工程橡膠技術(shù)學習班講義02-塑煉(已修改)
2025-01-06 14:57 本頁面
【正文】 2023年橡膠技術(shù)學習班講義之二 講 義： 橡膠的塑煉 報告人： 時 間： 地 點： 目 錄 ? 1. 橡膠塑煉的基本概念： ? 2. 橡膠塑煉的機理： ? 3. 塑煉工藝的目的： ? 4. 可塑性不當時的工藝影響： ? 5. 塑煉工藝方法： ? . 塑煉前的準備 ? . 烘膠 ? . 切膠 ? . 破膠 ? . 開煉機塑煉方法： ? . 影響開煉機塑煉的因素 ? . 密煉機塑煉工藝方法 ? . 影響密煉機塑煉的因素 ? 6. 螺桿機塑煉 ? 7. 各種橡膠的塑煉特性 ? . 天然橡膠的塑煉特性 ? . 合成橡膠的塑煉特性 ? 8. 塑煉膠質(zhì)量問題處理： ? 9. 小結(jié)： 橡膠塑煉的基本概念 ? 生橡膠的相對分子量很高．分子間的作用力也很大，質(zhì)地強韌堅硬、彈性很高，給加工及成形帶來了很大的困難。在由生橡膠到制成品的各個加工過程中（如混煉、壓延、壓出等），都要求橡膠材料具有一定的塑性變形能力。增大橡膠的塑性變形能力，改善其加工性能，關(guān)鍵在于降低生橡膠的相對分子質(zhì)量。 ? 通常，在橡膠的加工中，使用機械力、熱、氧或加入某些化學藥劑來使生橡膠由強韌質(zhì)硬及高彈性的狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)槿彳浂挥锌伤苄缘臓顟B(tài)。這種將生橡膠加工成具有適當可塑性的工藝過程就叫做橡膠的塑煉。將經(jīng)過塑煉后的生橡膠稱為塑煉膠。 ? 一般的，門尼粘度在 60以下時，不需要塑煉。 相關(guān)概念 ? 彈性：物體受外力變形，當外力除去后，能恢復原狀的性質(zhì)。 ? 塑性：物體受外力變形，當外力除去后，不能恢復原狀的性質(zhì)。 ? 可塑度：表示橡膠流動性大小的物理指標。 ? 門尼粘度：表示橡膠流動阻力大小的物理指標。 ? 熱可塑性（假可塑性）：在生產(chǎn)工藝過程中由于捏煉時間，溫度升高等因素使橡膠具有的臨時的、較高的可塑性，隨著停放時間延長，會產(chǎn)生回復。 橡膠塑煉的機理 ? 橡膠經(jīng)塑煉以增加其可塑性，其實質(zhì)乃是使橡膠分子鏈斷裂 ，降低大分子長度。 ? 斷裂作用既可發(fā)生于大分子主鏈，又可發(fā)生于側(cè)鏈。 ? 由于橡膠在塑煉時，遭受到氧、電、熱、機械力和增塑劑等因素的作用，所以塑煉機理與這些因素密切相關(guān)，其中起重要作用的則是氧和機械力，而且兩者相輔相成。 ? 通?？蓪⑺軣拝^(qū)分為低溫塑煉和高溫塑煉， 前者以機械降解為主，氧起到穩(wěn)定游離基的作用； 后者以自動氧化降解作用為主，機械作用可強化橡膠與氧的接觸。 塑煉中氧的作用 ? 氧是塑煉中不可缺少的因素，缺氧時，就無法獲得預(yù)期的效果。 ? 生膠塑煉時，設(shè)備與橡膠之間的摩擦顯然使得膠溫升高。熱對塑煉效果極為重要，而且在不同溫度范圍內(nèi)的影響也不同。 低溫塑煉 ? 由于低溫塑煉時，主要依靠機械力使分子鏈斷裂， ? 所以在一定溫度區(qū)域內(nèi)（天然膠低于 110℃ ）隨溫度升高，生膠粘度下降，塑煉時受到的作用力較小，以致塑煉效果反而下降。 高溫塑煉 ? 高溫塑煉時，主要是氧化裂解反應(yīng)起主導作用， ? 因而塑煉效果在高溫區(qū)（天然膠高于 110℃ ）將隨溫度的升高而增大，所以溫度對塑煉起著促進作用。 化學塑解劑 ? 由前已知，不論低溫塑煉還是高溫塑煉，使用化學增塑劑皆能提高塑煉效果。 ? 接受劑型增塑劑，如苯醌和偶氮苯等，它們在低溫塑煉時起游離基接受劑作用，能使斷鏈的橡膠分子游離基穩(wěn)定，進而生成較短的分子； ? 引發(fā)劑型增塑劑，如過氧化二苯甲酰和偶氮二異丁腈等，它們在高溫下分解成極不穩(wěn)定的游離基，再引發(fā)橡膠分子生成大分子游離基，并進而氧化斷裂。 ? 此外，如硫醇類及二鄰苯甲酰胺基苯基二硫化物類物質(zhì)，它們既能使橡膠分子游離基穩(wěn)定，又能在高溫下引發(fā)橡膠形成游離基加速自動氧化斷裂， ? 所以，這類化學增塑劑稱為混合型增塑劑或鏈轉(zhuǎn)移型增塑劑。 塑煉工藝的目的 ? 使生橡膠的可塑性增大，以利于混煉時配合劑的混入和均勻分散。 ? 改善膠料的流動性，便于壓延、壓出、模壓與注射成形等成型操作，使膠坯的形狀和尺寸穩(wěn)定、膠料便于流動成型等。 ? 增大膠料的粘著性，方便成型操作。 ? 改善膠料的充模性，使模型制品表面的花紋、圖案以及文字清晰、飽滿。 可塑性不當時的工藝影響 —— 可塑性偏小將導致 ? 混煉時粉狀配合劑不易混入，而且要延長混煉時間； ? 擠出的半成品表面粗糙、收縮率大； ? 壓延膠布容易掉皮； ? 半成品硫化時流動性差，易產(chǎn)生缺膠、氣孔等缺陷； 可塑性不當時的工藝影響 —— 可塑性偏大將導致 ? 混煉時易造成顆粒極小的配合劑分散不均； ? 壓延時膠料易粘輥和墊布； ? 成型時變形大、挺性差； ? 模壓硫化時容易卷氣 ? 硫化時流失膠量較多； ? 產(chǎn)品物理機械性能下降。 生橡膠的可塑性在滿足加工工藝要求的條件下，以具有 最小的可塑性 為宜。 5 塑煉工藝方法 ? 塑煉前的準備： ? 為了便于加工，生膠塑煉前需進行烘膠、切膠、選膠和破膠等處理。 ? 生膠在常溫下粘度很高，難于切割和進一步加工，所以需要烘膠。 ? 在冬季，進廠的生膠常會凍結(jié)、硬化和結(jié)晶，在這種情況下，加溫不僅便于切割，還能解除結(jié)晶， ? 否則在塑煉時會增加加工時間，消耗大量電能，甚至損壞機器。 天然橡
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