任务2 橡胶的塑炼
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高分子材料成型加工考试重点内容及部分习题答案第二章高分子材料学1、热固性塑料:未成型前受热软化,熔融可塑制成一定形状,在热或固化剂作用下,一次硬化成型。
受热不熔融,达到一定温度分解破坏,不能反复加工。
在溶剂中不溶。
化学结构是由线型分子变为体型结构。
举例:PF、UF、MF2、热塑性塑料:受热软化、熔融、塑制成一定形状,冷却后固化成型。
再次受热,仍可软化、熔融,反复多次加工。
在溶剂中可溶。
化学结构是线型高分子。
举例:PE聚乙烯,PP聚丙烯,PVC聚氯乙烯。
3、通用塑料:是指产量大、用途广、成型性好、价格便宜的塑料。
4、工程塑料:具有较好的力学性能,拉伸强度大于50MPa,冲击强度大于6kJ/m2,长期耐热温度超过100度的、刚性好、蠕变小、自润滑、电绝缘、耐腐蚀可作为结构材料。
举例:PA聚酰胺类、ABS、PET、PC5、缓冷:Tc=Tmax,结晶度提高,球晶大。
透明度不好,强度较大。
6、骤冷(淬火):Tc<Tg,大分子来不及重排,结晶少,易产生应力。
结晶度小,透明度好,韧性好。
定义:是指熔融状态或半熔融状态的结晶性聚合物,在该温度下保持一段时间后,快速冷却使其来不及结晶,以改善制品的冲击性能。
7、中速冷:Tc>=Tg,有利晶核生成和晶体长大,性能好。
透明度一般,结晶度一般,强度一般。
8、二次结晶:是指一次结晶后,在一些残留的非晶区和结晶不完整的部分区域内,继续结晶并逐步完善的过程。
9、后结晶:是指聚合物加工过程中一部分来不及结晶的区域,在成型后继续结晶的过程。
第三章添加剂1、添加剂的分类包括工艺性添加剂(如润滑剂)和功能性添加剂(除润滑剂之外的都是,如稳定剂、填充剂、增塑剂、交联剂)2、稳定剂:防止或延缓高分子材料的老化,使其保持原有使用性能的添加剂。
针对热、氧、光三个引起高分子材料老化的主要因素,可将稳定剂分为热稳定剂、抗氧剂(防老剂)、光稳定剂。
热稳定剂是一类能防止高分子材料在成型加工或使用过程中因受热而发生降解或交联的添加剂。
高分子成型加工实验上海工程技术大学化学化工学院高分子材料与工程系二OO六年七月十八日实验一橡胶的配方设计一、实验目的要求学生按照橡胶的使用条件和性能要求的不同,进行橡胶的配方设计。
熟悉橡胶各种配方的换算。
二、胶料配方组成硫化胶料一般是由橡胶和各种配合剂组成。
根据配方要求不同,而有不同的橡胶品种和配合剂的选用和用量配比。
配方组成通常包括基本配合组成、常用配合组成和特殊配合组成三类。
配方中除橡胶弹性体及其并用物外,配合剂基本配合组成必须包含有硫化剂、促进剂、活性剂和补强剂(炭黑)、软化剂。
常用配合组成除基本配合组成外,尚包含耐热、氧、臭氧、防老剂、白色补强剂、填充剂、分散剂、填料活性剂和偶联剂等。
特殊配合组成则添加某些特殊性能要求的配合材料如交联剂、抗静电剂、紫外线吸收剂、防霉剂、阻燃剂和增粘剂。
基本配方中一般配合剂组成不多,特别是对生胶性能鉴定的基本配方,要求少受配合剂的干扰,性能反应敏感。
如天然橡胶鉴定配方为:生胶100,硫黄3,氧化锌5,促进剂M 0.7,硬脂酸0.5。
合成橡胶使用的基本性能鉴定配方因胶种不同而异。
基本配方至少包括生胶、硫化剂、促进剂、活性剂、补强剂、软化剂、防老剂。
合成橡胶因在制造过程中已加有稳定剂,可不需添加防老剂。
配方以生胶为100份(质量),其它配合剂用量相应地都以质量数来表示。
基本配方通例组成为:生胶100,硫黄1.0-2.5,促进剂0.5-1.5,氧化锌3-5,硬脂酸0.5-2.0,炭黑40-50,防老剂0.25-1.5。
以下是橡胶中常见配合剂介绍。
常见硫化剂:硫磺;硫化促进剂:常采用两种促进剂:不同的促进剂同时使用,是因为它们的活性强弱及活性温度有所不同,在硫化时将使促进交联作用更加协调,充分显示促进效果;助促进剂:即活性剂,在炼胶和硫化过程中起活化作用;防老剂:多为抗氧剂,用来防止橡胶大分子因加工及其后的应用过程的氧化降解作用,以达到稳定的目的;填充剂:多为碳酸钙,有增容降成本作用,其用量多少也影响制品的硬度和力学强度;机油:作为橡胶软化剂,可改善混炼加工性能和制品柔软性。
高分子材料与工程橡胶综合实验(指导书)北方民族大学材料科学与工程学院高分子材料与工程专业二O一一年八月十日目录实验一、橡胶的塑炼 (2)实验二、橡胶的混炼 (6)实验一橡胶的塑炼本实验属于综合性实验。
一、实验目的掌握天然橡胶塑炼加工全过程,并了解塑炼的主要机械设备,如开炼机的基本结构,掌握该设备的操作方法。
二、实验原理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也不同。
橡胶可塑性与胶料性能有密切关系。
总之,塑炼的目的就是要满足混炼胶工艺性能和制品性能对生胶可塑度的要求。
尽管近年来大多数合成橡胶和某些天然胶在制造过程中控制了生胶的初始可塑度,塑炼任务已大为减轻,但是,严格来说经过充分塑炼的橡胶是一种改性橡胶,在混炼时能与活性填充剂和硫化促进剂发生化学反应,对硫化速度和结合凝胶生产量产生一定影响。
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,塑炼仍是橡胶加工中一项具有重要意义的工艺。
其基本原理如下:1.塑炼中断链理论橡胶可塑度与其分子量有密切关系。
分子量越小,粘度越低,而可塑度越大。
实践证明,在塑炼中生胶可塑度的提高是通过平均分子量的降低来获得的。
可以说塑炼实质上就是使橡胶分子链断裂,大分子长度变短的过程。
影响橡胶分子链断裂的因素有:机械作用、氧的作用、塑解剂的作用、温度的影响。
2. 低温与高温机理生胶在塑炼时的分子链断裂,是一种复杂的物理-化学反应。
机械力、氧、电、热和化学增塑剂等因素的作用都与此有关,其中起主要作用的是氧和机械力,而且两者相辅相成。
根据温度对塑炼全过程影响,可将塑炼归纳为低温塑炼和高温塑炼两种,前者以机械力作用为主,属机械-化学反应,氧起稳定游离基的作用;后者以自动氧化作用为主,属热-氧化反应,机械作用是增加橡胶与氧的接触。
3. 塑炼中的凝胶化反应在塑炼过程中,机械作用使橡胶大分子链断裂,生产游离基团,与氧和其他低分子物质相互结合后生胶粘度下降产生塑炼效果。
橡胶塑炼与混炼橡胶塑炼与混炼是橡胶行业中两种不同的生产技术。
虽然在我们日常生活中,很多人并不知道这两种技术所涉及的差异,但是在橡胶产品的生产中,对这两种技术的正确应用非常重要。
在本文中,我们将详细介绍橡胶塑炼与混炼技术的定义、特点、应用及其区别等方面的内容。
橡胶塑炼也称为胶炼,它是指将橡胶和各种橡胶添加剂混合后,在高温下进行反应使其加工成形的一种技术。
它主要是通过将橡胶挤压和高温下融化,将各种添加剂加入到橡胶中,进行混合、加工、塑炼和调整,从而获得一种适合制作各种橡胶制品的橡胶材料。
相比之下,混炼是将橡胶和各种添加剂进行混合,并在低温下进行调整和加工。
它通过将橡胶和添加剂混合后,经过机械混合、磨碾和剪切等工艺,使橡胶材料得到均匀、稳定,具有一定力学性能和加工性能的橡胶原料。
混炼在橡胶行业中也被称为初混。
在应用上,橡胶塑炼主要适用于各种橡胶制品,如汽车轮胎、鞋底、橡胶管、服装饰品等。
而橡胶混炼则主要适用于卫浴配件、密封条、工业橡胶制品等。
橡胶混炼常用于生产各种橡胶海绵,橡胶地垫和家具配件等。
虽然橡胶塑炼和混炼都是橡胶原料的加工方法,但是它们在制造原理、设备和工艺等方面还是有很大区别的。
首先,橡胶塑炼缺乏机械切割和粉碎工艺,而混炼却不同。
它通常有设备为混合设备和密封润滑设备等,它让混炼成为制造橡胶助剂的主要工艺之一。
其次,混炼需要更多的机械装置配合和力度掌控。
例如,制造橡胶加工设备的力度大,通常需要较大的推力和更强的起伏和压力,这是塑炼所不具备的特点,同时还需要精细的控制进出料口的数量和位置。
最后,橡胶塑炼的生产过程中产生的噪音比混炼少,同时混炼在质量控制,调试和维修等方面需要更强的技能,也比塑炼更费时,甚至更耗费物料。
在橡胶制品生产过程中,选择适用的加工方法十分重要。
橡胶塑炼和混炼的不同技术特性使它们各有利弊,在选择加工方法时,需要根据不同的工艺性能、产品质量需求、生产效率和成本,进行精细的抉择。
橡胶的加工方法
橡胶制品加工主要包括塑炼、混炼、压延或压出(即挤出)、成型和硫化等基本工序,其中每个过程针对制品有不同要求,分别配合以若干辅助操作。
具体加工方法如下:
1. 塑炼:为了能将各种所需的配合剂加入橡胶中,生胶首先需经过塑炼提高其塑性。
2. 混炼:通过混炼将炭黑及各种橡胶助剂与橡胶均匀混合成胶料。
3. 压出:胶料经过压出制成一定形状的坯料。
4. 成型:将各种形状和尺寸的胶料半成品与浸、涂胶的纺织材料按产品的不同要求,粘贴在一起,制成供硫化用的半成品,这也是橡胶加工中比较关键的工序。
成型既可以通过传统的方式先成型为一定形状半成品,然后硫化为成品,也可以借助注压机,将胶料直接注入模具中进行硫化。
5. 硫化:经过硫化又将具有塑性的半成品制成高弹性的最终产品。
此外,在涂胶过程中,会挥发出大量的汽油蒸气,而在设备运转时,摩擦会产生大量的静电放电,因此很容易导致火灾事故的发生。
为了消除涂胶时的静电,各橡胶企业采用喷雾增湿法,效果很好,消除了静电起火。
同时,熬油、冲油、上光等工序也存在很大的火灾危险性,操作中必须认真遵守安全规程,以防发生火灾事故,并应注意操作岗位的通风和测温。
以上信息仅供参考,如果想要了解更多关于橡胶加工方法的资讯,建议查阅专业橡胶书籍或咨询相关业内人士。