【正文】 放置等。在進(jìn)行壓延前，需要對(duì)膠料和紡織物進(jìn)行預(yù)加工，膠料進(jìn)入壓延機(jī)之前，需要先將其在熱煉機(jī)上翻煉，這一工藝為熱煉或稱(chēng)預(yù)熱，其目的是提高膠料的混煉均勻性，進(jìn)一步增加可塑性，提高溫度，增大可塑性。為了提高膠料和紡織物的粘合性能，保證壓延質(zhì)量，需要對(duì)織物進(jìn)行烘干，含水率控制在12%，含水量低，織物變硬，壓延中易損壞，含水量高，粘附力差。幾種常見(jiàn)的橡膠的壓延性能 天然橡膠熱塑形大，收縮率小，壓延容易，易粘附熱輥，應(yīng)控制各輥溫差，以便膠片順利轉(zhuǎn)移；丁苯橡膠熱塑性小，收縮率大，因此用于壓延的膠料要充分塑煉。由于丁苯橡膠對(duì)壓延的熱敏性很顯著，壓延溫度應(yīng)低于天然橡膠，各輥溫差有高到低；氯丁橡膠在7595℃易粘輥，難于壓延，應(yīng)使用低溫法或高溫法，壓延要迅速冷卻，摻有石蠟、硬酯酸可以減少粘輥現(xiàn)象；乙丙橡膠壓延性能良好，可以在廣泛的溫度范圍內(nèi)連續(xù)操作，溫度過(guò)低時(shí)膠料收縮性大，易產(chǎn)生氣泡；丁腈橡膠熱塑性小，收縮性大，在膠料種加入填充劑或軟化劑可減少收縮率，當(dāng)填充劑重量占生膠重量的50%以上時(shí)，才能得到表面光滑的膠片，丁腈橡膠粘性小易粘冷輥。壓出工藝是通過(guò)壓出機(jī)機(jī)筒筒壁和螺桿件的作用，使膠料達(dá)到擠壓和初步造型的目的，壓出工藝也成為擠出工藝。壓出工藝的主要設(shè)備是壓出機(jī)。幾種橡膠的壓出特性：天然橡膠壓出速度快，半成品收縮率小。機(jī)身溫度5060℃，機(jī)頭7080℃，口型8090℃；丁苯橡膠壓出速度慢，壓縮變形大，表面粗糙，機(jī)身溫度5070℃，機(jī)頭溫度7080℃，口型溫度100105℃；氯丁橡膠壓出前不用充分熱煉，機(jī)身溫度50℃，機(jī)頭℃，口型70℃；乙丙橡膠壓出速度快、收縮率小，機(jī)身溫度6070℃，機(jī)頭溫度80130℃，口型90140℃。丁腈橡膠壓出性能差，壓出時(shí)應(yīng)充分熱煉。機(jī)身溫度5060℃，機(jī)頭溫度7080℃。橡膠注射成型工藝是一種把膠料直接從機(jī)筒注入模性硫化的生產(chǎn)方法。包括喂料、塑化、注射、保壓、硫化、出模等幾個(gè)過(guò)程。注射硫化的最大特點(diǎn)是內(nèi)層和外層得膠料溫度比較均勻一致，硫化速度快，可加工大多數(shù)模壓制品。橡膠注射成型的設(shè)備是橡膠注射成型硫化機(jī)。壓鑄法又稱(chēng)為傳遞模法或移模法。這種方法是將膠料裝在壓鑄機(jī)的塞筒內(nèi)，在加壓下降膠料鑄入模腔硫化。與注射成型法相似。如骨架油封等用此法生產(chǎn)溢邊少，產(chǎn)品質(zhì)量好。早先，天然橡膠的主要用途只是做擦字橡皮；后來(lái)才用于制造小橡膠管。直到1823年，英國(guó)化學(xué)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，可以用來(lái)制造雨衣和雨靴。但是，這種雨衣和雨靴一到夏天就熔化，一到冬天便變得又硬又脆。為了克服這一缺點(diǎn)，當(dāng)時(shí)許多人都在想辦法。美國(guó)發(fā)明家查理?古德伊爾也在進(jìn)行橡膠改性的試驗(yàn)，他把天然橡膠和硫黃放在一起加熱，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(zhì)。直到1839年2月他才獲得成功。一天他把橡膠、硫黃和松節(jié)油混溶在一起倒入鍋中（硫黃僅是用來(lái)染色的），不小心鍋中的混合物濺到了灼熱的火爐上。令他吃驚的是，混合物落入火中后并未熔化，而是保持原樣被燒焦了，爐中殘留的未完全燒焦的混合物則富有彈性。他把濺上去的東西從爐子上剝了下來(lái)，這才發(fā)現(xiàn)他已經(jīng)制備了他想要的有彈性的橡膠。經(jīng)過(guò)不斷改進(jìn)，他終于在1844年發(fā)明了橡膠硫化技術(shù)。在橡膠制品生產(chǎn)過(guò)程中，硫化是最后一道加工工序。硫化是膠料在一定條件下，橡膠大分子由線(xiàn)型結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變?yōu)榫W(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的交聯(lián)過(guò)程。硫化方法有冷硫化、室溫硫化和熱硫化三種。大多數(shù)橡膠制品采用熱硫化。熱硫化的設(shè)備有硫化罐、平板硫化機(jī)等。橡膠制品的生產(chǎn)工藝還有浸漬法、涂刮法、噴涂法、蕉塑法等。3橡膠配方設(shè)計(jì)（交聯(lián)）交聯(lián)是橡膠高彈性的基礎(chǔ)，其特點(diǎn)是在一個(gè)橡膠分子鏈上僅形成少數(shù)幾處交聯(lián)點(diǎn)，因此不會(huì)影響橡膠分子鏈段的運(yùn)動(dòng)。橡膠的硫化體系較多，常見(jiàn)的有：硫黃硫化體系、過(guò)氧化物硫化體系、樹(shù)脂硫化體系、氧化物硫化體系等主要適應(yīng)于二烯類(lèi)橡膠，其硫化活性點(diǎn)是在雙鍵旁邊的α氫原子。組成：216。 硫黃 活性劑：氧化鋅，硬脂酸216。216。 促進(jìn)劑：噻唑類(lèi)（DM，M），次磺酰胺類(lèi)（CZ，NOBS），秋蘭姆類(lèi)（TETD，TMTM，TMTD），胍（D）圖 1 硫黃硫化體系的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)表1硫黃硫化體系分類(lèi)硫化體系 硫黃/促進(jìn)劑（S/A）比 交聯(lián)鍵組成 性能特點(diǎn)普通硫黃硫化體系 1 以多硫鍵為主 動(dòng)態(tài)疲勞性能好；老化性能差半有效硫黃硫化體系（SemiEV） ≈1 以單硫鍵和雙硫鍵為主 老化性能好；壓縮永久變形小；無(wú)硫化返原有效硫黃硫化體系（EV） 1 1 常見(jiàn)的過(guò)氧化物有：DCP（二枯基過(guò)氧化物）、BPO、DCBP、雙2，52 助交聯(lián)劑：抑制聚合難自由基無(wú)用的副反應(yīng)。如TAIC，TAC，HVA23 過(guò)氧化物硫化橡膠性能特點(diǎn)：老化性能好，壓縮永久變形小，制品透明性好。表 2 過(guò)氧化物的交聯(lián)效率橡膠品種 交聯(lián)效率 原因NR 1 自由基的活性主要與甲基的超共軛作用有關(guān)，同時(shí)位阻較大，無(wú)法出籠格BR，SBR 1050 脫氫的速度為NR的1/3，但活性高，位阻小，能較快地與雙鍵加成，形成交聯(lián)鍵和新自由基NBR 1 腈基影響交聯(lián)作用PE，EPDM 1 EPR IIR 0 這是含鹵素橡膠的主要硫化劑。通常有氧化鋅/氧化鎂（5/4）、氧化鉛或四氧化三鉛（1020，耐水制品）未加填料的橡膠，力學(xué)性能和工藝性能均較差，無(wú)法使用。216。 補(bǔ)強(qiáng)性：拉伸強(qiáng)度，撕裂強(qiáng)度，耐磨性 加工性能216。216。 降低成本一般來(lái)說(shuō)，粒徑越小，強(qiáng)度越高。表 3 常用補(bǔ)強(qiáng)劑及填充劑的粒徑范圍（mμ）填料名稱(chēng) 縮寫(xiě) 料徑范圍槽黑 2330高耐磨炭黑 HAF 2635半補(bǔ)強(qiáng)炭黑 SRF 60130氣相法白炭黑 水合二氧化硅 1025沉淀法白炭黑 1040氧化鋅 ZnO 100500輕質(zhì)碳酸鈣 CaCO3 10003000超細(xì)碳酸鈣 白艷華 25100硬質(zhì)陶土 90% 1000普通滑石粉 TALC 500020000粒子形狀及內(nèi)部結(jié)構(gòu)（吸油值法，DBP）。一般吸油值越大，結(jié)構(gòu)性越強(qiáng)，改善性能越明顯。粒子形狀（BET法，CATB法）。比表面積越大，強(qiáng)度越高。反應(yīng)性（PH值表示）。如炭黑表面的羧基、白炭黑和普通淺色填料表面的羥基等，酸性填料常影響橡膠的硫化，因此需加入活性劑，消除酸性。填料表面一般為親水性的，而聚合物是憎水的，兩者相容性較差，必須進(jìn)行表面處理。（1） 結(jié)構(gòu)：有機(jī)化合物，具有不對(duì)稱(chēng)的分子結(jié)構(gòu)，由親水和疏水兩部分基團(tuán)組成。（2） 親水部分：OH，COOH，NH2，NO2，SH（3） 疏水部分：長(zhǎng)鏈?zhǔn)健⒈江h(huán)式或烴類(lèi)（1） 分類(lèi)：硅烷，鈦酸酯、鋁酸酯、高分子偶聯(lián)劑等（2） 結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：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(xué)結(jié)合或物理纏結(jié)。（3） 對(duì)性能的影響：低分子偶聯(lián)劑通常在降低粘度的同時(shí)，提高力學(xué)性能；高分子偶聯(lián)劑則在大幅度提高力學(xué)性能的同時(shí)，增加體系的粘度，這是由于分子之間作用力增強(qiáng)的緣故。（1） 降低體系的粘度，增加流動(dòng)性，降低硫化橡膠的硬度；（2） 改善粘著性能；（3） 有助于填料的分散；（4） 便于壓出和成型。（1） 操作油（軟化劑，用量較大）：分子量300600的烴類(lèi)或芳香烴類(lèi)（如機(jī)油，鏈烷烴油，芳香烴油，石蠟油等）（2） 極性的酯類(lèi)（在非極性橡膠中使用，稱(chēng)為增塑劑，其特點(diǎn)為脆性溫度、且用量較少）：低分子酯類(lèi)（DOP，DBP，DOS）和高分子酯類(lèi)（己二酸乙二醇酯）（1） 熱力學(xué)（主要因素）：自由能ΔF=ΔH（熱焓） TΔS（熵變）。一般混合過(guò)程中，自由度增加，ΔS0；ΔH 0（吸熱），盡可能小。（2） 溶度參數(shù)：用Hildebrand方程進(jìn)行判斷。δ1與δ2越接近，ΔH越小。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(rèn)為，橡膠的雙鍵有一定的親核性，增塑劑酯類(lèi)有親電性，通過(guò)親電親核作用增加了兩者的界面強(qiáng)度，相容性增加，不過(guò)這種親電親核作用較弱，因此一般用量不宜過(guò)大（510phr）。如NR與DBP，NBR與芳烴油的相容性，SBR、BR與NR的差異，（4） CR的溶劑選擇原則老化是指一切使橡膠性能劣化的過(guò)程。如O2，O3，熱，光，疲勞，力，催化劑，化學(xué)介質(zhì)等，為了考察這些影響因素，設(shè)計(jì)了許多試驗(yàn)方法。氧彈試驗(yàn) O2熱氧老化試驗(yàn) O2，熱光老化試驗(yàn) 光（戶(hù)外，室內(nèi)，人造光）臭氧老化試驗(yàn) O3疲勞試驗(yàn) 力，疲勞DSC、TG 熱氧化，O2，空氣；熱降解，N2物理：遷移、隔絕氧的作用防 老 劑化學(xué)：無(wú)污染型（酚類(lèi)，1010，1076；硫化二丙酸酯（DLTP，DSTP）；亞磷酸酯，168）；污染型（胺類(lèi)，RD，D，A）防護(hù)體系 對(duì)苯二胺類(lèi)（4010，4010NA）抗臭氧劑線(xiàn)形碳?xì)浠衔?粗晶蠟，微晶蠟)紫外線(xiàn)劑（橡膠不常用、炭黑的作用）金屬離子鈍化劑（1） 鏈引發(fā)E = 0（2） 鏈增長(zhǎng)E = 49kcal/molE = 0kcal/molE = 30kcal/mol而金屬粒子則催化ROOH的分解。（3） 鏈終止拉伸強(qiáng)度是表征制品能夠抵抗拉伸破壞的極限能力。影響橡膠拉伸強(qiáng)度的主要因素有：大分子鏈的主價(jià)鍵、分子間力以及高分子鏈柔性。一 拉伸強(qiáng)度與橡膠結(jié)構(gòu)的關(guān)系（1） 分子間作用力大，如極性和剛性基團(tuán)等；（2） 分子量增大，范德華力增大，鏈段不易滑動(dòng)，相當(dāng)于分子間形成了物理交聯(lián)點(diǎn)，因此隨分子量增大，拉伸強(qiáng)度增高，到一定程度時(shí)達(dá)到平衡；（3） 分子的微觀(guān)結(jié)構(gòu)，如順式和反式結(jié)構(gòu)的影響；（4） 結(jié)晶和取向二 拉伸強(qiáng)度與硫化體系的關(guān)系（1） 交聯(lián)密度：有一極大值。（2） 交聯(lián)鍵類(lèi)型：隨交聯(lián)鍵能增加，拉伸強(qiáng)度減小；多硫鍵具有較高的拉伸強(qiáng)度，因?yàn)槿蹑I在應(yīng)力狀態(tài)下能起到釋放應(yīng)力的作用，減輕應(yīng)力集中的程度，使交聯(lián)網(wǎng)能均勻地承受較大的應(yīng)力。對(duì)于能產(chǎn)生結(jié)晶的NR等，交聯(lián)弱鍵的早期斷裂，還有利于主鏈的定向結(jié)晶。三 拉伸強(qiáng)度與填料的關(guān)系大量的試驗(yàn)表明：粒徑越小，比表面積越大，表面活性越大，結(jié)構(gòu)性越高，補(bǔ)強(qiáng)的效果越好。同時(shí)隨填料用量增加，有最大值，其大小受橡膠品種和填料類(lèi)型的影響。四 拉伸強(qiáng)度與軟化劑的關(guān)系軟化劑的加入會(huì)損失拉伸強(qiáng)度，且與軟化劑與橡膠的相容性有關(guān)。橡膠的撕裂是由于材料中的裂紋或裂口受力時(shí)迅速擴(kuò)大而導(dǎo)致破壞的現(xiàn)象，一般是沿著分子鏈數(shù)目最小，即阻力最小的途徑發(fā)展。主要與橡膠應(yīng)力應(yīng)變曲線(xiàn)的形狀和粘彈性有關(guān)。與橡膠品種、硫化體系、軟化劑均有關(guān)系。30 / 30