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[技術(shù)資料] 橡膠加工工藝分子
P:2008-08-20 15:22:41
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橡膠加工工藝分子
橡膠的獨(dú)特加工工藝是通過（硫化）將線型高分子交聯(lián)成三維網(wǎng)狀高分子量聚合物．即由所謂的原料橡膠轉(zhuǎn)變?yōu)榱蚧鹉z．前者習(xí)慣上稱為生橡膠或生膠，而后者叫做橡膠或熟膠．
生膠為分子量從１０萬到１００萬以上的粘彈性物質(zhì)．生膠在室溫和自然狀態(tài)下有極大的彈性，而在５０～１００℃之間開始軟化，此時(shí)進(jìn)行機(jī)械加工能產(chǎn)生很大的塑性變形．易於將配合材料均勻混入膠中並制成各種膠料和坯體．這種配合橡膠在１４０～１８０℃的熱狀態(tài)下，經(jīng)過一定時(shí)間，橡膠分子間即產(chǎn)生化學(xué)結(jié)合，從而完全喪失塑性，成為有實(shí)用價(jià)值的，既強(qiáng)韌又柔軟的橡膠制品．
橡膠加工過程其實(shí)就是橡膠的塑煉，成型及硫化過程．
１．橡膠的塑煉：
橡膠加工工藝對(duì)生膠可塑性有一定要求，有些生膠很硬，粘度很高，缺乏基本的和必需的加工工藝性能．因此生膠首先必須進(jìn)行塑煉，其目的是降低生膠的彈性增加其塑性並獲得適當(dāng)?shù)牧鲃?dòng)性，以滿足混煉，壓延，壓出，成型和硫化等各工藝加工過程和要求，同時(shí)，通過塑煉，還能使生膠的可塑性均勻一致，使制得的膠料質(zhì)量也均勻一致．
在橡膠加工中，提高生膠可塑性一般在開煉機(jī)，密煉機(jī)和螺桿式塑煉機(jī)中進(jìn)行．
開煉機(jī)塑煉是當(dāng)生膠通過兩個(gè)不同轉(zhuǎn)速相對(duì)回轉(zhuǎn)的輥筒之間時(shí)，受到剪切應(yīng)力，使橡膠大分子鍵斷裂而獲得塑性．
用於塑煉加工的開煉機(jī)輥筒速比一般在１：１．２５～１：１．２７．輥筒之間速比越大，膠料通過輥縫時(shí)所受的剪切作用越大，塑煉效果越好，速比不能太大，因?yàn)檫^分激烈的摩擦作用會(huì)使膠料溫度急劇升高．反而影響塑煉效果，而且增加電能消耗所以必須合理選擇輥笥速比．
開煉機(jī)塑煉屬於低溫塑煉，一般塑煉溫度在５５℃以下，溫度愈低，塑煉效果愈好．各類橡膠用開煉機(jī)塑煉時(shí)，要求的輥溫條件不同．
密煉機(jī)塑煉，是生膠料進(jìn)入密閉室內(nèi)，在兩個(gè)轉(zhuǎn)子間隙中受到捏煉，同時(shí)由於轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)，使膠料與密煉室壁之間，與上﹑下頂栓之間產(chǎn)生強(qiáng)烈的磨擦及機(jī)械剪切撕捏作用．其特點(diǎn)是機(jī)械作用複雜，機(jī)械剪切撕捏劇烈，生熱大升溫快，屬於高溫塑煉，溫度控制很重要．（丁qing橡膠不宜用密煉機(jī)塑煉）
螺桿機(jī)塑煉，是生膠在機(jī)腔內(nèi)受螺桿的螺紋與機(jī)筒壁的磨擦攪拌，並借螺桿沿機(jī)筒向前推動(dòng)膠料而進(jìn)行連續(xù)塑煉，生產(chǎn)效率高，動(dòng)力消耗少，但排膠溫度高，膠料熱可塑性較大，塑煉膠的均勻性較差．
２．混煉
混煉是橡膠加工過程中重要工序之一，混煉膠質(zhì)量對(duì)半成品的工藝加工性能和成品質(zhì)量具有決定性的影響．
一般采用開煉機(jī)或密煉機(jī)混煉．
密煉機(jī)混煉與開煉機(jī)混煉相比，具有混煉時(shí)間短，效率高，機(jī)械化自動(dòng)化程度高，膠料質(zhì)量好，勞動(dòng)強(qiáng)度低，操作安全，藥品飛揚(yáng)損失小，環(huán)境衛(wèi)生條件好等優(yōu)點(diǎn)．但密煉機(jī)混煉室散熱困難，混煉溫度高且難以控制，使對(duì)溫度敏感的膠
料受到限制，不適於淺色膠料和品種變換頻繁的膠料混煉，另外密煉機(jī)混煉還需配備相應(yīng)的下片裝置．
開煉機(jī)輥筒的轉(zhuǎn)速和速比設(shè)計(jì)要適宜．轉(zhuǎn)速高，效率高，但轉(zhuǎn)速過高，則操作安全性差，選擇混煉用開煉機(jī)的速比應(yīng)比塑煉時(shí)為�。�
輥筒溫度要適當(dāng)，輥溫過高，會(huì)導(dǎo)致膠料軟化而降低機(jī)械剪切作用，降低混煉效果，並容易引起膠料焦燒和使某些低熔點(diǎn)配合劑熔化結(jié)團(tuán)，不易分散．
密煉機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)形狀，混煉過程中，膠料所受剪切速度與轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速成正比，可根據(jù)膠料特性和工藝要求設(shè)計(jì)多速或變速密煉機(jī)，時(shí)變換速度，以取得最好的混煉效果．
密煉機(jī)轉(zhuǎn)子的結(jié)構(gòu)形狀對(duì)混煉過程有重大影響．
密煉機(jī)混煉過程中，生熱量大，散熱困難，所以膠料升溫快，溫度高，混煉溫度過高會(huì)降低對(duì)膠料的機(jī)械剪切作用，使混不均，並會(huì)加劇橡膠分子的熱氧化裂解，使膠料物理機(jī)械性能降低，同時(shí)還會(huì)促使橡膠和炭黑之間產(chǎn)生過多的化學(xué)結(jié)合作用而生成過多的凝膠，使膠料可塑度下降，膠料表面粗糙，造成壓延，壓出加工困難．
因此密煉機(jī)轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速及溫控設(shè)計(jì)很重要．
３．成型
橡膠制品成型是生產(chǎn)的重要工序之一．用一定的機(jī)器設(shè)備和工藝方法，制造出各結(jié)構(gòu)和不同規(guī)格尺寸半成品的工藝過程為品的成型，橡膠制品的種類很多，產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)不一．因此，成型方法也有繁有簡(jiǎn)，有物理過程，也有化學(xué)過程．
比如壓出壓延法，它是橡膠制品成型較為普遍的一種方法，廣泛應(yīng)用於簡(jiǎn)單結(jié)構(gòu)制品的成型．如膠板，膠佈等產(chǎn)品用壓延法；純膠管，電線，電纜，密封條及各種內(nèi)胎用壓出法．
４．硫化
硫化是橡膠制品加工的主要工藝過程之一．在加熱或輻照的條件下，膠料中的生膠與硫化劑發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，使橡膠由線型結(jié)構(gòu)的大分子交聯(lián)成為立體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的大分子，而導(dǎo)致膠料物理機(jī)械性能及其它性能得到明顯的改善，這一過程稱為硫化．制品硫化過程的硫化條件是：硫化溫度，硫化時(shí)間和硫化壓力．
５．橡膠加工一般工藝流程圖：
橡膠 化工原料
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合成膠 天然膠 再生膠 粉狀 固體 液體
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剝皮洗刷 干燥 粉碎 加溫脫水
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烘膠 篩選 ∣
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切膠 稱量
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破膠 抽檢
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塑煉 ∣
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打卷稱量 ∣
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冷卻存放 ∣
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快檢 ————— 配合 ——————
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混煉制造
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下片冷卻 造粒
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入庫存放
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