多种橡胶生产工艺技术流程介绍.doc

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1、多种橡胶生产工艺技术流程介绍多种橡胶生产工艺技术流程介绍 工艺流程选段拉伸强度是表征制品能够抵抗拉伸破坏的极限能力。影响橡胶拉伸强度的主要因素有大分子链的主价键、分子间力以及高分子链柔性。拉伸强度与橡胶结构的关系 分子间作用力大如极性和刚性基团等 分子量增大范德华力增大链段不易滑动相当于分子间形成了物理交联点因此随分子量增大拉伸强度增高到一定程度时达到平衡 分子的微观结构如顺式和反式结构的影响 结晶和取向 工艺流程开始 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

2、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

3、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。 开炼机塑炼时温度按材料要求设定。 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如辊筒温度为30-40时间约为15-20min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 氯丁橡胶得塑性大塑炼前可薄通3-5次薄通温度

4、在30-40。 乙丙橡胶的分子主链是饱和结构塑炼难以引起分子的裂解因此要选择门尼粘度低的品种而不用塑炼。 丁腈橡胶可塑度小韧性大塑炼时生热大。开炼时要采用低温40以下、小辊距、低容量以及分段塑炼这样可以收到较好的效果。 2.2混炼工艺 混炼是指在炼胶机上将各种配合剂均匀的混到生胶种的过程。混炼的质量是对胶料的进一步加工和成品的质量有着决定性的影响即使配方很好的胶料如果混炼不好也就会出现配合剂分散不均胶料可塑度过高或过低易焦烧、喷霜等使压延、压出、涂胶和硫化等工艺不能正常进行而且还会导致制品性能下降。 混炼方法通常分为开炼机混炼和密炼机混炼两种。这两种方法都是间歇式混炼这是目前最广泛的方法。 开

5、炼机的混合过程分为三个阶段即包辊加入生胶的软化阶段、吃粉加入粉剂的混合阶段和翻炼吃粉后使生胶和配合剂均达到均匀分散的阶段。 开炼机混胶依胶料种类、用途、性能要求不同工艺条件也不同。混炼中要注意加胶量、加料顺序、辊距、辊温、混炼时间、辊筒的转速和速比等各种因素。既不能混炼不足又不能过炼。 密炼机混炼分为三个阶段即湿润、分散和涅炼、密炼机混炼石在高温加压下进行的。操作方法一般分为一段混炼法和两段混炼法。 一段混炼法是指经密炼机一次完成混炼然后压片得混炼胶的方法。他适用于全天然橡胶或掺有合成橡胶不超过50的胶料在一段混炼操作中常采用分批逐步加料法为使胶料不至于剧烈升高一般采用慢速密炼机也可以采用双速

6、密炼机加入硫磺时的温度必须低于100。其加料顺序为生胶小料补强剂填充剂油类软化剂排料 冷却加硫磺及超促进剂。 两段混炼法是指两次通过密炼机混炼压片制成混炼胶的方法。这种方法适用于合成橡胶含量超过50得胶料可以避免一段混炼法过程中混炼时间长、胶料温度高的缺点。第一阶段混炼与一段混炼法一样只是不加硫化和活性大的促进剂一段混炼完后下片冷却停放一定的时间然后再进行第二段混炼。混炼均匀后排料到压片机上再加硫化剂翻炼后下片。分段混炼法每次炼胶时间较短混炼温度较低配合剂分散更均匀胶料质量高。 2.3压延工艺 压延是将混炼胶在压延机上制成胶片或与骨架材料制成胶布半成品的工艺过程它包括压片、贴合、压型和纺织物挂

7、胶等作业。 压延工艺的主要设备是压延机压延机一般由工作辊筒、机架、机座、传动装臵、调速和调距装臵、辊筒加热和冷却装臵、润滑系统和紧急停车装臵。压延机的种类很多工作辊筒有两个、三个、四个不等排列形式两辊有立式和卧式三辊有直立式、型和三角形四辊有型、L型、Z型和S型等多种。按工艺用途来分主要有压片压延机用于压延胶片或纺织物贴胶大多数三辊或四辊各辊塑度不同、擦胶压延机用于纺织物的擦胶三辊各辊有一定得速比中辊速度大。借助速比擦入纺织物中、通用压延机又称万能压延机兼有压片和擦胶功能、三辊或四辊可调速比、压型压延机、贴合压延机和钢丝压延机。 压延过程一般包括以下工序混炼胶的预热和供胶纺织物的导开和干燥有时

8、还有浸胶 胶料在四辊或三辊压延机上的压片或在纺织物上挂胶依机压延半成品的冷却、卷取、截断、放臵等。 在进行压延前需要对胶料和纺织物进行预加工胶料进入压延机之前需要先将其在热炼机上翻炼这一工艺为热炼或称预热其目的是提高胶料的混炼均匀性进一步增加可塑性提高温度增大可塑性。为了提高胶料和纺织物的粘合性能保证压延质量需要对织物进行烘干含水率控制在1-2含水量低织物变硬压延中易损坏含水量高粘附力差。 几种常见的橡胶的压延性能 天然橡胶热塑形大收缩率小压延容易易粘附热辊应控制各辊温差以便胶片顺利转移丁苯橡胶热塑性小收缩率大因此用于压延的胶料要充分塑炼。由于丁苯橡胶对压延的热敏性很显著压延温度应低于天然橡胶

9、各辊温差有高到低氯丁橡胶在75-95易粘辊难于压延应使用低温法或高温法压延要迅速冷却掺有石蜡、硬酯酸可以减少粘辊现象乙丙橡胶压延性能良好可以在广泛的温度范围内连续操作温度过低时胶料收缩性大易产生气泡丁腈橡胶热塑性小收缩性大在胶料种加入填充剂或软化剂可减少收缩率当填充剂重量占生胶重量的50以上时才能得到表面光滑的胶片丁腈橡胶粘性小易粘冷辊。 2.4压出工艺 压出工艺是通过压出机机筒筒壁和螺杆件的作用使胶料达到挤压和初步造型的目的压出工艺也成为挤出工艺。 压出工艺的主要设备是压出机。 几种橡胶的压出特性天然橡胶压出速度快半成品收缩率小。机身温度50-60机头70-80口型80-90丁苯橡胶压出速度

10、慢压缩变形大表面粗糙机身温度 50-70机头温度70-80口型温度100-105氯丁橡胶压出前不用充分热炼机身温度50机头口型70乙丙橡胶压出速度快、收缩率小机身温度60-70机头温度80-130口型90-140。丁腈橡胶压出性能差压出时应充分热炼。机身温度50-60机头温度70-80。 2.5注射工艺 橡胶注射成型工艺是一种把胶料直接从机筒注入模性硫化的生产方法。包括喂料、塑化、注射、保压、硫化、出模等几个过程。注射硫化的最大特点是内层和外层得胶料温度比较均匀一致硫化速度快可加工大多数模压制品。 橡胶注射成型的设备是橡胶注射成型硫化机。 2.6压铸工艺 压铸法又称为传递模法或移模法。这种方法

11、是将胶料装在压铸机的塞筒内在加压下降胶料铸入模腔硫化。与注射成型法相似。如骨架油封等用此法生产溢边少产品质量好。 2.7硫化工艺 早先天然橡胶的主要用途只是做擦字橡皮后来才用于制造小橡胶管。直到1823年英国化学家麦金托什才发明将橡胶溶解在煤焦油中然后涂在布上做成防水布可以用来制造雨衣和雨靴。但是这种雨衣和雨靴一到夏天就熔化一到冬天便变得又硬又脆。为了克服这一缺点当时许多人都在想办法。美国发明家查理古德伊尔也在进行橡胶改性的试验他把天然橡胶和硫黄放在一起加热希望能获得一种一年四季在所有温度下都保持干燥且富有弹性的物质。直到1839年2月他才获得成功。一天他把橡胶、硫黄和松节油混溶在一起倒入锅中硫黄仅是用来染色的不小心锅中的混合物溅到了灼热的火炉上。令他吃惊的是混合物落入火中后并未熔化而是保持原样被烧焦了炉中残留的未完全烧焦的混合物则富有弹性。他把溅上去的东西从炉子上剥了下来这才发现他已经制备了他想要的有弹性的橡胶。经过不断改进他终于在1844年发明了橡胶硫化技术。 在橡胶制品生产过程中硫化是最后一道加工工序。硫化是胶料在一定条件下橡胶大分子由线型结构转变为网状结构的交联过程。硫化方法有冷硫化、室温硫化和热硫化三种。大多数橡胶制品采用热硫化。热硫化的设备有硫化罐、平板硫化机等。 2.8其他生产工艺 橡胶制品的生产工艺还有浸渍法、涂刮法、喷涂法、蕉塑法等。