橡膠成型技術(shù)-塑煉

1、本章主要講解橡膠塑煉加工的本章主要講解橡膠塑煉加工的有關(guān)知識(shí)，要求大家掌握塑煉有關(guān)知識(shí)，要求大家掌握塑煉的概念，了解塑煉的原理及影的概念，了解塑煉的原理及影響因素，掌握塑煉方法、特性、響因素，掌握塑煉方法、特性、工藝條件，理解塑煉常見質(zhì)量工藝條件，理解塑煉常見質(zhì)量問題解決方法，理解生膠的加問題解決方法，理解生膠的加工處理工處理生膠塑煉的意義A可塑性測(cè)試方法B塑煉機(jī)理C塑煉工藝方法D常用橡膠塑煉特性E質(zhì)量問題及改進(jìn)F目 錄生膠塑煉的意義生膠塑煉的意義&可塑性測(cè)試方法可塑性測(cè)試方法why生膠為什么要進(jìn)行塑煉？生膠為什么要進(jìn)行塑煉？什么是塑煉？什么是塑煉？什么是塑煉膠？什么是塑煉膠？塑煉的目的是什么

2、？塑煉的目的是什么？塑煉結(jié)果怎樣測(cè)試？塑煉結(jié)果怎樣測(cè)試？生膠塑煉的意義高彈體操作塑煉加工變形塑煉膠高彈性是橡膠最寶貴的性能機(jī)械加工、熱處理、化學(xué)助劑借助機(jī)械功或熱能使橡膠軟化為具有一定可塑性的均勻物的工藝過程高彈性卻給加工工藝帶來極大的困難。因?yàn)樵诩庸み^程中所是假的機(jī)械功會(huì)無效地消耗在橡膠的可逆變形上。使橡膠有強(qiáng)韌的高彈態(tài)變?yōu)槿彳浂阌诩庸さ乃苄誀顟B(tài)經(jīng)塑煉而得到的具有一定可塑性的生膠A使生膠的可塑性增大，利于混煉時(shí)配合劑的混入和均勻分散B改善膠料流動(dòng)性，便于壓出、壓延操作，使膠胚形狀和尺寸穩(wěn)定C增大膠料黏著性，方便成型操作D提高膠料在溶劑中的溶解性，便于制造膠漿，使之易于滲入纖維孔眼，增加附著

3、力E改善膠料的沖模性，使模型制品的花紋飽滿 生膠塑煉是橡膠制品生產(chǎn)的基本工藝之一，是其他工藝過程的基礎(chǔ)，其目的是使生膠獲得適宜的可塑性，以滿足加工過程的需要?；鞜挄r(shí)顆粒極小的物質(zhì)反而分散不均勻01壓延時(shí)膠料易粘輥或粘墊布02壓出時(shí)膠胚挺性差、易變形03成型時(shí)膠料變形大04硫化時(shí)流失膠較多05BUT：生膠可塑性也不能過大生膠的可塑性并非越大越好，而是在滿足工藝加工要求的前提下，以具有最小的可塑性為佳。生產(chǎn)上通過控制生膠和半成品的可塑性來保證橡膠加工工藝的順利進(jìn)行和產(chǎn)品質(zhì)量由于各種橡膠制品（部件）使用性能不同，膠料種類很多，對(duì)生膠的可塑性要求也不一樣。見P15表2-1產(chǎn)品機(jī)械性能好耐老化性能下架0

4、6大多數(shù)合成橡膠和某些天然橡膠品種在制造過程中控制了生膠的初始可塑度，一般門尼粘度60以下可不進(jìn)行塑煉而直接混煉，除非有特別的要求，可以進(jìn)一步提高可塑度特別說明特別說明可塑性測(cè)試方法測(cè)試方法01門尼黏度法02壓出法03壓縮法威廉氏（Williams）法華萊氏（Wallace）法壓縮法威廉氏華萊氏u在定溫、定負(fù)荷下，用試樣經(jīng)過一定時(shí)間的高度變化來評(píng)定可塑度圓柱狀試樣：=16mm，h=10mm，T=701C，預(yù)熱3min，在次溫度下于兩平行板間加5kg負(fù)荷，壓縮3min后除去負(fù)荷，取出試樣，室溫恢復(fù)3min，根據(jù)試樣高度的壓縮變形量及除掉負(fù)荷后的變形恢復(fù)量來計(jì)算試樣的可塑度。數(shù)值越大表示可塑性越大

5、。u 以定溫、定負(fù)荷、定時(shí)間下塑煉膠試樣厚度的變化來表示可塑性。測(cè)定時(shí)將厚約3mm的膠片沖裁出直徑約13mm、體積恒定為0.40.04cm3的試樣后，放至測(cè)試儀內(nèi)，試驗(yàn)溫度為1001C。然后迅速閉合壓盤，將試樣預(yù)壓至1mm，進(jìn)行預(yù)熱15s后，施加10kg負(fù)荷，至第二個(gè)15s，測(cè)厚計(jì)指示讀書即為塑煉膠的可塑度。規(guī)定0.01mm表示1個(gè)可塑度單位，若測(cè)厚儀測(cè)出試樣厚度為0.46mm，即華萊氏可塑度為46。華萊氏數(shù)值越大，表示可塑性越小。0201hhPhhp:試樣可塑度； h0：試樣原高，mmh1:、壓縮3min后高度； h2：恢復(fù)3min后高度 門尼粘度法是用門尼粘度計(jì)來測(cè)試橡膠的可塑性的。依據(jù)試

6、樣在一定溫度、時(shí)間和壓力下，在活動(dòng)面（轉(zhuǎn)子）和固定面（上下模腔）之間變形時(shí)受到的扭力來確定橡膠的可塑性。測(cè)量結(jié)果以門尼粘度表示。門尼粘度值因測(cè)試條件不同而不同，所以結(jié)果要標(biāo)注測(cè)試條件。通常用ML1+4100表示，其中M表示門尼，L1+4100表示用大轉(zhuǎn)子（=38.1mm）在100下預(yù)熱1min，轉(zhuǎn)動(dòng)4min時(shí)所測(cè)得的扭力值。門尼粘度測(cè)試范圍在0200，數(shù)值越大表示粘度越大，可塑性越小。門尼粘度反映膠料在特定條件下的粘度，可直接作為膠料流變性質(zhì)的指標(biāo)，但因測(cè)量時(shí)速度較慢，切變速率較小，所以只能反映膠料在地切變速率下的流變性質(zhì)。門尼（Mooney）粘度法塑煉機(jī)理機(jī)械力作用氧的作用溫度的作用化學(xué)塑解

7、劑的作用靜電的作用Discuss高分子彈性體的高彈性來源AQuestion塑煉本質(zhì)(分子量是如何變化的？)B塑煉機(jī)理橡膠塑煉時(shí)，分子鏈斷裂的概率與作用于橡膠分子鏈上的機(jī)械功成正比，與膠料溫度成反比。橡膠置于煉膠機(jī)中塑煉時(shí)，會(huì)受到煉膠機(jī)輥筒間的剪切力作用，分子鏈會(huì)被拉直，并使長(zhǎng)鏈分子鏈在中間部位發(fā)生斷裂。機(jī)械斷鏈一般只對(duì)一定長(zhǎng)度的橡膠分子鏈有效，一般分子量10萬的NR和IRCRSBR、BR、IIRNBR分子量較高，分子鏈易被扯斷誘導(dǎo)效應(yīng)和共軛效應(yīng)活化了-次甲基位上的氫原子，使天然橡膠容易進(jìn)行氧化反應(yīng)，且生成的氫過氧化物，主要呈降解反應(yīng)大分子自由基穩(wěn)定性較高，不易產(chǎn)生再結(jié)合，機(jī)械塑煉效果好甲基對(duì)雙

8、鍵的誘導(dǎo)效應(yīng)和共軛效應(yīng)的加和作用，使分子主鏈中鏈節(jié)間的結(jié)合鍵能較低合成橡膠塑煉特性A分子鏈較短CB不易形成結(jié)晶D在高溫氧化時(shí)更易產(chǎn)生交聯(lián)形成凝膠此外，合成橡膠中的防老劑，會(huì)對(duì)塑煉時(shí)加入的化學(xué)塑解劑起抑制作用，降低塑煉效果。生產(chǎn)上，為克服合成橡膠在塑煉加工中的困難，通常已在合成階段通過控制聚合度等方法，制成具有較低門尼黏度的生膠，無須塑煉加工，只有硬丁腈橡膠等高門尼黏度的合成橡膠才需進(jìn)行塑煉加工。開煉機(jī)塑煉開煉機(jī)塑煉通常采用低溫(4050)薄通(輥距0.51mm)塑煉法和分段塑煉法效果最好。密煉機(jī)塑煉密煉機(jī)塑煉溫度宜在155以下，時(shí)間約在13min左右；塑煉時(shí)間增加，可塑性隨之增大，但不要過煉，

9、否則可塑性變得過高而使物理機(jī)械性能下降。天然橡膠是生膠塑煉的主要膠種，用開煉機(jī)和密煉機(jī)進(jìn)行塑煉均能獲得良好效果天然橡膠塑煉后，為使橡膠分子鏈得到松弛和可塑性均勻，需停放一定時(shí)間(48h)，才能供下道工序使用開煉機(jī)塑煉開煉機(jī)塑煉薄通法比較有效，輥距越小，塑煉效果越好；通常輥距為0.51mm，輥溫為3045密煉機(jī)塑煉密煉機(jī)塑煉嚴(yán)格控制塑煉溫度和時(shí)間，溫度過高或時(shí)間過長(zhǎng)，都易生成凝膠，使塑煉效果降低；溫度以137139為宜，不應(yīng)超過140。軟丁苯橡膠的初始門尼黏度在4060之間，能滿足加工要求，一般無需塑煉；適當(dāng)塑煉可改善壓延、壓出等工藝性能開煉機(jī)塑煉開煉機(jī)塑煉順丁橡膠分子量分布較窄，分子鏈很柔順，

10、低溫塑煉對(duì)順丁橡膠的可塑性影響很??；適當(dāng)塑煉（薄通塑煉，輥溫40左右，輥距1mm以下），使其質(zhì)地均勻，可提高硫化膠的物理機(jī)械性能密煉機(jī)塑煉密煉機(jī)塑煉高溫塑煉，可使順丁橡膠的黏度顯著下降；高、中順式聚丁二烯橡膠，凝膠生成量極小；(排膠溫度160190，時(shí)間810min)低順式聚丁二烯橡膠的凝膠生成量較大，防止措施是使用胺類防老劑，效果良好常用的順丁橡膠門尼黏度較低，一般不必塑煉；對(duì)某些門尼粘度值高的順丁橡膠，則仍需塑煉開煉機(jī)塑煉密煉機(jī)塑煉國產(chǎn)硫黃調(diào)節(jié)型和非硫調(diào)節(jié)型氯丁橡膠的初始門尼黏度都較低，一般能滿足加工工藝要求，可不進(jìn)行塑煉；但是，由于氯丁橡膠在貯存期內(nèi)（尤其超過半年），可塑性嚴(yán)重下降，因此

11、仍需塑煉，以獲得所需要的可塑性。薄通法對(duì)G型效果顯著，塑煉溫度3040；薄通塑煉對(duì)W型效果不大，塑煉溫度為4045，故短時(shí)間塑煉（一般為46min）后即可進(jìn)行混煉。開煉機(jī)塑煉要嚴(yán)格控制溫度，排膠溫度不高于85；密煉機(jī)塑煉混煉困難、配合劑分散不均，流動(dòng)性差不易壓延和壓出操作、半成品收縮率大，粘著性差，缺膠或花紋不飽滿，海綿制品起發(fā)率低，膠料焦燒傾向增大等。塑煉不足半成品變形大，硫化速度慢，硫化膠機(jī)械強(qiáng)度低、永久變形大、耐磨耗和耐老化性能下降。塑煉過度可塑度過低塑煉時(shí)間短；塑煉時(shí)間短；輥距大；輥距大；塑煉塑煉溫度過高；化學(xué)塑解劑未加溫度過高；化學(xué)塑解劑未加可塑度過高塑煉時(shí)間過長(zhǎng)；生膠初始黏度塑煉時(shí)間過長(zhǎng)；生膠初始黏度過低；化學(xué)塑解劑過多過低；化學(xué)塑解劑過多可塑度不均勻裝膠容量過大；翻煉不均勻；裝膠容量過大；翻煉不均勻；化學(xué)塑解劑分散不均勻化學(xué)塑解劑分散不均勻可塑度過低塑煉時(shí)間短；塑煉時(shí)間短；上頂栓壓力不夠；上頂栓壓力不夠；塑煉溫度過低；化學(xué)塑解劑未塑煉溫度過低；化學(xué)塑解劑未加或量不足加或量不足可塑度過高塑煉時(shí)間過長(zhǎng)；塑煉溫度過高；塑煉時(shí)間過長(zhǎng)；塑煉溫度過高；化學(xué)塑解劑過多化學(xué)塑解劑過多可塑度不均勻裝膠容量過大；裝膠容量過大；塑煉時(shí)間短；塑煉時(shí)間短；化化學(xué)塑解劑分散不均勻；學(xué)塑解劑分散不均勻；壓片機(jī)上冷卻壓片機(jī)上冷卻搗合時(shí)間不足搗合時(shí)間不足生膠塑煉的意義