、航空轮胎标准橡胶、胶清胶等。 4.国产标准橡胶分为哪几个级别？ 答：GB/T 8081-1999将国产标准橡胶统一分为六个级别，即恒粘胶、浅色胶、5号胶（SCR5）、10号胶（SCR10）、20号胶（SCR20）和50号胶（SCR50）。 5.国产浓缩天然胶乳分为哪几个级别？ 答：GB/T 8289-2001将国产浓缩天然胶乳统一分为高氨离心浓缩胶乳、低氨离心浓缩胶乳、中氨离心浓缩胶乳、高氨膏化浓缩胶乳、低氨膏化浓缩胶乳五个级别。 6.什么是分级？ 答：每种产品都有相应的质量标准。按质量标准的要求，把产品分为相应的等级的过程就叫分级。 7.国产标准橡胶分级的依据是什么？其技术要求包含哪些质量项目？ 答：国产标准橡胶分级的依据是国家标准“天然生胶标准橡胶规格”。其技术要求包含杂质含量、灰分含量、氮含量、挥发物含量、塑性初值、塑性保持率、颜色指数、门尼粘度8个质量项目。 8.国产浓缩天然胶乳分级的依据是什么？其技术要求包含哪些质量项目？ 答：国产浓缩天然胶乳分级的依据是国家标准“浓缩天然胶乳氨保存离心或膏化胶乳规格”。其技术要求包含总固体含量、干胶含量、非胶固体、碱度、机械稳定度、凝块含量、铜含量、锰含量、残渣含量、挥性能脂肪酸值、KOH值11个质量项目。 9.国产标准橡胶对包装、重量和尺寸有什么要求？ 答：胶包用聚乙烯薄膜袋和聚丙烯编织袋双层包装；胶包重量每包净重40kg±0.2kg；胶包长600mm±20mm、宽400mm±20mm、高200mm±20mm。 10.标准橡胶包装袋上的“SCR”含义是什么？ 答：国产标准橡胶使用“SCR”代号。其中S代表“标准”、C代表“中国”、R 代表“橡胶”，意为标准中国橡胶。六个级别的代号分别为SCR CV（恒粘胶）、
橡胶的基本知识 ?橡胶的分类 一、天然橡胶 二、合成橡胶 三、复合橡胶 ?天然橡胶 一、橡胶树 全世界含橡胶成分的植物有2000多种。其中有500种可以产橡胶，其中最好的是巴西橡胶树，俗称三叶橡胶树。属于木棉科。巴西橡胶树一般的高度是10-30米。颈粗15-30厘米。一般生长在10°S，15°N之间。生长条件是高温高湿，静风沃土。实生树的经济寿命为35～40年，芽接树为15～20年，生长寿命约60年。第一阶段是苗期：1.5-2龄树，第二阶段是幼树期：5-7龄树，第三阶段是初产期：9-11龄树，第四阶段是旺产期：30-40龄树，第五阶段是降产衰老期：30-40龄树失去经济价值。 天然橡胶是由人工栽培的三叶橡胶树分泌的乳汁，经凝固、加工而制得，其主要成分是聚异戌二烯，含量在90％以上，此外还含有少量的蛋白、脂及酸、糖份以及灰分。天然橡胶物理特性是具有很强的弹性和良好的绝缘性、可塑性、隔水隔气、拉抗和耐磨等特点，广泛应用于工业、农业、国防、交通、运输、械制造、医药卫生领域和日常生活等方面。 二、天然橡胶的分类 1、天然橡胶根据来源不同分为： 野生橡胶、栽培橡胶、橡胶草橡胶、杜仲胶 2、天然橡胶按制造工艺与外形的不同分为 烟片胶、颗粒胶、绉片胶和乳胶等 三、各种天然橡胶的基本情况 1、烟片胶 1）烟片胶的加工工艺
35%胶乳→过滤去杂质→加水稀释至15~20%→消泡澄清滤渣→加1%甲酸凝固（或乙酸）→除水→压3~3.5mm薄片→薰烟干燥（70℃，7~8天，防止霉变）→检查分级包装 2）RSS:分为1，2，3，4，5.还有特级。烟片胶是成片包装的，颜色为黄色，最好的是金黄色。它可以通过目测色泽指数来判断级别。 3）３号烟片胶为胶包原包装，件重为111.11kg，每吨９包。 主要的生产国：泰国，印度，(RSS3,RSS4.印度的烟片胶质量不好，一般只用来做复合胶的生产。)印尼（印尼的烟片只在国有农场生产，量很少。）。 4）用途 RSSI：橡胶溶液、医疗用品、食品工业、内胎、胎体等；RSS2：胎体、内胎、缓冲层、工业制品等；RSS3：胎面、胶管、输送带、轮胎翻新、胶料，是斜胶胎的主要原料；RSS4：各种橡胶杂品；RSS5：各种低级橡胶制品。国产SCR5的质量和性能与国外RSS3基本相同，具有可替代性。 2、标准胶1.26t/托 1）加工工艺 有机械法，胶乳→过滤→稀释→加酸凝固→脱水→干燥。 化学法：胶乳→加凝剂→离心分离→干燥。 标胶又分为：颗粒胶和挤出胶。只是挤出胶的工艺多了一个在粉碎成粉末的工艺。 2）标准橡胶的分类是按照杂质含量，塑性初值，塑性保持率，含氮量，挥发物含量，灰分，色泽指标。主要的分类是5L,5，10，20，50，其中杂质含量为主导性指标，目前国际市场，产胶国主要的标胶是20号标胶.还有越南生产3L.也是标胶的一种。其中3L,5L的颜色是黄色的。其余的颜色都是深色的。 3）主要产胶国：马来西亚，泰国，印尼，越南，中国 4）用途 进口20号标胶（包括SIR20、SMR20、STR20，统称TSR20）主要用于各种全钢子午胎、机动车轮胎、自行车轮胎等工业橡胶制品的生产。 3、绉片胶 1）白色绉片
橡胶的工艺流程（精品） 2014-10-22橡胶技术网 橡胶工艺流程开始 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℃。 乙丙橡胶的分子主链是饱和结构，塑炼难以引起分子的裂解，因此要选择门尼粘度低的品种而不用塑炼。
各种橡胶基本知识
各种橡胶基本知识 橡胶基本知识橡胶是高弹性的高分子材料，由于橡胶具有其他材料所没有的高弹性，因而也称做弹性体，其基本特性如 下： 1 有橡胶状弹性。 2 具有粘弹性。 3 有减震缓冲的作用。 4 对温度依赖大5 具有电绝缘性。 6 有老化现象。 7 必须进行硫化。 8 必须加入配合剂 9 比重小，硬度低，柔软性好，透气性差。前言一. 橡胶在制鞋业中的应用: 1.历史可以远溯至1492年哥伦布发现美洲新大陆,早期的探险家发现印地安人使用巴西橡胶树之胶乳(天然橡胶)来制作" 胶鞋",防止脚被蛇虫叮咬,之後18世纪後期至19世纪初期,天然橡胶开始在欧洲用于胶管雨衣,胶鞋,但材料遇热变软发粘, 遇冷变硬脆裂,实用价值不大. 2.1839年,美国人固特异(C.Goodyear)发明了橡胶的硫化,硫化後橡胶产生本质的飞跃,性 能大幅度提高.此橡胶大底在制鞋业中获得了广泛应用,随著橡胶工业的发展,丁苯橡胶等人工合成橡胶由于其性能突 出,1951年後开始引入制鞋业大量使用. 生胶天然橡胶（NR） 1 来源 1. 野生橡胶：由野生树木植物采制的橡胶。银色 橡胶菊，野藤橡胶等也属此类。 2. 栽培橡胶：主要是三叶橡胶树。 3. 橡胶草橡胶。一公顷可收150-200KG。 4. 杜仲 胶：由杜仲树的枝叶根茎中提取。常温下无弹性，软化点高，比重大，耐水性好。可做塑料用。 1 天然橡胶制造和分级
标准。 1. 烟片胶：消耗量占天然橡胶的80%。按照质量分为六个等级：RSSIX；RSS1#；RSS2#；RSS3#；RSS4#；RSS5#。 质量按顺序降低。 2. 绉胶片： 1）白绉胶==>质量最好 2）褐绉胶==》质量普通3) 毛绉胶==》质量最差 3. 马来西亚 标准胶。品质稳定,杂质少,纯度高,国际标准. 4.专用天然橡胶 1 恒粘（CV）：加入0.15-4%的盐酸氢胺，使橡胶门尼值 保持在60+-5度。生热低，耐屈挠性和耐磨性好，为制造高速轮胎重要原料。 2 低粘（LV）橡胶：门尼值为45+-5度，可 以不经过素炼直接混炼。 3 轮胎橡胶 4 充油天然橡胶：低温防滑性好。 5 易操作橡胶（SP）和接枝橡胶（MG） 5.环 氧化天然橡胶ENR 环氧化天然橡胶ENR是含有环氧结构的天然橡胶。具有优 良的气密性，当环氧化程度达到70%时，和丁 基橡胶具有相同的气密性。具有良好的耐油性。良好的防滑性能。天然橡胶主要应用: 轮胎,防震,输送皮带,制鞋业， 乳胶应用. 天然橡胶未经素炼目尼值比较高（70-80）,流动性也差(不易卷附Roll).所以必须经过素练,降低胶料MOONEY （45+-5）值,才可使用. 素炼方法：1.万马力机混炼6分钟后于22"ROLL束薄三次,24hr后检验硬度45-50度合格. 2.ROLL 机素炼。最少束薄15次。加入塑解剂M/DM，可缩短一半时间。特性: 优点:<1>止滑性,撕力,拉力较好;耐刺穿性 好。耐低温性好。 <2>目尼值低素炼时易卷附Roll,说明其抓力较好,利用此特点常用风胶洗车. 缺点:<1>因天然橡胶含
橡胶制品的基本生产工艺过程 4.1 基本工艺流程 伴随现代工业尤其是化学工业的迅猛发展，橡胶制品种类繁多，但其生产工艺过程，却基本相同。以一般固体橡胶（生胶）为原料的制品，它的生产工艺过程主要包括： 原材料准备→塑炼→混炼→成型→硫化→休整→检验 4.2 原材料准备 橡胶制品的主要材料有生胶、配合剂、纤维材料和金属材料。其中生胶为基本材料；配合剂是为了改善橡胶制品的某些性能而加入的辅助材料；纤维材料（棉、麻、毛及各种人造纤维、合成纤维）和金属材料（钢丝、铜丝）是作为橡胶制品的骨架材料，以增强机械强度、限制制品变型。 在原材料准备过程中，配料必须按照配方称量准确。为了使生胶和配合剂能相互均匀混合，需要对某些材料进行加工： 生胶要在60--70℃烘房内烘软后，再切胶、破胶成小块； 块状配合剂如石蜡、硬脂酸、松香等要粉碎； 粉状配合剂若含有机械杂质或粗粒时需要筛选除去； 液态配合剂（松焦油、古马隆）需要加热、熔化、蒸发水分、过滤杂质； 配合剂要进行干燥，不然容易结块、混炼时旧不能分散均匀，硫化时产生气泡，从而影响产品质量； 4.3 塑炼 生胶富有弹性，缺乏加工时的必需性能（可塑性），因此不便于加工。为了提高其可塑性，所以要对生胶进行塑炼；这样，在混炼时配合剂就容易均匀分散在生胶中；同时，在压延、成型过程中也有助于提高胶料的渗透性（渗入纤维织品内）和成型流动性。将生胶的长链分子降解，形成可塑性的过程叫做塑炼。生胶塑炼的方法有机械塑炼和热塑炼两种。机械塑炼是在不太高的温度下，通过塑炼机的机械挤压和摩擦力
的作用，使长链橡胶分子降解变短，由高弹性状态转变为可塑状态。热塑炼是向生胶中通入灼热的压缩空气，在热和氧的作用下，使长链分子降解变短，从而获得可塑性。 4.4 混炼 为了适应各种不同的使用条件、获得各种不同的性能，也为了提高橡胶制品的性能和降低成本，必须在生胶中加入不同的配合剂。混炼就是将塑炼后的生胶与配合剂混合、放在炼胶机中，通过机械拌合作用，使配合剂完全、均匀地分散在生胶中的一种过程。混炼是橡胶制品生产过程中的一道重要工序，如果混合不均匀，就不能充分发挥橡胶和配合剂的作用，影响产品的使用性能。混炼后得到的胶料，人们称为混炼胶，它是制造各种橡胶制品的半成品材料，俗称胶料，通常均作为商品出售，购买者可利用胶料直接加工成型、硫化制成所需要的橡胶制品。根据配方的不同，混炼胶有一系列性能各异的不同牌号和品种，提供选择。 4.5 成型 在橡胶制品的生产过程中，利用压延机或压出机预先制成形状各式各样、尺寸各不相同的工艺过程，称之为成型。成型的方法有： 压延成型适用于制造简单的片状、板状制品。它是将混炼胶通过压延机压制成一定形状、一定尺寸的胶片的方法叫压延成型。有些橡胶制品（如轮胎、胶布、胶管等）所用纺织纤维材料，必须涂上一层薄胶（在纤维上涂胶也叫贴胶或擦胶），涂胶工序一般也在压延机上完成。纤维材料在压延前需要进行烘干和浸胶，烘干的目的是为了减少纤维材料的含水量（以免水分蒸发起泡）和提高纤维材料的温度，以保证压延工艺的质量。浸胶是挂胶前的必要工序，目的是为了提高纤维材料与胶料的结合性能。 压出成型用于较为复杂的橡胶制品，象轮胎胎面、胶管、金属丝表面覆胶需要用压出成型的方法制造。它是把具有一定塑性的混炼胶，放入到挤压机的料斗内，在螺杆的挤压下，通过各种各样的口型（也叫样板）进行连续造型的一种方法。。压出之前，胶料必须进行预热，使胶料柔软、易于挤出，从而得到表面光滑、尺寸准确的橡胶制品。 模压成型也可以用模压方法来制造某些形状复杂（如皮碗、密封圈）的橡胶制品，借助成型的阴、阳模具，将胶料放置在模具中加热成型。 4.6 硫化
橡胶加工工艺学复习及答案
绪论 1. 橡胶材料的定义、基本特点、应用领域 橡胶材料的定义：橡胶是高分子材料的一种；常温下的高弹性是橡胶材料的独有特征．是其他任何材料所不具备的，因此橡胶也被称为弹性体 基本特点：（1）具有高弹性（2）具有粘弹性（3）具有缓冲减震作用（4）具有电绝缘性 （5）具有温度依赖性（6）具有老化现象（7）必须进行硫化 应用领域：交通运输、建筑、电子、石油化工、农业、机械、军事、医疗等各个工业部门以及信息产业 2．相关概念：橡胶、生胶、混炼胶、硫化胶 橡胶：橡胶是一种材料，具有特定的使用性能和加工性能，属有机高分子材料 生胶:没有加入配合剂且尚未交联的橡胶。 一般由线型大分子或带有支链的线型大分子构成，可以溶于有机溶剂。 混炼胶：生胶与配合剂经加工混合均匀且未被交联的橡胶。常用的配合剂有硫化剂、促进剂、活性剂、补强填充剂、防老剂等。 硫化胶：混炼胶在一定的温度、压力和时间作
用下，经交联由线型大分子变成三维网状结构而得到的橡胶。一般不溶于溶剂。 第一章生胶1. 橡胶的分类：按照来源、形态、交联方式、化学结构分 （1）按来源与用途分天然橡胶，合成橡胶（2）按外观形态分固体，液体，粉末橡胶（3）按交联方式分化学交联的传统橡胶，热塑性弹性体（4）按化学结构分碳链橡胶，杂链橡胶 2. 天然橡胶与合成橡胶在品种、产量、性能和用途上的对比 生胶类型品种产量性能用途宽广 天然橡胶较少较低综合性能好较窄 合成橡胶较多较高特种性能好较广 3. 天然橡胶（NR）：分子结构、自补强性（原因）、性能（非极性、耐寒、耐热、弹性、机械性能、
绝缘性好、化学性能等） 分子结构： 自补强性：在不加补强剂的条件下，橡胶能结晶 或在拉伸过程中取向结晶，晶粒分布于无定形的 橡胶中起物理交联点的作用，使本身的强度提高 的性质。 天然橡胶的性能：（1）耐寒性好（2）耐热性不 是很好（3）弹性较高，在通用胶中仅次于顺丁 橡胶（4）机械强度高（斯格林强度：未硫化橡 胶的拉伸强度）(5)是非极性物质，是一种较好 的绝缘材料(6)良好的耐化学药品性及一般溶剂 作用，耐稀酸、稀碱，不耐浓酸、油，耐水性差 (7)NR 中有双键，能够与自由基、氧、过氧化物、 紫外光及自由基抑制剂反应; NR 中有甲基（供电 基），使双键的电子云密度增加，α-H 的活性大， 使NR 更易反应（易老化、硫化速度快）。 4. 聚丁二烯橡胶（顺丁胶、BR ）：结构、特性（不 饱和、非极性、耐寒性好、弹性、耐磨性等，无 自补强性，强度低） CH 2CH C 3CH 2CH ］［n
（一）什么是橡胶老化？在表面上有哪此表现？ 答：橡胶及其制品在加工，贮存和使用过程中，由于受内外因素的综合作用而引起橡胶物理化学性质和机械性能的逐步变坏，最后丧失使用价值，这种变化叫做橡胶老化。 表面上表现为龟裂、发粘、硬化、软化、粉化、变色、长霉等。 （二）影响橡胶老化的因素有哪些？ 答：引起橡胶老化的因素有： a）氧、氧在橡胶中同橡胶分子发生游离基链锁反应，分子链发生断裂或过度交联，引起橡胶性能的改变。氧化作用是橡胶老化的重要原因之一。 B臭氧、臭氧的化学活性比氧高得多，破坏性更大，它同样是使分子链发生断裂，但臭氧对橡胶的作用情况随橡胶变形与否而不同。当作用于变形的橡胶（主要是不饱和橡胶）时，出现与应力作用方向垂直的裂纹，即所谓"臭氧龟裂";作用于变形的橡胶时，仅表面生成氧化膜而不龟裂。 C）热：提高温度可引起橡胶的热裂解或热交联。但热的基本作用还是活化作用。提高氧扩散速度和活化氧化反应，从而加速橡胶氧化反应速度，这是普遍存在的一种老化现象--热氧老化。 D）光：光波越短、能量越大。对橡胶起破坏作用的是能量较高的紫外线。紫外线除了能直接引起橡胶分子链的断裂和交联外，橡胶因吸收光能而产生游离基，引发并加速氧化链反应过程。紫外线光起着加热的作用。光作用其另一特点（与热作用不同）是它主要在橡表面进生。含胶率高的试样，两面会出现网状裂纹，即所谓"光外层裂". E）机械应力：在机械应力反复作用下，会使橡胶分子链断裂生成游离基，引发氧化链反应，形成力化学过程。机械断裂分子链和机械活化氧化过程。哪个能占优势，视其所处的条件而定。此外，在应力作用下容易引起臭氧龟裂。 F）水分：水分的作用有两个方面：橡胶在潮湿空气淋雨或浸泡在水中时，容易破坏，这是由于橡胶中的水溶性物质和清水基团等成分被水抽提溶解。水解或吸收等原因引起的。特别是在水浸泡和大气曝露的交替作用下，会加速橡胶的破坏。但在某种情况下水分对橡胶则不起破坏作用，甚至有延缓老化的作用。 G）其它：对橡胶的作用因素还有化学介质、变价金属离子、高能辐射、电和生物等。 （三）橡胶老化试验方法可分为哪几类？ 答：可分为两大类：