橡膠制品基本常識

1、第一部分：橡膠基本常識橡膠是通過提取橡膠樹、橡膠草等植物的膠乳，加工后制成的具有彈性、絕緣性、不透水和空氣的材料。高彈性的高分子化合物。分為天然橡膠與合成橡膠二種。天然橡膠是從橡膠樹、橡膠草等植物中提取膠質(zhì)后加工制成；合成橡膠則由各種單體經(jīng)聚合反應(yīng)而得。橡膠制品廣泛應(yīng)用于工業(yè)或生活各方面。橡膠按原料分為天然橡膠和合成橡膠。按形態(tài)分為塊狀生膠、乳膠、液體橡膠和粉末橡膠。乳膠為橡膠的膠體狀水分散體；液體橡膠為橡膠的低聚物，未硫化前一般為粘稠的液體；粉末橡膠是將乳膠加工成粉末狀，以利配料和加工制作。20世紀(jì)60年代開發(fā)的熱塑性橡膠，無需化學(xué)硫化，而采用熱塑性塑料的加工方法成形。橡膠按使用又分為通用型

2、和特種型兩類。是絕緣體，不容易導(dǎo)電，但如果沾水或不同的溫度的話，有可能變成導(dǎo)體。導(dǎo)電是關(guān)于物質(zhì)內(nèi)部分子或離子的電子的傳導(dǎo)容易情況。一、橡膠制品的用途，不同橡膠制品的優(yōu)缺點(diǎn)介紹1、天然橡膠NR(NaturalRubber)由橡膠樹采集膠乳制成，是異戊二烯的聚合物.具有很好的耐磨性、很高的彈性、扯斷強(qiáng)度及伸長率。在空氣中易老化，遇熱變粘，在礦物油或汽油中易膨脹和溶解，耐堿但不耐強(qiáng)酸。優(yōu)點(diǎn)：彈性好，耐酸堿。缺點(diǎn)：不耐候，不耐油(可耐植物油)是制作膠帶、膠管、膠鞋的原料，并適用于制作減震零件、在汽車剎車油、乙醇等帶氫氧根的液體中使用的制品。2、丁苯膠SBR(StyreneButadieneCopoly

3、mer)丁二烯與苯乙烯之共聚合物，與天然膠比較，品質(zhì)均勻，異物少，具有更好耐磨性及耐老化性，但機(jī)械強(qiáng)度則較弱，可與天然膠摻合使用。優(yōu)點(diǎn):低成本的非抗油性材質(zhì)，良好的抗水性，硬度70以下具良好彈力，高硬度時具較差的壓縮性。缺點(diǎn)：不建議使用強(qiáng)酸、臭氧、油類、油酯和脂肪及大部份的碳?xì)浠衔镏小V泛用于輪胎業(yè)、鞋業(yè)、布業(yè)及輸送帶行業(yè)等。3、丁基橡膠IIR(ButylRubber)為異丁烯與少量異戊二烯聚合而成，因甲基的立體障礙分子的運(yùn)動比其他聚合物少，故氣體透過性較少，對熱、日光、臭氧之抵抗性大，電器絕緣性佳；對極性容劑抵抗大，一般使用溫度范圍為-54-110Co優(yōu)點(diǎn)：對大部份一般氣體具不滲透性，對

4、陽光及臭氣具良好的抵抗性可暴露于動物或植物油或是可氣化的化學(xué)物中。缺點(diǎn)：不建議與石油溶劑，膠煤油和芳?xì)渫瑫r使用用于汽車輪胎的內(nèi)胎、皮包、橡膠膏紙、窗框橡膠、蒸汽軟管、耐熱輸送帶等。4、氫化丁晴膠HNBR(HydrogenateNitrile)氫化丁晴膠為丁晴膠中經(jīng)由氫化后去除部份雙鏈，經(jīng)氫化后其耐溫性、耐候性比一般丁晴橡膠提高很多，耐油性與一般丁晴膠相近。一般使用溫度范圍為-25150Co優(yōu)點(diǎn)：較丁晴膠擁有較佳的抗磨性，具極佳的抗蝕、抗張、抗撕和壓縮性的特性。在臭氧等大氣狀況下具良好的抵抗性，一般適用于洗衣或洗碗的清洗劑中O缺點(diǎn)：不建議使用于醇類，酯類或是芳香族的溶液之中空調(diào)制冷業(yè)，廣泛用于環(huán)

5、保冷媒R134a系統(tǒng)中的密封件、汽車發(fā)動機(jī)系統(tǒng)密封件。5、乙丙膠EPDM(EthylenepropyleneRubber)由乙烯及丙烯共聚合而成,因此耐熱性、耐老化性、耐臭氧性、安定性均非常優(yōu)秀，但無法硫磺加硫。為解決此問題，在EP主鏈上導(dǎo)入少量有雙鏈之第三成份而可加硫即成EPDM,一般使用溫度為-50150Co對極性溶劑如醇、酮等抵抗性極佳。優(yōu)點(diǎn)：具良好抗候性及抗臭氧性，具極佳的抗水性及抗化字物，可使用醇類及酮類，耐高溫蒸氣，對氣體具良好的不滲透性。缺點(diǎn)：不建議用于食品用途或是暴露于芳香氫之中。高溫水蒸汽環(huán)境之密封件衛(wèi)浴設(shè)備密封件或零件。制動(剎車)系統(tǒng)中的橡膠零件。散熱器(汽車水箱)中的密

6、封件。6、丁晴膠NBR(NitrileRubber)由丙烯睛與丁二烯共聚合而成，丙烯睛含量由18%50%,丙烯睛含量越高，對石化油品碳?xì)淙剂嫌椭挚剐杂茫蜏匦阅軇t變差，一般使用溫度范圍為-25100Co丁晴膠為目前油封及O型圈最常用之橡膠之一。優(yōu)點(diǎn)：具良好的抗油，抗水，抗溶劑及抗高壓油的特性。具良好的壓縮性，抗磨及伸長力。缺點(diǎn)：不適合用于極性溶劑之中，例如酮類、臭氧、硝基烽，MEK和氯仿。用于制作燃油箱、潤滑油箱以及在石油系液壓油、汽油、水、硅油、二酯系潤滑油等流體介質(zhì)中使用的橡膠零件，特別是密封零件?？烧f是目前用途最廣、成本最低的橡膠密封件。7、氯丁膠CR(NeoprenePolych

7、loroprene)由氯丁烯單體聚合而成。硫化后的橡膠彈性耐磨性好，不怕陽光的直接照射，有特別好的耐候性能，不怕激烈的扭曲，不怕制冷劑，耐稀酸、耐硅酯系潤滑油，但不耐磷酸酯系液壓油。在低溫時易結(jié)晶、硬化，貯存穩(wěn)定性差，在苯胺點(diǎn)低的礦物油中膨脹量大。一般使用溫度范圍為-50-150Co優(yōu)點(diǎn)：彈性良好及具良好的壓縮變形，配方內(nèi)不含硫磺因此非常容易來制作。具抗動物及植物油的特性，不會因中性化學(xué)物，脂肪、油脂、多種油品，溶劑而影響物性，具防燃特性。缺點(diǎn)：不建議使用強(qiáng)酸、硝基烽、酯類、氯仿及酮類的化學(xué)物之中耐R12制冷劑的密封件，家電用品上的橡膠零件或密封件。適合用來制作各種直接接觸大氣、陽光、臭氧的零

8、件。適用于各種耐燃、耐化學(xué)腐蝕的橡膠品。二、橡膠老化及其因素1、橡膠老化介紹。橡膠及其制品在加工，貯存和使用過程中，由于受內(nèi)外因素的綜合作用而引起橡膠物理化學(xué)性質(zhì)和機(jī)械性能的逐步變壞，最后喪失使用價值，這種變化叫做橡膠老化。表面上表現(xiàn)為龜裂、發(fā)粘、硬化、軟化、粉化、變色、長霉等。2、橡膠老化的因素A）氧：氧在橡膠中同橡膠分子發(fā)生游離基鏈鎖反應(yīng)，分子鏈發(fā)生斷裂或過度交聯(lián)，引起橡膠性能的改變。氧化作用是橡膠老化的重要原因之一。B）臭氧：臭氧的化學(xué)活性比氧高得多，破壞性更大，它同樣是使分子鏈發(fā)生斷裂，但臭氧對橡膠的作用情況隨橡膠變形與否而不同。當(dāng)作用于變形的橡膠（主要是不飽和橡膠）時，由現(xiàn)與應(yīng)力作用

9、方向直的裂紋，即所謂“臭氧龜裂”作用于變形的橡膠時，僅表面生成氧化膜而不龜裂。C）熱：提高溫度可引起橡膠的熱裂解或熱交聯(lián)。但熱的基本作用還是活化作用。提高氧擴(kuò)散速度和活化氧化反應(yīng)，從而加速橡膠氧化反應(yīng)速度，這是普遍存在的一種老化現(xiàn)象熱氧老化。D）光：光波越短、能量越大。對橡膠起破壞作用的是能量較高的紫外線。紫外線除了能直接引起橡膠分子鏈的斷裂和交聯(lián)外，橡膠因吸收光能而產(chǎn)生游離基，引發(fā)并加速氧化鏈反應(yīng)過程。經(jīng)外線光起著加熱的作用。光作用其所長另一特點(diǎn)（與熱作用不同）是它主要在橡表面進(jìn)生。含膠率高的試樣，兩面會由現(xiàn)網(wǎng)狀裂紋，即所謂“光外層裂”。三、天然橡膠的成分天然橡膠是由膠乳制造的，膠乳中所含的

10、非橡膠成分有一部分就留在固體的天然橡膠中。一般天然橡膠中含橡膠燒92%-95%,而非橡膠烽占5%-8%o由于制法不同，產(chǎn)地不同乃至采膠季節(jié)不同，這些成分的比例可能有差異，但基本上都在范圍以內(nèi)。蛋白質(zhì)可以促進(jìn)橡膠的硫化，延緩老化。另一方面，蛋白質(zhì)有較強(qiáng)的吸水性，可引進(jìn)橡膠吸潮發(fā)霉、絕緣性下降，蛋白質(zhì)還有增加生熱性的缺點(diǎn)。丙酮抽生物是一些高級脂肪酸及固醇類物質(zhì)，其中有一些起天然防老劑和促進(jìn)劑作用，還有的能幫助粉狀配合劑在混煉過程中分散并對生膠起軟化的作用。灰分中主要含磷酸鎂和磷酸鈣等鹽類，有很少量的銅、鎰、鐵等金屬化合物，因?yàn)檫@些變價金屬離子能促進(jìn)橡膠老化，所以他們的含量應(yīng)控制。干膠中的水分不超過

11、1%,在加工過程中可以揮發(fā)，但水分含量過多時，不但會使生膠儲存過程中易發(fā)霉，而且還會影響橡膠的加工，如混煉時配合劑易結(jié)團(tuán)；壓延、壓由過程中易產(chǎn)生氣泡，硫化過程中產(chǎn)生氣泡或呈海綿狀等。四、橡膠制品的結(jié)構(gòu)組成線型結(jié)構(gòu)：未硫化橡膠的普遍結(jié)構(gòu)。由于分子量很大，無外力作用下，呈細(xì)團(tuán)狀。當(dāng)外力作用，撤除外力，細(xì)團(tuán)的糾纏度發(fā)生變化，分子鏈發(fā)生反彈，產(chǎn)生強(qiáng)烈的復(fù)原傾向，這便是橡膠高彈性的由來。支鏈結(jié)構(gòu)：橡膠大分子鏈的支鏈的聚集，形成凝膠。凝膠對橡膠的性能和加工都不利。在煉膠時，各種配合劑往往進(jìn)步了凝膠區(qū)，形成局部空白，形成不了補(bǔ)強(qiáng)和交聯(lián)，成為產(chǎn)品的薄弱部位。交聯(lián)結(jié)構(gòu)：線型分子通過一些原子或原子團(tuán)的架橋而彼此連

12、接起來，形成三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。隨著硫化歷程的進(jìn)行，這種結(jié)構(gòu)不斷加強(qiáng)。這樣，鏈段的自由活動能力下降，可塑性和伸長率下降，強(qiáng)度，彈性和硬度上升，壓縮永久變形和溶脹度下降。五、橡膠加工本過程包括塑煉、混煉、壓延或擠由、成型和硫化等基本工序，每個工序針對制品有不同的要求，分別配合以若干輔助操作。為了能將各種所需的配合劑加入橡膠中，生膠首先需經(jīng)過塑煉提高其塑性；然后通過混煉將炭黑及各種橡膠助劑與橡膠均勻混合成膠料；膠料經(jīng)過壓由制成一定形狀坯料；再使其與經(jīng)過壓延桂膠或涂膠的紡織材料（或與金屬材料）組合在一起成型為半成品；最后經(jīng)過硫化又將具有塑性的半成品制成高彈性的最終產(chǎn)品。對精度要求比較高的制品，油封、O型圈

13、、密封件等橡膠制品，還需要進(jìn)行修邊、去毛邊加工，可選用的方式有人工修邊、機(jī)械修邊和冷凍修邊。人工修邊：勞動強(qiáng)度大、效率低、合格率低。機(jī)械修邊：主要有沖切、砂輪磨邊和圓刀修邊，適用于對精度要求不高的特定制品。冷凍修邊：專用的冷凍修邊機(jī)設(shè)備，其原理是采用液氮（LN2）使成品的毛邊在低溫下變脆，使用特定的冷凍粒子（彈丸）去擊打毛邊，以迅速去除毛邊。冷凍修邊的效率高，成本低廉，適用制品廣泛，已成為主流的工藝標(biāo)準(zhǔn)。六、橡膠制品的基本特性1 .橡膠制品成型時，經(jīng)過大壓力壓制，其因彈性體所俱備之內(nèi)聚力無法消除，在成型離模時，往往產(chǎn)生極不穩(wěn)定的收縮（橡膠的收縮率，因膠種不同而有差異），必需經(jīng)過一段時間后，才能

14、和緩穩(wěn)定。所以，當(dāng)一橡膠制品設(shè)計(jì)之初，不論配方或模具，都需謹(jǐn)慎計(jì)算配合，若否，則容易產(chǎn)生制品尺寸不穩(wěn)定，造成制品品質(zhì)低落。2 .橡膠屬熱溶熱固性之彈性體，塑料則屬于熱溶冷固性。橡膠因硫化物種類主體不同，其成型固化的溫度范圍，亦有相當(dāng)?shù)牟罹?，甚至可因氣候改變，室?nèi)溫濕度所影響。因此橡膠制成品的生產(chǎn)條件，需隨時做適度的調(diào)整，若無，則可能產(chǎn)生制品品質(zhì)的差異。3、橡膠制品是由橡膠原料進(jìn)行密煉機(jī)煉膠后制成的混煉膠作原材料，在煉膠時根據(jù)所需橡膠制品的特性而設(shè)計(jì)配方，并且定下所需要的產(chǎn)品硬度。產(chǎn)品制作成型由橡膠平板硫化機(jī)進(jìn)行模壓成型。產(chǎn)品成型后最后進(jìn)行飛邊處理，把產(chǎn)品表面處理光滑無毛刺。第二部分：橡膠制品生

15、產(chǎn)過程專業(yè)術(shù)語介紹一、生產(chǎn)過程介紹1、配合。指為制備混煉膠而進(jìn)行的工藝過程。即按配方稱取規(guī)定品種和規(guī)定數(shù)量的生膠、配合劑的工藝過程。2、混煉。是生膠和各種配合劑混合，經(jīng)過翻煉達(dá)到均勻分散，然后再由片已至停放的全過程。3、壓延。將混煉膠在壓延設(shè)備上制成膠片或?qū)⒒鞜捘z與骨架材料制成膠布半成品的工藝過程。4、硫化。塑性橡膠轉(zhuǎn)化成彈性橡膠或硬質(zhì)膠的過程。5、成型。將配合橡膠或其他材料加工成具有產(chǎn)品所必要的尺寸、形狀的部件，然后再將它們按一定形狀進(jìn)行的組配；把配合橡膠做成要求的形狀，并放入模型進(jìn)行硫化。6、壓由。指膠料在壓由機(jī)螺桿的擠壓下，通過一定形狀的口型連續(xù)造型的工藝過程。7、編制。兩組紗或線（即經(jīng)

16、線與緯線）以一定角度斜向交織成織物的過程（編織材料有棉、合成纖維及鋼絲等）二、應(yīng)知應(yīng)會橡膠知識問答1、橡膠制品的基本工藝包括：塑煉、混煉、壓延、壓出、成型、硫化。2、通用合成橡膠：凡是性能與天然橡膠相近，物理機(jī)械性能和加工性能較好，能廣泛應(yīng)用于輪胎和其他一般橡膠制品的稱為通用合成橡膠。3、橡膠的溶脹：橡膠在溶劑中介質(zhì)中容積膨脹的現(xiàn)象叫做橡膠的溶脹。4、橡膠塑煉的目的：一是使生膠軟化，增加可塑性，便于加工；二是對炭黑等粉狀配合劑有潤濕作用，使之易于分散在膠料之中，縮短混煉時間，提高混煉效果；三是增加了制品的柔軟性和耐寒性；四是增進(jìn)膠料的自粘性和粘性。5、壓延效應(yīng)：壓延后的膠片容易由現(xiàn)一種縱、橫方

17、向物理機(jī)械能差異的現(xiàn)象，即在縱向的扯斷強(qiáng)度大，伸長率小,收縮率大，而在橫方向的扯度強(qiáng)度小、伸長率大、收縮率小。壓延膠料在物理機(jī)械性能上的這種各向異性現(xiàn)象叫做壓延效應(yīng)。6、壓由適用于哪些產(chǎn)品：壓由是膠料在螺桿擠壓作用下，通過口型連續(xù)造型的工藝過程。廣泛應(yīng)用于壓由胎面、內(nèi)胎、膠管等各種斷面形狀復(fù)雜或空心、實(shí)心的半成品，并用于包膠操作。7、橡膠制品硫化時施加壓力的目的：一是防止制品在硫化過程中產(chǎn)生氣泡，提高膠料的致密性。二是使膠料易于流動和充滿模型。三是提高膠料與布層的附著力。四是有助于提高硫化膠的物理機(jī)械性能。8、涂膠操作常見質(zhì)量問題有哪些，什么原因？一是涂膠層厚度不符合規(guī)定要求或厚薄不均勻，主要由于刮刀壓力不適當(dāng)或工作輻上積膠量不適當(dāng)所致。二是布面由現(xiàn)污點(diǎn)，由于機(jī)油玷污或外來雜質(zhì)造成。三是膠漿透過布面，主要是由于刮布壓力太大，或膠漿太稀。四是膠布由現(xiàn)皺紋，由于纏卷不正造成，五是由現(xiàn)氣泡，主要是由于布料水分太多或干燥不充分。9、維修壓力容器時應(yīng)注