橡胶强度的因素

橡胶工艺橡胶工艺 工艺流程选段拉伸强度是表征制品能够抵抗拉伸破坏的极限能工艺流程选段拉伸强度是表征制品能够抵抗拉伸破坏的极限能 力。影响橡胶拉伸强度的主要因素有大分子链的主价键、分子间力以力。影响橡胶拉伸强度的主要因素有大分子链的主价键、分子间力以 及高分子链柔性。及高分子链柔性。 拉伸强度与橡胶结构的关系拉伸强度与橡胶结构的关系 分子间作用力大，如分子间作用力大，如 极性和刚性基团等；极性和刚性基团等； 分子量增大，范德华力增大，链段不易滑动，相分子量增大，范德华力增大，链段不易滑动，相 当于分子间形成了物理交联点，因此随分子量增大，拉伸强度增高，到当于分子间形成了物理交联点，因此随分子量增大，拉伸强度增高，到 一定程度时达到平衡；一定程度时达到平衡；分子的微观结构，分子的微观结构， 如顺式和反式结构的影响；如顺式和反式结构的影响；结结 晶和取向晶和取向 工艺流程开始工艺流程开始 1 1 综述综述 橡胶制品的主要原料是生胶、各种配合剂、以及作为骨架材料的纤橡胶制品的主要原料是生胶、各种配合剂、以及作为骨架材料的纤 维和金属材料，橡胶制品的基本生产工艺过程包括塑炼、混炼、压延、维和金属材料，橡胶制品的基本生产工艺过程包括塑炼、混炼、压延、 压出、成型、硫化压出、成型、硫化 6 6 个基本工序。个基本工序。 橡胶的加工工艺过程主要是解决塑性和弹性矛盾的过程，通过各种橡胶的加工工艺过程主要是解决塑性和弹性矛盾的过程，通过各种 加工手段，使得弹性的橡胶变成具有塑性的塑炼胶，在加入各种配合剂加工手段，使得弹性的橡胶变成具有塑性的塑炼胶，在加入各种配合剂 制成半成品，制成半成品，然后通过硫化是具有塑性的半成品又变成弹性高、物理机然后通过硫化是具有塑性的半成品又变成弹性高、物理机 械性能好的橡胶制品。械性能好的橡胶制品。 2 2 橡胶加工工艺橡胶加工工艺 2.12.1 塑炼工艺塑炼工艺 生胶塑炼是通过机械应力、热、氧或加入某些化学试剂等方法，使生胶塑炼是通过机械应力、热、氧或加入某些化学试剂等方法，使 1 生胶由强韧的弹性状态转变为柔软、便于加工的塑性状态的过程。生胶由强韧的弹性状态转变为柔软、便于加工的塑性状态的过程。 生胶塑炼的目的是降低它的弹性，增加可塑性，并获得适当的流动生胶塑炼的目的是降低它的弹性，增加可塑性，并获得适当的流动 性，以满足混炼、亚衍、压出、成型、硫化以及胶浆制造、海绵胶制造性，以满足混炼、亚衍、压出、成型、硫化以及胶浆制造、海绵胶制造 等各种加工工艺过程的要求。等各种加工工艺过程的要求。 掌握好适当的塑炼可塑度，对橡胶制品的加工和成品质量是至关重掌握好适当的塑炼可塑度，对橡胶制品的加工和成品质量是至关重 要的。在满足加工工艺要求的前提下应尽可能降低可塑度。要的。在满足加工工艺要求的前提下应尽可能降低可塑度。 随着恒粘度随着恒粘度 橡胶、低粘度橡胶的出现，有的橡胶已经不需要塑炼而直接进行混炼。橡胶、低粘度橡胶的出现，有的橡胶已经不需要塑炼而直接进行混炼。 在橡胶工业中，最常用的塑炼方法有机械塑炼法和化学塑炼法。机在橡胶工业中，最常用的塑炼方法有机械塑炼法和化学塑炼法。机 械塑炼法所用的主要设备是开放式炼胶机、密闭式炼胶机和螺杆塑炼械塑炼法所用的主要设备是开放式炼胶机、密闭式炼胶机和螺杆塑炼 机。机。 化学塑炼法是在机械塑炼过程中加入化学药品来提高塑炼效果的方化学塑炼法是在机械塑炼过程中加入化学药品来提高塑炼效果的方 法。法。 开炼机塑炼时温度一般在开炼机塑炼时温度一般在 8080℃℃以下，属于低温机械混炼方法。密以下，属于低温机械混炼方法。密 炼机和螺杆混炼机的排胶温度在炼机和螺杆混炼机的排胶温度在120120℃℃以上，甚至高达以上，甚至高达 160-180160-180℃℃，， 属于高温机械混炼。属于高温机械混炼。 生胶在混炼之前需要预先经过烘胶、切胶、选胶和破胶等处理才能生胶在混炼之前需要预先经过烘胶、切胶、选胶和破胶等处理才能 塑炼。塑炼。 几种胶的塑炼特性几种胶的塑炼特性 天然橡胶用开炼机塑炼时，辊筒温度为天然橡胶用开炼机塑炼时，辊筒温度为30-4030-40℃℃，时间约为，时间约为 15-20min15-20min；采用密炼机塑炼当温度达到；采用密炼机塑炼当温度达到120120℃℃以上时，时间约为以上时，时间约为 2 3-5min3-5min。。 丁苯橡胶的门尼粘度多在丁苯橡胶的门尼粘度多在 35-6035-60 之间，之间， 因此，因此， 丁苯橡胶也可不用塑丁苯橡胶也可不用塑 炼，但是经过塑炼后可以提高配合机的分散性炼，但是经过塑炼后可以提高配合机的分散性 顺丁橡胶具有冷流性，缺乏塑炼效果。顺丁胶的门尼粘度较低，可顺丁橡胶具有冷流性，缺乏塑炼效果。顺丁胶的门尼粘度较低，可 不用塑炼。不用塑炼。 氯丁橡胶得塑性大，塑炼前可薄通氯丁橡胶得塑性大，塑炼前可薄通3-53-5 次，薄通温度在次，薄通温度在 30-4030-40℃℃。。 乙丙橡胶的分子主链是饱和结构，塑炼难以引起分子的裂解，因此乙丙橡胶的分子主链是饱和结构，塑炼难以引起分子的裂解，因此 要选择门尼粘度低的品种而不用塑炼。要选择门尼粘度低的品种而不用塑炼。 丁腈橡胶可塑度小，丁腈橡胶可塑度小， 韧性大，韧性大， 塑炼时生热大。塑炼时生热大。 开炼时要采用低温开炼时要采用低温 4040℃℃ 以下、小辊距、低容量以及分段塑炼，这样可以收到较好的效果。以下、小辊距、低容量以及分段塑炼，这样可以收到较好的效果。 2.22.2 混炼工艺混炼工艺 混炼是指在炼胶机上将各种配合剂均匀的混到生胶种的过程。混炼混炼是指在炼胶机上将各种配合剂均匀的混到生胶种的过程。混炼 的质量是对胶料的进一步加工和成品的质量有着决定性的影响，的质量是对胶料的进一步加工和成品的质量有着决定性的影响， 即使配即使配 方很好的胶料，如果混炼不好，也就会出现配合剂分散不均，胶料可塑方很好的胶料，如果混炼不好，也就会出现配合剂分散不均，胶料可塑 度过高或过低，易焦烧、喷霜等，使压延、压出、涂胶和硫化等工艺不度过高或过低，易焦烧、喷霜等，使压延、压出、涂胶和硫化等工艺不 能正常进行，而且还会导致制品性能下降。能正常进行，而且还会导致制品性能下降。 混炼方法通常分为开炼机混炼和密炼机混炼两种。这两种方法都是混炼方法通常分为开炼机混炼和密炼机混炼两种。这两种方法都是 间歇式混炼，这是目前最广泛的方法。间歇式混炼，这是目前最广泛的方法。 3 开炼机的混合过程分为三个阶段，开炼机的混合过程分为三个阶段， 即包辊即包辊（加入生胶的软化阶段）（加入生胶的软化阶段） 、、 吃粉（加入粉剂的混合阶段）和翻炼（吃粉后使生胶和配合剂均达到均吃粉（加入粉剂的混合阶段）和翻炼（吃粉后使生胶和配合剂均达到均 匀分散的阶段）。匀分散的阶段）。 开炼机混胶依胶料种类、用途、性能要求不同，工艺条件也不同。开炼机混胶依胶料种类、用途、性能要求不同，工艺条件也不同。 混炼中要注意加胶量、加料顺序、辊距、辊温、混炼时间、辊筒的转速混炼中要注意加胶量、加料顺序、辊距、辊温、混炼时间、辊筒的转速 和速比等各种因素。既不能混炼不足，又不能过炼。和速比等各种因素。既不能混炼不足，又不