【文章內(nèi)容簡介】 用的松焦油，用前必須加熱脫去其中的水分，一般用間接蒸汽在 100℃以上進行脫水處理。 （六） 過篩 對于要求比較細的粉劑，如硫磺粉則需用過篩的辦法除去較粗的顆粒。配合劑品種不同，過篩的粗細度也不同。 配合劑這些處理看似簡單。但處理不當往往會引起質(zhì)量事故，如防老劑4010NA， 固體古馬隆等，若顆粒大于 10 毫米，在混煉過程中來不及完全熔 11 化、分散，則可以在混煉膠中找到它們的蹤影，制成輪胎后，這些微小的顆粒形成缺陷、產(chǎn)生應(yīng)力集中點，可以影響輪胎的壽命，甚至爆胎，引發(fā)發(fā)生交通事故；稱量出差錯（錯加、漏加、多加、少加）則 會引起成批產(chǎn)品報廢，造成重大經(jīng)濟損失。 二、 配合 在橡膠混煉之前，應(yīng)按制品及制品部件的要求按配方進行稱前配合。最簡單的配合方法是用手工稱量。但對于大型的煉膠廠，用膠量大。常用機械稱量或自動儀稱量設(shè)備，減輕勞動強度。典型的例子就是大型煉膠機 密閉式煉膠機組的上輔機 是自動稱量 的設(shè) 備（見圖 13）。 圖－橡膠混煉自動稱量加料系統(tǒng) 橡膠混煉加料系統(tǒng)自動化程度較高，其設(shè)備一般均為重型機械，安裝在四層高承重能力的大樓中，物料由地面通過提升設(shè)備提升至四樓，再通過初步加工、自動稱量、自動投料、混煉、補充加工、壓片、冷卻、立垛后成為可供下工序使用的混煉膠。 自動混煉稱量系統(tǒng)一般為輪胎廠和大型煉膠廠所設(shè)，小型橡膠廠一般采用勞動強度較高的手工稱量加工的方法，原因是成本低廉，易改變配方，較靈活。 在煉膠大樓中，有關(guān)工廠設(shè)計許多問題都可以借鑒，如通風(fēng)、采光、物料儲存流通、照 明、水、電、汽、設(shè)備布局等等設(shè)計。 三、原材料檢驗 為保證能制備合格的橡膠制品。一般橡膠工廠在原材料進廠時都進行抽樣檢驗。檢驗的項目，有物機性能和化學(xué)性能檢驗。各種性能指標經(jīng)檢驗合格后方能進入生產(chǎn)車間。 12 檢驗項目有：快速檢檢 ,包括可塑度，起硫點，硬度；一般檢驗包括基本配方檢測；各種配合劑檢驗包括物理性能和各種化學(xué)指標，達到要求后方能投入生產(chǎn)。這是較早期的檢驗方法，目前先進的檢測儀器較多，如用硫化儀在高溫下（１８０～１９０ ℃ ），用標準硫化曲線作對比實驗，在幾分鐘內(nèi)便能得出結(jié) 果。在實習(xí)中應(yīng)注意工廠做哪些檢驗項目，檢驗的目的是為了什么，根據(jù)什么原理。 四、 生膠塑煉 橡膠塑煉也叫素?zé)?。是降低生膠黏度，提高加工性能的工藝過程。高彈性是橡膠特有的性質(zhì)，正是這種寶貴的高彈性，使橡膠可用來制造各種產(chǎn)品，但生膠的這種彈性又增加了產(chǎn)品制造的困難。通常使用的天然膠，因其黏度很高，難以加工，尤其是煙片膠，其門尼粘度達 100 個門粘度值以上，根據(jù)生產(chǎn)過程需要，通過機械應(yīng)力、熱、氧或加入某些化學(xué)藥劑等方式，使生膠由強韌的彈性狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)槿彳?，便于加工的塑性狀態(tài)。 生產(chǎn)實踐證明，橡膠制品加工工藝中的混煉、壓 延、壓出、成型和硫化的質(zhì)量，在一定程度上都取決于塑煉效果如何。膠料可塑性若偏小，混煉時配合劑不易混入，增加混煉時間，壓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，易使產(chǎn)品產(chǎn)生缺膠、氣孔等缺陷。如果可塑性過大，混煉時顆粒極小的炭黑及其它粉狀分散反倒不均勻，而且壓延時膠料粘輥或粘墊布，成型時變形大，硫化時流失膠料多，從而使產(chǎn)品機械性能下降。工廠生產(chǎn)管理上就要通過控制生膠和半成品的可塑性，來確保橡膠加工工藝和產(chǎn)品質(zhì)量。 不同橡膠制品，不同部件，不同加工工藝，對可塑度要求不同。并非可塑度越 高越好，而恰恰相反，在滿足工藝和加工要求的前提下以具有最小可塑性為宜（還有如輪胎廠簾帆布擦膠等混煉膠門尼粘度在 40 左右）應(yīng)注意所在實習(xí)工廠各種膠料塑煉時所要求的可塑度。 塑煉膠種類 可塑度 塑煉膠種類 可塑度 用于塑煉的設(shè)備 一般橡膠塑煉可以用開放式煉膠機，也可以用密閉式煉膠機進行。開煉機一般加工溫度較低。塑煉效率教較低，但質(zhì)量較好；密煉機塑煉溫度較高。往往伴隨著高溫裂解的過程。亦稱高溫塑煉。由于熱氧的作用，塑煉效率很高。但其塑煉膠與開煉機相比，性能較差。其原因在于橡膠加工過程中大分子降解，在 平均分子量相同時，高溫塑煉產(chǎn)生小分子較多，影響物機性能。另外在高溫塑煉中，往往加入塑解劑，主要作用在于提高效率，塑解劑有與氧相類似的作用，起到引發(fā)自由基連鎖反應(yīng)的功能。當然，開煉機塑煉亦可加入配合劑，如促進劑 M，主要作用是終止力化學(xué)引發(fā)的自由基。使之穩(wěn)定從而提高塑煉的效率，叫做 M母煉膠。其促進 M在硫化時同樣起到促進劑的作用。由于計算繁鎖，使用不方便，開煉機效率太低，不為用膠大戶采用。另一個原因是近年來，生產(chǎn)規(guī)模擴大，用膠量猛漲，合成橡膠的大量應(yīng)用等原因，雖然用開煉機塑煉質(zhì)量好，但效率不能滿足需要，所以塑煉工 作主要以密煉機為主。加之高效塑解劑相繼問世、和恒粘橡膠的產(chǎn)生，減小了塑煉工序的繁忙程度，塑煉工藝往往成為使橡膠均勻一致的加工過程。 二開煉機塑煉 13 開煉機由前后平行排列的兩個以不同線速度相對旋轉(zhuǎn)的輥筒構(gòu)成，兩輥筒表面線速度之比稱為“速比”，一般前后輥的速比為 1： ~，后輥比前輥快 15~25%，前輥筒可以水平移動調(diào)節(jié)輥距，控制膠片厚度。輥筒中空，可通入冷水或蒸汽調(diào)節(jié)輥溫控制膠料溫度。 開煉機的工作原理如下圖： 圖開放式煉膠機 1前輥筒； 2后輥筒； 3機架； 4壓蓋； 5機座； 6調(diào)距裝置； 7驅(qū)動齒輪； 8減速器； 9電機； 10制動裝置； 11緊急停車裝置； 12速比齒輪； 13輥溫調(diào)節(jié)裝置； 14潤滑裝置 用開煉機塑煉是最早的塑煉方法，塑煉時生膠在輥筒間憑借前后輥相對速度不同而引起的剪切力及強烈碾壓和撕拉作用，橡膠分子鏈被扯短而獲得可塑性。與目前的密煉機塑煉相比，此法生產(chǎn)效率低、勞動強度大、衛(wèi)生條件差。因此大規(guī)模的現(xiàn)代化工廠多采用密煉機進行塑（混）煉。但開煉機較靈活建設(shè)投資少，而且塑煉膠的質(zhì)量較好，可塑度均勻，故適用 于膠料變化多，耗膠量少，對塑煉膠的質(zhì)量要求較嚴格的工廠。 3 影響開煉機塑煉的因素 影響開煉機塑煉的主要因素有輥溫、輥距、時間、速比輥速塑解劑和操作熟練程度。其中輥速和速比取決于設(shè)備的特性，為不變因素，其他因素則可以改變。 （ 1）輥溫 塑煉溫度對可塑度影響很大，溫度越低塑煉效果越好，為了提高塑煉效果應(yīng)加強輥筒冷卻，盡可能在較低溫度下進行。最好控制在45~55℃之間。 生膠在熱輥上塑煉時雖然也能獲得可塑度，但停放冷卻后可塑度逐漸降低，產(chǎn)生嚴重回復(fù)，這種可塑性叫熱可塑性或假可塑性。這種膠料會給進一步加工造 成很大困難，所以塑煉時應(yīng)嚴格控制輥溫。 （ 2）輥距 在同樣速比下輥距愈小則兩輥間的速度剃度愈大，膠片變薄易于冷卻，冷卻后生膠變硬所受機械剪切作用增大，塑煉效果隨之增大?？梢姳⊥ㄋ軣捫Ч潜容^合理。 （ 3）時間 用開煉機塑煉天然膠時，塑煉膠的可塑度與塑煉時間關(guān)系如圖，所示生膠可塑度在最初 10~15 分鐘內(nèi)增加很快，隋后趨于平穩(wěn)。這是由于生膠經(jīng)軋煉后溫度升高而軟化，分子容易滑動，不易被剪切力所破壞，故生膠欲獲得較大的可塑度（威氏 以上），必須采用分段塑煉法。每段時間不大于 20 分鐘，塑煉膠下片冷卻后，停 放 4～ 8 小時再進行下一段塑煉。在通常情 14 況下，一段膠可塑度約為 177。 ；二段膠可塑度約 177。 ；三段膠可塑度約為 177。 。 （ 4）容量 塑煉時填膠容量主要決定于開煉機規(guī)格（參見表），容量太大，堆積膠浮動，熱量難于發(fā)散，塑煉效果差，且勞動強度大，容膠量太小則效率降低。 型 號 輥 筒 規(guī) 格 裝 膠 量 公斤 輥筒速比 輥筒速度，米 /分 用 途 直徑 毫米 長度 毫米 前 后 XK160 XK360 XK400 XK450 XK550 XK650 160 360 400 450 550 650 320 900 1000 1200 1500 2100 1～ 2 20～ 25 25～ 30 40～ 50 50～ 60 135～ 165 1： 1: 1: 1: 1: 1: 32 33 試驗室用 生產(chǎn)用 同上 同上 同上 同上 合成橡膠塑煉時生熱量較大，填膠容量應(yīng)比天然膠少，如丁腈橡膠的容量一般天然膠少 20～ 25%。 （ 5）化學(xué)塑解劑 塑煉時加入少量塑解劑（如促進劑 M 或 DM）能顯著提高塑煉效果，縮短塑煉時間（見表）?？伤芏仍? 以內(nèi)，塑性隋時間延長而直線增加，故用化學(xué)塑解劑可不分段塑煉。 類 別 促進劑用量 % 輥溫℃ 平均可塑度 P(威 ) 普通塑煉 Ｍ母煉 ＤＭ母煉 0 0. 4 50177。 5 65177。 5 65177。 5 一般來說使用化學(xué)塑解劑時塑煉溫度要求比不使用塑解劑時高一些， 溫度適當升高，增塑效果增大（見表）但溫度達 85℃時，塑煉效果反而降低。用塑解劑時塑煉溫度一般以 70~80℃為 宜。一般，能在塑煉時終止自由基而不影響橡膠物機性能的助劑，都可能成為塑解劑 輥 溫 可塑度 P (威 ) 4 小時 24 小時 40177。 5 55～ 60 70～ 80 0. 33 0. 39 1. 32 0. 38 2 開煉機塑煉的工藝方法 （ 1）簿通塑煉 生膠在輥距 ~煉機增需要毫米下薄通落盤，然后把膠扭轉(zhuǎn) 90 度再加入，重復(fù)簿通 10 次以上或至規(guī)定時間。待生膠全部落盤后，再把輥距調(diào)至 10~12 毫米，包輥后連續(xù)左右搗膠三次以上，然后切割下片。生膠下片后應(yīng)及時冷卻，使分子斷鏈后減少熱運動，以免由于自由基重新結(jié)合而降低 塑煉效果。塑煉膠應(yīng)涂隔離劑后停放待用。薄通法塑煉的特點是冷卻效果好（不包輥），不用割刀，對天然膠、合成膠均有效果尤其是丁腈膠，只有采用薄通法才能得到較好的效果，因而應(yīng)用較為廣泛，缺點是速度慢，效率低。 15 （ 1） 輥塑煉 生膠要預(yù)加塑解劑或軟化劑時，必須包輥，不同種類的生膠合并塑煉以及一些易包輥的合成膠，均可以用此法塑煉，包輥塑煉時必須多次割刀以利散熱及取得均勻的確可塑性。 （ 2） 爬架子法塑煉 生膠過輥后，引上一個運輸帶架子運行一段距離再返回輥筒（如圖）。這種操作方法的確特點是散熱效果好，可以一次達到所要求的可塑；不 必割刀；塑煉容量可以增大等。此法對提高高應(yīng)丁腈膠塑煉效果特別有效。但因需要響應(yīng)增加一套附屬設(shè)備，故應(yīng)用受到限制。 密煉機塑煉 密煉機主要部件包括密煉室、轉(zhuǎn)子、上頂栓、下頂栓、冷卻系統(tǒng)、潤滑系統(tǒng)、密封裝置和傳動系統(tǒng)。 圖 XM50/42 型密煉機 1卸料門； 2密煉室； 3加料裝置； 4控制柜； 5加料門油缸； 6齒輪聯(lián)器； 7減速器； 8彈性聯(lián)軸器； 9 氮氣缸； 10 油缸 與開煉機相比，密煉機塑煉有如下特點： （ 1） 密煉機轉(zhuǎn)子比開煉機輥筒轉(zhuǎn)速高轉(zhuǎn)子斷面結(jié)構(gòu)復(fù)雜，如圖，轉(zhuǎn)子為兩段角度不同的螺旋凸棱，轉(zhuǎn)動時轉(zhuǎn)子表面 各點線速度有很大的區(qū)別，密煉室是固定的，故與轉(zhuǎn)子間的速度梯度很大，使在其中的膠料受到強烈的摩擦、撕裂和攪拌作用。 圖 密煉機機工作原理 16 （ 2）膠料在密煉機中受力作用面較開煉機大，不僅在輥縫間，而且在轉(zhuǎn)子和室壁、轉(zhuǎn)子和上下頂栓之間均發(fā)生攪拌、剪切作用。 （ 3）密煉機轉(zhuǎn)子有螺旋凸棱，使膠料在兩個轉(zhuǎn)子之間翻轉(zhuǎn)并沿著轉(zhuǎn)子軸向推進其到自動搗膠的作用。 （ 3） 密煉室內(nèi)煉膠時摩擦生熱大溫度較高（ 120~140℃ ，甚至高達180℃ ），使橡膠受到強烈的氧化裂解作用促使生膠塑性增大。 綜合以上的分析我們可以看到生膠在密煉機中塑煉 （特別在高溫、高速密煉機中）既受到強烈的機械剪切、攪拌作用，又受到熱氧化裂解作用，所以在很短時間內(nèi)就可以獲得所需的可塑度，而且均勻一致。從生產(chǎn)的角度上看，使用密煉機塑煉，其機械化、自動化程度高，生產(chǎn)效率高，可改變勞動條件，因此獲得廣泛應(yīng)用。但密煉機排出膠料為不規(guī)則形狀的膠塊，需相應(yīng)配備壓片機，所以設(shè)備造價高，同時維修復(fù)雜，對廠房要求高，故適用于較大型工廠。 影響密煉機塑煉的因素 密煉機塑煉效果取決于轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速、密煉室的溫度、塑煉時間、填膠容量和上頂栓壓力等因素。 （ 1） 轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速 在一定范圍內(nèi)，塑煉膠 可塑度隨轉(zhuǎn)子 轉(zhuǎn)速增加而增大，在實際生產(chǎn)中，可調(diào)速 密煉機可以根據(jù)需要進行工藝調(diào)整，其他密煉機一般轉(zhuǎn)速是固定不變 （ 2） 溫度 密煉機塑煉屬高溫塑煉，塑煉效果隨溫度升高而增大（見表），但溫度過高會導(dǎo)致橡膠分子過度降解使物機性能下降，所以天然橡膠塑煉排膠溫度一般應(yīng)控制在 140~160℃ ；丁苯橡膠應(yīng)在 140℃ 以內(nèi)，其溫度過高則導(dǎo)致交聯(lián)或支化等反應(yīng)；丁腈膠不能密煉機塑煉，在高溫下，丁腈膠會生成凝膠，不能提高可塑性。 （ 3） 時間 與開煉機不同，生膠的可塑性隨在密煉機中塑煉時間增長而不斷增大。因此制定塑煉條件的主要任務(wù)就是根據(jù)實際需要 確定適當?shù)乃軣挄r間。圖 —