其 他 回 答共2條
1樓
工藝流程選段：拉伸強(qiáng)度表征制品能夠抵抗拉伸破壞極限能力影響橡膠拉伸強(qiáng)度主要因素有：大分子鏈主價鍵、分子間力及高分子鏈柔性拉伸強(qiáng)度與橡膠結(jié)構(gòu)關(guān)系： 分子間作用力大極性和剛性基團(tuán)等； 分子量增大范德華力增大鏈段易滑動相當(dāng)于分子間形成了物理交聯(lián)點(diǎn)因此隨分子量增大拉伸強(qiáng)度增高定程度時達(dá)平衡；分子微觀結(jié)構(gòu)順式和反式結(jié)構(gòu)影響； 結(jié)晶和取向
工藝流程開始：
1綜述
橡膠制品主要原料生膠、各種配合劑、及作骨架材料纖維和金屬材料橡膠制品基本生產(chǎn)工藝過程包括塑煉、混煉、壓延、壓出、成型、硫化6基本工序
橡膠加工工藝過程主要解決塑性和彈性矛盾過程通過各種加工手段使得彈性橡膠變成具有塑性塑煉膠加入各種配合劑制成半成品通過硫化具有塑性半成品又變成彈性高、物理機(jī)械性能好橡膠制品
2橡膠加工工藝
2.1塑煉工藝
生膠塑煉通過機(jī)械應(yīng)力、熱、氧或加入某些化學(xué)試劑等方法使生膠由強(qiáng)韌彈性狀態(tài)轉(zhuǎn)變?nèi)彳?、便于加工塑性狀態(tài)過程
生膠塑煉目降低彈性增加塑性并獲得適當(dāng)流動性滿足混煉、亞衍、壓出、成型、硫化及膠漿制造、海綿膠制造等各種加工工藝過程要求
掌握好適當(dāng)塑煉塑度對橡膠制品加工和成品質(zhì)量至關(guān)重要滿足加工工藝要求前提下應(yīng)盡能降低塑度隨著恒粘度橡膠、低粘度橡膠出現(xiàn)有橡膠已經(jīng)需要塑煉而直接進(jìn)行混煉
橡膠工業(yè)常用塑煉方法有機(jī)械塑煉法和化學(xué)塑煉法機(jī)械塑煉法所用主要設(shè)備開放式煉膠機(jī)、密閉式煉膠機(jī)和螺桿塑煉機(jī)化學(xué)塑煉法機(jī)械塑煉過程加入化學(xué)藥品來提高塑煉效方法
開煉機(jī)塑煉時溫度般80℃下屬于低溫機(jī)械混煉方法密煉機(jī)和螺桿混煉機(jī)排膠溫度120℃上甚至高達(dá)160-180℃屬于高溫機(jī)械混煉
生膠混煉之前需要預(yù)先經(jīng)過烘膠、切膠、選膠和破膠等處理才能塑煉
幾種膠塑煉特性：
天橡膠用開煉機(jī)塑煉時輥筒溫度30-40℃時間約15-20min；采用密煉機(jī)塑煉當(dāng)溫度達(dá)120℃上時時間約3-5min
丁苯橡膠門尼粘度多35-60之間因此丁苯橡膠也用塑煉經(jīng)過塑煉提高配合機(jī)分散性
順丁橡膠具有冷流性缺乏塑煉效順丁膠門尼粘度較低用塑煉
氯丁橡膠得塑性大塑煉前薄通3-5次薄通溫度30-40℃
乙丙橡膠分子主鏈飽和結(jié)構(gòu)塑煉難引起分子裂解因此要選擇門尼粘度低品種而用塑煉
丁腈橡膠塑度小韌性大塑煉時生熱大開煉時要采用低溫40℃下、小輥距、低容量及分段塑煉樣收較好效
2.2混煉工藝
混煉指煉膠機(jī)上各種配合劑均勻混生膠種過程混煉質(zhì)量對膠料進(jìn)步加工和成品質(zhì)量有著決定性影響即使配方好膠料混煉好也會出現(xiàn)配合劑分散均膠料塑度過高或過低易焦燒、噴霜等使壓延、壓出、涂膠和硫化等工藝能正常進(jìn)行而且還會導(dǎo)致制品性能下降
混煉方法通常分開煉機(jī)混煉和密煉機(jī)混煉兩種兩種方法都間歇式混煉目前廣泛方法
開煉機(jī)混合過程分三階段即包輥（加入生膠軟化階段）、吃粉（加入粉劑混合階段）和翻煉（吃粉使生膠和配合劑均達(dá)均勻分散階段）
開煉機(jī)混膠依膠料種類、用途、性能要求同工藝條件也同混煉要注意加膠量、加料順序、輥距、輥溫、混煉時間、輥筒轉(zhuǎn)速和速比等各種因素既能混煉足又能過煉
密煉機(jī)混煉分三階段即濕潤、分散和涅煉、密煉機(jī)混煉石高溫加壓下進(jìn)行操作方法般分段混煉法和兩段混煉法
段混煉法指經(jīng)密煉機(jī)次完成混煉壓片得混煉膠方法適用于全天橡膠或摻有合成橡膠超過50%膠料段混煉操作常采用分批逐步加料法使膠料至于劇烈升高般采用慢速密煉機(jī)也采用雙速密煉機(jī)加入硫磺時溫度必須低于100℃其加料順序生膠—小料—補(bǔ)強(qiáng)劑—填充劑—油類軟化劑—排料—冷卻—加硫磺及超促進(jìn)劑
兩段混煉法指兩次通過密煉機(jī)混煉壓片制成混煉膠方法種方法適用于合成橡膠含量超過50%得膠料避免段混煉法過程混煉時間長、膠料溫度高缺點(diǎn)第階段混煉與段混煉法樣只加硫化和活性大促進(jìn)劑段混煉完下片冷卻停放定時間再進(jìn)行第二段混煉混煉均勻排料壓片機(jī)上再加硫化劑翻煉下片分段混煉法每次煉膠時間較短混煉溫度較低配合劑分散更均勻膠料質(zhì)量高
2.3壓延工藝
壓延混煉膠壓延機(jī)上制成膠片或與骨架材料制成膠布半成品工藝過程包括壓片、貼合、壓型和紡織物掛膠等作業(yè)
壓延工藝主要設(shè)備壓延機(jī)壓延機(jī)般由工作輥筒、機(jī)架、機(jī)座、傳動裝置、調(diào)速和調(diào)距裝置、輥筒加熱和冷卻裝置、潤滑系統(tǒng)和緊急停車裝置壓延機(jī)種類多工作輥筒有兩、三、四等排列形式兩輥有立式和臥式；三輥有直立式、Γ型和三角形；四輥有Γ型、L型、Z型和S型等多種按工藝用途來分主要有壓片壓延機(jī)（用于壓延膠片或紡織物貼膠大多數(shù)三輥或四輥各輥塑度同）、擦膠壓延機(jī)（用于紡織物擦膠三輥各輥有定得速比輥速度大借助速比擦入紡織物）、通用壓延機(jī)（又稱萬能壓延機(jī)兼有壓片和擦膠功能、三輥或四輥調(diào)速比）、壓型壓延機(jī)、貼合壓延機(jī)和鋼絲壓延機(jī)
壓延過程般包括下工序：混煉膠預(yù)熱和供膠；紡織物導(dǎo)開和干燥（有時還有浸膠）
膠料四輥或三輥壓延機(jī)上壓片或紡織物上掛膠依機(jī)壓延半成品冷卻、卷取、截?cái)?、放置?br>進(jìn)行壓延前需要對膠料和紡織物進(jìn)行預(yù)加工膠料進(jìn)入壓延機(jī)之前需要先其熱煉機(jī)上翻煉工藝熱煉或稱預(yù)熱其目提高膠料混煉均勻性進(jìn)步增加塑性提高溫度增大塑性了提高膠料和紡織物粘合性能保證壓延質(zhì)量需要對織物進(jìn)行烘干含水率控制1-2%含水量低織物變硬壓延易損壞含水量高粘附力差
幾種常見橡膠壓延性能 天橡膠熱塑形大收縮率小壓延容易易粘附熱輥應(yīng)控制各輥溫差便膠片順利轉(zhuǎn)移；丁苯橡膠熱塑性小收縮率大因此用于壓延膠料要充分塑煉由于丁苯橡膠對壓延熱敏性顯著壓延溫度應(yīng)低于天橡膠各輥溫差有高低；氯丁橡膠75-95℃易粘輥難于壓延應(yīng)使用低溫法或高溫法壓延要迅速冷卻摻有石蠟、硬酯酸減少粘輥現(xiàn)象；乙丙橡膠壓延性能良好廣泛溫度范圍內(nèi)連續(xù)操作溫度過低時膠料收縮性大易產(chǎn)生氣泡；丁腈橡膠熱塑性小收縮性大膠料種加入填充劑或軟化劑減少收縮率當(dāng)填充劑重量占生膠重量50%上時才能得表面光滑膠片丁腈橡膠粘性小易粘冷輥
2.4壓出工藝
壓出工藝通過壓出機(jī)機(jī)筒筒壁和螺桿件作用使膠料達(dá)擠壓和初步造型目壓出工藝也成擠出工藝
壓出工藝主要設(shè)備壓出機(jī)
幾種橡膠壓出特性：天橡膠壓出速度快半成品收縮率小機(jī)身溫度50-60℃機(jī)頭70-80℃口型80-90℃；丁苯橡膠壓出速度慢壓縮變形大表面粗糙機(jī)身溫度50-70℃機(jī)頭溫度70-80℃口型溫度100-105℃；氯丁橡膠壓出前用充分熱煉機(jī)身溫度50℃機(jī)頭℃口型70℃；乙丙橡膠壓出速度快、收縮率小機(jī)身溫度60-70℃機(jī)頭溫度80-130℃口型90-140℃丁腈橡膠壓出性能差壓出時應(yīng)充分熱煉機(jī)身溫度50-60℃機(jī)頭溫度70-80℃
2.5注射工藝
橡膠注射成型工藝種把膠料直接從機(jī)筒注入模性硫化生產(chǎn)方法包括喂料、塑化、注射、保壓、硫化、出模等幾過程注射硫化大特點(diǎn)內(nèi)層和外層得膠料溫度比較均勻致硫化速度快加工大多數(shù)模壓制品
橡膠注射成型設(shè)備橡膠注射成型硫化機(jī)
2.6壓鑄工藝
壓鑄法又稱傳遞模法或移模法種方法膠料裝壓鑄機(jī)塞筒內(nèi)加壓下降膠料鑄入模腔硫化與注射成型法相似骨架油封等用此法生產(chǎn)溢邊少產(chǎn)品質(zhì)量好
2.7硫化工藝
早先天橡膠主要用途只做擦字橡皮；來才用于制造小橡膠管直1823年英國化學(xué)家麥金托才發(fā)明橡膠溶解煤焦油涂布上做成防水布用來制造雨衣和雨靴種雨衣和雨靴夏天熔化冬天便變得又硬又脆了克服缺點(diǎn)當(dāng)時許多人都想辦法美國發(fā)明家查理•古德伊爾也進(jìn)行橡膠改性試驗(yàn)把天橡膠和硫黃放起加熱希望能獲得種年四季所有溫度下都保持干燥且富有彈性物質(zhì)直1839年2月才獲得成功天把橡膠、硫黃和松節(jié)油混溶起倒入鍋（硫黃僅用來染色）小心鍋混合物濺了灼熱火爐上令吃驚混合物落入火并未熔化而保持原樣被燒焦了爐殘留未完全燒焦混合物則富有彈性把濺上去東西從爐子上剝了下來才發(fā)現(xiàn)已經(jīng)制備了想要有彈性橡膠經(jīng)過斷改進(jìn)終于1844年發(fā)明了橡膠硫化技術(shù)
橡膠制品生產(chǎn)過程硫化道加工工序硫化膠料定條件下橡膠大分子由線型結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)交聯(lián)過程硫化方法有冷硫化、室溫硫化和熱硫化三種大多數(shù)橡膠制品采用熱硫化熱硫化設(shè)備有硫化罐、平板硫化機(jī)等
2.8其生產(chǎn)工藝
橡膠制品生產(chǎn)工藝還有浸漬法、涂刮法、噴涂法、蕉塑法等
3橡膠配方設(shè)計(jì)
3.1橡膠硫化（交聯(lián)）
交聯(lián)橡膠高彈性基礎(chǔ)其特點(diǎn)橡膠分子鏈上僅形成少數(shù)幾處交聯(lián)點(diǎn)因此會影響橡膠分子鏈段運(yùn)動
橡膠硫化體系較多常見有：硫黃硫化體系、過氧化物硫化體系、樹脂硫化體系、氧化物硫化體系等
3.1.1硫黃硫化體系
主要適應(yīng)于二烯類橡膠其硫化活性點(diǎn)雙鍵旁邊α氫原子
組成：
Ø硫黃
Ø活性劑：氧化鋅硬脂酸
Ø促進(jìn)劑：噻唑類（DMM）次磺酰胺類（CZNOBS）秋蘭姆類（TETDTMTMTMTD）胍（D）
圖 1 硫黃硫化體系結(jié)構(gòu)特點(diǎn)
表1硫黃硫化體系分類
硫化體系 硫黃/促進(jìn)劑（S/A）比交聯(lián)鍵組成 性能特點(diǎn)
普通硫黃硫化體系 >1 多硫鍵主 動態(tài)疲勞性能好；老化性能差
半有效硫黃硫化體系（Semi-EV） ≈1 單硫鍵和雙硫鍵主 老化性能好；壓縮永久變形??；無硫化返原
有效硫黃硫化體系（EV）<<1
3.1.2過氧化物硫化體系-自由基機(jī)理
1 常見過氧化物有：DCP（二枯基過氧化物）、BPO、DCBP、雙25
2 助交聯(lián)劑：抑制聚合難自由基無用副反應(yīng)TAICTACHVA-2
3 過氧化物硫化橡膠性能特點(diǎn)：老化性能好壓縮永久變形小制品透明性好
表 2 過氧化物交聯(lián)效率
橡膠品種 交聯(lián)效率 原因
NR 1 自由基活性主要與甲基超共軛作用有關(guān)同時位阻較大無法出籠格
BRSBR 10-50 脫氫速度NR1/3活性高位阻小能較快地與雙鍵加成形成交聯(lián)鍵和新自由基
NBR >1 腈基影響交聯(lián)作用
PEEPDM 1
EPR 0.4
IIR 0
3.1.3氧化物硫化體系
含鹵素橡膠主要硫化劑通常有氧化鋅/氧化鎂（5/4）、氧化鉛或四氧化三鉛（10-20耐水制品）
3.2橡膠填料
未加填料橡膠力學(xué)性能和工藝性能均較差無法使用
3.2.1作用
Ø補(bǔ)強(qiáng)性：拉伸強(qiáng)度撕裂強(qiáng)度耐磨性
Ø加工性能
Ø降低成本
3.2.2填料結(jié)構(gòu)
3.2.2.1粒徑
般來說粒徑越小強(qiáng)度越高
表 3 常用補(bǔ)強(qiáng)劑及填充劑粒徑范圍（mμ）
填料名稱 縮寫 料徑范圍
槽黑 23-30
高耐磨炭黑 HAF 26-35
半補(bǔ)強(qiáng)炭黑 SRF 60-130
氣相法白炭黑 水合二氧化硅 10-25
沉淀法白炭黑 10-40
氧化鋅 ZnO 100-500
輕質(zhì)碳酸鈣 CaCO3 1000-3000
超細(xì)碳酸鈣 白艷華 25-100
硬質(zhì)陶土 90% < 1000
普通滑石粉 TALC 5000-20000
3.2.2.2結(jié)構(gòu)
粒子形狀及內(nèi)部結(jié)構(gòu)（吸油值法DBP）般吸油值越大結(jié)構(gòu)性越強(qiáng)改善性能越明顯
3.2.2.3比表面積
粒子形狀（BET法CATB法）比表面積越大強(qiáng)度越高
3.2.2.4化學(xué)結(jié)構(gòu)
反應(yīng)性（PH值表示）炭黑表面羧基、白炭黑和普通淺色填料表面羥基等酸性填料常影響橡膠硫化因此需加入活性劑消除酸性
3.2.2.5填料處理方法
填料表面般親水性而聚合物憎水兩者相容性較差必須進(jìn)行表面處理
3.2.2.6表面活性劑
（1） 結(jié)構(gòu)：有機(jī)化合物具有對稱分子結(jié)構(gòu)由親水和疏水兩部分基團(tuán)組成
（2） 親水部分：-OH-COOH-NH2-NO2-SH
（3） 疏水部分：長鏈?zhǔn)健⒈江h(huán)式或烴類
3.2.2.7偶聯(lián)劑
（1） 分類：硅烷鈦酸酯、鋁酸酯、高分子偶聯(lián)劑等
（2） 結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：親水部分與表面活性劑相似疏水部分能與聚合物形成化學(xué)結(jié)合或物理纏結(jié)
（3） 對性能影響：低分子偶聯(lián)劑通常降低粘度同時提高力學(xué)性能；高分子偶聯(lián)劑則大幅度提高力學(xué)性能同時增加體系粘度由于分子之間作用力增強(qiáng)緣故
3.3軟化劑和增塑劑
3.3.1軟化劑作用
（1） 降低體系粘度增加流動性降低硫化橡膠硬度；
（2） 改善粘著性能；
（3） 有助于填料分散；
（4） 便于壓出和成型
3.3.2常見品種
（1） 操作油（軟化劑用量較大）：分子量300-600烴類或芳香烴類（機(jī)油鏈烷烴油芳香烴油石蠟油等）
（2） 極性酯類（非極性橡膠使用稱增塑劑其特點(diǎn)脆性溫度、且用量較少）：低分子酯類（DOPDBPDOS）和高分子酯類（己二酸乙二醇酯）
3.3.3選擇原則
（1） 熱力學(xué)（主要因素）：自由能ΔF=ΔH（熱焓） - TΔS（熵變）般混合過程自由度增加ΔS>0；ΔH > 0（吸熱）盡能小
（2） 溶度參數(shù)：用Hildebrand方程進(jìn)行判斷
δ1與δ2越接近ΔH越小
極性橡膠——極性軟化劑；非極性橡膠——非極性軟化劑
（3） 溶劑化作用（次要因素）：般認(rèn)橡膠雙鍵有定親核性增塑劑酯類有親電性通過親電-親核作用增加了兩者界面強(qiáng)度相容性增加過種親電-親核作用較弱因此般用量宜過大（5-10phr）NR與DBPNBR與芳烴油相容性SBR、BR與NR差異
（4） CR溶劑選擇原則
3.4橡膠防護(hù)體系
老化指切使橡膠性能劣化過程O2O3熱光疲勞力催化劑化學(xué)介質(zhì)等了考察些影響因素設(shè)計(jì)了許多試驗(yàn)方法
氧彈試驗(yàn) O2
熱氧老化試驗(yàn) O2熱
光老化試驗(yàn) 光（戶外室內(nèi)人造光）
臭氧老化試驗(yàn) O3
疲勞試驗(yàn) 力疲勞
DSC、TG 熱氧化O2空氣；熱降解N2
3.4.1分類
物理：遷移、隔絕氧作用
防 老 劑
化學(xué)：無污染型（酚類10101076；硫化二丙酸酯（DLTPDSTP）；亞磷酸酯168）；污染型（胺類RDDA）
防護(hù)體系 對苯二胺類（40104010NA）
抗臭氧劑
線形碳?xì)浠衔?粗晶蠟微晶蠟)
紫外線劑（橡膠常用、炭黑作用）
金屬離子鈍化劑
3.4.2反應(yīng)機(jī)理
（1） 鏈引發(fā)
E = 0
（2） 鏈增長
E = 4-9kcal/mol
E = 0kcal/mol
E = 30kcal/mol
而金屬粒子則催化ROOH分解
（3） 鏈終止
3.5配方設(shè)計(jì)與硫化橡膠物性關(guān)系
3.5.1拉伸強(qiáng)度
拉伸強(qiáng)度表征制品能夠抵抗拉伸破壞極限能力影響橡膠拉伸強(qiáng)度主要因素有：大分子鏈主價鍵、分子間力及高分子鏈柔性
拉伸強(qiáng)度與橡膠結(jié)構(gòu)關(guān)系
（1） 分子間作用力大極性和剛性基團(tuán)等；
（2） 分子量增大范德華力增大鏈段易滑動相當(dāng)于分子間形成了物理交聯(lián)點(diǎn)因此隨分子量增大拉伸強(qiáng)度增高定程度時達(dá)平衡；
（3） 分子微觀結(jié)構(gòu)順式和反式結(jié)構(gòu)影響；
（4） 結(jié)晶和取向
二 拉伸強(qiáng)度與硫化體系關(guān)系
（1） 交聯(lián)密度：有極大值
（2） 交聯(lián)鍵類型：隨交聯(lián)鍵能增加拉伸強(qiáng)度減??；多硫鍵具有較高拉伸強(qiáng)度因弱鍵應(yīng)力狀態(tài)下能起釋放應(yīng)力作用減輕應(yīng)力集程度使交聯(lián)網(wǎng)能均勻地承受較大應(yīng)力對于能產(chǎn)生結(jié)晶NR等交聯(lián)弱鍵早期斷裂還有利于主鏈定向結(jié)晶
三 拉伸強(qiáng)度與填料關(guān)系
大量試驗(yàn)表明：粒徑越小比表面積越大表面活性越大結(jié)構(gòu)性越高補(bǔ)強(qiáng)效越好同時隨填料用量增加有大值其大小受橡膠品種和填料類型影響
四 拉伸強(qiáng)度與軟化劑關(guān)系
軟化劑加入會損失拉伸強(qiáng)度且與軟化劑與橡膠相容性有關(guān)
3.5.2撕裂強(qiáng)度
橡膠撕裂由于材料裂紋或裂口受力時迅速擴(kuò)大而導(dǎo)致破壞現(xiàn)象般沿著分子鏈數(shù)目小即阻力小途徑發(fā)展主要與橡膠應(yīng)力-應(yīng)變曲線形狀和粘彈性有關(guān)與橡膠品種、硫化體系、軟化劑均有關(guān)系
百度：李秀權(quán)工作室 摘錄
知識庫標(biāo)簽：
|列兵
