橡胶工艺基本常识

第一部分：橡胶基本知识橡胶是经过提取橡胶树、橡胶草等植物的胶乳，加工后制成的拥有弹性、绝缘性、不透水和空气的资料。

高弹性的高分子化合物。

分为天然橡胶与合成橡胶二种。

天然橡胶是从橡胶树、橡胶草等植物中提取胶质后加工制成；合成橡胶则由各样单体经聚合反响而得。

橡胶制品宽泛应用于工业或生活各方面。

橡胶按原料分为天然橡胶和合成橡胶。

按形态分为块状生胶、乳胶、液体橡胶和粉末橡胶。

乳胶为橡胶的胶体状水分别体；液体橡胶为橡胶的低聚物，未硫化前一般为黏稠的液体；粉末橡胶是将乳胶加工成粉末状，以利配料和加工制作。

20世纪 60 年月开发的热塑性橡胶，无需化学硫化，而采纳热塑性塑料的加工方法成形。

橡胶按使用又分为通用型和特种型两类。

是绝缘体，不简单导电，但假如沾水或不一样的温度的话，有可能变为导体。

导电是对于物质内部分子或离子的电子的传导简单状况。

一、橡胶制品的用途，不一样橡胶制品的优弊端介绍1、天然橡胶NR(Natural Rubber)由橡胶树收集胶乳制成,是异戊二烯的聚合物 .拥有很好的耐磨性、很高的弹性、扯断强度及伸长率。

在空气中易老化,遇热变粘 ,在矿物油或汽油中易膨胀和溶解 ,耐碱但不耐强酸。

长处：弹性好，耐酸碱。

弊端：不耐候，不耐油 (可耐植物油 ) 是制作胶带、胶管、胶鞋的原料，并合用于制作减震零件、在汽车刹车油、乙醇等带氢氧根的液体中使用的制品。

2、丁苯胶SBR(Styrene Butadiene Copolymer)丁二烯与苯乙烯之共聚合物，与天然胶比较，质量平均，异物少，拥有更好耐磨性及耐老化性，但机械强度则较弱，可与天然胶掺合使用。

长处 :低成本的非抗油性材质,优异的抗水性 ,硬度70 以下具优异弹力 ,高硬度时具较差的压缩性。

弊端：不建议使用强酸、臭氧、油类、油酯和脂肪及大部份的碳氢化合物之中。

宽泛用于轮胎业、鞋业、布业及输送带行业等。

3、丁基橡胶IIR(Butyl Rubber)为异丁烯与少许异戊二烯聚合而成, 因甲基的立体阻碍分子的运动比其余聚合物少, 故气体透过性较少 ,对热、日光、臭氧之抵挡性大 ,电器绝缘性佳；对极性容剂抵挡大 ,一般使用温度范围为 -54-110 ℃。

《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，但这种珍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，压出时半成品外表不光滑；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。

橡胶生产工艺介绍橡胶生产工艺介绍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℃。

橡胶制品是如何生产制作的？配方、工艺、设备基础介绍一、概论1.橡胶分子链几何形状大致分为三类：线型橡胶分子，支链型橡胶分子，网状橡胶分子。

2.胶料的组成可概括为五个体系，即生胶，硫化体系，增塑及软化体系，补强与填充体系，仿护体系。

3.橡胶制品生产的基本工艺过程包括塑炼、混炼、压延、压出、成型、硫化六个基本工序。

★橡胶的流动性是整个加工过程中最重要的工艺特性。

★分子量较高且分布窄的橡胶，物理机械性能较好，但加工性较差。

★生胶分子量越低,生胶的可塑度越大.★生胶分子量分布越宽，在开炼机上混炼时包辊性越好。

二、橡胶配方设计（一）、生胶1.SBR是丁苯橡胶，BR是顺丁橡胶，EPDM是三元乙丙橡胶，CR是氯丁橡胶。

★合成丁苯橡胶的单体是丁二烯和苯乙烯，合成乙丙橡胶的单体是乙烯和丙烯丁腈橡胶和氟橡胶----------耐油性最好丁基橡胶----------------------气密性最好氟橡胶----------最佳耐热耐化学药品性三元乙丙橡胶---------------耐候性最好丁腈橡胶的耐油性、耐热性及机械强度随丙烯腈含量的增加而提高，而弹性和耐寒性却有所下降。

三元乙丙橡胶大分子主链不含双键，双键在侧链上。

主链为稳定的碳碳饱和键，受到老化因素的影响时，主链不易短链，因此三元乙丙橡胶具有优良的耐老化性能。

二元乙丙橡胶主链和侧链都不含双键，用过氧化物硫化后，形成稳定的碳碳饱和键，因此二元乙丙橡胶的耐老化性能比三元乙丙橡胶还好。

（二）、配合剂补强与填充剂1.炭黑的混炼性主要取决于炭黑的结构，粒径和表面化学性质。

★炭黑粒径减小，硫化胶硬度升高。

★炭黑结构越高，炭黑在胶料中的分散越容易。

增塑剂2.增塑剂应与橡胶具有良好的相溶性。

3.促进剂M可作天然胶的化学增塑剂（塑解剂）。

硫化与促进剂、活性剂4.在橡胶硫化中，凡能加快橡胶与硫化剂的交联作用，使硫化时间缩短的物质，都叫硫化促进剂。

5.按促进剂的活性可将其分为以下四类超促进剂，中超促进剂，中等促进剂，弱促进剂。

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。

橡胶制品工艺橡胶制品工艺是一门传统的制造技术，其定义为在一定条件下，通过在橡胶中添加各种助剂，使其具有可塑性、可加工性和定型性等物理和化学性能，以达到特定的制品要求。

橡胶制品工艺已经广泛应用于工业、医疗、交通、建筑、家庭等领域。

本文将详细介绍橡胶制品工艺的基本概念、加工流程、生产设备和制品质量控制等方面的知识。

一、橡胶制品工艺的基本概念1. 橡胶的种类和特性橡胶是一种高分子复合材料，通常由天然橡胶和合成橡胶两种组成。

天然橡胶可以从橡胶树的树液中提取，而合成橡胶是由石油和天然气等化石能源中提取的烃类化合物制成。

橡胶具有优异的物理和化学性能，例如良好的可塑性、弹性和抗拉性能，特别适用于制造运动器材、消费品、药品和医疗器械等各种产品。

2. 橡胶制品的工艺流程橡胶制品的加工流程通常包括以下几个步骤：混炼、成型、硫化和切割等。

混炼是将橡胶材料和各种助剂混合成形的过程，其目的是使橡胶具有可塑性、可加工性和定型性等特性。

成型是将混炼好的橡胶材料加工成各种形状和尺寸的制品，例如胶管、胶带和气囊等。

硫化是通过加热和添加硫化剂等方法，使橡胶中的分子间化学键形成交联结构，从而提高橡胶的硬度、强度和耐磨性。

切割是将硫化后的橡胶制品按照规定的尺寸和形状进行切割加工，以使其符合生产要求。

3. 橡胶制品的助剂种类和作用橡胶制品制造中需要添加各种助剂，以调节橡胶的性质和加工过程。

常见的助剂种类包括增塑剂、填料、加工油、抗氧化剂和硫化剂等。

增塑剂可以使橡胶具有更好的可塑性和可加工性。

填料可以提高橡胶制品的硬度和强度，减少成品的成本。

加工油可以降低混炼温度，延长橡胶的流动性。

抗氧化剂可以增加橡胶的耐热性和耐老化性。

硫化剂可以通过交联橡胶中的分子间化学键，提高橡胶的强度和硬度，同时增加其耐腐蚀性和弹性。

二、橡胶制品加工流程橡胶制品的加工流程通常由混炼、成型、硫化和切割等几个步骤组成。

1. 混炼混炼是橡胶制品加工的首要步骤，可以将各种橡胶和助剂混合成形。

初级一填空题 (A)1. ｛KHD:工艺基本知识,th=431｝每次改变操作条件后，要特别注意（）和（）的变化。

答文:釜温；釜压2. ｛KHD:工艺基本知识,th=432｝正常生产中，调整胶液门尼值最常用的方法是调节（）。

答文:Ａｌ／Ｂ比3. ｛KHD:工艺基本知识,th=442｝丁油浓度高低，是导致聚合反应（）的主要因素之一。

答文:强弱4. ｛KHD:工艺基本知识,th=444｝胶罐压力高，一般是由（）或（）所致。

答文:丁二烯转化率低；接胶温度高5. ｛KHD:工艺基本知识,th=446｝单罐计量泵不上量时，泵出口压力表指针（）。

答文:稳定6. ｛KHD:工艺基本知识,th=447｝操作中，聚合反应温度波动，会导致（）波动。

答文:门尼值7. ｛KHD:工艺基本知识,th=453｝阀门是（）的装置，可使管中流体停止运动或限制其流量以满足工艺要求。

答文:调节流体8. ｛KHD:工艺基本知识,th=552｝由于突然提高温度和降低外压造成液体的急剧蒸发现象称为（）答文:闪蒸9. ｛KHD:工艺基本知识,th=559｝顺丁橡胶生产中使用溶剂的主要目的是（），同时借助溶剂降低（），导出（）答文:溶解催化剂单体和聚合物；粘度；聚合反应热10. ｛KHD:工艺基本知识,th=560｝聚合用三异丁基铝必须用溶剂稀释至安全浓度，通常为（），生产和贮存过程中均需与（）隔绝，所有设备和管路要预先（）答文:２０ｇ／ｌ；空气；干燥11. ｛KHD:工艺基本知识,th=565｝常用的计量泵有（）和（）两种，均为（）泵。

答文:柱塞式；隔膜式；容积12. ｛KHD:工艺基本知识,th=629｝凝聚１＃釜底温度控制指标是（），２＃釜底温度控制指标是（），釜顶压力（）ＭＰａ。

答文:９５±１℃、１００±１℃、Ｐ〈０．０９13. ｛KHD:工艺基本知识,th=643｝新鲜溶剂的质量控制指标是初馏点不低于（）℃。

９８％馏出温度不高于（），碘值小于（）ｇ／１００ｇ，机械杂质及水分（），外观（），水溶性酸碱（）。

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。

橡胶工艺基础知识
名词解释：
1. 橡胶：它是一种有机高分子弹性化合物，具有：
(1)长链高分子（分子量在几万至几十万以上）
(2)分子链各链节的运动活泼。

(3)分子链各链节间容易转动，卷曲。

(4)分子间作用力小。

(5)常温为无定型。

(6)分子间可以交联，且交联前后具有必要的性能。

2. 硫化：混炼胶在一定条件下，橡胶分子由线形结构转变成网状结构的交联过程称为硫化。

3. 老化：
橡胶制品在成型加工、长期储存和使用过程中，由于受氧、臭氧、变价金属离子以及其他化学物质的作用，受机械应力、光、高能辐射等物理作用以及霉菌、昆虫等生物的作用和侵蚀，会逐渐变软发粘、变硬、发脆或龟裂，物性降低，这种现象就称为老化。

4. 焦烧：
在硫化以前的各个加工操作及贮存过程中，由于机械作用产生的热量或高温条件，使胶料产生早期硫化，导致塑性下降，从而使其后的操作难以进行，这种现象为焦烧或早期硫化。

5. 硫化三要素：
即：硫化时间、硫化温度、硫化压力称为硫化三要素。

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橡胶制品生产工艺简要介绍一、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、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。