第五章橡胶成型加工
橡胶成型原理
橡胶成型原理
橡胶成型原理指的是将橡胶材料通过特定的加工工艺，加热软化后注入模具中，经过冷却固化形成所需形状的工艺过程。
橡胶成型原理主要涉及到以下几个方面：
1. 橡胶材料选择：根据不同的需求，选择适当的橡胶材料进行成型。
常用的橡胶材料有天然橡胶、丁苯橡胶、氯丁橡胶等。
2. 模具设计：根据产品的形状和尺寸要求，设计相应的模具。
模具通常由上模和下模组成，可以根据需要加入一些辅助结构，如冷却水道和排气孔等。
3. 橡胶材料处理：将橡胶材料加热至一定温度，使其软化，便于注入模具中。
这一步骤通常称为预热或热塑化处理。
4. 模具注塑：将软化的橡胶材料注入模具中。
通常使用注射机将橡胶材料注入模具的腔室中，然后通过模具的开合运动，使橡胶材料填充整个模腔。
5. 冷却固化：注塑完成后，模具会快速冷却，使橡胶材料迅速固化。
这是为了保证成型件的尺寸稳定性和物理性能。
6. 拆模与处理：冷却固化后，将模具打开，取出成型件。
成型件通常需要进行去除毛刺、修整或进行表面处理等工艺。
综上所述，橡胶成型原理是通过将橡胶材料加热软化后注入模具中，经冷却固化形成所需形状的工艺过程。
这一过程包括橡
胶材料选择、模具设计、橡胶材料处理、模具注塑、冷却固化以及成品处理等多个环节。
第五章节 橡胶的增塑体系
电绝缘性好。 癸二酸二辛酯（DOS）：优良的耐寒性、低挥发性及优异的电绝缘性，
但耐油性差。
癸二酸二丁酯（DBS）：耐寒性好，但挥发性大，易迁移，易抽出。
3．脂肪酸酯类 耐寒性极好，主要品种有油酸酯、季戊四醇脂肪酸酯、柠檬酸酯类。 常用品种有油酸丁酯（BO），具有优越的耐寒性、耐水性，但耐侯性、
称为软化力。软化力高，对橡胶的塑化作用强。
§5.3 橡胶增塑剂
一．石油系增塑剂 是橡胶加工中使用最多的增塑剂之一。增塑效果好，来源丰富，成本低
廉。石油系增塑剂是选择适当的原油进行常压和减压蒸馏制得。主要 品种有操作油、三线油、变压器油、机油、轻化重油、石蜡、凡士林、 沥青及石油树脂等，其中最常用的是操作油。
此外，油液的折射率、外观颜色、挥发分也都能反映其组成情况。
3．操作油对橡胶加工性能的影响
1 对混炼的影响 橡胶对油的吸收速度与油的组成、粘度、混炼条件有关：一般粘度低、
芳香烃含量高、温度高，吸收得快。但油用量多，使炭黑在橡胶中的 分散性变差，必须分批加。此外，混炼时加入油，可减小生热、降低 能耗。
二．增塑剂与橡胶的相容性
1．增塑剂与橡胶的相容性 相容性是指两种不同的物质混合时形成均相体系的能力。相容性好，两
种物质形成均相体系的能力强。橡胶与增塑剂的相容性很重要，若相 容性差，增塑剂则会从橡胶中喷出，甚至难于混合、加工。橡胶与增
橡胶成型工艺讲解
其中：R 1—聚酯或聚醚链段，为柔性链段 R2—苯核、萘核、联苯核，为刚性链段 （氨基甲酸酯）内聚能大，为刚性链段
2. 品种分类
按化学结构分 聚酯型（AU）
聚醚型 (EU)
聚氨酯橡胶
混炼型
按加工方法分 浇注型
热塑性
3.性能 ①饱和性橡胶，拉伸强度高 （27.5～41.2 MPa），耐磨性最好 。
氯丁橡胶
和促进剂进行硫化。
粘接型：作粘接剂 专用型
特殊用途型
（七）丁腈橡胶（NBR）
1. 分子结构 通用型NBR由丁二烯和丙烯腈（ ACN ）通过乳 液聚合法共聚而成。呈浅黄色至棕褐色。
［ ］ （ ）（ ） CH2 CH CH CH2 x CH2 CH y n CN
三、特种合成橡胶
（一）硅橡胶（Q）
指每克炭黑吸油的毫升数常用 DBP（邻苯二 甲酸二丁酯）来测量，称为 DBP吸油值。吸油 值越大，说明炭黑的结构形态越复杂，越不规 则，即结构性越高。
形状因素F=L/W
等效椭圆的长半径 不对称度= 等效椭圆的短半径
疏密度 =
等效椭圆面积 炭黑聚集体平面投影面积
五、炭黑对橡胶的补强作用机理
“微观多相 结构”理论
橡胶大分子链滑动学说能够解释： 1、炭黑表面活性越大，硫化胶的强度就越高。 2、硫化胶拉伸时的应力软化现象及滞后生热现象。
事实证明：能量损耗大（即生热大）的胶料具有较高 的强度，断裂能量大的胶料具有大的应力软化效应。
2. 二元乙丙橡胶（EPM）
分子结构式 ：
［ ］ （ ）（ ） CH2 CH2 x CH2 CH y n CH3
EPM 为饱和性橡胶，有优异的耐老化性能，不 能用硫磺来硫化，必须用 过氧化物来硫化。
实验橡胶成型加工实验
橡胶的混炼工艺实验（一）实验目的1.了解橡胶混炼的目的意义和橡胶配方设计及其混炼、硫化操作的基本要点；2.了解影响开炼机混炼的主要因素；3. 熟悉开炼机混炼工艺的操作方法。
（二）实验原理混炼是在塑炼胶的基础上进行的一个炼胶工序，本实验操作是在开炼机上进行的。
为了取得具有一定可塑度的、性能均匀的混炼胶，除了控制开炼机的辊距的大小及适宜的辊温（小于90℃）之外，还必须注意按一定的加料顺序进行棍炼。
量小难分散的配合剂应首先加到塑炼胶中，让它有较长时间进行分散；量大的配合剂一般迟些加；硫磺用量虽小，但一般都是在最后加入，以防止胶料出现焦烧等质量事故。
不同的制品及不同的成型工艺要求混炼胶的可塑度、硬度等都是不同的，混炼过程要随时抽样测定，并且要严格控制棍炼的工艺条件。
本实验所列的配方表明是要通过实验制备一些软质橡胶试片。
橡胶制品的硬度主要取决于橡胶的硫化程度，通常可按软硬程度将硫化胶分为硬质胶、半硬质胶和软质胶三种。
本实验配方中硫磺的用量在5份以下，交联度较小，制品质地较柔软。
所选用的两种促进剂对天然胶和丁苯橡胶的硫化都有促进作用，不同的促进剂同时使用是因为他们的活性强弱及活性温度有所不同，在硫化时将使促进交联作用更加协调、充分显示交联效果。
助促进剂即活化剂在炼胶和硫化时起活化作用。
化学防老剂多为抗氧剂，用来防止橡胶大分子在加工及应用过程中的氧化降解，从而达到稳定的效果。
石蜡与大多数橡胶的相容性不良，能集结于制品表面起到滤光阻氧等防老化效果，并且对于成型加工有润滑作用。
碳酸钙和滑石粉等有增容和降低制品成本的作用，其用量多少对制品的物理机械性能也有较大的影响。
表3-1中所列的5个试验配方可以反映几个常见的配方变量关系，通过配方1和配方2可考察不同硫化体系对胶料硫化特性和物理性能的影响规律；通过配方2和配方3可考察不同补强填充体系对胶料物理性能的影响规律；通过配方2、4和5可考察橡胶共混体系对胶料硫化特性和物理性能的影响规律。
第五章橡胶的硫化
第五章橡胶的硫化硫化是橡胶制品加工的主要工艺进程之一，也是橡胶制品消费中的最后一个加工工序。
在这个工序中，橡胶要阅历一系列复杂的化学变化，由塑性的混炼胶变为高弹性的交联橡胶，从而取得更完善的物理机械功用和化学功用，提高和拓宽了橡胶资料的运用价值和运用范围。
因此，硫化对橡胶及其制品的制造和应用具有十分重要的意义。
本章要求：1．掌握硫化概念、硫化参数〔焦烧、诱导期、正硫化、硫化返原〕、喷霜等专业术语。
2．掌握硫化历程、各种硫化剂、促进剂的特性；3．掌握硫化体系与硫化胶结构与功用的关系、硫化条件的选取与确定。
4．了解各种硫化体系的硫化机理、硫化工艺及方法。
本章主要参考书：橡胶化学〔王梦蛟译〕、橡胶化学与物理、橡胶工业手册〔2、3分册〕§1 绪论一．硫化开展概略1839年，美国人Charles Goodyear发现橡胶和硫黄一同加热可失掉硫化胶；1844年，Goodyear又发现无机金属氧化物〔如CaO、MgO、PbO〕与硫黄并用可以减速橡胶的硫化，延长硫化时间；1906年，运用了无机促进剂苯胺。
Oenslager发如今硫化功用最差的野生橡胶中添加苯胺后，可使其功用接近最好的巴拉塔胶。
NR+S+PbO+苯胺——→硫化速度大大加快，且改善硫化胶功用；1906-1914年，确定了橡胶硫化实际，以为硫化主要是在分子间生成了硫化物；1920年，Bayer发现碱性物有促进硫化作用；NR+S+ZnO+苯胺——→1921年，NR+S+ZnO+硬脂酸+苯胺——→同年又发现了噻唑类、秋兰姆类促进剂，并逐渐看法到促进剂的作用，用于橡胶的硫化中。
在此之后又陆续发现了各种硫化促进剂。
硫黄并非是独一的硫化剂。
1846年，Parkes发现SCl的溶液或蒸汽在室温下也能硫化橡胶，称为〝冷硫化法〞；1915年，发现了过氧化物硫化；1918年，发现了硒、碲等元素的硫化；1930年，发现了低硫硫化方法；1940年，相继发现了树脂硫化和醌肟硫化；1943年，发现了硫黄给予体硫化；二战以后又出现了新型硫化体系，如50年代发现辐射硫化；70年代脲烷硫化体系；80年代提出了平衡硫化体系。
第五章-熔融沉积快速成型工艺知识讲稿
第二节 熔融沉积快速成型材料及设备
熔融沉积快速成型工艺对支撑材料的要求：
能承受一定高温度 由于支撑材料要与成型材料在支撑面上接触，所以支撑材料必须能够承受成型材
料的高温，在此温度下不产生分解与融化。 与成型材料不浸润，便于后处理
图5-8 3D Systems公司的XT 3-D Modeler机型 图5-9 3D Systems公司的LD 3-D Modeler机型
第五章 熔融沉积快速成型工艺
1 熔融沉积快速成型工艺的基本原理和特点 2 熔融沉积快速成型材料及设备 3 熔融沉积快速成型工艺过程 4 熔融沉积快速成型工艺因素分析 5 气压式熔融沉积快速成型系统
第一节 熔融沉积快速成型工艺基本原理和特点
1.熔融沉积快速成型工艺的基本原理
熔融沉积（Fused Deposition Modeling，FDM）又叫熔丝沉 积，它是将丝状的热熔性材料加热熔化，通过带有一个微 细喷嘴的喷头挤喷出来，如果热熔性材料的温度始终稍高 于固化温度，而成型部分的温度稍低于固化温度，就能保 证热熔性材料挤喷出喷嘴后，随即与前一层面熔结在一起。 一个层面沉积完成后，工作台按预定的增量下降一个层的 厚度，再继续熔喷沉积，直至完成整个实体造型。
第二节熔融沉积快速成型材料及设备适用的设备系统可供选择的颜色abs丙稀腈丁二烯苯乙烯fdm1650fdm2000fdm8000fdmquantum白黑红绿蓝耐用的无毒塑料absi医学专用absfdm1650fdm2000黑白被食品及药物管理局认可的耐用的且无毒的塑料e20fdm1650fdm2000所有颜色人造橡胶材料与封铅轴衬水龙带和软管等使用的材料相似icw06熔模铸造用蜡fdm1650fdm2000可机加工蜡fdm1650fdm2000造型材料genisysmodeler高强度聚酯化合物多为磁带式而不是卷绕式表52fdm工艺成型材料的基本信息第二节熔融沉积快速成型材料及设备抗拉强度mpa弯曲强度mpa冲击韧性jm2延伸率肖氏硬度d玻璃化温度abs2241107105104absi3761101431108116absplus365296absm3036611391095108pcabs3485012343110125pc52975339115161pciso52825339161ppsf55110587386230e20645534796icw0635431713genisysmodelingmaterial1932693262表53fdm工艺成型材料的特性指标第二节熔融沉积快速成型材料及设备供应熔丝沉积制造fdm设备工艺的单位主要有美国的stratasys公司3dsystems公司medmodeler公司以及国内的清华大学等
《橡胶成型加工原理及技术》课程教学大纲
橡胶成型加工原理及技术一、课程介绍《橡胶成型加工原理及技术》是一门从高分子实际生产和应用为出发点，研究橡胶技术基础、橡胶成型工艺和橡胶成型工艺应用的专业课。
掌握橡胶技术的基本理论、各种成型工艺；掌握各种成型工艺的基本原理；了解橡胶的应用，相关的橡胶制品的配方，改性橡胶所用的助剂。
通过本课程的学习，使学生对橡胶成型加工原理和相关技术有一明确了解，并初步具备选择改性橡胶和橡胶成型加工的能力、初步掌握常用加工方法的操作，为以后从相关研究和技术工作奠定必要的基础。
本课程所讲述的内容有橡胶技术基础、塑炼、混炼、压延、压出及硫化共6章，教学部分共包含理论22学时，实验2学时，以期末开卷考试形式结课。
Introduction“Rubber Processing Principle and Technology” is a subject elective to study the rubber based technology, rubber molding process and the application of rubber molding technology, which all from the application production of related polymers. The content of this course including the basic theory of rubber technology, principles of various molding process, the application of rubber, the formulas of related rubber products and the additives to modify rubbers. This course would make the students have the ability to understanding the processing principle and technology, possessing the ability of rubber modification and molding, knowing the rubber molding. It is necessary for students in their future research and technology related work.There are 6 chapter in this course, including the overview of rubber technology，plasticate, mixing, rolling, extrusion, vulcanization. The classperiod covers22teaching classes and 2 practicing classes.1Open-book examination is necessary in this course.课程基本信息二、教学大纲1、教学目的“橡胶成型加工及技术”是材料科学与工程专业（高分子材料与工程模块）的一门选修课。
橡胶成型加工原理共148页
51、 天 下 之 事 常成 于困约 ，而败 于奢靡 。——陆 游 52、 生 命 不 等 于是呼 吸，生 命是活 动。——卢 梭
53、 伟 大 的 事 业，需 要决心 ，能力 ，组织 和责任 感。 ——易 卜 生 54、 唯 书 籍 不 朽。——乔 特
55、 为 中 华之 崛起而 读书。 ——周 恩来
谢谢！
橡胶成型加工原理
1、纪律是管理关系的形式。——阿法 纳西耶 夫 2、改革如果不讲纪律，就难以成功。
3、道德行为训练，不是通过语言影响 ，而是 让儿童 练习良 好道德 行为， 克服懒 惰、轻 率、不 守纪律 、颓废 等不良 行为。 4、学校没有纪律便如磨房里没有水。 ——夸 美纽斯
5、教导儿童服从真理、服从集体，养 成儿童 自觉的 纪律性 ，这是 儿童道 德教育 最重要 的部分 。—— 陈鹤琴
第五章 橡胶-天然橡胶
（2）接枝天然橡胶 它是天然橡胶与烯烃类单体聚合接 枝的产物。但是，目前唯一的商品是天然橡胶与MMA接 枝共聚物，简称为天甲橡胶。接枝天然橡胶具有很高的 定伸应力和拉抻强度，主要用途是用来制造要求具有良 好冲击性能的坚硬制品，无内轮胎中气密层，合成纤维 与橡胶粘合的强力胶粘剂等。 （3）热塑性天然橡胶 它是在天然橡胶中加入刚性高聚 物如等规聚丙烯，在超过等规聚丙烯熔点的温度和少量 的交联剂存在下，以高剪切力使之掺混而成。受热时具 有热塑性塑料的特性，但在常温下，则具有正常硫化胶 的物理性能。热塑性天然橡胶具有高刚性和高冲击强度 以及低密度的特点。可用作汽车的安全板、车体嵌板和 仪表板等。
2013-7-16
（8）炭黑共沉胶 这种胶最初在制胶时将炭黑分散体 与胶乳混合，经絮凝、干燥而成。但由于用这类炭黑共 沉胶制成的轮胎比干混加入炭黑而制得的轮胎行驶里程 要少5%-10%，因而产品没有出路，直到20世纪50年代开 始使用高速搅拌法代替分散剂分散炭黑所制得的共沉胶 ，制出的轮胎比干混法的轮胎多行驶15%之后，炭黑共 沉胶才有了新的进展。应用炭黑共沉胶时，由于炭黑在 橡胶中已经分散均匀，所以在混炼时可节省一半时间， 可以提高炼胶设备的利用率，节省劳动力。而且在混炼 时没有炭黑飞扬，改善了混炼车间的工作条件和环境卫 生。但是，炭黑共沉胶的表现密度较小，包装体积的相 对增大而增辑运输费用。
2013-7-16
（10）胶清橡胶 它是用制造离心法浓缩胶乳时分离出 的胶清，经凝固、压片或造粒和干燥而制成的。胶清含 橡胶约为3%-7%，其中以细小的橡胶粒子为主；非橡胶 物质含量很高，其中许多是蛋白质，铜和锰的含量也很 多。直接用胶清凝固制成的胶清橡胶，仅含80%的橡胶 烃，而普通乳制成橡胶含94%的橡胶烃，因此胶清橡胶 的硫化速率快、易焦烧、抗老化性能差。它是一种质量 较低的橡胶。
橡胶成型加工原理与技术
形变有热效应 蜷曲状态到伸展状态，熵减小，放热 分子摩擦放热 拉伸结晶放热
形变类型：
拉伸 Tensile 剪切 Shear
单轴拉伸 Uniaxial elongation
双轴拉伸 biaxial elongation
结晶 机械性能相关
取向 各向同性各项转为异性
“橡胶成型加工原理与技术”之
第二章
橡胶原材料
主要内容：
1 橡胶材料 2 橡胶加工助剂 3 骨架材料
1.橡胶材料
天然橡胶(NR)
橡
胶
通用合成橡胶
种
类
特种合成橡胶
其它品种
天然橡胶的来源
（1） 野生橡胶和栽培橡胶 橡胶树，其表皮被割开时，就会流
壳层硫化交联程 度高,硬度高,聚 丙烯腈含量高， 同PVC相容性好。
核层硫化交联程度 低,柔软有弹性,聚 丁二烯含量高，起 到增韧作用。
顺丁橡胶(BR)
结构式:
CH2
CH2
CC
H
H
n
特点:
玻璃化温度 (Tg) 为 -105℃;耐寒性好、耐磨性优异。 但抗湿滑性差，撕裂强度和拉伸强度较低，加工性能较
当外力移去后，由于热运动，分子链自发地趋向 熵增大的状态。分子链由伸展再回复卷曲状态， 因而形变可逆。
外力
回缩
Molecular movements 具有橡胶弹性的条件： 长链 足够柔性 交联
橡胶高弹性的特点：
形变量大，ε＝1000％，金属ε＜1％ (Why?) 长链, 柔性
形变可恢复(Why?) 动力:熵增；结构：交联
氯丁橡胶 专用型 黏接型 其他特殊用途型
橡胶的成型加工原理PPT课件
混炼
Mixing
Extrusion
塑炼
Plastication
Calendering
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
（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
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
生胶
Байду номын сангаас
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 快速确定生胶的塑炼程度及评价加工性能的好坏
（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
橡胶加工操作规程模版（3篇）
橡胶加工操作规程模版第一章总则第一条根据《劳动法》、《安全生产法》等相关法律法规，制定本规程。
第二条本规程适用于橡胶加工生产过程中的操作人员。
第三条橡胶加工操作人员必须熟悉本规程，并严格按照规程执行操作，确保生产安全、产品质量。
第四条橡胶加工作业过程中，应注意防止火灾、爆炸、中毒、触电等事故，必须做到安全第一。
第五条橡胶加工操作人员必须佩戴符合要求的劳动防护用品，并正确使用，保障自身安全。
第二章安全管理第六条橡胶加工操作人员必须经过安全培训，并持有效证书方可上岗作业。
第七条加工现场必须保证通风良好，安装和使用通风设备。
第八条加工现场必须保持整洁、干燥，避免杂物堆放，防止滑倒或摔伤事故的发生。
第九条橡胶加工操作人员必须下班之前清理作业现场，保持设备无灰尘和积聚物。
第十条橡胶加工操作人员必须检查设备的电气接地是否完好，并定期进行维护和检修。
第十一条作业现场应设置明显的安全警示标识，如禁止吸烟、禁止喧哗等。
第三章生产操作第十二条橡胶加工操作人员必须熟悉所属车间的橡胶加工工艺流程和操作细节。
第十三条加工操作人员必须定期检查橡胶加工设备的运行状态，如发现问题应及时报修。
第十四条加工操作人员必须操作设备前，确认设备开关处于关断状态，并将设备锁定。
第十五条加工操作人员应佩戴防护手套，以免因橡胶热溶液或锥筒内温度过高而烫伤。
第十六条橡胶加工过程中，锥筒内供入橡胶时要保证摩擦面光滑，并时刻注意设备运行状态。
第十七条橡胶加工过程中，严禁将织物、纸张和金属杂质投入计量器内，以避免设备损坏。
第十八条橡胶加工过程中发现异常声音、异味或异常情况时，应及时停机排查处理。
第十九条橡胶加工操作人员在操作过程中应保证尽量减少损失和浪费，做到节约用料。
第二十条橡胶加工操作人员在操作结束后，要及时清理设备，避免橡胶残渣造成设备堵塞。
第四章紧急处理第二十一条发生火灾事故时，橡胶加工操作人员要立即按下灭火器进行扑灭，同时向领导报告。
第二十二条发生漏电或触电事故时，橡胶加工操作人员要立即切断电源，并进行紧急救治。
2024年橡胶加工操作规程
2024年橡胶加工操作规程第一章总则第一条为规范橡胶加工操作，提高生产效率，保障生产安全，制定本规程。
第二条本规程适用于橡胶加工行业，包括橡胶炼胶、橡胶压延、橡胶挤出、橡胶模压等加工过程。
第三条橡胶加工操作人员应具备相关的专业知识和技能，遵守国家相关法律法规，严格遵守本规程。
第四条橡胶加工操作应严格按照生产工艺流程，确保生产质量，加工工艺参数能够满足产品要求。
第五条橡胶加工操作过程中应做好安全防护工作，使用个人防护装备，避免发生事故。
第二章环境要求第六条橡胶加工操作应在清洁、无尘、通风良好的车间内进行，车间内不得存在易燃、易爆等危险物品。
第七条橡胶加工操作区域应标明禁止吸烟、禁止随意翻动机台等警示标志，保持操作环境整洁。
第八条橡胶加工机具和设备应经过定期检查和维护，确保设备正常运转。
第九条橡胶加工操作应设置消防器材，包括灭火器、灭火设备，并置放在易燃易爆物品附近。
第三章人员要求第十条橡胶加工操作人员必须经过相关培训，持有相关证书，熟悉橡胶加工工艺流程和操作规程。
第十一条橡胶加工操作人员应遵守安全操作规范，不得擅自更改工艺参数、调整设备。
第十二条橡胶加工操作人员应做好个人防护工作，穿戴好工作服、安全鞋、口罩、手套等防护装备。
第十三条橡胶加工操作人员应定期参加安全培训和演练，提高应急处置能力。
第十四条橡胶加工操作人员应保持工作区域整洁，定期清理机台周围的杂物和废料。
第四章橡胶加工操作第十五条橡胶加工操作应按照工艺流程进行，先进先出原则，确保加工质量。
第十六条橡胶加工设备应在正常运转状态下使用，操作人员应定期检查设备状况，发现异常及时处理。
第十七条橡胶加工操作应根据产品要求，按照工艺参数进行调整，包括温度、压力、时间等。
第十八条橡胶加工操作中发生异常情况时，应立即停机检查，进行处理，确保设备和产品安全。
第十九条橡胶加工操作过程中应注意操作规范，严禁戴手表、戒指等物品，以免造成安全事故。
第五章废料处理第二十条橡胶加工操作过程中产生的废料应按照环保要求分类收集，定期清运。
介绍下橡胶加工的具体过程
橡胶加工是将橡胶原材料经过一系列的加工工艺，制成各种橡胶制品的过程。
具体过程如下：
1. 原材料准备：橡胶加工的原材料主要是天然橡胶和合成橡胶。
在加工前，需要对橡胶进行检验、筛选、混合等处理，以确保橡胶的质量和性能符合要求。
2. 配料：根据产品的要求，将橡胶、填充剂、硫化剂、促进剂、防老剂等各种配合剂按照一定的比例混合在一起，制成橡胶混合物。
3. 混炼：将橡胶混合物放入混炼机中进行混炼，使各种配合剂均匀地分散在橡胶中，形成具有一定性能的橡胶料。
4. 成型：将混炼好的橡胶料通过挤出、压延、注射等成型工艺，制成各种橡胶制品的毛坯。
5. 硫化：将橡胶制品的毛坯放入硫化机中进行硫化，使橡胶料在一定的温度和压力下发生化学反应，形成具有一定硬度、弹性和耐磨性的橡胶制品。
6. 修整：对硫化后的橡胶制品进行修整、切割、打磨等处理，使其符合产品的要求。
7. 检验：对橡胶制品进行外观、尺寸、硬度、弹性等各项性能指标的检验，确保产品质量符合要求。
以上是橡胶加工的基本过程，不同的橡胶制品可能会有不同的加工工艺和要求。
橡胶模具结构模具材料橡胶成型工艺
橡胶成型工艺
2
橡胶模具结构
3
模具材料
橡胶是高弹性的高分子材料，由于橡胶具有其 他材料所没有的高弹性，因而也称作弹性体。
天然橡胶
合成橡胶
材
料
来
源
液体橡胶 热塑性橡胶
橡胶
通用橡胶 特种橡胶
性 能 和 用 途
生胶： 没有加入配合剂且尚未交联的橡胶。 一般由线型大分子或带有支链的线型大分子构 成，可以溶于有机溶剂。
压型工艺方法
纺织物挂胶（贴胶、擦胶）
纺织物挂胶是使纺织物通过压延机辊筒间隙，使其 表面挂上一层薄胶，制成挂胶帘布或挂胶帆布，作为橡胶 制品的骨架层。
贴胶
贴胶是利用压延机上转速相同辊筒的压 力将一定厚度的胶片贴于纺织物上。
压力贴胶
进行贴合的两辊筒之间有积胶，利用积胶的 压力将胶料挤压到布缝中去。
纺织物挂胶（贴胶、擦胶）
塑炼
为了改善生胶黏度过大和不均 匀现象，在炼胶机中通过机械应力、热氧 或加入塑解剂等方法对生胶进行加工，使 生胶由强韧的弹性状态转变为柔软、便于 加工的塑性状态。
橡胶塑炼的实质
降低分子量是生胶获得可塑性的 最有效方法。只有这样才能使粘度下降， 可塑性增加。
降低分子量，实质上就是使分子 链断链。
橡胶塑炼的方法
纺织物挂胶是使纺织物通过压延机辊筒间隙，使其 表面挂上一层薄胶，制成挂胶帘布或挂胶帆布，作为橡胶 制品的骨架层。
贴胶
贴胶是利用压延机上转速相同辊筒的压 力将一定厚度的胶片贴于纺织物上。
压力贴胶
进行贴合的两辊筒之间有积胶，利用积胶的 压力将胶料挤压到布缝中去。
擦胶
擦胶是利用辊速不同所产生的剪切力和辊筒的压 力，将胶料挤擦入纺织物的缝隙中，以提高胶料 与纺织物的附着力。
天然橡胶的成型加工
天然橡胶的加工成型一、目的要求1. 掌握橡胶制品配方设计基本知识。
熟悉橡胶加工全过程和橡胶制品模型硫化工艺。
2.了解橡胶加工的主要机械设备如开炼机、平板硫化机等基本结构，掌握这些设备的操作方法。
3.掌握橡胶物理机械性能测试试样制备工艺及性能测试方法。
4.从性能测试结果讨论本实验全过程。
二、原理生胶是橡胶弹性体、属线型高分子化合物。
高弹性是它的最宝贵的性能，但是过分的强韧高弹性会给成型加工带来很大的困难，而且即使成型的制品也没有使用的价值，因此，它必须通过一定的加工程序，才能成为有使用价值的材料。
不管天然的还是合成的生胶，其加工程序不外乎是干胶工艺和乳胶工艺两条工艺路线，其中又以干胶工艺应用得最多，最为广泛，其工艺程序如下：塑炼胶混炼半成品成型橡胶制品（熟胶）其中的半成品成型包括有几种成型工艺方法。
本节仅讨论橡胶的干胶工艺。
塑炼和混炼是橡胶加工的两个重要的工艺过程，其目的是要取得具有柔软可塑性，将赋予一定使用性能的、可用于成型的胶料。
生胶的分子量通常都是很高的，从几十万到百万以上。
过分高的分子量带来的强韧高弹性给加工带来很大的困难，必须使之成为柔软可塑性状态才能与其它配合剂均匀混合，这就是需要进行塑炼。
塑炼可以通过机械的、物理的或化学的方法来完成。
机械法是依靠机械剪切力的作用助以空气中的氧化作用使生胶大分子降解到某种程度，从而使生胶弹性下降而可塑性得到提高，目前此法最为常用。
物理法是再生胶中冲入相容性好的软化剂，以削弱生胶大分子的分子间力而提高其可塑性，目前以充油丁苯橡胶用的比较多。
化学塑炼则是加入某些塑解剂，促进生胶大分子的降解，通常是在机械塑炼的同时进行的。
本实验是天然橡胶的加工，选用开放式炼胶机进行机械法塑炼。
天然生胶置于开炼机的两个相向转动的滚筒间隙中，在常温（小于50℃）下反复被机械作用，受力降解；与此同时降解后的大分子自由基在空气中的氧化作用下，发生了一系列力学与化学反应，最终可以控制达到一定的可塑度，生胶从原先强韧高弹性变为柔软可塑性，满足混炼的要求。
第五章橡胶成型加工
•橡胶加工基本工艺
2） 混 炼 ： 将塑炼后的生胶和配合剂混合均匀的过程。
混炼的加料顺序是：塑炼胶、防老剂、填充剂、增塑 剂、硫化剂及硫化促进剂等。混炼时要注意严格控制温 度 和时间。 常用的混炼机有密炼机和开炼机。
•橡胶加工基本工艺 •双辊开炼机
•橡胶加工基本工艺 •开炼后的状态
•橡胶加工基本工艺
配方举例
曲轴箱前端垫密封件
NBR7001 (单位:份数)N3350ຫໍສະໝຸດ 胶 100氧化锌5
硬脂酸
1
防老剂RD
1
DR分散剂
1
N774碳黑 75
白碳黑
15
碳酸钙
40
DOP
12
硫磺
1.5
促进剂TT 0.5
促进剂CZ 1.5
电线套管 (单位:份数)
甲基乙烯基硅橡胶 100
2#气相法白碳黑 30
•橡胶配合 •硫化体系
➢硫黄硫化体系
➢过氧化物硫化体系
➢金属氧化物硫化体系
➢树脂硫化体系
➢辐射硫化
•橡胶配合
•硫黄硫化体 系
•“硫化”的来源
硫黄、促进剂（噻唑类、次磺酰胺 类等）、活化剂（氧化锌、硬脂酸）
•橡胶配合 •硫黄硫化体 系
•橡胶配合 •过氧化物硫化体系
•橡胶配合 •金属氧化物硫化体 系
•橡胶加工中常见的问题
喷霜、发白
原因 硫化不足。 配合剂过量，超过橡胶的溶解度。
解决措施 ➢ 延长硫时或采取二次硫化。 ➢ 调整配方，减少低溶解度配合剂的用量。
•橡胶加工中常见的问题
气泡、发孔原因
硫化不足。 压力不足。 模内或胶料中有杂质或油污。 硫化模温过高。 硫化剂加少了，硫化速度太慢。
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•生活中的橡胶制品
第五章橡胶成型加工
•橡胶科技发展方向
➢橡胶制品向功能化、高性能化方 向发展。
➢橡胶助剂向绿色无毒方向发展。 ➢橡胶加工技术向节能、自动化、
清洁环保方向发展。
第五章橡胶成型加工
3rew
演讲完毕，谢谢听讲!
再见，see you again
2020/12/11
第五章橡胶成型加工
第五章橡胶成型加工
橡胶成型加工
➢ 加工性能：门尼粘度、门尼焦烧、硫化特性、其它； ➢ 使用性能：综合物理机械性能。
粘弹性能 老化性能（疲劳、热氧、臭氧、天候) 耐磨性 阻燃性 耐低温性能 …………
第五章橡胶成型加工
•橡胶定义 •橡胶是一种在外力作用下能发生较大的 形变，当外力解除后，又能迅速恢复其原 来形状的高分子材料。别名弹性体。
第五章橡胶成型加工
配方举例
曲轴箱前端垫密封件
NBR7001 (单位:份数)
N3350生胶 100
氧化锌
5
硬脂酸
1
防老剂RD
1
DR分散剂
1
N774碳黑 75
白碳黑
15
碳酸钙
40
DOP
12
硫磺
1.5
促进剂TT 0.5
促进剂CZ 1.5
电线套管 (单位:份数)
甲基乙烯基硅橡胶 100
•硫黄硫化体 系
•“硫化”的来源
硫黄、促进剂（噻唑类、次磺酰胺 类等）、活化剂（氧化锌、硬脂酸）
第五章橡胶成型加工
•橡胶配合 •硫黄硫化体 系
第五章橡胶成型加工
•橡胶配合 •过氧化物硫化体系
第五章橡胶成型加工
•橡胶配合 •金属氧化物硫化体 系
•氧化锌 ZnO
第五章橡胶成型加工
•橡胶配合
•树脂硫化体 系
第五章橡胶成型加工
•橡胶的硫化工艺
第五章橡胶成型加工
•橡胶的硫化工艺
•橡胶硫化仪
第五章橡胶成型加工
•橡胶加工中常见的问题
•缺料原因
➢ 模具与橡胶之间的空气无法排出。 ➢ 称重不够。 ➢ 压力不足。 ➢ 胶料流动性太差。 ➢ 模温过高,胶料焦烧。 ➢ 胶料早期焦烧(死料）。 ➢ 料不够厚,流动不充分。
第五章橡胶成型加工
•橡胶加工中常见的问题 产品脱模破裂原因 ➢ 模温过高或者硫时过长。 ➢ 硫化剂用量过多。 ➢ 脱模方法不对。
第五章橡胶成型加工
•橡胶加工中常见的问题 产品脱模破裂解决措施
➢ 降低模温。 ➢ 缩短硫化时间。 ➢ 减少硫化剂用量。 ➢ 喷脱模剂。 ➢ 采取正确的脱模方法。
第五章橡胶成型加工
第五章橡胶成型加工
•橡胶加工基本工艺
2） 混 炼：
将塑炼后的生胶和配合剂混合均匀的过程。
混炼的加料顺序是：塑炼胶、防老剂、填充剂、增塑 剂、硫化剂及硫化促进剂等。混炼时要注意严格控制温 度 和时间。 常用的混炼机有密炼机和开炼机。
第五章橡胶成型加工
•橡胶加工基本工艺
•双辊开炼机
第五章橡胶成型加工
第五章橡胶成型加工
•橡胶加工中常见的问题
缺料的解决措施
➢ 加开排气槽。 ➢ 多排气。 ➢ 提高压力。 ➢ 改配方，增加胶料流动性。 ➢ 改配方，延长焦烧时间，防止麻木。 ➢ 增加料厚度。
第五章橡胶成型加工
•橡胶加工中常见的问题
喷霜、发白
原因 硫化不足。 配合剂过量，超过橡胶的溶解度。
解决措施 ➢ 延长硫时或采取二次硫化。 ➢ 调整配方，减少低溶解度配合剂的用量。
第五章橡胶成型加工
•橡胶加工中常见的问题
气泡、发孔原因
硫化不足。 压力不足。 模内或胶料中有杂质或油污。 硫化模温过高。 硫化剂加少了，硫化速度太慢。
第五章橡胶成型加工
•橡胶加工中常见的问题
气泡、发孔的解决措施
➢ 加压。 ➢ 加长硫化时间。 ➢ 调整配方，加快硫化速度。 ➢ 多排气。 ➢ 模温不能过高。 ➢ 增加硫化剂用量。
2#气相法白碳黑 30
双二五
1
二苯基硅二醇
5
第五章橡胶成型加工
•橡胶加工基本工艺 •塑炼 混炼 成形 硫化
第五章橡胶成型加工
•橡胶加工基本工艺
生胶流动温度高、粘度大，它与各种配 合剂的混合，需要通过塑炼和混炼来实现。
1） 塑 炼：
强迫生胶反复通过两个转速不同的滚筒之间的间隙， 使之在强剪切力作用下长分子链被切断，相对分子量减 小 ，从而流动性增加（即塑性增加）的工艺过程。
•橡胶的硫化工艺 硫化的工艺参数是温度、时间和压力， 俗称硫化的三要素。 1) 硫化压力
平板硫化压力的设定方法：
第五章橡胶成型加工
•橡胶的硫化工艺 2）硫化温度
• T1—温度为t1时的硫化时间； • T2—温度为t2时的硫化时间； • K —硫化温度系数
3）硫化时间：依据硫化特性得到。
第五章橡胶成型加工
第五章橡胶成型加工
•橡胶加工基本工艺 •开炼后的状态
第五章橡胶成型加工
•橡胶加工基本工艺
➢ 设计实验配方，准确称量； ➢ 检查开炼机； ➢ 开动机器，预热辊筒； ➢ 将辊距调至规定大小，调整并固定挡胶板； ➢ 加胶，包辊，留堆积胶； ➢ 按加料顺序加入各种配合剂； ➢ 小料（固体软化剂、活化剂、促进剂、防老剂、
第五章橡胶成型加工
•橡胶加工中常见的问题 重皮、开裂原因 ➢ 硫化速度太快，胶流动不充分。 ➢ 模具脏或胶料粘污迹。 ➢ 隔离剂或脱模剂太多。 ➢ 胶料厚度不够。
第五章橡胶成型加工
•橡胶加工中常见的问题
重皮、开裂的解决措施 ➢ 降低模温，减慢硫化速度。 ➢ 保持胶料、模具清洁。 ➢ 少用隔离剂或脱模剂。 ➢ 胶料够厚。
硫黄、过氧化物、树脂、辐射 金属氧化物、辐射 硫黄、树脂、辐射 过氧化物、辐射
过氧化物、树脂、辐射 过氧化物、树脂、辐射
第五章橡胶成型加工
•橡胶配合 •补强体系 •炭黑、白炭黑、碳酸钙、高岭土等。
•炭黑
第五章橡胶成型加工
•橡胶配合 •防老化体系
•抗氧剂、抗臭氧剂、抗疲劳剂、光稳定剂等。 •如防老剂RD、防老剂4010、防老剂4020等。
•硫化定义: “硫化”最初是天然橡胶 制品用硫磺作交联剂进行交联而得名， 现在将线性高分子通过交联作用而形成 网状高分子的工艺过程称之为硫化。
第五章橡胶成型加工
•橡胶的硫化工艺
•优点: 具有较高的强度、 韧性、良好的弹性和化学 稳定性等。
第五章橡胶成型加工
•橡胶的硫化工艺
•平板硫化机
第五章橡胶成型加工
第五章橡胶成型加工
•橡胶定义
•粉末橡胶原料、液体橡胶原料
第五章橡胶成型加工
•橡胶定义
第五章橡胶成型加工
•橡胶加工基本工艺 •配合 塑炼 混炼 成形 硫化
第五章橡胶成型加工
•橡胶配合
•硫化体系 ➢硫黄硫化体系
➢过氧化物硫化体系
➢金属氧化物硫化体系
➢树脂硫化体系
➢辐射硫化
第五章橡胶成型加工
•橡胶配合
第五章橡胶成型加工
2020/12/11
第五章橡胶成型加工
•橡胶成型加工 •将橡胶原料加工成制品的工艺研究和性能测试。
第五章橡胶成型加工
橡胶成型加工
➢ 橡胶的加工工艺 生胶的塑炼工艺 混炼工艺 混炼胶的硫化工艺
➢ 未硫化胶的性能测试 门尼粘度的测试 可塑度的测试 混炼胶的门尼焦烧特性 混炼胶的硫化特性
•橡胶加工基本工艺
•密炼机
第五章橡胶成型加工
第五章橡胶成型加工
•橡胶加工基本工艺 •门尼粘度计的结构
第五章橡胶成型加工
•压铸成形
第五章橡胶成型加工
•注压成形
•工艺过程：•加料—胶料软化预热—注压(射)—硫化定型— 取出制品。
第五章橡胶成型加工
•挤出成形
第五章橡胶成型加工
•橡胶的硫化工艺
•酚醛树脂硫化 •醌类衍生物硫化 •马来酰亚胺硫化
•辐射硫化
第五章橡胶成型加工
•橡胶配合•（各种橡胶硫化体系）
橡胶种类 天然橡胶 丁腈橡胶 乙丙橡胶 丁苯橡胶 顺丁橡胶 氯丁橡胶 丁基橡胶
硅橡胶 聚氨酯橡胶
氟橡胶
硫化体系
硫黄、过氧化物、树脂、辐射 硫黄、过氧化物、辐射
硫黄、过氧化物、树脂、辐射 硫黄、过氧化物、辐射
➢ 硫化胶的性能测试 硫化胶的拉伸性能 硫化胶的硬度
硫化胶的撕裂性能 硫化胶的冲击弹性 硫化胶的耐磨性 硫化胶的热空气老化 硫化胶的压缩疲劳生热 硫化胶的屈挠疲劳和裂口增长 硫化胶的耐液体介质实验 硫化胶的低温脆性实验 硫化胶的燃烧性能-氧指数实验 炭黑的分散度的测定 硫化胶的伸张疲劳 硫化胶伸张时的有效弹性 硫化胶滞后损失
•橡胶加工中常见的问题
难加工原因 ➢ 产品撕裂强度太好 (如高拉力胶)，这
种难加工表现为毛边撕不下来。
➢ 产品强度太差，表现为毛边很脆，会 连产品一起撕破。
第五章橡胶成型加工
•橡胶加工中常见的问题
难加工解决措施 ➢ 如果是撕不掉，就得调整配方，多填
充配合剂，减小收缩率。
➢ 如果是撕破,则
a. 降低模温，缩短硫化时间。 b. 减少硫化剂用量。 c. 调整配方，增加胶料强度。
•橡胶的硫化工艺
•最大扭矩Mh •最低扭矩Ml •焦烧时间t10 •理论正硫化时间tH •工艺正硫化时间 t90
•硫化仪测试结果
第五章橡胶成型加工
•橡胶的硫化工艺
常用胶料所适合的硫化温度
胶料
NR、IR SBR、BR、PU NBR、CR、FKM EPDM、IIR SR
硫化温度 (℃)
➢ 140-----160 ➢ 150-----170 ➢ 160-----180 ➢ 170-----185 ➢ 160-----190