橡胶的成型加工原理
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生胶 塑炼胶
塑炼
（2）塑炼的目的
使生胶具有一定的可塑性， 使其适合于后续工艺操作
（3）塑炼的要求
满足其它工艺要求为前 提，避免过度的塑炼
2、塑炼的原理
橡胶分子量大，分子链相对 位移难，粘度高，难加工
降低分子量，力－化学反应
机械剪切力、氧分子链断裂， 可塑性↑↑ 低温塑炼 高温塑炼
可塑性用可塑度表征
在70～94℃，严重粘辊，不能塑炼、混炼、 压延
塑炼
混炼
Mixing
Plastication
Calendering Extrusion
二、胶料的混炼
1、混炼的定义及目的
定义：通过机械剪切力和挤压作用，使塑炼胶与各 种配合剂均匀混合而分散的过程 目的：提高橡胶产品的使用性能、改善橡胶工艺性 能、降低生产成本
橡胶的常用配合剂
作用 机理
作用 机理 种类
作用 机理
种类 作用 机理
硫化剂
防老剂
种类
软化剂/ 增塑剂
橡 胶 配 合 剂
补强剂/ 填充剂
种类
7.3 橡胶的加工
塑炼
混炼
Mixing
Plastication
Calendering Extrusion
一、生胶的塑炼
1、塑炼的目的与要求
（1）塑炼
定义：橡胶加工过程中，把高弹性生胶转变为可 塑性胶料的工艺过程，叫塑炼
快速确定生胶的塑炼程度及评价加工性能的好坏
威氏可塑度P：指试样在一定外力作用下产生压
缩形变的大小和除去外力后保持形变的能力 可塑度越高，胶料的流动性越好
3、塑炼的方法
开放 开炼
密闭 密炼
（1）开炼机塑炼
低温塑炼
（2）密炼机塑炼
高温塑炼
4、塑炼的影响因素
（1）分子量的影响
天然胶70万 分子量大的易切断 分子量小的难切断 顺丁胶40万 丁苯胶30万
（2）温度的影响
开炼，T↓，粘度↑，分子链伸直，剪切力↑，效率↑ 密炼，T ↑ ，氧活性 ↑ ，塑炼效率 ↑
（3）氧的影响
氧↑ ，塑炼效率 ↑
（4）化学塑解剂的影响
化学塑解剂会加速橡胶塑炼过程
5、常用橡胶的塑炼特性
（1）天然橡胶
开炼，低温（40～50℃）薄通（辊距0.5～1mm）
密炼，温度~155℃
1、压延的方法
（A）胶片压延
积胶
天然橡胶不积胶，丁苯橡胶要积胶
（B）压型
使胶料压制成具有一定断面形状或表面有某种花纹
（1）压型的原理
据胶料流动性的变化，急速冷却，使花纹定型
（2）压型的要求
压型要求规格准确、花纹清晰、胶料致密性好
（C）织物挂胶
在骨架织物上覆上一层薄胶（贴胶、擦胶）
（1）挂胶目的
2、混炼的机理
塑炼胶与配合剂的混合、分散和产生结合等过程， 同时也包含橡胶发生的各种流动过程 橡胶是粘度很大的 热塑性的粘流体， 处于流动状态
炭黑的均匀分散过程 （1）炭黑颗粒的润湿
炭黑颗粒被生胶润湿→包容橡胶，炭黑空隙体积
减小直至零，体系比体积减到最小，润湿过程结束
V比 ＝ V生胶 + V炭黑 + V空隙
2、压延的影响因素
（2）丁苯橡胶 混炼生热大、升温快，温度应比天然橡胶低；对 粉剂的润湿能力差，粉剂难分散，混炼时间长 开炼机混炼，需增加薄通次数 密炼机混炼，二段混炼，混炼要注意温度控制
Baidu Nhomakorabea
（3）氯丁橡胶
开炼机混炼，辊温在40～50℃，温度高易粘辊
加料时先加MgO，后加ZnO，可避免焦烧；或掺入10 ％的天然橡胶或顺丁橡胶，能改善工艺性能
（2）丁苯橡胶
软丁苯胶，不塑炼或轻微塑炼
（3）顺丁橡胶
顺丁橡胶，一般不需塑炼
（4）丁腈橡胶
软丁腈胶一般不需要塑炼
硬丁腈胶需充分塑炼，开炼，低温（< 40
℃）、薄通、低容量
（5）氯丁橡胶
通用型的氯丁橡胶，一般不需进行塑炼 若塑炼，温度要控制 < 70℃
氯丁胶 小知识
Tr ～ 70℃时为弹性体，易包辊，不粘辊
使织物的线与线、层与层之间互相紧密的贴合成整体， 共同承受外力的作用；
提高织物弹性、防水性，保证制品有良好的使用性能
（2）贴胶
用压延机上两个辊筒的压力，将一定厚度的胶片贴在 织物上的过程
（3）压力贴胶
用积胶的压力，将胶料挤压到布缝中，与贴胶共用
（4）擦胶
用压延机辊筒转速不同产生的剪切力和辊筒的压力， 将胶料擦入到布缝中的过程。一般只适于帆布
密炼机混炼，二段混炼，ZnO第二段混炼加
塑炼
混炼
Mixing
Plastication
Calendering Extrusion
三、橡胶的压延
橡胶压延过程
胶料热炼、 供胶
压延
半成品
冷却、卷取、 截断、放臵
橡胶压延的用途 将胶料制成一定厚度和宽度的胶片 在胶片上压出某种花纹 在骨架织物上覆上一层薄胶（贴胶、擦胶）
加料顺序：塑炼胶→ 小料（促进剂、活性剂、 防老剂等）→ 补强填充剂 → 液体增塑剂
密炼机优点：机械化程度高，劳动强度小，混炼 时间短，效率高，减少粉剂的飞扬
4、混炼的影响因素
（1）配合剂的种类
疏水性配合剂，表面特性与橡胶同，易被橡胶润湿，好 混炼，如各种炭黑
亲水性配合剂，表面特性与橡胶不同，不易被橡胶润湿， 如碳酸钙、陶土、氧化锌、锌钡白等
（2）炭黑颗粒的分散
结合橡胶 充分分散
生胶混炼性能好坏，用炭黑混入时间BIT表示 BIT（Black Incorporation Time炭黑在生胶中被 混炼到均匀分散程度所需要的时间 炭黑混入时间BIT值↓，生胶越容易混炼
3、混炼的方法
开炼机混炼、密炼机混炼
（1）开炼机混炼
加料顺序：塑炼胶→ 小料（促进剂、活性剂、防老
剂等）→ 液体软化剂 → 补强剂、填充剂 → 硫磺 优点：胶料品种多，可以制造特殊胶料
缺点：粉剂飞扬，劳动强度大，效率低，规模小 生产中，各种配合剂与橡胶混炼成母炼胶，提高 混炼均匀性，减少粉剂飞扬，提高生产效率
（2）密炼机混炼
生胶和配合剂在混炼室中混合，在压延机上压制成 片；然后加入硫化剂和需低温加入的配合剂，压炼 2种混炼工艺 一段混炼：通过密炼机和压延机的一次混炼就得 到均匀混炼胶 两段混炼：通过密炼机和压延机的两次混炼而得 到均匀混炼胶
加入表面活性剂，改善无机填料与橡胶之间界面
（2）配合剂的尺寸与结构
粒子越小，越难分散 结构性强（二次结构），空隙大，易分散
5、常用橡胶的混炼特性
（1）天然橡胶
天然橡胶塑性增加快，发热量少，配合剂易分散
混炼时间长，对胶料性能影响比合成橡胶大 开炼机混炼，辊温50～60℃，前辊比后辊高~5℃ 密炼机混炼，多一段混炼
塑炼
（2）塑炼的目的
使生胶具有一定的可塑性， 使其适合于后续工艺操作
（3）塑炼的要求
满足其它工艺要求为前 提，避免过度的塑炼
2、塑炼的原理
橡胶分子量大，分子链相对 位移难，粘度高，难加工
降低分子量，力－化学反应
机械剪切力、氧分子链断裂， 可塑性↑↑ 低温塑炼 高温塑炼
可塑性用可塑度表征
在70～94℃，严重粘辊，不能塑炼、混炼、 压延
塑炼
混炼
Mixing
Plastication
Calendering Extrusion
二、胶料的混炼
1、混炼的定义及目的
定义：通过机械剪切力和挤压作用，使塑炼胶与各 种配合剂均匀混合而分散的过程 目的：提高橡胶产品的使用性能、改善橡胶工艺性 能、降低生产成本
橡胶的常用配合剂
作用 机理
作用 机理 种类
作用 机理
种类 作用 机理
硫化剂
防老剂
种类
软化剂/ 增塑剂
橡 胶 配 合 剂
补强剂/ 填充剂
种类
7.3 橡胶的加工
塑炼
混炼
Mixing
Plastication
Calendering Extrusion
一、生胶的塑炼
1、塑炼的目的与要求
（1）塑炼
定义：橡胶加工过程中，把高弹性生胶转变为可 塑性胶料的工艺过程，叫塑炼
快速确定生胶的塑炼程度及评价加工性能的好坏
威氏可塑度P：指试样在一定外力作用下产生压
缩形变的大小和除去外力后保持形变的能力 可塑度越高，胶料的流动性越好
3、塑炼的方法
开放 开炼
密闭 密炼
（1）开炼机塑炼
低温塑炼
（2）密炼机塑炼
高温塑炼
4、塑炼的影响因素
（1）分子量的影响
天然胶70万 分子量大的易切断 分子量小的难切断 顺丁胶40万 丁苯胶30万
（2）温度的影响
开炼，T↓，粘度↑，分子链伸直，剪切力↑，效率↑ 密炼，T ↑ ，氧活性 ↑ ，塑炼效率 ↑
（3）氧的影响
氧↑ ，塑炼效率 ↑
（4）化学塑解剂的影响
化学塑解剂会加速橡胶塑炼过程
5、常用橡胶的塑炼特性
（1）天然橡胶
开炼，低温（40～50℃）薄通（辊距0.5～1mm）
密炼，温度~155℃
1、压延的方法
（A）胶片压延
积胶
天然橡胶不积胶，丁苯橡胶要积胶
（B）压型
使胶料压制成具有一定断面形状或表面有某种花纹
（1）压型的原理
据胶料流动性的变化，急速冷却，使花纹定型
（2）压型的要求
压型要求规格准确、花纹清晰、胶料致密性好
（C）织物挂胶
在骨架织物上覆上一层薄胶（贴胶、擦胶）
（1）挂胶目的
2、混炼的机理
塑炼胶与配合剂的混合、分散和产生结合等过程， 同时也包含橡胶发生的各种流动过程 橡胶是粘度很大的 热塑性的粘流体， 处于流动状态
炭黑的均匀分散过程 （1）炭黑颗粒的润湿
炭黑颗粒被生胶润湿→包容橡胶，炭黑空隙体积
减小直至零，体系比体积减到最小，润湿过程结束
V比 ＝ V生胶 + V炭黑 + V空隙
2、压延的影响因素
（2）丁苯橡胶 混炼生热大、升温快，温度应比天然橡胶低；对 粉剂的润湿能力差，粉剂难分散，混炼时间长 开炼机混炼，需增加薄通次数 密炼机混炼，二段混炼，混炼要注意温度控制
Baidu Nhomakorabea
（3）氯丁橡胶
开炼机混炼，辊温在40～50℃，温度高易粘辊
加料时先加MgO，后加ZnO，可避免焦烧；或掺入10 ％的天然橡胶或顺丁橡胶，能改善工艺性能
（2）丁苯橡胶
软丁苯胶，不塑炼或轻微塑炼
（3）顺丁橡胶
顺丁橡胶，一般不需塑炼
（4）丁腈橡胶
软丁腈胶一般不需要塑炼
硬丁腈胶需充分塑炼，开炼，低温（< 40
℃）、薄通、低容量
（5）氯丁橡胶
通用型的氯丁橡胶，一般不需进行塑炼 若塑炼，温度要控制 < 70℃
氯丁胶 小知识
Tr ～ 70℃时为弹性体，易包辊，不粘辊
使织物的线与线、层与层之间互相紧密的贴合成整体， 共同承受外力的作用；
提高织物弹性、防水性，保证制品有良好的使用性能
（2）贴胶
用压延机上两个辊筒的压力，将一定厚度的胶片贴在 织物上的过程
（3）压力贴胶
用积胶的压力，将胶料挤压到布缝中，与贴胶共用
（4）擦胶
用压延机辊筒转速不同产生的剪切力和辊筒的压力， 将胶料擦入到布缝中的过程。一般只适于帆布
密炼机混炼，二段混炼，ZnO第二段混炼加
塑炼
混炼
Mixing
Plastication
Calendering Extrusion
三、橡胶的压延
橡胶压延过程
胶料热炼、 供胶
压延
半成品
冷却、卷取、 截断、放臵
橡胶压延的用途 将胶料制成一定厚度和宽度的胶片 在胶片上压出某种花纹 在骨架织物上覆上一层薄胶（贴胶、擦胶）
加料顺序：塑炼胶→ 小料（促进剂、活性剂、 防老剂等）→ 补强填充剂 → 液体增塑剂
密炼机优点：机械化程度高，劳动强度小，混炼 时间短，效率高，减少粉剂的飞扬
4、混炼的影响因素
（1）配合剂的种类
疏水性配合剂，表面特性与橡胶同，易被橡胶润湿，好 混炼，如各种炭黑
亲水性配合剂，表面特性与橡胶不同，不易被橡胶润湿， 如碳酸钙、陶土、氧化锌、锌钡白等
（2）炭黑颗粒的分散
结合橡胶 充分分散
生胶混炼性能好坏，用炭黑混入时间BIT表示 BIT（Black Incorporation Time炭黑在生胶中被 混炼到均匀分散程度所需要的时间 炭黑混入时间BIT值↓，生胶越容易混炼
3、混炼的方法
开炼机混炼、密炼机混炼
（1）开炼机混炼
加料顺序：塑炼胶→ 小料（促进剂、活性剂、防老
剂等）→ 液体软化剂 → 补强剂、填充剂 → 硫磺 优点：胶料品种多，可以制造特殊胶料
缺点：粉剂飞扬，劳动强度大，效率低，规模小 生产中，各种配合剂与橡胶混炼成母炼胶，提高 混炼均匀性，减少粉剂飞扬，提高生产效率
（2）密炼机混炼
生胶和配合剂在混炼室中混合，在压延机上压制成 片；然后加入硫化剂和需低温加入的配合剂，压炼 2种混炼工艺 一段混炼：通过密炼机和压延机的一次混炼就得 到均匀混炼胶 两段混炼：通过密炼机和压延机的两次混炼而得 到均匀混炼胶
加入表面活性剂，改善无机填料与橡胶之间界面
（2）配合剂的尺寸与结构
粒子越小，越难分散 结构性强（二次结构），空隙大，易分散
5、常用橡胶的混炼特性
（1）天然橡胶
天然橡胶塑性增加快，发热量少，配合剂易分散
混炼时间长，对胶料性能影响比合成橡胶大 开炼机混炼，辊温50～60℃，前辊比后辊高~5℃ 密炼机混炼，多一段混炼