《橡胶快速入门基础知识之塑炼工艺》

《橡胶快速入门基础知识之塑炼工艺》

1、胶料为什么要塑炼？塑炼的目的有哪些？

橡胶具有良好的弹性，但这种宝贵性能给制品生产带来极大的困难，如果不首先降低生胶的弹性，在加工过程中，大部分机械能就被消耗在弹性变形上，且不能获得甩需要的形状橡胶加工工艺对生胶可塑性有一定要求，例如混炼一般需要门尼粘度在60左右，擦胶要求胶料门尼粘度在40左右，否则无法顺利操作，有些生胶很硬，粘度很高，缺乏基本的，必需的工艺性能——良好的可塑性。为了满足各项工艺要求，必须进行塑炼，使生胶在机械、热、化学等作用下切断分子链，降低分子量。使橡胶暂时失去弹性而变成柔软的可塑的塑炼胶。可以说，生胶塑炼是其他工艺过程的基础。

生胶塑炼的目的在于：一是使生胶获得一定的可塑性，使之适合混炼，压延、压出、成型，硫化以及胶浆，海绵胶制造等工艺加工过程的要求；二是使生胶的可塑性均匀化，以便制得质量均匀的胶料。

2、生胶经塑炼后，其物理化学性质有什么变化？加工工艺对生胶的可塑性有什么要求？过大或过小有何不好？

生胶经塑炼后，由于受着强的机械力作用和氧化作用，橡胶的分子结构和分子量都会发生一定的变化，因而物理化学性质也会发生变化。表现在：弹性降低、可塑性增加，溶解度增大，橡胶溶液的粘度降低，胶料的粘着性能提高。但随着生胶可塑性增大，硫化胶的机械强度降低，永久变形增大，耐磨耗和耐老化性能都降低。因此生胶的塑炼只对橡胶的加工过程有利，而对硫化胶的性能不利。

生胶的可塑性要求适当，过大或过小都会产生不好的效果。生胶的可塑性过大，会使硫化胶的物理机械性能降低，影响制品的使用性能。生胶的可塑性过低，则会造成工艺加工困难，使胶料不易混炼均匀；压延，压出时半成品表面不光滑；收缩罚大，不易掌握半成品尺寸；压延时胶布难于擦进织物中，造成挂胶帘布掉皮等现象，大大降低与料层间的附着力。可塑性如果不均也会造成胶料的工艺性能和物理机械性能不一致。

因而，橡胶加工工艺对生胶的可塑性都有一定的要求。一般来说：供涂胶、浸胶、刮胶和制造海绵胶等用的胶料，要求可塑度较高；要求物理机械性能高，半成品挺性好的胶料及模压用胶料，可塑性宜低；压出胶料的可塑性度则介于两者之间。以下是常用塑炼胶的可塑性。

塑炼种类可塑度（威）塑炼胶种类可塑度（威）

胶布胶浆用塑炼胶

含胶率45%以上0.52-0.56 海绵用塑炼胶

压出用塑炼胶

0.50-0.60

含胶率45%以下

传动带布层擦

胶用塑炼胶薄膜压延用塑炼胶膜厚1.0毫米发上膜厚0.1毫米以下三角带线绳浸胶用塑炼胶0.56-0.60

0.49-0.55

0.35-0.45

0.47-0.56

0.50左右

胶管外层胶

内层胶

胎面胶

胎侧胶

内胎胶

缓冲层帘布

用塑炼胶

0.30-0.35

0.25-0.30

0.22-0.24

0.35左右

0.42左右

0.50左右

3、确定生胶的塑炼程度时要考虑哪些因素？

生胶的塑炼程度主要是根据各种工艺和制品对塑炼胶的可塑性要求来确定的。生胶的可塑性是关系到制品整个制造过程进行的难易，直接影响到硫化胶的物理机械性能及制品使用性能的重要性质。因而把生胶的可塑性作为塑炼胶的主要质量标准。也作为确定生胶的塑炼程度的工艺标准。塑炼就是要求制造具有适当可塑度的塑炼胶。在实际生产中对生胶的塑炼要适可而止，在保证满足工艺加工过程需要的前提下，尽量避免作过度的塑炼。

在确定生胶的塑炼程度时，同时也要考虑到生胶具有初始可塑性，一种生身都具有一定的可塑性，不同的生胶其可塑性大小不同。因此要根据其初始可塑性大小来确定其是否在进行塑炼和塑炼程度。如软丁苯胶，软丁晴以及恒粘，低粘系列的标准胶，它们的门尼粘度在60以下，可塑性较大，这些生胶就不需要进行塑炼或需轻微塑炼。

塑炼胶的制成混炼胶后，可塑度在有一定的增加，在确定生胶的可塑度时也必须考虑这个因素的影响。

4、可塑度的测定方法有哪些？各是如何表示的？

胶料的可塑度有测定通常采用的方法有三种：威廉氏法，门尼粘度法和德费硬度法。

1）威廉氏法是根据试样在两平行板间受负荷作用所发生的高度可塑变化来确定，测定时将直径为16毫米，高10毫米的圆柱体试样在70℃温度下，先预热30分钟，然后在两平板负荷（5公斤）下压缩3分钟。除去负荷后在室温下经3分钟恢复。然后根据高度的压缩变形量及除掉负荷后的变形恢复量，来计算试样的可塑度P。

P=(h0-h2)/ (h0+h1)

式中：ho—试样原高

h

1

—试样压缩3分钟后高度

h

2

—去掉负荷恢复3分钟后的高度。

如果：h

2=h

1

=0 则P=1为绝对流体

h

2

=ho 则P=O是绝对弹性体

故威氏可塑度的取值范围在0-1之前，数值越大表示可塑度越大。

2）门尼粘度法是根据试样在一定温度，时间和压力下，在转子和模腔之间变形时所受的扭力来确定可塑度。测量结果用门尼粘度表示。符号为ML1+4100℃.其中M为门尼粘度，L为测量时采用大转子，数字分别表示在100℃下预热1分钟。转子转动4分钟时所取读数。门尼粘度值在0-200之间，数值越大，则可塑度越大。

门尼粘度法还可简便地侧出胶料的焦烧时间

3）德费硬度法是根据标准试样在一定温度和时间内压至规定高度所需要的重荷（克）来确定。数值范围在0-2000之间，数值越大表示可塑性越低，

5、生胶塑炼获得可塑性的基本原理是什么？

橡胶的可塑性与其分子量有着密切的关系。分子量越小，粘度越低，则可塑度越大，生胶在塑炼可分塑度增加是通过分子量的降低来获得的，因此，塑炼的基本原理就是：橡胶在氧、热和机械力等因素的作用下，分子链发生断裂，大分子变小，分为量降低，因而使其弹性降低，塑性增加。

橡胶塑炼一般是将生胶置于炼胶中进行扎炼，其机理可归纳两方面：一是机械作用使分子链断裂，二是氧的作用使分子链氧化裂解。橡胶在塑炼过程中以下两种情况同时存在，在低温时以机械作用为主，高温时以氧化作用为主。

6、影响橡胶塑炼效果的因素有哪些？

塑炼过程实质上是橡胶的大分子断裂，大分子链由长变短的过程。因此，塑炼效果与分子链断裂的影响因素有关。影响因素如下：

1）机械力的作用：塑炼时，生胶在塑炼机械剧烈的拉伸，挤压和剪切力作用下，分子链被拉直，致使分子在中央部位发生断裂。机械力主要对分子量大的部分起作用，对分子量大的部分不起作用。因此在机械力作用下，橡胶的平均分子量变小，分子量分布变窄，但下降一定程度时，再经塑炼，分子量分布变化就下大了。

2）氧的作用：氧在橡胶塑炼过程中起着重要作用，其作用有两方面：一是稳定由机械力切断所生成的游离基，二是直接使橡胶的分子链产生氧化断链。