橡胶加工工艺培训教材PPT课件( 42页)

❖ 混炼的目的、意义和要求
❖ 为了提高橡胶使用性能、改进工艺性能和降低成本，
要在橡胶中添加各种配合剂。
❖ 在炼胶机上将各种配合剂加入生胶中制成混炼胶的工 艺过程称之为混炼。
❖ 混炼的内涵
❖ 混炼中发生复杂的物理、化学变化，绝不仅仅是简单 的混合。
炭黑被生胶和软化剂浸润和分散
炭黑与生胶之间产生强的相互作用（物理吸附为主）
项目二 ❖橡胶加工工艺
学习目标
❖ 知识目标 ❖ 1.熟悉橡胶加工的基本工艺过程 ❖ 2.掌握物料的配制对加工及制品性能的影响 ❖ 3.掌握橡胶的塑炼和混炼的原理及工艺参数 ❖ 4.掌握橡胶压延挤出的特点、工艺原理及工艺过程 ❖ 5.掌握橡胶硫化工艺历程及各阶段的特点 ❖ 6.掌握正硫化点的概念及其与制品性能的关系
工伤事故。
❖ 1.混炼过程 ❖ （1）包辊
堆积胶
包辊胶
橡胶在开炼机中的几种状况
1－不易进入辊缝；2－紧包前辊；3－脱辊成袋囊状；4－呈粘流态包辊
❖ （2）吃粉
粉料
堆积胶断面图 （黑色部分表示配合剂随皱纹沟进入胶料内部的 情况）
❖ （3）翻炼
混炼胶吃粉时断面图
❖ 混炼的第三个阶段为翻炼。由于橡胶黏度大，混炼时 胶料只沿着开炼机辊筒转动方向产生周向流动，而没有轴 向流动，而且沿周向流动的橡胶也仅为层流，因此大约在 胶片厚度约1／3处的紧贴前辊筒表面的胶层不能产生流 动而成为“死层”或“呆滞层”，见图4－3所示。此外，辊 缝上部的堆积胶还会形成部分楔形“回流区”。以上原因都 使胶料中的配合剂分散不均。
❖ 因此，必须经多次翻炼，左右割刀、打卷或三角包，薄通 等，才能破坏死层和回流区，使混炼均匀，确保质地均一。
❖ 2.开炼机混炼的工艺条件

• 还有反式1.4结构和1.2位加成产物。利用环烷酸镍－三异丁基铝－三氟化硼乙醚络合物引发体系使丁二烯聚合后的 产物中含96％～98％的顺式1.4结构，含1％～2％反式1.4结构和1％～2％的1.2结构加成物。这种以顺式1.4结构为主的 聚合物具有分子链长，自然状态下为无规线团状；分子内存在独立双键使大分子链的柔性大，同时易于硫化处理的特点。 •由于顺式1.4结构含量大，使得大分子的规整性好，同时又由于分子链无取代基，造成对称性好，但因其重复结构单元 之间距离大，而使顺式1.4结构聚丁二烯比反式1.4结构聚丁二烯更难于结晶。即便能结晶，其熔点也低(顺式1.4含量为 98.5％的产物，熔点为0℃)，因此，在常温下无结晶态，只以无定形形态存在。相反，反式结构产物易结晶。故此，前 者是高弹性体，后者无弹性。
2.2合成工艺（一）——镍系催化剂生产顺丁橡胶
• 聚合工段主要由罐区、计量、聚合、配制、配制、粘度五个岗位组成。 • 罐区岗位负责贮存、收送丁二烯和溶剂油。聚合岗开车，罐区连续给聚合送溶剂油；单体丁二烯由后乙腈
直接送聚合，聚合停产时，丁二烯直接送罐区。
• 计量岗负责为聚合输送各种引发剂、终止剂。 • 配制岗负责为聚合配制引发剂和终止剂，此外，还负责接收铝剂车间配好的三异丁基铝。 • 粘度岗负责检测生产的结果，测试门尼粘度和转化率。 • 由乙腈来的丁二烯经流量控制阀控制合适流量，入文氏管与溶剂油溶剂进行混合，再进入丁油预热器(预冷
1.2顺丁橡胶生产工序方法
1.2.1 合成工序
• 顺丁橡胶的生产工序包括：催化剂、终止剂和防老剂的配制计量,丁二烯聚合,胶液凝聚和橡胶的脱水干燥。其 聚合几乎都采用连续溶液聚合流程，聚合装置大都用3～5釜串联，单釜容积为12～50m。所用溶剂和所得产 物随催化剂不同而异。• 1.2.2 合成来自法1.5.2顺丁橡胶的性能

橡胶加工工艺培训教材橡胶，同塑料、纤维并称为三大合成材料，是唯一具有高度伸缩性与极好弹性的高聚物。

橡胶的独特加工工艺是通过“硫化”将线型高分子交联成三维网状高分子量聚合物，即由所谓的原料橡胶转变为硫化橡胶，前者一般上称为生橡胶或生胶，而后者叫做橡胶或熟胶。

橡胶的最大特征是弹性模量非常小，仅为2-4Mpa，约为钢铁的1/3000，而伸长率则高达钢铁的300倍；同塑料相比，伸长率虽接近，但模量只有其1/30。

橡胶的拉伸强度约为5-35 Mpa，破坏时的伸长率可达100-800%。

在350%的范围内伸缩，回弹率能达到85%以上，即永久变形在15%以内。

橡胶最宝贵的性能是在-60至+130℃的广泛温度范围内均能保持正常的弹性。

橡胶以及弹性体另一大特征，是它具有相当好的耐气透性以及耐各种化学介质和电绝缘的性能。

某些特种合成橡胶更具备良好的耐油性及耐温性，能抵抗脂肪油、润滑油、液压油、燃料油以及溶剂油的溶胀；耐寒可低到-60至-80℃，耐热可高到180至350℃。

橡胶还耐各种屈挠弯曲变形，因为滞后损失小，往复20万次以上仍无裂口现象。

橡胶第三特征在于它能与多种材料物质并用、共混、复合，由此进行改性，以得到良好的综合性能。

一，生胶原材料、配合剂1.天然橡胶(NR)天然橡胶是从天然植物中获取的以异戊二烯为主要成分和天然高分子化合物。

在世界上，含橡胶的植物，包括乔木、灌木、藤本及草本等科在内，多达800余种。

而品质好，有经济价值的、现今大量种植发展的只有三叶橡胶树一种。

天然橡胶根据制作工艺不同分为烟片胶和风干胶。

三叶橡胶树上流下的白色乳浆，经凝固，压片，干燥而得。

用烟熏干燥的称为烟片胶，不经烟熏，加入催干剂用空气干燥而成的称为风干胶。

产量上，烟片胶占天然橡胶产量的80%以上（其中烟片3号胶又占50-80%）。

天然橡胶的基本性能包括：（1）生胶及配合橡胶的机械强度均很高；（2）具有独特的粘弹性，分子量大，门尼粘度高，需经塑炼软化之后方能使用；（3）无极性化学分子，在润滑油、液压油、燃料油及溶剂油中极易膨润溶胀：（4）滞后损失小，能耐多次屈挠弯曲变形：（5）橡胶分子主链上有不饱和双键，容易用常规简单的硫磺硫化体系硫化，但硫化的橡胶也易发生老化；（6）生产多限于东南亚等热带、亚热带地区，产量受品种、植产胶周期、气候以及各种自然灾害的影响很大。

END
橡胶加工工艺及配方
46、法律有权打破平静。——马·格林 47、在一千磅法律里，没有一盎司仁 爱。— —英国
48、法律一多，公正就少。——托·富 勒 49、犯罪总是以惩罚相补偿；只有处 罚才能 使犯罪 得到偿 还。— —达雷 尔
50、弱者比强者更能得到法律的保护 。—— 威·厄尔
16、业余生活要有意义，不要越轨。——华盛顿 17、一个人即使已登上顶峰，也仍要自强不息。——罗素·贝克 18、最大的挑战和突破在于用人，而用人最大的突破在于信任人。——马云 19、自己活着，就是为了使别人过得更美好。——雷锋 20、要掌握书，莫被书掌握；要为生而读，莫为读而生。——布尔沃

如果完全不用促进剂（仅用硫黄和金属氧 化物进行硫化），那么达到最低交联度所 必须的硫黄量最大，这称之为“零类”。 若硫黄需要量与此相接近，则所用的促进 剂必归入“零类”。其次是仅需少量硫黄 的促进剂，最后一类可以完全不用硫黄
按硫化活性分类
凡硫化速度高于促进剂M者属超速或超超速 促进剂，硫化速度低于促进剂 M 者属于中 速或慢速促进剂
天然橡胶为非极性橡胶，因此，只能耐一些 极性溶剂，而在非极性溶剂中则膨胀
天然橡胶的配合
硫化体系：有硫黄、硫给体、有机过氧化物、 氨基甲酸酯、马来酰亚胺、三嗪类等，其中 硫黄硫化体系使用最为广泛。这个体系除硫 黄之外还有促进刑及活性剂。常用的促进剂 有噻唑类、次磺酰胺类、秋兰姆类、胍类等。 活性剂有氧化锌及硬脂酸。
硫黄给予体
主要品种为二硫化四烷基秋兰姆， 其中烷基有甲基、乙基、丁基或 五亚甲基
适用于不饱和橡胶的无硫硫化体 系和有效硫化体系
过氧化物
无机过氧化物 有机硅过氧化物 有机过氧化物 （带羧基过氧化物 、无羧基过氧化
物） 混合型 聚合型（多官能型） 混合聚合型（混合多官能型）
环氧化天然橡胶：简称ENR，是天然胶乳在 一定条件下与过氧乙酸反应而得到的产物
可提高气密性和耐油性，如ENR-50的 气密性接近于丁基橡胶，而耐油性接近中等 丙烯腈含量的丁腈橡胶，仍基本保持天然橡 胶较好的机械强度。
环化天然橡胶：天然胶乳经稳定后，加入浓度 70%以上的H2SO4，在100℃下保持两小时即可 环化
一般来说，在采用硫黄硫化的二烯类橡胶中，酸 性化合物有迟缓硫化的倾向，而碱性化合物则有 加快硫化速度的作用。
主促进剂，又称第一促进剂，一般采用酸 性促进剂（称A 型）或中性促进剂（称为N 型）。以噻唑类和秋兰姆类居多

活化剂
还原剂 螯合剂
硫酸亚铁 雕白粉
EDTA
缓
冲
剂
磷酸钠
聚合温度
反应条件
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转 化 率，% 聚合时间，h
配方I 70 30 0.20 200 4.5 0.15 0.08 0.05 0.15
0.035 0.08
5 60 7-12
配方II 72 28 0.16 195 4.62 －
SBR
丁苯橡胶： 由1，3-丁二烯
与苯乙烯共聚而得 的高聚物，简称 SBR，是一种产量 和消耗量最大的通 用橡胶。
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概述
工业生产方法
第二节 丁苯橡胶 广泛应用
溶液聚合
乳液聚合
烷丁 基苯 锂橡 溶胶 液 聚
胶醇 烯 溶 液 聚 丁 苯 橡
1 4-
高丁 反苯 式橡 聚胶 ，
锡丁 偶苯 联橡 溶胶 液 聚
31
38
第三节 顺丁橡胶
顺丁橡胶溶液聚合的生产工艺
二、生产原理与工艺
生产中存在的问题-----挂胶现象(聚合中普遍性问题)
危害
挂胶发生在搅拌轴、釜壁上及管道内壁，严重影响聚 合，产生产事故，甚至停车。
产生 原因
1.原料纯度；2.催化剂种类和用量：Ａｌ/Ｂ↑，挂胶严重； 3.溶剂种类与用量；4.聚合温度：T↑，挂胶严重；5.聚合釜结 构、搅拌情况及釜壁光洁度。
国防、聚交合通物及合日成常工生艺活学中多。媒体课件
一、橡胶的类型
第一节 概述
聚合物合成工艺学多媒体课件
轮胎制品
一、橡胶的类型
第一节 概述
聚合物合成工艺学多媒体课件工业制品
二、橡胶的特性