橡胶工艺基础知识
橡胶 工艺 原理
橡胶工艺原理
橡胶是一种由橡胶树的乳液经过加工制成的具有弹性的材料。
橡胶的工艺原理主要包括以下几个方面。
1. 采集橡胶乳液：橡胶树的树干被割开后，乳液会自然流出。
采集工人使用刮刀将乳液慢慢刮下，收集到容器中。
2. 乳液稳定化：采集到的橡胶乳液中含有大量的水分和其他杂质，需要经过稳定化处理。
常用的稳定化剂包括氨水和醋酸，它们可以使乳液保持稳定状态，并防止乳液中的橡胶团聚。
3. 合成橡胶：乳液经过稳定化处理后，需要加入硫化剂、填充剂和加工助剂等多种化学物质进行合成橡胶的加工。
其中，硫化剂可以使橡胶分子之间的交联结构更加牢固，增加橡胶材料的强度和耐磨性；填充剂可以提高橡胶材料的硬度和耐磨性；加工助剂则可以调整橡胶材料的流动性和加工性能。
4. 橡胶成型：合成橡胶经过调配后，可以通过各种成型方法将其制成不同形状的橡胶制品。
常见的成型方法包括压延、压缩模压、浇注和挤出等。
5. 硫化和固化：成型后的橡胶制品需要进行硫化或固化处理，使其获得所需的弹性和耐磨性。
硫化是将成型的橡胶制品置于加热的硫化炉中，在一定温度下与硫化剂反应，形成较为稳定的交联结构；固化则是使用特定的固化剂或光线照射，使成型的橡胶制品的分子链交联，增加其硬度和强度。
通过以上的工艺原理，橡胶可以被制备成各种应用于工业、交通、建筑和日常生活中的橡胶制品，如轮胎、密封件、橡胶管、橡胶鞋等。
橡胶加工基础知识培训
炼胶车间基础知识培训第一章：生胶与原材料一、生胶二、配合剂第二章：半成品胶料的生产一、配料二、塑炼三、炼胶四、翻胶五、不合格胶料对制品的影响第三章：工业卫生第四章：安全生产第一章生胶与原材料一、生胶生胶是橡胶制品的主要原材料，常用的生胶主要有：天然胶（NR）、丁腈胶（NBR）、氯丁胶（CR）、三元乙丙胶（EPDM）、顺丁胶（BR）、硅胶（Q）、氟胶（FKM）、丙烯酸脂胶（ACM）、再生胶（RR）等。
其中氟胶、丙烯酸脂胶、丁腈胶、氯丁胶耐油性能好，属耐油性橡胶；三元乙丙胶耐老化性能极佳，在阳光下曝晒3年不见裂纹；氯丁胶具有优良的阻燃性；硅橡胶的耐温性能最宽，可在（-100~300℃）范围内使用。
二、配合剂1、补强剂凡在胶料中主要起补强作用的填料叫做补强剂。
常用补强剂有：高耐磨碳黑（HAF）、通用碳黑（GPF）、半补强碳黑（SRF）、快压出碳黑（FEF）、喷雾碳黑、2#气相百碳黑、沉淀白碳黑等等。
2、填充剂凡是在胶料中主要起填充作用的填料叫填充剂。
常用的填充剂有：轻质碳酸钙（CaCo3）、陶土、软木糠等。
3、硫化剂在一定条件下，能使橡胶发生硫化的物质称为硫化剂。
常用的硫化剂有：硫磺（S）、过氧化二异丙苯（DCP）、二硫化四甲基秋兰姆（TMTD）、3#硫化剂、TCY等。
4、促进剂凡能加快硫化反应速度，缩短硫化时间，降低硫化反应温度，减少硫化剂用量，并能够提高或改善硫化胶的物理机械性能的配合剂，称为硫化促进剂。
常用促进剂有：促D、促M、促DM、促TT、促CBS、促BZ、促PZ、促DTDM、促Na-22等等。
它们用量虽少，但对硫化速度具有重要作用。
5、硫化活性剂硫化活性剂又称助促进剂，它的作用是加入橡胶中参与硫化反应过程，提高促进剂的活性，使促进剂进一步充分发挥其最大的促进作用。
常用活性剂有：氧化锌（ZnO）、硬脂酸（SA）等。
6、防焦剂防焦剂也叫硫化迟缓剂。
它的作用是使胶料在加工过程中不发生早期硫化现象，但又不妨碍在硫化温度下充分发挥促进剂的作用，从而提高了胶料加工操作的安全性。
橡胶技术基础知识问答
橡胶技术基础知识问答一)什么是橡胶老化？在表面上有哪此表现？答：在橡胶及其制品的加工、储存和使用过程中，由于内外因素的综合作用，橡胶的理化性能和机械性能逐渐退化，最终失去使用价值。
这种变化被称为橡胶老化。
表面上表现为龟裂、发粘、硬化、软化、粉化、变色、长霉等。
影响橡胶老化的因素有哪些？引起橡胶老化的因素有：a）氧和氧与橡胶中的橡胶分子发生自由基链式反应，分子链断裂或过度交联，导致橡胶性能的变化。
氧化是橡胶老化的重要原因之一。
b臭氧、臭氧的化学活性氧高得多，破坏性更大，它同样是使分子链发生断裂，但臭氧对橡胶的作用情况随橡胶变形与否而不同。
当作用于变形的橡胶（主要是不饱和橡胶）时，出现与应力作用方向直的裂纹，即所谓“臭氧龟裂”；作用于变形的橡胶时，仅表面生成氧化膜而不龟裂。
c）热：升高温度会导致橡胶热开裂或热交联。
但热的基本功能是活化。
提高氧的扩散速率，激活氧化反应，从而加速橡胶的氧化反应速率，这是一种常见的老化现象——热氧老化。
d)光：光波越短、能量越大。
对橡胶起破坏作用的是能量较高的紫外线。
紫外线除了能直接引起橡胶分子链的断裂和交联外，橡胶因吸收光能而产生游离基，引发并加速氧化链反应过程。
经外线光起着加热的作用。
光作用其所长另一特点（与热作用不同）是它主要在橡表面进生。
含胶率高的试样，两面会出现网状裂纹，即所谓“光外层裂”。
e）机械应力：在机械应力的反复作用下，橡胶分子链断裂，形成游离荃，引发氧化链式反应，形成机械力化学过程。
分子链的机械断裂和氧化过程的机械活化。
哪一个有优势取决于它的条件。
此外，在压力下很容易导致臭氧破裂。
f)水分：水分的作用有两个方面：橡胶在潮湿空气淋雨或浸泡在水中时，容易破坏，这是由于橡胶中的水溶性物质和清水荃团等成分被水抽提溶解。
水解或吸收等原因引起的。
特别是在水浸泡和大气曝露的交替作用下，会加速橡胶的破坏。
但在某种情况下水分对橡胶则不起破坏作用，甚至有延缓老化的作用。
g）其他因素：化学介质、变价金属离子、高能辐射、电、生物等。
橡胶基础知识
4.老化现象：如金属腐蚀、木材腐朽、岩石风化一样，橡胶也会因为 环境条件的变化而产生老化现象，使性能变坏，寿命下降。
5.必须进行硫化才能使用，热塑性弹性体除外。
6.必须加入配合剂。
其它如比重小、硬度低、柔软性好、气密性好等特点， 都属于橡胶的宝贵性能。
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Polymer Materials
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Polymer Materials
3．国内橡胶工业的发展概况
我国从1904年开始在雷州半岛等地种植NR，50年代将橡胶树北移种 植成功，并在云南、广西等地大面积种植，现在，我国NR产量占世界第 四位。
1915年，在广州建立第一个橡胶加工厂—广州兄弟创制树胶公司，生产鞋底 1919年，在上海建立清和橡皮工厂
1）塑炼：降低生胶的分子量，增加塑性，提高可加工性。
2）混炼：使配方中各个组分混合均匀，制成混炼胶。
3）压延：混炼胶或与纺织物、钢丝等骨架材料通过压片、压型、贴合、 擦胶、贴胶等操作制成一定规格的半成品的过程。
4）压出：混炼胶通过口型压出各种断面的半成品的过程，如内胎、胎面、 胎侧、胶管等。
5）硫化：橡胶加工的最后一道工序，通过一定的温度、压力和时间后， 使橡胶大分子发生化学反应产生交联的过程。
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Polymer Materials
我国橡胶工业从50年代后开始飞速发展，逐渐形成了以上海的正泰、 大中华，青岛的橡胶二厂，黑龙江的桦林橡胶厂为中心的橡胶工业 格局号称橡胶界的四大家族。其中正泰、大中华生产胶鞋、胶带， 胶二和桦林生产轮胎。到1990年止，全国县级以上的橡胶企业就有 1000多家，产值180亿元，约占全国工业总产值的1.5%,约占化工工 业总产值的25%。90年代，我国橡胶工业得到了蓬勃发展，个体、 私营橡胶企业如雨后春笋般发展起来，仅山东省大小橡胶企业就有 1000多家，青岛市有几百家，96年以后由于受气候等因素的影响， 世界NR的产量锐减，致使NR的价格飞涨，橡胶工业的发展受到一 定程度的影响，但在国内工业总产值、化工工业总产值中仍然占有 相当比重。橡胶企业主要集中在北京、上海、山东、沈阳、贵阳、 重庆、牡丹江等地。我院为我国橡胶工业的发展作出了突出贡献， 为橡胶工业培养了近万名人才，许多毕业生已成为各个橡胶企业的 负责人和骨干技术人员。
橡胶加工工艺基础知识
橡胶加工工艺基础知识一、塑炼橡胶受外力作用产生变形,当外力消除后橡胶仍能保持其形变的能力叫做可塑性。
增加橡胶可塑性工艺过程称为塑炼。
橡胶有可塑性才能在混炼时与各种配合剂均匀混合；在压延加工时易于渗入纺织物中;在压出、注压时具有较好的流动性。
此外，塑炼还能使橡胶的性质均匀,便于控制生产过程.但是，过渡塑炼会降低硫化胶的强度、弹性、耐磨等性能,因此塑炼操作需严加控制。
橡胶可塑度通常以威廉氏可塑度、门尼粘度和德弗硬度等表示。
1、塑炼机理橡胶经塑炼以增加其可塑性，其实质乃是使橡胶分子链断裂，降低大分子长度。
断裂作用既可发生于大分子主链，又可发生于侧链。
由于橡胶在塑炼时，遭受到氧、电、热、机械力和增塑剂等因素的作用，所以塑炼机理与这些因素密切相关,其中起重要作用的则是氧和机械力,而且两者相辅相成。
通常可将塑炼区分为低温塑炼和高温塑炼，前者以机械降解作用为主，氧起到稳定游离基的作用；后者以自动氧化降解作用为主,机械作用可强化橡胶与氧的接触.塑炼时，辊筒对生胶的机械作用力很大，并迫使橡胶分子链断裂,这种断裂大多发生在大分子的中间部分。
塑炼时，分子链愈长愈容易切断。
顺丁胶等之所以难以机械断链，重要原因之一就是因为生胶中缺乏较高的分子量级分。
当加入高分子量级分后，低温塑炼时就能获得显著的效果。
氧是塑炼中不可缺少的因素,缺氧时，就无法获得预期的效果。
生胶塑炼过塑炼时，设备与橡胶之间的摩擦显然使得胶温升高。
热对塑炼效果极为重要，而且在不同温度范围内的影响也不同。
由于低温塑炼时，主要依靠机械力使分子链断裂，所以在像章区域内（天然胶低于110℃）随温度升高，生胶粘度下降，塑炼时受到的作用力较小，以致塑炼效果反而下降。
相反，高温塑炼时，主要是氧化裂解反应起主导作用，因而塑炼效果在高温区(天然胶高于110℃）将随温度的升高而增大，所以温度对塑炼起着促进作用。
各种橡胶由于特性不同，对应于最低塑炼效果的温度范围也不一样，但温度对塑炼效果影响的曲线形状是相似的。
《橡胶制品快速入门基础知识之(涂胶,浸胶,裁断,粘合)》
《橡胶制品快速入门基础知识之（涂胶，浸胶，裁断，粘合）》1.什么叫纺织物的涂胶和浸胶？各有何作用？涂胶和浸胶都是制取胶布的工艺方法。
涂胶是将胶浆涂复于织物的表面以获得一定厚度胶层的工艺过程。
它可以作为压延贴前的底涂加工；也可作为胶布的加工，尤其是在制造细薄的胶布时，因复胶层很薄，而且要求表面光滑、厚度均匀，就要采用涂胶来完成。
涂胶根据设备不同可分为刮涂、辊涂、浸涂和喷涂四种。
浸胶是胶乳或胶浆浸入织物中，使织物纤维附上胶膜，以提高织物与橡胶的粘着力，增加制品的耐剥离及多次压缩变形的性能。
帘布有挂前一般都经浸胶处理。
2.什么叫胶浆它有哪些各类和用途?胶浆是由生胶或胶料与有机溶剂制成的浆状物。
根据应用不同分为不硫化型和硫化型以及自然硫化胶浆。
不硫化型胶浆主要用于电气绝缘胶布，医用橡皮膏或其他需长期保持粘着性的纺织物。
硫化型胶浆是加有硫化剂、促进剂的胶浆，涂胶后需经过硫化，如雨衣胶浆。
自然硫化胶浆是在胶浆中加入超促进剂，不需加热，在室温下停放即可硫化。
在橡胶工业中，胶浆有三种用途：1）作为纺织物的涂胶和浸胶材料；2）作为胶料剂用于粘合部件；3）制造薄膜浸渍制品。
3.纤维材料在橡胶制品中起何作用？它有哪些基本性？纤维材料是作为橡胶制品的骨架材料而使用的。
目的是增加制品的强度并限制其变形。
橡胶制品要求纤维材料具有高强力，低伸长，耐屈挠，物理机械性能均匀一致，蠕变性小，直径小以及与橡胶有良好的粘着性能等。
纤维材料的主要性能包括纤维的细度、弹性、强度和形变等，各性能的定义如下：细度：表示纤维的粗细程度。
采用支数或纤度表示，单位重量的纤维所具有长度叫支数。
如1克纤维的长度为60米，就叫60支，记为60N（公支），或每磅纤维长度为840码称为一支（英支）、当比重相同，纱的支数越大，则纱越细。
纤度是9000米长的纤维所具有重量克数，如9000米长的纤维为1克时，称为1袋，记为1D。
数字越大，纤维越粗。
强度：绝对强度——指纤维被拉断时所承受的最大负荷人（公斤），相对强度——每袋纤维被拉断时所能承受的最大的力（克/袋）：干强度——纤维在干燥状态下测定的强度；湿强度：纤维在湿润下测定的强度。
橡胶基础知识(1)
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除了上述特种胶外，还有耐化学溶剂的氯醇橡胶
（CO\ECO）、阻燃好耐溶剂耐酸碱的氯磺化聚乙烯橡胶
（CSM），耐2油020/性11/2优1 良的聚硫橡胶，各种可橡重胶复基础利知识用(1) 的热塑性
橡胶配合剂——防老体系
为了防止生胶及硫化胶的老化，在橡胶 配方组成中加入一类特殊的物质，这类物质 称为防老剂。
2020/11/21
橡胶基础知识(1)
拉伸测试
橡胶拉伸测试的性能主要有扯断强度（MPa）、扯断伸长率（%）、100%定 伸（MPa） 、300% （MPa）定伸等。
由于三元乙丙橡胶的橡胶分子链中 双键很少，使其具体优异的耐热、 耐臭氧性能，其使用温度-60℃至 150℃。
乙丙橡胶性能特点： 耐热性好； 耐臭氧性好； 耐寒性、耐低温性好； 粘结较差。
2020/11/21
橡胶基础知识(1)
氯丁橡胶(CR)
氯丁橡胶是氯丁二烯经乳液聚合 而成，称聚氯丁二烯橡胶，简称 氯丁橡胶。
丁腈橡胶性能特点： 耐油、耐非极性溶剂好； 耐寒性、耐低温性较差 弹性差； 滞后损失大，生热高。
2020/11/21
橡胶基础知识(1)
三元乙丙橡胶（EPDM）
乙丙橡胶是乙烯和丙烯为基础单体合成的共 聚物。橡胶分子链中依单体单元组成不同， 有二元乙丙橡胶和三元乙丙橡胶之分，二元 乙丙橡胶为乙烯和丙烯的共聚物，代号为 EPM；三元乙丙橡胶为乙烯、丙烯和少量第 三单体的共聚物，代号为EPDM，统称为乙 丙橡胶（EPR），其国内外生产的牌号很多， 性能也差异较大。
脱胶：橡胶与骨架嵌件粘接失效，出现脱开或分离。
橡胶基础知识(1)
气泡、烂泡
气泡：又称“鼓包”，因气体被包裹在橡胶表皮层中而形成局部表皮 层起泡的现象； 烂泡：又称“窝气”，因气体没有被排出模腔外，以致模腔死角处的 橡胶呈欠硫粘糊状，并高突于周围橡胶表面的现象。
橡胶基础知识
第一章概论一、橡胶的作用橡胶是一种高分子弹性体，是重要的战略物资和经济物质。
橡胶与国民经济与人民生活密切相关，对我国农业、工业、国防、科学技术、交通运输、人民生活都起着极为重要的作用。
二、橡胶工业开展史人类使用橡胶已有二百多年历史。
1770年，人们开始用橡胶树上自然凝固的橡胶来制造文具橡皮等。
1823年在英国建立了世界上第一个橡胶工厂，它将橡胶溶于有机溶剂中，然后涂在布上，生产发防水胶布。
1826年汉考克〔Hancock〕发现橡胶反复通过两个转动圆筒的缝隙后，弹性下降，易于加工，从而诞生了专用橡胶设备，为现代橡胶加工方法奠定了根底。
直到1839年美国科学家固特异〔Goodyear〕发现了橡胶可用硫黄硫化方法改善其强度、弹性与耐温性后，橡胶才真正进入工业化生产阶段，开辟了橡胶制品广泛应用的前景。
1880年邓录普〔Dunlop〕发明了充气轮胎，利用橡胶制造轮胎，使橡胶制品从雨衣、雨鞋等日常用品转入以轮胎、胶带等工业用品为主，使橡胶工业突飞猛进地开展起来。
我国橡胶工业仅有几十年的历史，1917年萌芽于##，建立起第一个小型橡胶厂，以后相继在##、##、##等地建立起小型橡胶工厂。
经过几十年的开展，到今天橡胶工业已成为我国化学工业的重要组成局部，橡胶消耗量居世界首位，产品品种已达到四万种以上，是世界上橡胶制品的生产大国。
三、橡胶制品的分类橡胶制品通常分五大类，即轮胎、管带、工业用品、胶鞋与其他〔文化、医疗卫生、日常用品等〕。
四、橡胶制品生产根本工艺高弹性是橡胶特有的性质，这种高弹性增加了产品制造的困难，生胶需要经过加工，才能制成各种各样的制品。
同时，单纯的橡胶，其性能是不十分完善的，为了提高制品的使用性能，改善加工性能，节约生胶，降低本钱，必须在生胶中参加各种配合剂。
其胶料的组成，可概括五个体系。
主体材料：生胶、橡胶代用品硫化体系：硫化剂、促进剂、活性剂、防焦剂补强与填充体系：补强剂、填充剂增塑与软化体系：增塑剂、塑解剂、软化剂防护体系；化学防老剂、物理防老剂其他性能体系：着色剂、发泡剂、芳香剂、其他专用配合剂橡胶制品生产的根本工艺过程包括塑炼、混炼、压延、压出、成型、硫化六个根本工序，如下图。
《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》D1）2）3）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h1—试样压缩3分钟后高度h2—去掉负荷恢复3分钟后的高度。
如果：h2=h1=0 则P=1为绝对流体h2=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。
橡胶基础知识培训教材
• 1.橡胶：ASTM - D1566 中定义如下，橡胶 是一种材料 ，它在大的形变下，能迅速 而有力恢复其形变，能够被改性。（定 义中所指的改性实质是指硫化。）
• 2.硫化：橡胶的线型大分子通过化学交联 而构成三维网络结构的化学变化过程。
• 3.生胶：尚未被硫化交联的橡胶，由线型 大分子或者带支链的线型大分子构成。
• 逐渐形成网络结 构，使橡胶弹性 和拉伸强度急剧 上升。
硫化历程图
• 3.平坦硫化阶段 • 交联反应基本完成，继而发生交联键的重排、
裂解等反应
• 4.过硫化阶段 • 硫化反应中网络结构形成的后期，存在着交联
重排，但主要是交联键及链段的裂解反应。
• 较为理想的橡胶 硫化曲线满足下 列条件
• （1）硫化诱导期 （焦烧时间）要 足够长，充分保 证生产加工的安 全性。
炭黑粒子表面模型
炭黑聚集体的透射电子显微镜照片
补强性填充剂对橡胶补强性的大小, 与橡胶和填充剂的结合力(相互作用)、 补强剂在橡胶中的分散状态关系密切。
• (2)白炭黑
• 超微细粒子的二氧化硅,外观呈白色,其 配合胶料的拉伸强度,耐磨性不如炭黑, 但可用于白色制品或浅色制品.
• （3）无机填料：对橡胶增容，降低 成本，但与橡胶的结合力较差，降低 胶料的物理机械性能。
• 生物因素:微生物(霉菌,细菌)等
• 1.老化导致的最常见的外观变化变软、 发粘、变硬、变脆、龟裂、发霉、变色、 失光、粉化等。
• 2.使用性能逐渐变坏表现为：强度降低、 弹性消失、电绝缘性下降，耐磨性降低。
• 3.在老化过程中分子结构发生以下变化： • （1）分子链降解 • （2）分子链之间产生交联 • （3）主链或侧链的改性
《橡胶制品快速入门基础知识之混炼工艺》
《橡胶制品快速入门基础知识之混炼工艺》1、什么叫混炼？其目的意义如何？在炼胶上将各种配合剂加入到橡胶中制成混炼胶的工艺过程叫做混炼。
混炼的目的就是使配合剂均匀地分散于生胶中制得先是均匀一致的混合胶，同时使胶料具有适当的可塑性以确保加工顺利进行。
混炼工艺对胶料的性能有很重要的影响。
混炼不好，胶料就会出现配合剂分散不匀，胶料的可塑性过高或过低，焦烧、喷霜等现象，这不仅会使压延，压出，成型和硫化等工艺不能正常进行，而且还会导致成品的性能下降，甚至会造成产品的早期报废。
因此，混炼是橡胶加工过程中的重要工序之一。
2、混炼操作有哪几方法，各有何特点？混炼操作是指生胶经塑炼后，按顺序加入各种配合剂，经过塑炼达到均匀分散，然后再出片冷却以至停放为止的全过程。
也就是由各种原材料制备胶料的过程。
根据所用设备不同，混炼操作可分开炼机混炼和密炼机混炼。
开炼机混炼是橡胶工业最老的方法，与密炼机相比，缺点是混炼生产效率低，劳动强度大，不安全和环境污染，并且胶料质量不高，优点是开炼机灵活性较大，适合工厂规模小、胶料批量少、品种多的生产加工。
特别适用于海绵胶，硬质胶和生热量较大的合成胶（如丁晴胶）的混炼。
密炼机混炼特点是在密闭室中的高温加压条件下进行的。
与开炼比较，密炼机容量大，混炼时间大短，效率高，混炼、排料和投料易于机械化，自动化，劳动强度低，操作安全，药品飞扬损失小，胶料质量和环境卫生条件较好。
但密炼室温度很高，使对温度敏感的胶料混炼受到限制，不适合浅色制品和品种变换频繁的胶料混炼，另外，炼得的胶料形状不规则，需经压片机补充加工。
3、开炼机得混炼过程可分为哪几个级段？试简述混炼过程。
开炼机混炼过程分为包辊，吃粉和翻炼三个阶段。
操作过程好下述：将生胶或塑炼胶，母胶等沿大牙轮一侧投入开炼机两辊缝中，辊距控制在3—4毫米，滚压3—4分钟，使之包于前辊，形成光滑无隙的包辊胶，此时将胶全部取下，将辊距调到10—11毫米，再把胶投入扎炼1分钟左右。
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缺点：硫化速度慢；与其它不饱和橡并用难；不建议 用于食品用途或是暴露于芳香氢之中。
主要用于要求耐老化、耐水、耐腐蚀、电气绝缘等几 个领域。如：轮胎的浅色胎侧、电缆、耐热运输带、门 窗密封条、密封垫圈等。
料
无机非金属材料
金属材料
橡胶工艺
橡胶（Rubber）：具有可逆形变的高弹性聚合物材料。 在室温下富有弹性，在很小的外力作用下能产生较大形变， 除去外力后能恢复原状。橡胶属于完全无定型聚合物，它的 玻璃化转变温度（T g）低， 分子量往往很大，大于几十万。
橡胶一词来源于印第安语cau-uchu，意为“流泪的树” 。天然橡胶就是由三叶橡胶树割胶时流出的胶乳经凝固、干 燥后而制得。1770年，英国化学家J.普里斯特利发现橡胶可 用来擦去铅笔字迹，当时将这种用途的材料称为rubber，此 词一直沿用至今。橡胶的分子链可以交联，交联后的橡胶受 外力作用发生变形时，具有迅速复原的能力，并具有良好的 物理力学性能和化学稳定性。橡胶是橡胶工业的基本原料， 广泛用于制造轮胎、胶管、胶带、电缆及其他各种橡胶制品 。
1904年，我国开始引植巴西橡胶树。 建国后在两广、海南、云南等地都有种 植。2008年我国天然橡胶产量63.8万吨, 居世界第6 。
一、 橡胶分类及特点
• 天然橡胶可分为标准胶（又称颗粒胶）、烟胶片、绉胶片
、风干胶片等，最常用的是标准胶和烟胶片以及特种类胶 。
• 由橡胶树采集胶乳制成,是异戊二烯的聚合物.具有很好的
优点：弹性良好及具良好的压缩变形,配方内不含 硫磺，因此非常容易来制作.具抗动物及植物油的特性, 不会因中性化学物，脂肪、油脂、多种油品，溶剂而影 响物性,具防燃特性。
缺点： 不建议使用强酸、硝基烃、酯类、氯仿及 酮类的化学物之中，耐 R12 制冷剂的密封件，家电用 品上的橡胶零件或密封件。适合用来制作各种直接接触 大气、阳光、臭氧的零件。适用于各种耐燃、耐化学腐 蚀的橡胶品。
一、塑炼的目的
2、使生胶的可塑性均匀化， 以便制得质量均匀的胶料
1、使生胶获得一定的可塑性, 满足加工的要求
塑炼：生胶在外力和氧的作用下由弹性物质变为具 有可塑性物质的现象
塑炼胶：指经过塑炼获得一定可塑性的胶料。
可塑性：指橡胶受外力作用产生变形，当外力 消除后橡胶仍能保持其形变的能力 。
三 、橡胶塑炼与混炼
• 丁苯胶 SBR
Styrene Butadiene Rubber,丁二烯与苯乙烯之共聚合物 ，与天然胶比较，品质均匀，异物少，具有更好耐磨性及 耐老化性，但机械强度则较弱，可与天然胶掺合使用。 优 点:低成本的非抗油性材质,良好的抗水性,硬度70 以下具良 好弹力,高硬度时具较差的压缩性。缺点： 不建议使用强酸 、臭氧、油类、油酯和脂肪及大部份的碳氢化合物之中。 广泛用于轮胎业、鞋业、布业及输送带行业等。
一 、橡胶分类及特点
• 丁晴胶 NBR
Nitrile Butadiene Rubber,由丙烯睛与丁二烯共聚 合而成，丙烯睛含量由 18%~50% ，丙烯睛含量越高， 对石化油品碳氢燃料油之抵抗性愈好，但低温性能则变 差，一般使用温度范围为 -25~100 ℃。丁晴胶为目前 油封及 O 型圈最常用之橡胶之一。
操作焦烧时间：
橡胶在加工过程中由于热积累消耗掉的焦烧时间A1。
剩余焦烧时间： 胶料在模腔中保持流动性的时间A2。
M
A
A1
A2
B
C
D
c
d
a
b
t
四 、橡胶硫化
硫化起步——硫化时，胶料开始变硬而后不能进行热塑性流动的时间（焦烧）。
• 焦烧期的长短：决定了胶料的焦烧性及操作安全性。
• 取决于配方，特别是促进剂。可用迟效性促进剂：CZ。
一 、橡胶分类及特点
•常用的合成橡胶
• 异戊橡胶 IR
• 丁苯橡胶 SBR
• 氯丁橡胶 CR
• 丁晴橡胶 NBR
• 丁基橡胶 IIR
• 乙丙橡胶 (二元乙丙 EPM， 三元乙丙 EPDM)
• 氯磺化聚乙烯橡胶 CSM
• 氯醚橡胶 CMR
• 丙烯酸酯橡胶 ACM AEM • 聚氨酯橡胶 AU PU • 氟橡胶 FMQ
• 二段开炼：
▪ →开炼小药，硫化体系，发泡体系 ▪ →硫化胶仃放待用
• 混炼机器也是密炼机与开炼机。
四、 橡胶硫化
四、 橡胶硫化
• 硫化定义：即“交联”或“架桥”，线性高分子通过交
联作用而形成的网状高分子的工艺过程。
四、 橡胶硫化
• 硫化过程
四个阶段：
1.焦烧段
2.热硫化段
3.平坦硫化阶段
4.过硫化阶段
二 、橡胶配合
二 、橡胶配合
• 橡胶的配合：
橡胶具有宝贵的高弹性和其它一系列优良的性能，但其本 身在性能上仍有许多缺点。例如天然橡胶保持高弹性的温度范 围只在5-35左右，生胶的机械强度也比较低，可见，用纯生胶 是不能制造出适合使用要求的橡胶制品的。
根据制品的性能要求，考虑加工工艺性能和成本等因素， 把生胶和配合剂组合在一起的过程。一般的配合体系包括生胶 、硫化体系、补强体系、防护体系、增塑体系等。有时还包括 其它一些特殊的体系如阻燃、着色、发泡、抗静电、导电等体 系。
二、合成橡胶 合成橡胶是由低分子化合物（称为单体）经聚合反应而
制成的。这些单体来源于三个方面：石油和天然气；煤和石 灰石；农林产品。
1875年，鲍查达（Bouchardat）认为异戊二烯能合成出 类似橡胶的物质，这是最早的关于人工合成橡胶的报道。 2008年我国合成橡胶产量230.4万吨，跃居世界第一。
一 、橡胶分类及特点
• 氯丁胶CR
(Neoprene 、 Polychloroprene) 由氯丁烯单体 聚合而成.硫化后的橡胶弹性耐磨性好,不怕阳光的直接 照射,有特别好的耐候性能,不怕激烈的扭曲,不怕制冷剂 ，耐稀酸、耐硅酯系润滑油,但不耐磷酸酯系液压油.在 低温时易结晶、硬化,贮存稳定性差,在苯胺点低的矿物 油中膨胀量大.一般使用温度范围为 -50~150 ℃.
• 防止焦烧：
A、 具有较长的焦烧时间：配方
M
A
B 、混炼、停放要低温， 成型时要迅速，即减少操作焦烧 时间
二 、橡胶配合
典型橡胶配方举例
物质名称
5#NR 硫磺 促进剂DM 促进剂NOBS 间接法氧化锌 硬脂酸 防老剂RD 防老剂4010NA 石蜡 芳香烃油 碳黑 N-550 合计
份数
100 2.2 0.5 1.5 5 1
1 1.5 2 4 68 187
生胶
硫化体系
配合体系
防护体系 增塑体系 补强体系
基体材料
优点：具良好的抗油,抗水,抗溶剂及抗高压油的特 性，良好的压缩性，抗磨及伸长力。
缺点：不适合用于极性溶剂之中,例如酮类、臭氧 、硝基烃,MEK 和氯仿.
适用于制作燃油箱、润滑油箱以及在石油系液压油 、汽油、水、硅油、二酯系润滑油等流体介质中使用的 橡胶零件,特别是密封零件.可说是目前用途最广、成本 最低的橡胶密封件用胶料。
橡胶工艺
---橡胶制品---
一 、橡胶分类及特点
一 、橡胶分类及特点
• 橡胶按原料分为天然橡胶和合成橡胶。 • 按形态分为块状生胶、乳胶、液体橡胶和粉末
橡胶。
▪ 乳胶为橡胶的胶体状水分散体；液体橡胶为橡胶的低
聚物，未硫化前一般为粘稠的液体；粉末橡胶是将乳 胶加工成粉末状，以利配料和加工制作。
• 20世纪60年代发明的热塑性橡胶，无需化学硫
M
A
A1
A2
B
C
D
c
d
a
b
ab.焦烧阶段； A1.操作焦烧时间 A2.剩余焦烧时间 bc.热硫化阶段； cd.平坦硫化阶段； D以后.过硫化阶段
t
四 、橡胶硫化
1、焦烧阶段（焦烧期－硫化起步阶段，硫化诱导期）
• 图中的 ab段称为胶料的焦烧阶段，此时交联尚未开始，胶料在模腔内具有良好的流动性，
也称为硫化诱导阶段。胶料焦烧时间的长短决定胶料的焦烧性能和操作安全性。胶料焦烧 时间受胶料中硫化促进剂和胶料本身的热历史的影响较大。
合
剂
混入
分散
混合
塑化
生胶
三 、橡胶塑炼与混炼
三 、橡胶塑炼与混炼
待硫化胶料图片：
三 、橡胶塑炼与混炼
混炼的 目的和意义
1、保证产品的质量 2、适合于进一步的加工 3、高效节能
三 、橡胶塑炼与混炼
• EPDM一般采用二段混炼工艺：密炼加开炼。 • 一段密炼:
▪ →合成胶，密炼小药，炭黑，填充剂，增塑剂 ▪ →密炼 ▪ →母炼胶仃放 ▪ →过滤
特种合成 橡胶
• 硅橡胶 (二甲基 VMQ 苯基 PVMQ
• 聚硫橡胶 TR
一 、橡胶分类及特点
• 异戊橡胶IR
Isoprene，结构单元与天然橡胶一样，为异戊二烯，适于 作浅色橡胶制品，与NR有以下不同： 1） 顺式含量低于NR，结晶能力比NR差，分子量分布较 NR窄，不含非橡胶成分，加工和力学性能较NR差。 2） 格林强度低，生胶有冷流倾向，硫化速度慢。 3） IR的耐老化性能较NR差。 4） 压延、压出性、粘和性能与NR相当。
橡胶工艺基础知识
橡胶工艺
一、 橡胶分类及及特点 二 、橡胶配合 三 、橡胶塑炼与混炼 四 、橡胶硫化 五、橡胶制品成型方法 六 、汽车密封条
橡胶工艺
高分子材料
塑料：
热固性塑料 热塑性塑料
橡胶：
天然橡胶 合成橡胶
热塑性弹性体
通用塑料 工程塑料
通用合成橡胶 特种合成橡胶
非
金
属
材
材
料