橡胶加工工艺基础知识
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轮胎行业橡胶工艺基本知识及问答轮胎是车辆行驶的关键部件之一,不仅能够提供车辆的支撑,还能够影响车辆的操控性、稳定性、燃油经济性等方面。
而轮胎的制造离不开橡胶工艺,下面就对轮胎行业的橡胶工艺基本知识进行了整理及问答。
一、橡胶工艺的基本流程橡胶工艺的基本流程分为三个步骤,分别是制胶、加工和硫化。
制胶:将天然橡胶和合成橡胶以及其他添加剂混合在一起,加入硫化剂和促进剂,形成白色或浅灰色的混合料。
加工:将混合料切碎后进行加工,包括压延、自动化机械或手工裁切成形,塑化成为胎坯。
硫化:将胎坯放在硫化室中,在压力和温度下进行硫化,使橡胶分子交联,成为整体。
二、橡胶混合料的添加剂及其作用1.天然橡胶和合成橡胶:为轮胎的主要原材料,能够提供轮胎的支撑。
2.活性填充剂:能够加强橡胶材料的刚度和韧性,提高轮胎的耐磨性和耐龟裂性。
3.油类:能够提高橡胶混合料的加工流动性,并使橡胶材料在低温时仍然柔软。
4.橡胶软化剂:能够增加橡胶的弹性和柔软性,提高轮胎的载荷能力和操控性。
5.硫化剂:是制造轮胎必不可少的添加剂,能够使橡胶材料在加热条件下发生交联反应,增加橡胶的强度和耐久性。
6.促进剂:能够调节硫化剂的活性,促进橡胶材料的硫化速度和硫化程度。
三、轮胎硫化的原理轮胎在硫化过程中,经过加热和加压的作用,硫化剂和促进剂在一定温度和压力下发生反应,形成交联结构,使橡胶分子交联成为一个整体。
交联结构的形成能够给轮胎提供足够的抗拉强度和韧性,使轮胎更加耐用,且能够适应各种路况和驾驶方式。
四、橡胶工艺中存在的问题及解决方法1.均匀性:轮胎制造过程中的混料、加工、硫化等环节都需要保证均匀性,否则会影响轮胎品质,解决方法是优化生产流程和加强设备管理。
2.能耗问题:轮胎制造涉及到加热、加压等大量的能源消耗,在保证质量和效益的前提下需要降低能耗,可以采用新型能源和节能技术,提高加工和硫化的效率。
3.供应链问题:轮胎材料多种多样,涉及到供应链的多元化和质量控制,需要保证供应商的质量和供货稳定性。
橡胶加工工艺及配方一、橡胶加工工艺橡胶加工是指将天然橡胶或合成橡胶通过一系列的加工工艺转变为橡胶制品的过程。
橡胶加工包括混炼、成型、硫化、整形以及后续的后加工。
下面将逐一介绍这些工艺。
1.混炼:混炼是将橡胶与其他配合剂进行均匀混合的过程。
混炼的目的是将橡胶与填料、增塑剂、防老剂、硫化剂等配合剂充分混合,使其形成均匀的胶料。
混炼的方法有机械混炼和硫化混炼两种,其中硫化混炼可以在橡胶中添加硫化剂。
2.成型:成型是将混炼好的胶料加工成所需形状的过程。
成型的方法主要有挤出、压延、注塑和压力成型等。
其中挤出是将胶料挤出成带状或圆形截面的连续均匀条状物,压延是将胶料压成平板,注塑是将胶料注入模具中,压力成型是将胶料放入模具中加热压缩成型。
3.硫化:硫化是橡胶加工中最重要的工艺之一、硫化是通过加热胶料使之与硫化剂发生化学反应,形成交联结构,从而使橡胶具有弹性和耐热性能。
硫化的方法主要有自硫化和热硫化两种。
自硫化是在胶料中添加硫化剂,在室温下反应,需要较长时间。
热硫化是在高温下进行硫化反应,时间较短。
4.整形:整形是将硫化好的橡胶制品进行修整,使其形状和尺寸满足要求。
整形的方法主要有切割、修边、修磨和涂覆等。
5.后加工:后加工是在整形后对橡胶制品进行表面处理,以增加其外观和使用寿命。
后加工的方法主要有涂漆、磨光、抛光、喷漆等。
二、橡胶配方橡胶配方是指将橡胶与各种配合剂按一定比例混合,形成胶料的配方。
橡胶配方的配料包括橡胶本体、填充剂、增塑剂、硬化剂、防老剂、防护剂、促进剂等。
下面将介绍常用的橡胶配方。
1.橡胶本体:橡胶本体是指原料橡胶,可以是天然橡胶或合成橡胶。
常用的橡胶有天然橡胶、丁苯橡胶、丁腈橡胶、氯丁橡胶、丁基橡胶等。
2.填充剂:填充剂是指填充到橡胶中的无机或有机物质,可以改变橡胶的物理和机械性能。
常用的填充剂有炭黑、白炭黑、沉香末、沥青等。
3.增塑剂:增塑剂是指能增加橡胶柔软性和延展性的物质。
常用的增塑剂有塑化油、脂肪酸酯、酸酐和酯类增塑剂等。
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、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。
橡胶生产六大工艺橡胶是一种广泛应用于工业和日常生活中的重要材料,其生产过程通常包括六大工艺。
本文将详细介绍这六大工艺,包括橡胶的采集、研磨、混炼、成型、硫化和加工。
第一大工艺是橡胶的采集。
橡胶主要来自于橡胶树的树液,树液在被采集后会流入集液器中。
采集橡胶树的树液需要注意采集时间和方式,以免对树液的质量和树木的健康造成不良影响。
第二大工艺是橡胶的研磨。
在研磨过程中,橡胶块被切碎成小颗粒,以便后续的混炼和成型工艺。
研磨的目的是使橡胶颗粒的尺寸和形状更加均匀,提高橡胶的可塑性和可加工性。
第三大工艺是橡胶的混炼。
混炼是将橡胶颗粒与其他添加剂(如增塑剂、硫化剂等)进行混合,以改善橡胶的性能。
混炼的过程中需要控制温度、时间和混炼机械的运行状态,确保橡胶与添加剂充分混合均匀。
第四大工艺是橡胶的成型。
成型是将混炼好的橡胶料通过挤出、压延、压制等方式制成所需的形状。
成型过程中需要根据产品的要求选择合适的成型设备和工艺参数,保证产品的尺寸和性能符合要求。
第五大工艺是橡胶的硫化。
硫化是橡胶加工中非常重要的一步,通过加热橡胶制品与硫化剂反应,使橡胶分子之间形成交联结构,提高橡胶的强度、耐磨性和耐老化性能。
硫化过程中需要控制硫化温度和时间,以及硫化剂的种类和用量,确保橡胶制品的质量。
最后一大工艺是橡胶的加工。
加工是指对硫化好的橡胶制品进行后续处理,包括修整边角、打磨表面、安装配件等。
加工的目的是使橡胶制品的外观更加美观,尺寸更加精确,以满足客户的需求。
通过以上六大工艺,橡胶从采集到最终成品的过程得以完整实现。
这些工艺相互衔接,每个环节都至关重要,对橡胶制品的质量和性能有着重要影响。
因此,在橡胶生产过程中,需要严格控制每个工艺的参数和操作方法,确保橡胶制品达到设计要求,并具有优良的性能和可靠的质量。
总结起来,橡胶生产的六大工艺包括采集、研磨、混炼、成型、硫化和加工。
这些工艺环环相扣,每个环节都不可或缺。
只有在每个工艺环节都严格把控,才能生产出优质的橡胶制品。
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。
橡胶加工工艺橡胶加工工艺是将天然橡胶或合成橡胶进行加工,制造成各种橡胶制品的过程。
由于橡胶具有良好的弹性、耐磨、耐压、耐酸碱等特性,所以广泛应用于机械、汽车、电子、医疗等领域。
下面就来介绍橡胶加工的工艺流程,以及影响橡胶加工质量的因素。
橡胶加工的工艺流程主要包括橡胶混炼、成型、硫化三个过程。
1. 橡胶混炼橡胶混炼是将原料橡胶与各种填料、助剂、硫化剂按一定比例混合并加热、搅拌,使其均匀分散,达到预先设定的物理、机械、化学性能要求的过程。
混炼也是影响橡胶加工质量的关键环节。
橡胶混炼一般分为二次混炼和三次混炼,其中二次混炼是为了将原料橡胶与填料、助剂充分混合,三次混炼是为了均匀分散硫化剂,使橡胶具有较好的硫化性能。
2. 成型成型是将混炼好的橡胶料按设计要求加工成各种形状的过程,包括挤出成型、压延成型、模压成型等。
在成型过程中,需要注意橡胶与模具的接触面要光滑,压力均匀,否则会影响产品的质量。
3. 硫化硫化是将加工好的橡胶制品放入硫化炉中,在一定时间内加热硫化处理,使其具有良好的强度、硬度、弹性和耐用性。
硫化的温度、时间、压力等参数需要根据橡胶种类和要求进行设置。
因此,硫化是影响橡胶制品质量的关键环节之一。
除了上述工艺流程外,影响橡胶加工质量的因素还包括原材料质量、工艺控制、操作人员技术水平等方面。
橡胶加工使用的原材料包括原料橡胶、填充料、助剂、硫化剂等。
因此,需要选择优质的原材料,控制各种物料和剂量的比例,确保各项物理、机械、化学性能达到预期。
此外,工艺控制也十分关键,需要根据不同的橡胶种类和要求,对加热、搅拌、压力等参数进行精确控制。
对操作人员技术水平的要求也很高,需要经过专业培训和实际操作,熟练掌握各种加工工艺和设备使用技巧。
总之,橡胶加工工艺是一项综合性很强的技术活,在加工中需要注意各种细节问题,进行有效的质量控制,才能制造出性能良好、品质优异的橡胶制品。
橡胶加工过程
橡胶加工是一种将生胶塑炼、混炼、压延或压出(即挤出)、成型和硫化等基本工序结合起来,以制成橡胶制品的过程。
橡胶加工的基本工序:
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。
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。
2.混炼工艺:混炼是将塑炼后的生胶与配合剂混合,通过机械搅拌,使配合剂完全、均匀地分散在生胶中。
3.压延或压出(即挤出)工艺:这一过程是将混炼后的胶料通过压延机或挤出机的加热和压力作用,使胶料变形并通过模具成为具有所需形状和尺寸的胶片或胶条。
4.成型工艺:成型是将胶料通过模具或其他工具制成具有特定形状和尺寸的制品的过程。
5.硫化工艺:硫化是橡胶加工中最重要的化学反应之一,它是在一定温度和压力下,使橡胶大分子发生交联反应,形成三维网络结构的过程。
硫化后的橡胶制品具有优良的物理机械性能和化学稳定性。
橡胶加工过程中,还需要进行一些辅助操作,如烘胶、切胶、选胶和破胶等,以保证胶料的质量和加工效率。
不同类型的橡胶材料和制品需要不同的加工工艺和设备。
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、氧或者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、硫化以及胶浆创造、海绵胶创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、低粘度橡胶的浮现,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。
开炼机塑炼时温度普通在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干塑炼。
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℃。
橡胶加工工艺技术橡胶加工工艺技术是利用橡胶原料经过一系列的工艺处理,将其转化为各种橡胶制品的过程。
橡胶加工工艺技术的发展,使得橡胶制品的种类越来越多样化,并且具有更高的质量和性能。
橡胶加工工艺技术的主要步骤包括橡胶混炼、成型、硫化和加工后处理等。
首先是橡胶混炼阶段,通过将橡胶原料与添加剂进行混合,使其达到一定的塑性和可加工性,提高橡胶产物的强度和耐磨性。
混炼的方法有机械混炼、湿法混炼和干法混炼等。
其中机械混炼是最常用的方法,通过橡胶混炼机将橡胶原料和添加剂加热搅拌,使其彻底混合。
接下来是橡胶的成型过程。
成型是将混炼好的橡胶料在模具中通过压力和温度的作用下,使其形成所需的形状。
常见的成型方法有挤出法、压延法和模压法等。
挤出法是将橡胶料挤压通过模具中的开口,形成连续的橡胶产品。
压延法是将橡胶料放置在两个辊子之间,通过辊子之间的压力将橡胶料压延成需要的形状。
模压法是将混炼好的橡胶料放入预制的模具中,通过压力和温度使其成型。
成型后的橡胶制品需要进行硫化处理,以使其具有更好的强度和耐磨性。
硫化是将成型后的橡胶制品加热到一定温度下,使其与硫化剂反应产生交联结构,从而提高材料的物理和化学性质。
硫化的方法有传统硫化和射线硫化两种。
传统硫化是将橡胶制品放入硫化炉中进行加热硫化,硫化时间较长。
而射线硫化是利用射线辐射对橡胶材料进行硫化,硫化时间较短,但设备成本较高。
最后是橡胶制品的加工后处理。
加工后处理是将硫化好的橡胶制品进行去毛刺、除弧、喷涂等工序,以使其更加光滑、美观和耐用。
加工后处理的方法因产品而异,可以通过手工处理、机械处理和化学处理等多种方式。
总之,橡胶加工工艺技术是将橡胶原料加工成各种橡胶制品的过程,包括混炼、成型、硫化和加工后处理等步骤。
随着技术的不断进步,橡胶制品的品种越来越多样化,具有更高的品质和性能。
橡胶加工工艺技术的发展对于橡胶行业的发展具有重要的意义,推动了橡胶制品的生产和应用的不断创新。
橡胶加工工艺知识点总结一、橡胶加工工艺的概述橡胶加工工艺是指将天然橡胶或合成橡胶经过一系列的加工步骤,转化成各种橡胶制品的过程。
这一过程包括原料的选配、混炼、成型、硫化和后处理等环节。
橡胶加工工艺是橡胶工业的核心技术之一,对于提高橡胶制品的质量、降低成本、提高生产效率具有重要意义。
二、橡胶加工工艺的主要环节1. 原料的选配橡胶加工工艺的第一步是原料的选配。
根据橡胶制品的用途和要求,选择适当的橡胶品种和添加剂。
常用的橡胶品种有天然橡胶、丁苯橡胶、氯丁橡胶、乙丙橡胶等。
添加剂包括填料、增塑剂、加工助剂、硫化剂等,它们可以改善橡胶的力学性能、耐热性能、耐老化性能等。
2. 混炼混炼是将橡胶和各种添加剂充分混合、分散、再结合成固体物料的过程。
混炼的目的是使橡胶和添加剂充分结合,提高橡胶的可加工性和性能。
混炼方法主要有研磨法、内配法、开炼法等。
在混炼过程中需要控制混炼温度、混炼时间和混合工艺等参数,以确保混炼质量。
3. 成型成型是利用模具将混炼好的橡胶料加工成各种形状和结构的橡胶制品的过程。
常见的成型方法有压延成型、压缩成型、挤出成型、注塑成型等。
在成型过程中,需要控制温度、时间、压力等工艺参数,以确保成型质量。
4. 硫化硫化是将成型好的橡胶制品加热,使添加的硫化剂与橡胶发生反应,从而形成交联结构,提高橡胶的硬度、强度和耐热性。
硫化方法主要有自发硫化、热硫化、热空气硫化和电子束硫化等。
硫化温度、硫化时间和硫化气氛等因素均会影响硫化效果。
5. 后处理后处理是将硫化好的橡胶制品进行洗涤、切边、检查、包装等工艺环节,最终形成成品。
后处理环节对橡胶制品的外观质量和内在质量都有一定的影响。
三、橡胶加工工艺的关键技术1. 混炼工艺的优化混炼是橡胶加工工艺中的关键环节,它决定了橡胶品质的基础。
在混炼过程中,需要控制混炼时间、温度和混炼顺序等参数,以确保橡胶和添加剂的充分混合。
此外,还需要选择合适的混炼设备和工艺,以达到混炼质量的要求。
橡胶生产基本工艺流程介绍橡胶生产是指将胶乳经过一系列工艺加工,制成橡胶制品的过程。
橡胶生产的基本工艺流程包括橡胶采集、橡胶预处理、橡胶混炼、橡胶压制成型、橡胶硫化等环节。
首先是橡胶采集。
橡胶是从橡胶树中采集得到的一种胶乳,一般采用刻刀划割橡胶树的皮肤,使胶乳流出,然后用容器接收胶乳。
橡胶采集主要在橡胶树早晨黎明时或下午降雨时进行,因为温度合适时胶乳产量较高。
接下来是橡胶预处理。
橡胶在采集后会产生一些杂质和水分,需要对橡胶进行预处理。
橡胶预处理包括清洗、割碎、过沟等环节。
首先是清洗,将橡胶浸泡在水中,去除表面的杂质。
然后是割碎,将橡胶切成小片状。
最后是过沟,将割碎的橡胶通过沟槽进行洗净和滤干。
然后是橡胶混炼。
橡胶混炼是将橡胶与各种添加剂进行充分混合和加工,使橡胶具有一定的黏度和强度。
橡胶混炼主要包括研磨、培育、裁切、内炼等环节。
首先是研磨,将预处理好的橡胶放入研磨机中进行研磨,使其更加柔软和易于混炼。
然后是培育,将研磨好的橡胶加入混炼机中,与各种添加剂进行混合,并通过机械切割和压榨使其混合均匀。
接下来是裁切,将混炼好的橡胶割成适当大小的块状。
最后是内炼,将裁切好的橡胶放入内炼机中进行高温和高压加工,使其成为柔软且有弹性的胶料。
接着是橡胶压制成型。
橡胶压制成型是将混炼好的橡胶胶料通过模具压制成各种形状的橡胶制品。
橡胶压制成型主要包括模具设计、模具制造、模具装卸、热压成型等环节。
首先是模具设计,根据橡胶制品的形状和尺寸要求设计模具。
然后是模具制造,根据设计好的模具图纸制造模具。
接着是模具装卸,将混炼好的橡胶胶料放入模具中,并将模具装入压机中进行压制。
最后是热压成型,将模具中的橡胶胶料在高温和高压下进行成型。
最后是橡胶硫化。
橡胶硫化是将压制好的橡胶制品经过一定时间的高温加热处理,使其具有较高的强度和耐磨性。
橡胶硫化主要包括硫化罐体设计、硫化曲线设计、硫化工艺参数控制等环节。
首先是硫化罐体设计,根据橡胶制品的尺寸和硫化工艺要求设计硫化罐体。
橡胶加工是将橡胶原材料经过一系列的加工工艺,制成各种橡胶制品的过程。
具体过程如下:
1. 原材料准备:橡胶加工的原材料主要是天然橡胶和合成橡胶。
在加工前,需要对橡胶进行检验、筛选、混合等处理,以确保橡胶的质量和性能符合要求。
2. 配料:根据产品的要求,将橡胶、填充剂、硫化剂、促进剂、防老剂等各种配合剂按照一定的比例混合在一起,制成橡胶混合物。
3. 混炼:将橡胶混合物放入混炼机中进行混炼,使各种配合剂均匀地分散在橡胶中,形成具有一定性能的橡胶料。
4. 成型:将混炼好的橡胶料通过挤出、压延、注射等成型工艺,制成各种橡胶制品的毛坯。
5. 硫化:将橡胶制品的毛坯放入硫化机中进行硫化,使橡胶料在一定的温度和压力下发生化学反应,形成具有一定硬度、弹性和耐磨性的橡胶制品。
6. 修整:对硫化后的橡胶制品进行修整、切割、打磨等处理,使其符合产品的要求。
7. 检验:对橡胶制品进行外观、尺寸、硬度、弹性等各项性能指标的检验,确保产品质量符合要求。
以上是橡胶加工的基本过程,不同的橡胶制品可能会有不同的加工工艺和要求。
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2 / 5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。