橡膠工藝流程開始
1 綜述
橡膠制品的主要原料是生膠高效、各種配合劑、以及作為骨架材料的纖維和金屬材料提高,橡膠制品的基本生產工藝過程包括塑煉機構、混煉、壓延交流、壓出基礎、成型提供堅實支撐、硫化6個基本工序。
橡膠的加工工藝過程主要是解決塑性和彈性矛盾的過程經過,通過各種加工手段,使得彈性的橡膠變成具有塑性的塑煉膠力度,在加入各種配合劑制成半成品明確了方向,然后通過硫化是具有塑性的半成品又變成彈性高、物理機械性能好的橡膠制品勇探新路。
2 橡膠加工工藝
2.1塑煉工藝
生膠塑煉是通過機械應力單產提升、熱、氧或加入某些化學試劑等方法試驗,使生膠由強韌的彈性狀態(tài)轉變?yōu)槿彳泟趧泳?、便于加工的塑性狀態(tài)的過程。
生膠塑煉的目的是降低它的彈性製度保障,增加可塑性預下達,并獲得適當?shù)牧鲃有裕詽M足混煉統籌推進、壓延方案、壓出、成型了解情況、硫化以及膠漿制造深入、海綿膠制造等各種加工工藝過程的要求。
掌握好適當?shù)乃軣捒伤芏韧晟坪?,對橡膠制品的加工和成品質量是至關重要的大面積。在滿足加工工藝要求的前提下應盡可能降低可塑度。隨著恒粘度橡膠問題分析、低粘度橡膠的出現(xiàn)培養,有的橡膠已經不需要塑煉而直接進行混煉。
在橡膠工業(yè)中更加完善,常用的塑煉方法有機械塑煉法和化學塑煉法推動。機械塑煉法所用的主要設備是開放式煉膠機、密閉式煉膠機和螺桿塑煉機資源配置⌒畔?;瘜W塑煉法是在機械塑煉過程中加入化學藥品來提高塑煉效果的方法。
開煉機塑煉時溫度一般在80℃以下大力發展,屬于低溫機械混煉方法豐富內涵。密煉機和螺桿混煉機的排膠溫度在120℃以上,甚至高達160-180℃產能提升,屬于高溫機械混煉適應性。
生膠在混煉之前需要預先經過烘膠節點、切膠、選膠和破膠等處理才能塑煉落地生根。
幾種膠的塑煉特性:
天然橡膠用開煉機塑煉時的特點,輥筒溫度為30-40℃,時間約為15-20min有效保障;采用密煉機塑煉當溫度達到120℃以上時大數據,時間約為3-5min。
丁苯橡膠的門尼粘度多在35-60之間講實踐,因此數字技術,丁苯橡膠也可不用塑煉,但是經過塑煉后可以提高配合機的分散性順丁橡膠具有冷流性市場開拓,缺乏塑煉效果措施。順丁膠的門尼粘度較低,可不用塑煉要落實好。
氯丁橡膠得塑性大緊密相關,塑煉前可薄通3-5次,薄通溫度在30-40℃先進技術。
乙丙橡膠的分子主鏈是飽和結構的可能性,塑煉難以引起分子的裂解,因此要選擇門尼粘度低的品種而不用塑煉服務為一體。
丁腈橡膠可塑度小問題,韌性大,塑煉時生熱大全會精神。開煉時要采用低溫40℃以下系統穩定性、小輥距、低容量以及分段塑煉集中展示,這樣可以收到較好的效果實力增強。
2.2混煉工藝
混煉是 指在煉膠機上將各種配合劑均勻的混到生膠種的過程√剿鲃撔?;鞜挼馁|量是對膠料的進一步加工和成品的質量有著決定性的影響帶來全新智能,即使配方很好的膠料,如果混煉不好新產品,也就會出現(xiàn)配合劑分散不均去完善,膠料可塑度過高或過低,易焦燒長遠所需、噴霜等求索,使壓延、壓出規模、涂膠和硫化等工藝不能正常進行穩定發展,而且還會導致制品性能下降基石之一。
混煉方法通常分為開煉機混煉和密煉機混煉兩種。這兩種方法都是間歇式混煉增持能力,這是目前廣泛的方法共同努力。
開煉機的混合過程分為三個階段,即包輥(加入生膠的軟化階段)追求卓越、吃粉(加入粉劑的混合階段)和翻煉(吃粉后使生膠和配合劑均達到均勻分散的階段)逐漸完善。
開煉機混膠依膠料種類、用途覆蓋、性能要求不同異常狀況,工藝條件也不同研究「咝?;鞜捴幸⒁饧幽z量、加料順序競爭激烈、輥距持續創新、輥溫、混煉時間空白區、輥筒的轉速和速比等各種因素協調機製。既不能混煉不足,又不能過煉形勢。
密煉機混煉分為三個階段實踐者,即濕潤、分散和涅煉約定管轄、密煉機混煉石在高溫加壓下進行的數據。操作方法一般分為一段混煉法和兩段混煉法。
一段混 煉法是指經密煉機一次完成混煉發揮,然后壓片得混煉膠的方法顯著。他適用于全天然橡膠或摻有合成橡膠不超過50%的膠料,在一段混煉操作中開放以來,常采用分批逐步加料 法占,為使膠料不至于劇烈升高,一般采用慢速密煉機提供了有力支撐,也可以采用雙速密煉機激發創作,加入硫磺時的溫度必須低于100℃。其加料順序為生膠—小料—補強劑—填充劑— 油類軟化劑—排料—冷卻—加硫磺及超促進劑進一步意見。
兩段混 煉法是指兩次通過密煉機混煉壓片制成混煉膠的方法提升。這種方法適用于合成橡膠含量超過50%得膠料,可以避免一段混煉法過程中混煉時間長的必然要求、膠料溫度高的缺 點研究成果。第一階段混煉與一段混煉法一樣取得了一定進展,只是不加硫化和活性大的促進劑,一段混煉完后下片冷卻大面積,停放一定的時間積極參與,然后再進行第二段混煉∨囵B;鞜捑鶆蚝笈帕系綁浩?機上再加硫化劑交流研討,翻煉后下片。分段混煉法每次煉膠時間較短形式,混煉溫度較低建設應用,配合劑分散更均勻,膠料質量高左右。
2.3壓延工藝
壓延是將混煉膠在壓延機上制成膠片或與骨架材料制成膠布半成品的工藝過程背景下,它包括壓片、貼合可靠保障、壓型和紡織物掛膠等作業(yè)自然條件。
壓延工 藝的主要設備是壓延機,壓延機一般由工作輥筒開展、機架互動互補、機座、傳動裝置意向、調速和調距裝置意料之外、輥筒加熱和冷卻裝置、潤滑系統(tǒng)和緊急停車裝置形式。壓延機的種類很多置之不顧, 工作輥筒有兩個、三個進一步提升、四個不等空間廣闊,排列形式兩輥有立式和臥式;三輥有直立式改革創新、Γ型和三角形知識和技能;四輥有Γ型、L型新模式、Z型和S型等多種實現。按工藝用途來分主要有壓 片壓延機(用于壓延膠片或紡織物貼膠,大多數(shù)三輥或四輥組織了,各輥塑度不同)服務體系、擦膠壓延機(用于紡織物的擦膠,三輥搶抓機遇,各輥有一定得速比分析,中輥速度大表示。借助速比 擦入紡織物中)、通用壓延機(又稱萬能壓延機非常激烈,兼有壓片和擦膠功能競爭力所在、三輥或四輥,可調速比)領域、壓型壓延機發展需要、貼合壓延機和鋼絲壓延機。
壓延過程一般包括以下工序:混煉膠的預熱和供膠管理;紡織物的導開和干燥(有時還有浸膠)膠料在四輥或三輥壓延機上的壓片或在紡織物上掛膠依機壓延半成品的冷卻顯示、卷取、截斷效率和安、放置等設計能力。
在進行壓延前,需要對膠料和紡織物進行預加工範圍,膠料進入壓延機之前求得平衡,需要先將其在熱煉機上翻煉紮實做,這一工藝為熱煉或稱預熱空間廣闊,其目的是提高膠料的混煉均勻性,進一步 增加可塑性提供深度撮合服務,提高溫度服務品質,增大可塑性。為了提高膠料和紡織物的粘合性能組成部分,保證壓延質量影響,需要對織物進行烘干,含水率控制在1-2%的過程中,含水量低發展契機,織物變硬,壓 延中易損壞促進進步,含水量高發力,粘附力差。
幾種常見的橡膠的壓延性能 天然橡膠熱塑形大迎來新的篇章,收縮率小共創美好,壓延容易,易粘附熱輥薄弱點,應控制各輥溫差覆蓋範圍,以便膠片順利轉移;丁苯橡膠熱塑性小積極性,收縮率大奮勇向前,因此用于壓延的膠料要充分塑煉不斷豐富。由 于丁苯橡膠對壓延的熱敏性很顯著,壓延溫度應低于天然橡膠規劃,各輥溫差有高到低使用;氯丁橡膠在75-95℃易粘輥,難于壓延發行速度,應使用低溫法或高溫法更加堅強,壓延要迅 速冷卻,摻有石蠟性能、硬酯酸可以減少粘輥現(xiàn)象初步建立;乙丙橡膠壓延性能良好,可以在廣泛的溫度范圍內連續(xù)操作供給,溫度過低時膠料收縮性大的方法,易產生氣泡;丁腈橡膠熱塑 性小進行探討,收縮性大落到實處,在膠料種加入填充劑或軟化劑可減少收縮率,當填充劑重量占生膠重量的50%以上時最新,才能得到表面光滑的膠片技術創新,丁腈橡膠粘性小易粘冷輥。
2.4壓出工藝
壓出工藝是通過壓出機機筒筒壁和螺桿件的作用重要作用,使膠料達到擠壓和初步造型的目的持續向好,壓出工藝也成為擠出工藝。
壓出工藝的主要設備是壓出機充足。
幾種橡 膠的壓出特性:天然橡膠壓出速度快進展情況,半成品收縮率小。機身溫度50-60℃綠色化發展,機頭70-80℃至關重要,口型80-90℃;丁苯橡膠壓出速度慢用上了,壓縮變形大提升行動,表面 粗糙,機身溫度50-70℃可靠保障,機頭溫度70-80℃自然條件,口型溫度100-105℃;氯丁橡膠壓出前不用充分熱煉開展,機身溫度50℃互動互補,機頭℃,口型70℃;乙丙 橡膠壓出速度快深入實施、收縮率小至關重要,機身溫度60-70℃,機頭溫度80-130℃效果,口型90-140℃有所應。丁腈橡膠壓出性能差,壓出時應充分熱煉合作關系。機身溫度50- 60℃著力提升,機頭溫度70-80℃。
2.5注射工藝
橡膠注射成型工藝是一種把膠料直接從機筒注入模性硫化的生產方法傳遞。包括喂料融合、塑化、注射相關性、保壓完成的事情、硫化、出模等幾個過程穩定。注射硫化的最大特點是內層和外層得膠料溫度比較均勻一致改造層面,硫化速度快,可加工大多數(shù)模壓制品優勢與挑戰。
橡膠注射成型的設備是橡膠注射成型硫化機經驗分享。
2.6壓鑄工藝
壓鑄法又稱為傳遞模法或移模法。這種方法是將膠料裝在壓鑄機的塞筒內創造,在加壓下降膠料鑄入模腔硫化不難發現。與注射成型法相似貢獻法治。如骨架油封等用此法生產溢邊少設備製造,產品質量好。
2.7硫化工藝
早先攻堅克難, 天然橡膠的主要用途只是做擦字橡皮管理;后來才用于制造小橡膠管。直到1823年雙向互動,英國化學家麥金托什才發(fā)明將橡膠溶解在煤焦油中然后涂在布上做成防水布效率和安,可 以用來制造雨衣和雨靴。但是品牌,這種雨衣和雨靴一到夏天就熔化深入開展,一到冬天便變得又硬又脆。為了克服這一缺點應用,當時許多人都在想辦法建議。美國發(fā)明家查理?古德伊 爾也在進行橡膠改性的試驗相貫通,他把天然橡膠和硫黃放在一起加熱不斷發展,希望能獲得一種一年四季在所有溫度下都保持干燥且富有彈性的物質積極影響。直到1839年2月他才獲 得成功。一天他把橡膠緊密協作、硫黃和松節(jié)油混溶在一起倒入鍋中(硫黃僅是用來染色的)越來越重要,不小心鍋中的混合物濺到了灼熱的火爐上。令他吃驚的是發揮重要作用,混合物落入火中后 并未熔化醒悟,而是保持原樣被燒焦了,爐中殘留的未充分燒焦的混合物則富有彈性高質量。他把濺上去的東西從爐子上剝了下來能運用,這才發(fā)現(xiàn)他已經制備了他想要的有彈性的橡 膠。經過不斷改進智能設備,他終于在1844年發(fā)明了橡膠硫化技術不可缺少。
在橡膠制品生產過程中,硫化是最后一道加工工序特點。硫化是膠料在一定條件下積極回應,橡膠大分子由線型結構轉變?yōu)榫W(wǎng)狀結構的交聯(lián)過程。硫化方法有冷硫化又進了一步、室溫硫化和熱硫化三種多種場景。大多數(shù)橡膠制品采用熱硫化。熱硫化的設備有硫化罐規劃、平板硫化機等擴大公共數據。
2.8其他生產工藝
橡膠制品的生產工藝還有浸漬法、涂刮法帶動擴大、噴涂法核心技術體系、蕉塑法等。
3橡膠配方設計
3.1橡膠的硫化(交聯(lián))
交聯(lián)是橡膠高彈性的基礎持續發展,其特點是在一個橡膠分子鏈上僅形成少數(shù)幾處交聯(lián)點必然趨勢,因此不會影響橡膠分子鏈段的運動。
橡膠的硫化體系較多擴大,常見的有:硫黃硫化體系發展的關鍵、過氧化物硫化體系、樹脂硫化體系規模設備、氧化物硫化體系等3.1.1硫黃硫化體系
主要適應于二烯類橡膠真諦所在,其硫化活性點是在雙鍵旁邊的α氫原子。
組成:
硫黃
活性劑:氧化鋅競爭力,硬脂酸
促進劑:噻唑類(DM充分,M),次磺酰胺類(CZ,NOBS)優化服務策略,秋蘭姆類(TETD關規定,TMTM,TMTD)兩個角度入手,胍(D)
硫化體系 硫黃/促進劑(S/A)比 交聯(lián)鍵組成 性能特點普通硫黃硫化體系 >1 以多硫鍵為主 動態(tài)疲勞性能好建強保護;老化性能差半有效硫黃硫化體系(Semi-EV) ≈1 以單硫鍵和雙硫鍵為主 老化性能好;壓縮變形猩a效率∈姑熑?;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-自由基機理
1 常見的過氧化物有:DCP(二枯基過氧化物)、BPO使用、DCBP合規意識、雙2,52 助交聯(lián)劑:抑制聚合難自由基無用的副反應有效性。如TAIC創新內容,TAC,HVA-23 過氧化物硫化橡膠性能特點:老化性能好廣泛關註,壓縮變形小善於監督,制品透明性好。
3.1.3氧化物硫化體系
這是含鹵素橡膠的主要硫化劑就能壓製。通常有氧化鋅/氧化鎂(5/4)更合理、氧化鉛或四氧化三鉛(10-20,耐水制品)3.2橡膠的填料
未加填料的橡膠更優美,力學性能和工藝性能均較差各方面,無法使用。
3.2.1作用
補強性:拉伸強度成效與經驗,撕裂強度適應性,耐磨性
加工性能
降低成本
3.2.2填料的結構
3.2.2.1粒徑
一般來說,粒徑越小結構,強度越高重要的作用。
表 3 常用補強劑及填充劑的粒徑范圍(mμ)
填料名稱 縮寫 料徑范圍
槽黑 23-30
高耐磨炭黑 HAF 26-35
半補強炭黑 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
超細碳酸鈣 白艷華 25-100
硬質陶土 90% < 1000
3.2.2.2結構
粒子形狀及內部結構(吸油值法,DBP)規模最大。一般吸油值越大,結構性越強統籌,改善性能越明顯最深厚的底氣。
3.2.2.3比表面積
粒子形狀(BET法,CATB法)振奮起來。比表面積越大品質,強度越高。
3.2.2.4化學結構
反應性(PH值表示)。如炭黑表面的羧基解決問題、白炭黑和普通淺色填料表面的羥基等系列,酸性填料常影響橡膠的硫化,因此需加入活性劑相互配合,消除酸性慢體驗。
3.2.2.5填料的處理方法
填料表面一般為親水性的,而聚合物是憎水的智能化,兩者相容性較差科技實力,必須進行表面處理。
3.2.2.6表面活性劑
(1) 結構:有機化合物建設,具有不對稱的分子結構在此基礎上,由親水和疏水兩部分基團組成。
(2) 親水部分:-OH前來體驗,-COOH自主研發,-NH2,-NO2更加廣闊,-SH(3) 疏水部分:長鏈式品率、苯環(huán)式或烴類
3.2.2.7偶聯(lián)劑
(1) 分類:硅烷,鈦酸酯不斷發展、鋁酸酯積極影響、高分子偶聯(lián)劑等(2) 結構特點:親水部分與表面活性劑相似,但疏水部分能與聚合物形成化學結合或物理纏結緊密協作。
(3) 對性能的影響:低分子偶聯(lián)劑通常在降低粘度的同時越來越重要,提高力學性能;高分子偶聯(lián)劑則在大幅度提高力學性能的同時規模,增加體系的粘度近年來,這是由于分子之間作用力增強的緣故。
3.3軟化劑和增塑劑
3.3.1軟化劑的作用
(1) 降低體系的粘度發展目標奮鬥,增加流動性技術先進,降低硫化橡膠的硬度;(2) 改善粘著性能延伸;
(3) 有助于填料的分散認為;
(4) 便于壓出和成型。
3.3.2常見品種
(1) 操作油(軟化劑新趨勢,用量較大):分子量300-600的烴類或芳香烴類(如機油反應能力,鏈烷烴油,芳香烴油學習,石蠟油等)(2) 極性的酯類(在非極性橡膠中使用結構重塑,稱為增塑劑聽得懂,其特點為脆性溫度、且用量較少):低分子酯類(DOP高質量發展,DBP全方位,DOS)和高分子酯類(己二酸乙二醇酯)3.3.3選擇原則
(1) 熱力學(主要因素):自由能ΔF=ΔH(熱焓) - TΔS(熵變)。一般混合過程中影響力範圍,自由度增加大局,ΔS>0;ΔH > 0(吸熱)應用提升,盡可能小主動性。
(2) 溶度參數(shù):用Hildebrand方程進行判斷。
δ1與δ2越接近發展的關鍵,ΔH越小道路。
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):一般認為真諦所在,橡膠的雙鍵有一定的親核性指導,增塑劑酯類有親電性,通過親電-親核作用增加了兩者的界面強度充分,相容性增加進一步完善,不過這種親電 -親核作用較弱,因此一般用量不宜過大(5-10phr)競爭力。如NR與DBP橫向協同,NBR與芳烴油的相容性,SBR敢於挑戰、BR與NR的差異不斷創新,(4) CR的溶劑選擇原則
3.4橡膠的防護體系
老化是指一切使橡膠性能劣化的過程。如O2提供了遵循,O3參與水平,熱,光服務效率,疲勞明確相關要求,力,催化劑統籌發展,化學介質等深化涉外,為了考察這些影響因素,設計了許多試驗方法創新科技。
氧彈試驗 O2
熱氧老化試驗 O2服務延伸,熱
光老化試驗 光(戶外,室內具有重要意義,人造光)
臭氧老化試驗 O3
疲勞試驗 力進一步,疲勞
DSC、TG 熱氧化強大的功能,O2實際需求,空氣;熱降解優勢,N2
3.4.1分類
物理:遷移善謀新篇、隔絕氧的作用
防 老 劑
化學:無污染型(酚類,1010便利性,1076方法;硫化二丙酸酯(DLTP,DSTP)提供有力支撐;亞磷酸酯切實把製度,168);污染型(胺類自行開發,RD進行部署,D,A)防護體系 對苯二胺類(4010應用情況,4010NA)
抗臭氧劑
線形碳氫化合物(粗晶蠟示範,微晶蠟)
紫外線劑(橡膠不常用、炭黑的作用)
金屬離子鈍化劑
3.4.2反應機理
(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的分解有很大提升空間。
(3) 鏈終止
3.5配方設計與硫化橡膠物性的關系
3.5.1拉伸強度
拉伸強度是表征制品能夠抵抗拉伸破壞的極限能力運行好。影響橡膠拉伸強度的主要因素有:大分子鏈的主價鍵、分子間力以及高分子鏈柔性可能性更大。
一部署安排、拉伸強度與橡膠結構的關系
(1) 分子間作用力大,如極性和剛性基團等關鍵技術;(2) 分子量增大了解情況,范德華力增大,鏈段不易滑動技術研究,相當于分子間形成了物理交聯(lián)點重要的,因此隨分子量增大,拉伸強度增高姿勢,到一定程度時達到平衡相互融合;(3) 分子的微觀結構,如順式和反式結構的影響綠色化;(4) 結晶和取向
二不同需求、拉伸強度與硫化體系的關系
(1) 交聯(lián)密度:有一較大值。
(2) 交聯(lián)鍵類型:隨交聯(lián)鍵能增加保持穩定,拉伸強度減锌傊?∶嫦?;多硫鍵具有較高的拉伸強度,因為弱鍵在應力狀態(tài)下能起到釋放應力的作用研學體驗,減輕應力集中的程度建設項目,使交聯(lián)網(wǎng)能均勻地承受較大的應力。對于能產生結晶的NR等落實落細,交聯(lián)弱鍵的早期斷裂相結合,還有利于主鏈的定向結晶。
三製高點項目、拉伸強度與填料的關系
大量的試驗表明:粒徑越小為產業發展,比表面積越大,表面活性越大有所增加,結構性越高各項要求,補強的效果越好。同時隨填料用量增加長效機製,有較大值講實踐,其大小受橡膠品種和填料類型的影響。
四奮戰不懈、拉伸強度與軟化劑的關系
軟化劑的加入會損失拉伸強度市場開拓,且與軟化劑與橡膠的相容性有關。
3.5.2撕裂強度
橡膠的撕裂是由于材料中的裂紋或裂口受力時迅速擴大而導致破壞的現(xiàn)象大大縮短,一般是沿著分子鏈數(shù)目較小要落實好,即阻力較小的途徑發(fā)展。主要與橡膠應力-應變曲線的形狀和粘彈性有關更默契了。與橡膠品種先進技術、硫化體系、軟化劑均有關不合理波動。