橡胶的塑炼与混炼
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塑炼与混炼一、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基形变的能力叫可塑性。
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,因此塑炼操作需要严加控制。
橡胶可塑度通常以威廉可塑度、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份。
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。
生胶塑炼时,设备与橡胶之间的磨擦显然使胶温升高。
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℃)将随温度的升高,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,主要是氧化裂角反应起主导作用,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也不一样,但温度对塑炼效果影响的曲线形状是相似的。
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。
丁苯橡胶的塑炼和混炼宋啸北京石油化工学院高063班摘要:简单介绍了乳聚丁苯橡胶的塑炼和混炼方法。
关键词:丁苯橡胶塑炼混炼丁苯橡胶是产量最大的通用合成橡胶,是橡胶工业的骨干产品,它是合成橡胶第一大品种,综合性能良好,价格低,在多数场合可代替天然橡胶使用,主要用于轮胎工业,汽车部件、胶管、胶带、胶鞋、电线电缆以及其它橡胶制品。
下面介绍丁苯橡胶的两种加工技术——塑炼和混炼。
1 丁苯橡胶的塑炼丁苯橡胶可以通过调节平均分子量来改善其加工性能,一般来说,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。
但实际上经过塑炼后,可增进配合剂的分散性,有助于提高产品质量。
特别是海绵橡胶创品,丁苯橡胶经过塑炼后,容易发泡,且泡孔大小均匀。
因此,丁苯橡胶与天然橡胶一样,塑炼也是重要工艺之一。
1.1塑炼与分子量分布丁苯橡胶的加工性能不仅受微观结构如顺式、反式及乙烯型等的影响,而且也受其平均分子量与分子量分布的影响。
经过塑炼后,橡胶分子量中的大分子发生解聚,使得平均分子量降低,加工性能改善。
研究表明丁苯橡胶比在相同条件下薄通的天然橡胶塑炼效果小,但高粘度的丁苯橡胶有较明显的塑炼效果。
1.2塑炼条件对塑炼效果的影响丁苯橡胶塑炼时,炼胶机的辊筒转速、速比、辊距及橡胶混度等各种条件对塑炼效果均有影响。
辊筒速比愈大,亦即前后辊筒平均转速愈快,则塑炼效果亦愈大。
此时也意味着橡胶通过辊缝次数愈多,塑炼效果愈好。
另外根据炼胶机的塑炼条件,存在一定的极限粘度。
随着辊筒平均转速的增加,辊距的减小及橡胶温度的降低极限粘度值也低。
要想在某个极限粘度以下进行塑炼时,需要变换塑炼条件以适应低极限粘度要求。
辊筒大小对塑炼效果没有多大影响,而辊距大小确有显著影响。
辊筒温度愈低,塑炼效果越大。
辊距愈小,速比愈大,塑炼橡胶的门尼粘度愈低。
1.3塑炼条件与凝胶生成塑炼温度对丁苯橡胶的塑炼效果影响颇大,当塑炼辊温超过120o C时,会迅速产生凝胶。
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。