【正文】 ， 壓出容易 ， 速度較快 ， 表面光滑 ， 但尺寸穩(wěn)定性差 。 壓出機(jī)的特征－－ 由壓出物斷面大小和厚薄決定 口型過大 , 影響壓出速度和排膠均勻性；口型過小 ， 生熱多 ， 易焦燒 。 壓出溫度 －－口型處溫度最高 ， 機(jī)頭次之 ， 機(jī)身最低 。 膠料在口型處有一短暫高溫：分子松弛較快 ， 易于成型；焦燒危險(xiǎn)性減少 。 壓出速度 －－單位時(shí)間壓出的膠料的體積或重量； 壓出物的冷卻 目的： ① 降低壓出物溫度 ， 防焦燒； ② 使形狀盡快穩(wěn)定下來 ， 防止變形 。 48 塑煉混煉 作業(yè)及思考題 簡述塑煉機(jī)理 。 思考題：請(qǐng)問什么是極限分子量 ？ 為什么在低溫塑煉中會(huì)出現(xiàn)極限分子量 ， 而高溫塑煉中不會(huì)出現(xiàn) ？ 結(jié)合塑煉機(jī)理討論溫度對(duì)塑煉效果的影響 。 思考題：為什么合成橡膠與天然橡膠相比難于塑煉 ？ 生產(chǎn)中是如何解決這個(gè)問題的 ？ 簡述混煉機(jī)理 。 試用 BIT值說明混煉時(shí)炭黑的分散過程與該法原理 。 49 167。 2－ 7 橡膠的硫化 定義： 使橡膠的線性鏈分子 → 網(wǎng)狀大分子轉(zhuǎn)變的工藝過程 。 目的： 改善橡膠制品的最終性能 。 一 、 硫化對(duì)橡膠性能的影響 彈性 交聯(lián)度與彈性關(guān)系： )3(21 2322211 ???? ? ???? cR T MWW－彈性； ρ －橡膠密度； T－絕對(duì)溫度； Mc－兩個(gè)相鄰交聯(lián)鍵間橡膠分子的平均分子量； R－氣體常數(shù)； λ λ λ 3―― 試片在三個(gè)座標(biāo)上拉伸與未拉伸邊緣長度之比 。 交聯(lián)度越大，彈性越大 。 50 強(qiáng)度 定伸強(qiáng)度與交聯(lián)度的關(guān)系： )( 210 ?? ?? ??? cMR T Aff－產(chǎn)生一定伸長比 λ 所需之力； ρ －橡膠密度； R－氣體常數(shù)； T－絕對(duì)溫度； A0－試片未拉伸時(shí)的橫斷面積； Mc－兩相鄰交聯(lián)鍵間橡膠分子的平均分子量； 交聯(lián)度越大 ， 定伸強(qiáng)度越高 。 伸長率 －－硫化使伸長率下降 。 二 、 硫化過程的四個(gè)階段 膠料硫化過程中 ， 其性能隨硫化時(shí)間的變化而變化的曲線 ―― 硫化曲線 。 Ⅰ―― 硫化起步階段 Ⅱ―― 欠硫階段 Ⅲ―― 正硫階段 Ⅳ―― 過硫階段 51 硫化起步階段 硫化起步 ― 硫化時(shí) ， 膠料開始變硬 ， 不發(fā)生熱流動(dòng)的點(diǎn) 。 特點(diǎn) ： ① 、 膠料可以發(fā)生熱流動(dòng)； ② 、 尚未交聯(lián) 。 膠料硫化起步快慢－－影響 膠料的焦燒性和操作安全性 。 欠硫階段 －－硫化起步階段與正硫化時(shí)間之間的階段 特點(diǎn)： ① 、 已開始硫化交聯(lián)； ② 、 交聯(lián)度低 ， 橡膠制品應(yīng)具備的各項(xiàng)性能尚不明顯 。 正硫階段 －－膠料達(dá)適當(dāng)交聯(lián)度的階段 。 特點(diǎn)： ① 、 具有合適的交聯(lián)度； ② 、 綜合性能最優(yōu) 。 過硫階段 ―― 正硫階段之后的硫化階段 。 特點(diǎn) ： ① 、 天然橡膠 → 硫化返原 ， 制品變軟； ② 、 合成橡膠 → 交聯(lián)度太大 ， 制品太硬 ， 伸長率太低 。 52 三、硫化反應(yīng)機(jī)理 硫化促進(jìn)劑 噻唑類 亞硫酰胺類 硫化交聯(lián)反應(yīng)： 硫磺與促進(jìn)劑化學(xué)反應(yīng) → 多硫化合物中間產(chǎn)物 ― ―交聯(lián)前驅(qū) ” 。 多硫化合物引發(fā)交聯(lián)反應(yīng)； 活性劑有助于硫化劑引發(fā)交聯(lián)反應(yīng) ， 且產(chǎn)生新 “ 交聯(lián)前驅(qū) ” 。 交聯(lián)使線性分子 → 網(wǎng)狀大分子，彈性增加，綜合性能提高。 示意圖： 53 中間化合物的生成 中間化合物與橡膠的化學(xué)反應(yīng)生成活性側(cè)基 交聯(lián)前驅(qū)引發(fā)交聯(lián) 交聯(lián)反應(yīng)繼續(xù)進(jìn)行 。 54 四、硫化工藝 硫化條件 －－橡膠硫化的溫度 、 時(shí)間和壓力 。 （ 1） 硫化溫度和時(shí)間 ① 溫度 硫化溫度升高 ， 硫化速度加快 ， 生產(chǎn)效率提高 。 溫度過高 ， 分子主鏈及交聯(lián)鍵斷裂增多 ， 交聯(lián)度下降 ， 硫化膠性能降低 。 ② 溫度－時(shí)間關(guān)系 102112 TTKtt?? 102112 TTKtt ??? t1 ， t2 －硫化溫度為 T1 ， T2時(shí)所需硫化時(shí)間 K－硫化溫度系數(shù)：在一定硫化溫度下，硫化膠獲得某一性能的時(shí)間和硫化溫度相差 10℃ 時(shí)獲得的相同性能的時(shí)間之比。 K＝ 2時(shí) ， 設(shè)原膠料在 140℃ 時(shí)的硫化時(shí)間為 60min。 a、若硫化溫度 150℃ ，硫化時(shí)間： (m i n)30260260 110 1 501 401021 12 ??????? ??? TTKttb、若硫化溫度 130℃ ，正硫化時(shí)間： (m i n)120260260 110 1 301 401021 12 ??????? ?? TTKtt55 ③ 確定硫化溫度需考慮的因素 a、 膠種：不同膠料 ， K值隨溫度的變化趨勢(shì)也不一樣 。 b、 硫化體系 c、 骨架材料 d、 制品斷面厚度 （ 2） 硫化壓力 加壓目的 ： ① 、 防止制品產(chǎn)生氣泡； ② 、 使膠料流動(dòng)且充滿模腔； ③ 、 提高膠料與織物或金屬的粘合力 。 大小 ：根據(jù)膠料性能 、 產(chǎn)品結(jié)構(gòu)及工藝條件而定 。 原則 ：膠料流動(dòng)性小 ， 硫化壓力應(yīng)高些；流動(dòng)性大 ， 可低些 。 產(chǎn)品厚度大 ， 層數(shù)多 ， 結(jié)構(gòu)復(fù)雜需較高壓力 。 （ 3） 硫化介質(zhì) －－在加熱硫化過程中 ， 借以傳遞熱能的物質(zhì) 。 常用：飽和蒸汽 、 過熱蒸汽 、 過熱水 、 熱蒸汽及熱水等 。 硫化方法 平板硫化；注壓硫化；硫化罐硫化；個(gè)體硫化機(jī)硫化；共熔鹽硫化 56 橡膠部分結(jié)束 57 碳黑補(bǔ)強(qiáng)原理 a、 對(duì)外力的緩沖作用 。 外力作用時(shí) ， 分子鏈的滑移和大量的物理吸附作用吸收外力的沖擊 。 b、 使應(yīng)力分布均勻 。 ——外力作用 ， 短鏈 、 次短鏈滑動(dòng)伸長 ，共同承擔(dān)應(yīng)力 。 58 三、橡膠的分類和品種 順式－ 1， 4結(jié)構(gòu) 以三葉橡膠為代表。 在室溫下具有彈性和柔軟性，是名副其實(shí)的 彈性橡膠 ； 反式－ 1， 4結(jié)構(gòu)以馬來膠為代表。 室溫下是硬固狀態(tài)，加熱到 50℃ 時(shí)能軟化為類似橡膠的彈性體，是一種 天然硬橡膠。 天然橡膠 天然橡膠 －－從橡膠樹流出的乳白色液體（稱膠乳），經(jīng)加工制成。 成分： 主要是橡膠烴， 5％以下的非橡膠物質(zhì) （ 1）分子結(jié)構(gòu)： 59 輪胎制品 轎車輪胎 工程機(jī)械輪胎 賽車輪胎 固特異 F1輪胎產(chǎn)品 飛機(jī)輪胎 60 膠帶 運(yùn)輸膠帶 傳動(dòng)膠帶 61 膠管 氧氣、乙炔膠管 夾布膠管 62 膠鞋 63 橡膠雜品 膠輥 工業(yè)膠板 膠篩 64 開煉機(jī) 65 密煉機(jī) 66 硫磺在膠料中溶解度的影響因素 A 橡膠類型 ： 硫磺易于溶解于天然膠和丁苯膠，較難溶解于順丁膠和丁腈膠。 B 溫度 ：溫度上升，溶解度上升。 穩(wěn)定 10 溫度 ℃ 硫磺溶解量％ 100 硫磺在天然橡膠中的溶解度與溫度的關(guān)系 67 膠料的硫化曲線