橡胶工艺基础知识

橡胶工艺原理
橡胶是一种由橡胶树的乳液经过加工制成的具有弹性的材料。

橡胶的工艺原理主要包括以下几个方面。

1. 采集橡胶乳液：橡胶树的树干被割开后，乳液会自然流出。

采集工人使用刮刀将乳液慢慢刮下，收集到容器中。

2. 乳液稳定化：采集到的橡胶乳液中含有大量的水分和其他杂质，需要经过稳定化处理。

常用的稳定化剂包括氨水和醋酸，它们可以使乳液保持稳定状态，并防止乳液中的橡胶团聚。

3. 合成橡胶：乳液经过稳定化处理后，需要加入硫化剂、填充剂和加工助剂等多种化学物质进行合成橡胶的加工。

其中，硫化剂可以使橡胶分子之间的交联结构更加牢固，增加橡胶材料的强度和耐磨性；填充剂可以提高橡胶材料的硬度和耐磨性；加工助剂则可以调整橡胶材料的流动性和加工性能。

4. 橡胶成型：合成橡胶经过调配后，可以通过各种成型方法将其制成不同形状的橡胶制品。

常见的成型方法包括压延、压缩模压、浇注和挤出等。

5. 硫化和固化：成型后的橡胶制品需要进行硫化或固化处理，使其获得所需的弹性和耐磨性。

硫化是将成型的橡胶制品置于加热的硫化炉中，在一定温度下与硫化剂反应，形成较为稳定的交联结构；固化则是使用特定的固化剂或光线照射，使成型的橡胶制品的分子链交联，增加其硬度和强度。

通过以上的工艺原理，橡胶可以被制备成各种应用于工业、交通、建筑和日常生活中的橡胶制品，如轮胎、密封件、橡胶管、橡胶鞋等。

炼胶车间基础知识培训第一章：生胶与原材料一、生胶二、配合剂第二章：半成品胶料的生产一、配料二、塑炼三、炼胶四、翻胶五、不合格胶料对制品的影响第三章：工业卫生第四章：安全生产第一章生胶与原材料一、生胶生胶是橡胶制品的主要原材料，常用的生胶主要有：天然胶（NR）、丁腈胶（NBR）、氯丁胶（CR）、三元乙丙胶（EPDM）、顺丁胶（BR）、硅胶（Q）、氟胶（FKM）、丙烯酸脂胶（ACM）、再生胶（RR）等。

其中氟胶、丙烯酸脂胶、丁腈胶、氯丁胶耐油性能好，属耐油性橡胶；三元乙丙胶耐老化性能极佳，在阳光下曝晒3年不见裂纹；氯丁胶具有优良的阻燃性；硅橡胶的耐温性能最宽，可在（-100~300℃）范围内使用。

二、配合剂1、补强剂凡在胶料中主要起补强作用的填料叫做补强剂。

常用补强剂有：高耐磨碳黑（HAF）、通用碳黑（GPF）、半补强碳黑（SRF）、快压出碳黑（FEF）、喷雾碳黑、2#气相百碳黑、沉淀白碳黑等等。

2、填充剂凡是在胶料中主要起填充作用的填料叫填充剂。

常用的填充剂有：轻质碳酸钙（CaCo3）、陶土、软木糠等。

3、硫化剂在一定条件下，能使橡胶发生硫化的物质称为硫化剂。

常用的硫化剂有：硫磺（S）、过氧化二异丙苯（DCP）、二硫化四甲基秋兰姆（TMTD）、3#硫化剂、TCY等。

4、促进剂凡能加快硫化反应速度，缩短硫化时间，降低硫化反应温度，减少硫化剂用量，并能够提高或改善硫化胶的物理机械性能的配合剂，称为硫化促进剂。

常用促进剂有：促D、促M、促DM、促TT、促CBS、促BZ、促PZ、促DTDM、促Na-22等等。

它们用量虽少，但对硫化速度具有重要作用。

5、硫化活性剂硫化活性剂又称助促进剂，它的作用是加入橡胶中参与硫化反应过程，提高促进剂的活性，使促进剂进一步充分发挥其最大的促进作用。

常用活性剂有：氧化锌（ZnO）、硬脂酸（SA）等。

6、防焦剂防焦剂也叫硫化迟缓剂。

它的作用是使胶料在加工过程中不发生早期硫化现象，但又不妨碍在硫化温度下充分发挥促进剂的作用，从而提高了胶料加工操作的安全性。

橡胶技术基础知识问答一)什么是橡胶老化？在表面上有哪此表现？答：在橡胶及其制品的加工、储存和使用过程中，由于内外因素的综合作用，橡胶的理化性能和机械性能逐渐退化，最终失去使用价值。

这种变化被称为橡胶老化。

表面上表现为龟裂、发粘、硬化、软化、粉化、变色、长霉等。

影响橡胶老化的因素有哪些？引起橡胶老化的因素有：a）氧和氧与橡胶中的橡胶分子发生自由基链式反应，分子链断裂或过度交联，导致橡胶性能的变化。

氧化是橡胶老化的重要原因之一。

b臭氧、臭氧的化学活性氧高得多，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：升高温度会导致橡胶热开裂或热交联。

但热的基本功能是活化。

提高氧的扩散速率，激活氧化反应，从而加速橡胶的氧化反应速率，这是一种常见的老化现象——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。

经外线光起着加热的作用。

光作用其所长另一特点（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：在机械应力的反复作用下，橡胶分子链断裂，形成游离荃，引发氧化链式反应，形成机械力化学过程。

分子链的机械断裂和氧化过程的机械活化。

哪一个有优势取决于它的条件。

此外，在压力下很容易导致臭氧破裂。

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荃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）其他因素：化学介质、变价金属离子、高能辐射、电、生物等。

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。

《橡胶制品快速入门基础知识之（涂胶，浸胶，裁断，粘合）》1.什么叫纺织物的涂胶和浸胶？各有何作用？涂胶和浸胶都是制取胶布的工艺方法。

涂胶是将胶浆涂复于织物的表面以获得一定厚度胶层的工艺过程。

它可以作为压延贴前的底涂加工；也可作为胶布的加工，尤其是在制造细薄的胶布时，因复胶层很薄，而且要求表面光滑、厚度均匀，就要采用涂胶来完成。

涂胶根据设备不同可分为刮涂、辊涂、浸涂和喷涂四种。

浸胶是胶乳或胶浆浸入织物中，使织物纤维附上胶膜，以提高织物与橡胶的粘着力，增加制品的耐剥离及多次压缩变形的性能。

帘布有挂前一般都经浸胶处理。

2.什么叫胶浆它有哪些各类和用途?胶浆是由生胶或胶料与有机溶剂制成的浆状物。

根据应用不同分为不硫化型和硫化型以及自然硫化胶浆。

不硫化型胶浆主要用于电气绝缘胶布，医用橡皮膏或其他需长期保持粘着性的纺织物。

硫化型胶浆是加有硫化剂、促进剂的胶浆，涂胶后需经过硫化，如雨衣胶浆。

自然硫化胶浆是在胶浆中加入超促进剂，不需加热，在室温下停放即可硫化。

在橡胶工业中，胶浆有三种用途：1）作为纺织物的涂胶和浸胶材料；2）作为胶料剂用于粘合部件；3）制造薄膜浸渍制品。

3.纤维材料在橡胶制品中起何作用？它有哪些基本性？纤维材料是作为橡胶制品的骨架材料而使用的。

目的是增加制品的强度并限制其变形。

橡胶制品要求纤维材料具有高强力，低伸长，耐屈挠，物理机械性能均匀一致，蠕变性小，直径小以及与橡胶有良好的粘着性能等。

纤维材料的主要性能包括纤维的细度、弹性、强度和形变等，各性能的定义如下：细度：表示纤维的粗细程度。

采用支数或纤度表示，单位重量的纤维所具有长度叫支数。

如1克纤维的长度为60米，就叫60支，记为60N（公支），或每磅纤维长度为840码称为一支（英支）、当比重相同，纱的支数越大，则纱越细。

纤度是9000米长的纤维所具有重量克数，如9000米长的纤维为1克时，称为1袋，记为1D。

数字越大，纤维越粗。

强度：绝对强度——指纤维被拉断时所承受的最大负荷人（公斤），相对强度——每袋纤维被拉断时所能承受的最大的力（克/袋）：干强度——纤维在干燥状态下测定的强度；湿强度：纤维在湿润下测定的强度。

第一章概论一、橡胶的作用橡胶是一种高分子弹性体，是重要的战略物资和经济物质。

橡胶与国民经济与人民生活密切相关，对我国农业、工业、国防、科学技术、交通运输、人民生活都起着极为重要的作用。

二、橡胶工业开展史人类使用橡胶已有二百多年历史。

1770年，人们开始用橡胶树上自然凝固的橡胶来制造文具橡皮等。

1823年在英国建立了世界上第一个橡胶工厂，它将橡胶溶于有机溶剂中，然后涂在布上，生产发防水胶布。

1826年汉考克〔Hancock〕发现橡胶反复通过两个转动圆筒的缝隙后，弹性下降，易于加工，从而诞生了专用橡胶设备，为现代橡胶加工方法奠定了根底。

直到1839年美国科学家固特异〔Goodyear〕发现了橡胶可用硫黄硫化方法改善其强度、弹性与耐温性后，橡胶才真正进入工业化生产阶段，开辟了橡胶制品广泛应用的前景。

1880年邓录普〔Dunlop〕发明了充气轮胎，利用橡胶制造轮胎，使橡胶制品从雨衣、雨鞋等日常用品转入以轮胎、胶带等工业用品为主，使橡胶工业突飞猛进地开展起来。

我国橡胶工业仅有几十年的历史，1917年萌芽于##，建立起第一个小型橡胶厂，以后相继在##、##、##等地建立起小型橡胶工厂。

经过几十年的开展，到今天橡胶工业已成为我国化学工业的重要组成局部，橡胶消耗量居世界首位，产品品种已达到四万种以上，是世界上橡胶制品的生产大国。

三、橡胶制品的分类橡胶制品通常分五大类，即轮胎、管带、工业用品、胶鞋与其他〔文化、医疗卫生、日常用品等〕。

四、橡胶制品生产根本工艺高弹性是橡胶特有的性质，这种高弹性增加了产品制造的困难，生胶需要经过加工，才能制成各种各样的制品。

同时，单纯的橡胶，其性能是不十分完善的，为了提高制品的使用性能，改善加工性能，节约生胶，降低本钱，必须在生胶中参加各种配合剂。

其胶料的组成，可概括五个体系。

主体材料：生胶、橡胶代用品硫化体系：硫化剂、促进剂、活性剂、防焦剂补强与填充体系：补强剂、填充剂增塑与软化体系：增塑剂、塑解剂、软化剂防护体系；化学防老剂、物理防老剂其他性能体系：着色剂、发泡剂、芳香剂、其他专用配合剂橡胶制品生产的根本工艺过程包括塑炼、混炼、压延、压出、成型、硫化六个根本工序，如下图。

《橡胶快速入门基础知识之塑炼工艺》D1）2）3）下经3分钟恢复。

然后根据高度的压缩变形量及除掉负荷后的变形恢复量，来计算试样的可塑度P。

P=(h0-h2)/ (h0+h1)式中：ho—试样原高h1—试样压缩3分钟后高度h2—去掉负荷恢复3分钟后的高度。

如果：h2=h1=0 则P=1为绝对流体h2=ho 则P=O是绝对弹性体故威氏可塑度的取值范围在0-1之前，数值越大表示可塑度越大。

2）门尼粘度法是根据试样在一定温度，时间和压力下，在转子和模腔之间变形时所受的扭力来确定可塑度。

测量结果用门尼粘度表示。

符号为ML1+4100℃.其中M为门尼粘度，L为测量时采用大转子，数字分别表示在100℃下预热1分钟。

转子转动4分钟时所取读数。

门尼粘度值在0-200之间，数值越大，则可塑度越大。

门尼粘度法还可简便地侧出胶料的焦烧时间3）德费硬度法是根据标准试样在一定温度和时间内压至规定高度所需要的重荷（克）来确定。

数值范围在0-2000之间，数值越大表示可塑性越低，5、生胶塑炼获得可塑性的基本原理是什么？橡胶的可塑性与其分子量有着密切的关系。

分子量越小，粘度越低，则可塑度越大，生胶在塑炼可分塑度增加是通过分子量的降低来获得的，因此，塑炼的基本原理就是：橡胶在氧、热和机械力等因素的作用下，分子链发生断裂，大分子变小，分为量降低，因而使其弹性降低，塑性增加。

橡胶塑炼一般是将生胶置于炼胶中进行扎炼，其机理可归纳两方面：一是机械作用使分子链断裂，二是氧的作用使分子链氧化裂解。

橡胶在塑炼过程中以下两种情况同时存在，在低温时以机械作用为主，高温时以氧化作用为主。

6、影响橡胶塑炼效果的因素有哪些？塑炼过程实质上是橡胶的大分子断裂，大分子链由长变短的过程。

因此，塑炼效果与分子链断裂的影响因素有关。

影响因素如下：1）机械力的作用：塑炼时，生胶在塑炼机械剧烈的拉伸，挤压和剪切力作用下，分子链被拉直，致使分子在中央部位发生断裂。

机械力主要对分子量大的部分起作用，对分子量大的部分不起作用。