橡胶成型工艺及具设计资料
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橡胶成型工艺讲解
NH C O n
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。
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。
橡胶成型技术配方设计
（3）合适加紧硫化速度可降低生产成本
增进剂并用；合适增长增进剂用量；合适提升温度
九、配方设计与胶料物理性能旳关系 拉伸强度
设计要点：
（1）选用自补强性橡胶或结晶性、极性生胶；分子量要大，低 分子少；
（2）选用CV体系，增进剂采用M/D并用，合适提升硫黄用量； （3）选用粒径小、表面活性大旳炭黑，用量40～60份，或白炭
五、配方设计旳内容、原则与程 序
（一）配方设计旳内容
1、拟定硫化胶旳主要性能及性能指标范围
（1）已经有成品：解剖成品，测试性能 （2）无成品：借鉴同类或相同产品或计算机模拟分析提出
2、拟定合适旳工艺条件及指标值旳范围（试验拟定） 3、拟定主体材料和配合剂旳品种与用量 4、拟定原材料旳指标范围
试验研究拟定，参照原材料出厂检测指标，以满足制品 性能要求为准。
五、配方设计旳内容、原则与程 序
基础配方（原则配方）仅涉及最基本旳组分，采用老式旳配合量，以生胶和配合剂鉴定为 目旳，反应胶料基本工艺性能及硫化胶基本物理机械性能旳配方。
基础配方旳取得：
（1）ASTM美国材料试验协会((American Society of Testing Materials )原则
性、平坦性好旳品种，如DM、CZ； （3）选用粒径小、构造性低旳炭黑，选用各项同性旳填料 （4）少用增塑剂； （5）其他措施：使用5份以内旳短纤维；
使用分散剂，提升配合剂分散性；
九、配方设计与胶料物理性能旳关系 耐磨性
设计要点：
（1）选用弹性好或强度高或有共轭构造旳生胶，如BR、NR、SBR、PU、 ACM、IR、NBR、EPDM等；
（2）选用硫黄/增进剂CZ或硫黄/增进剂CZ（主）/TMTD硫化体系，NR为主 旳胶料，硫黄用量1.8~2.5份；以BR为主胶料，硫黄用量1.5～1.8份；
增进剂并用；合适增长增进剂用量；合适提升温度
九、配方设计与胶料物理性能旳关系 拉伸强度
设计要点：
（1）选用自补强性橡胶或结晶性、极性生胶；分子量要大，低 分子少；
（2）选用CV体系，增进剂采用M/D并用，合适提升硫黄用量； （3）选用粒径小、表面活性大旳炭黑，用量40～60份，或白炭
五、配方设计旳内容、原则与程 序
（一）配方设计旳内容
1、拟定硫化胶旳主要性能及性能指标范围
（1）已经有成品：解剖成品，测试性能 （2）无成品：借鉴同类或相同产品或计算机模拟分析提出
2、拟定合适旳工艺条件及指标值旳范围（试验拟定） 3、拟定主体材料和配合剂旳品种与用量 4、拟定原材料旳指标范围
试验研究拟定，参照原材料出厂检测指标，以满足制品 性能要求为准。
五、配方设计旳内容、原则与程 序
基础配方（原则配方）仅涉及最基本旳组分，采用老式旳配合量，以生胶和配合剂鉴定为 目旳，反应胶料基本工艺性能及硫化胶基本物理机械性能旳配方。
基础配方旳取得：
（1）ASTM美国材料试验协会((American Society of Testing Materials )原则
性、平坦性好旳品种，如DM、CZ； （3）选用粒径小、构造性低旳炭黑，选用各项同性旳填料 （4）少用增塑剂； （5）其他措施：使用5份以内旳短纤维；
使用分散剂，提升配合剂分散性；
九、配方设计与胶料物理性能旳关系 耐磨性
设计要点：
（1）选用弹性好或强度高或有共轭构造旳生胶，如BR、NR、SBR、PU、 ACM、IR、NBR、EPDM等；
（2）选用硫黄/增进剂CZ或硫黄/增进剂CZ（主）/TMTD硫化体系，NR为主 旳胶料，硫黄用量1.8~2.5份；以BR为主胶料，硫黄用量1.5～1.8份；
橡胶成型技术概述精编PPT
烘胶
生胶原料多为块状，常温下粘度很高，难于 切割和进一步加工。尤其在冬天，生胶常呈 硬化或结晶，对生胶加温软化或解除结晶便 于切割，给加工带来方便。
破胶
天然橡胶和氯丁橡胶的切胶胶块，在塑炼前 需要破胶，以提高塑炼效率。其他合成橡胶 切胶后无需破胶而直接进行塑炼（混炼）
橡胶成型技术概述(ppt67页)
橡胶成型技术概述(ppt67页)
塑炼反应机理
低温塑炼
A
低温塑炼没有化学塑解剂时， 橡胶分子链在机械作用下断裂 生成自由基，然后被氧化，生 成较稳定的分子量较小的橡胶 过氧化物。氧作为自由基的接 受体。而有塑解剂时，塑解剂 作为自由基接受体。
橡胶成型技术概述(ppt67页)
高温塑炼
B
橡胶分子与氧直接进行氧化反 应，使橡胶分子链讲解。这种 热氧化裂解过程属于自动催化 氧化连锁反应。
由于各种橡胶制品（部件）使用性能 不同，胶料种类很多，对生胶的可塑 性要求也不一样。见P15表2-1
橡胶成型技术概述(ppt67页)
橡胶成型技术概述(ppt67页)
特别说明
大多数合成橡胶和某些天然橡胶品种 在制造过程中控制了生胶的初始可塑 度，一般门尼粘度60以下可不进行塑 炼而直接混炼，除非有特别的要求， 可以进一步提高可塑度
橡胶成型技术概述(ppt67页)
华莱氏
以定温、定负荷、定时间下塑炼胶试样厚度 的变化来表示可塑性。
测定时将厚约3mm的胶片冲裁出直径约13mm、 体积恒定为0.4±0.04cm3的试样后，放至测试 仪内，试验温度为100±1°C。然后迅速闭合压 盘，将试样预压至1mm，进行预热15s后，施 加10kg负荷，至第二个15s，测厚计指示读书 即为塑炼胶的可塑度。规定0.01mm表示1个可 塑度单位，若测厚仪测出试样厚度为0.46mm， 即华莱氏可塑度为46。华莱氏数值越大，表示 可塑性越小。
橡胶成型工艺及模具设计教程文件
低温塑炼：机械降解为主
塑 机械塑炼法
炼 的 方 法 化学塑解法
高温塑炼：自动氧化降解 为主机械力强化橡胶与氧 的接触
混炼
指在炼胶机上将各种配合剂加入到 一、定义 橡胶中制成混炼胶的工艺过程
二、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
生胶的混炼性
第一种状态：不能紧包前辊 原因：混炼温度低，胶料的可塑性小。
第二种状态：紧包前辊 原因：温度适宜，胶料的可塑性中。
第三种状态：脱辊——出兜 原因：温度略高，胶料的可塑性略大。
第四种状态：粘流态包辊 原因：温度太高，可塑度太大
压延
压延—指将混炼胶在压延设备上制成胶片或与骨架 材料制成胶布半成品的工艺过程。
压延
压片 贴合 压型 挂胶（贴胶、擦胶）
从原理上看，压延过程主要是通过两个辊筒 作用把胶料辗压成具有一定厚度和宽度的胶片 的过程。
贴合是通过压延机将两层薄胶片贴合成一层胶 片的作业。 贴合工艺方法： 二辊压延机贴合 三辊压延机贴合 四辊压延机贴合
压型
压型是将胶料压制成一定断面形状的半成品或 表面有花纹的胶片。
压型工艺要求规格准确，花纹清晰，胶料密致， 故要求胶料收缩变形率小及配方中含胶率不宜过高。
压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。
第十五章橡胶制品成形
5
图15.1 橡胶螺杆挤出机（热喂料）的结构示意图 1－螺杆 2－机头 3－机筒 4－分配装置 5－加料口 6－螺杆尾部 7－变速装置 8－螺杆供水装置 9－电机
2021/9/24
6
一、加料口
❖ 加料以条状或块状胶料为主，加料口上方一般不设加 料斗
❖ 加料口一般与螺杆成33°~45°倾角以利胶料沿螺杆 底部卷入机筒内
28
二、冷喂料挤出工艺
❖ 冷喂料挤出：省去热炼设备，易于实现机械化、自动化 生产，胶料高热历程短而不易发生焦烧，挤出胶料均匀 性好，制的质量改善
❖ 应用：天然橡胶及合成橡胶的挤出，电线、电缆、胶管 等小规格制品方面逐渐取代热喂料挤出
❖ 冷 喂 料 挤 出 各 部 位 常 用 温 度 ： 螺 杆 ＜ 35℃ ， 加 料 段 35~50℃，塑化段40~60℃，挤出段50~70℃，机头和口型 80~100℃
2021/9/24
18
15.1.2 挤出工艺
一、热喂料挤出工艺
1．挤出工艺流程
❖ 热喂料挤出工艺：包括胶料热炼及供胶、挤出、冷 却、裁断和接取等
（1）胶料热炼及供胶 ❖ 冷胶料送入挤出机之前必须进行充分热炼以提高胶
料均匀性及热塑性
19
❖ 热炼：可采用开炼机和密炼机，一般采用开炼机，通 常分粗炼和细炼两步进行 ➢粗 炼 采 用 低 温 薄 通 法 ， 温 度 45℃ 左 右 ， 辊 距 1~2mm，目的是提高胶料均匀性和可塑度 ➢细 炼 的 温 度 较 高 （ 60~70℃ ） ， 辊 距 较 大 （5~6mm），目的是增加胶料温度和热塑性 ➢胶料热塑性越高，挤出越容易，但应防止过炼， 否则半成品易变形下塌
③橡胶挤出机螺杆压缩比相对较小 ➢热 喂 料 机 压 缩 比 一 般 1.3~1.4 ， 冷 喂 料 机 一 般 1.6~1.8，而滤胶机不需要压缩，一般为1，是等距 等深螺杆
图15.1 橡胶螺杆挤出机（热喂料）的结构示意图 1－螺杆 2－机头 3－机筒 4－分配装置 5－加料口 6－螺杆尾部 7－变速装置 8－螺杆供水装置 9－电机
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一、加料口
❖ 加料以条状或块状胶料为主，加料口上方一般不设加 料斗
❖ 加料口一般与螺杆成33°~45°倾角以利胶料沿螺杆 底部卷入机筒内
28
二、冷喂料挤出工艺
❖ 冷喂料挤出：省去热炼设备，易于实现机械化、自动化 生产，胶料高热历程短而不易发生焦烧，挤出胶料均匀 性好，制的质量改善
❖ 应用：天然橡胶及合成橡胶的挤出，电线、电缆、胶管 等小规格制品方面逐渐取代热喂料挤出
❖ 冷 喂 料 挤 出 各 部 位 常 用 温 度 ： 螺 杆 ＜ 35℃ ， 加 料 段 35~50℃，塑化段40~60℃，挤出段50~70℃，机头和口型 80~100℃
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15.1.2 挤出工艺
一、热喂料挤出工艺
1．挤出工艺流程
❖ 热喂料挤出工艺：包括胶料热炼及供胶、挤出、冷 却、裁断和接取等
（1）胶料热炼及供胶 ❖ 冷胶料送入挤出机之前必须进行充分热炼以提高胶
料均匀性及热塑性
19
❖ 热炼：可采用开炼机和密炼机，一般采用开炼机，通 常分粗炼和细炼两步进行 ➢粗 炼 采 用 低 温 薄 通 法 ， 温 度 45℃ 左 右 ， 辊 距 1~2mm，目的是提高胶料均匀性和可塑度 ➢细 炼 的 温 度 较 高 （ 60~70℃ ） ， 辊 距 较 大 （5~6mm），目的是增加胶料温度和热塑性 ➢胶料热塑性越高，挤出越容易，但应防止过炼， 否则半成品易变形下塌
③橡胶挤出机螺杆压缩比相对较小 ➢热 喂 料 机 压 缩 比 一 般 1.3~1.4 ， 冷 喂 料 机 一 般 1.6~1.8，而滤胶机不需要压缩，一般为1，是等距 等深螺杆
橡胶制品的成型工艺介绍
橡胶制品的成型工艺介绍橡胶制品种类繁多，但其生产工艺过程，却基本相同。
以一般固体橡胶（生胶）为原料的制品，它的生产工艺过程主要包括：原材料准备→塑炼→混炼→成型→硫化→修整→检验(1)生胶的塑炼使弹性生胶转变为可埋状态的加工过程称为塑炼。
塑炼的目的是降低生胶的弹性、增加其可塑性，并且获得适当的流动性，以满足混炼，压延或压出成型、硫化以及胶浆制造、海绵胶制造等各种加工过程的要求。
塑炼有机械塑炼法和化学塑炼法。
前者通过塑炼机的机械破坏作用，降低生胶的弹性，获得一定的可塑性。
后者通过化学药品的化学作用，使生胶达到塑化的目的。
塑炼过程的实质是橡胶的大分子断裂成相对分子质量较小的分子，从而使黏度下降，可塑性增大。
(2)胶料的混炼将各种配合剂混入生胶中制成质量均匀的混炼胶的过程称为混炼。
其基本任务是制造出符合性能要求的混炼胶，使压延或压出成型、涂胶及硫化等后续工序得以正常进行。
混炼过程就是炭黑等配合剂在生胶中均匀分散的过程，配合剂每一颗粒的表面必须完全被橡胶包围和湿润。
用来制备塑炼胶、混炼胶的设备有开放式炼胶机（简称开炼机）、密闭式炼胶机（简称密炼机）。
开炼机的工作原理是两个异向向内旋转的中空辊筒以不同速度相对回转，两辊筒大小相同。
生胶或胶料随着辊筒的转动在摩擦力作用下被卷入两辊间隙。
由于两辊筒的转速不同而产生速度梯度作用，生胶或胶料受到强烈的摩擦剪切，橡胶的分子链断裂，在周围氧气或塑解剂的作用下生成相对分子质量较小的稳定分子，塑炼后橡胶的可塑性得到提高，混炼后可获得质量均匀的混炼胶。
橡胶制品的成形方法有哪些？一、模压成型常用模压方法来制造某些形状复杂如皮碗、密封圈的橡胶制品，借助成型的阴、阳模具将胶料放置在模具中加热成型。
阅读：橡胶模压制品的废次品的特征及产生原因二、挤出成型压出成型又称挤出成型，压出成型常用设备是橡胶挤出机，工作原理与塑料挤出机相似。
物料经过挤出机料斗进入料筒，通过料筒和旋转螺杆之间的作用，胶料边受热塑化，边被螺杆向前推送，连续通过机头并借助于口型模而制成各种复杂截面形状的制品或半制品，如轮胎的胎面胶、内胎胎筒、纯胶管、胶管内外层胶及电线和电缆的外皮等。
橡胶成型工艺及模具设计
压铸成型模具的特点：结构比普通压模复 杂，适用于制作普通模压法所不能压制或勉 强压制的薄壁、细长易弯的制品以及形状复 杂的制品，制品致密性好，质量优越。
注射成型模具
注射成型模具又称为注射法模具，它是利 用注射机或注压机的压力，将预加热或塑性 状态的胶料经注压模的浇注系统注入模具型 腔中定型硫化。
• 硫化时 分子被引发，发生化学交联反应 • 硫化后 网状结构，分子间主要已以化学键结合 结构：1）化学键；2）交联键的位置；3）交联程度
；4）交联 性能：1）力学性能（定伸强度、硬度、拉伸强度、
伸长率、弹性）；2）物理性能；3）化学稳定性
CH3
CH2C CHCH2
S
CH3
CH2C S
CHCH2
S CH2C
从表面上看，压延只 是胶料造型的变化，但 实质上是一种流体流动 过程。
在压延过程中，胶料 一方面发生粘性流动， 一相等的 情况下，压制成有一定厚度和宽度的胶片。
1.工艺方法 （1）中下辊不积胶 （2）中下辊积胶 （3）四辊压延机压片
贴合
CHCH2
CH3
橡胶模具类别
橡胶模具的种类很多，但根据模具结构和 压制工艺的不同，大体上讲橡胶压制成型模 具分别为四个大类
一、 压制成型模具 二、 压铸成型模具 三、 注压成型模具 四、 压出成型模具
压制成型模具
压制成型模具又称普通压模。它是将混炼过 的、经加工成一定形状和称量过的半成品胶料直 接放入敞开的模具型腔中，而后将模具闭合，送 入平板硫化压机中加压、加热。胶料在加热和压 力作用下硫化成型。根据分型面处型腔与外界相 同的形式不同，压制成型模具可分为开放式、半 封闭式、和封闭式三种结构。
聚合单体：丙烯酸与带有可提供交联反应活性基团 的单体共聚制得 ★一般工作温度：-10～150℃
注射成型模具
注射成型模具又称为注射法模具，它是利 用注射机或注压机的压力，将预加热或塑性 状态的胶料经注压模的浇注系统注入模具型 腔中定型硫化。
• 硫化时 分子被引发，发生化学交联反应 • 硫化后 网状结构，分子间主要已以化学键结合 结构：1）化学键；2）交联键的位置；3）交联程度
；4）交联 性能：1）力学性能（定伸强度、硬度、拉伸强度、
伸长率、弹性）；2）物理性能；3）化学稳定性
CH3
CH2C CHCH2
S
CH3
CH2C S
CHCH2
S CH2C
从表面上看，压延只 是胶料造型的变化，但 实质上是一种流体流动 过程。
在压延过程中，胶料 一方面发生粘性流动， 一相等的 情况下，压制成有一定厚度和宽度的胶片。
1.工艺方法 （1）中下辊不积胶 （2）中下辊积胶 （3）四辊压延机压片
贴合
CHCH2
CH3
橡胶模具类别
橡胶模具的种类很多，但根据模具结构和 压制工艺的不同，大体上讲橡胶压制成型模 具分别为四个大类
一、 压制成型模具 二、 压铸成型模具 三、 注压成型模具 四、 压出成型模具
压制成型模具
压制成型模具又称普通压模。它是将混炼过 的、经加工成一定形状和称量过的半成品胶料直 接放入敞开的模具型腔中，而后将模具闭合，送 入平板硫化压机中加压、加热。胶料在加热和压 力作用下硫化成型。根据分型面处型腔与外界相 同的形式不同，压制成型模具可分为开放式、半 封闭式、和封闭式三种结构。
聚合单体：丙烯酸与带有可提供交联反应活性基团 的单体共聚制得 ★一般工作温度：-10～150℃
橡胶成型工艺讲解
根据所用催化剂的不同分为钛型（高顺式） 和锂型（中顺式）。
注：我国采用稀土催化剂体系来合成异戊橡胶，称为 稀土胶， 其顺式1，4含量约为94%。
（四）乙丙橡胶(EPM、EPDM)
? 乙丙橡胶为白色至浅黄色半透明状的无规弹 性体。 热塑性乙丙橡胶
二元 共聚物
1. 品种及分类
改性 乙丙橡胶
三元共聚物： D型、E型、H型
目录
?绪 论 ? 第一章 生 胶 ? 第二章 硫化体系配合剂 ? 第三章 补强与填充剂 ? 第四章 软化剂与增塑剂 ? 第五章 防老剂 ? 第六章 配方设计
Байду номын сангаас
? 第七章 生胶的塑炼 ? 第八章 混 炼 ? 第九章 纺织物的涂胶
和浸胶 ? 第十章 压 延 ? 第十一章 挤 出 ? 第十二章 硫 化 ? 教材及参考书
三、本科程的内容
以生胶为原料 制造橡胶制品
1.橡胶工艺生产所用的 原材料
包括生胶及橡胶类似物、硫化 体系配合剂、补强填充剂、软 化增塑剂、防老剂等原材料
2.原材料的配方
3.橡胶加工工艺的过程
包括塑炼、混炼、压延挤出、成型 、
硫化等工艺
五、生胶和配合剂
? 配合剂——在生胶中所加入的各种化学药品 。
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）
性能和加工性能较好。
②特种合成橡胶：具有特殊性能
注：我国采用稀土催化剂体系来合成异戊橡胶，称为 稀土胶， 其顺式1，4含量约为94%。
（四）乙丙橡胶(EPM、EPDM)
? 乙丙橡胶为白色至浅黄色半透明状的无规弹 性体。 热塑性乙丙橡胶
二元 共聚物
1. 品种及分类
改性 乙丙橡胶
三元共聚物： D型、E型、H型
目录
?绪 论 ? 第一章 生 胶 ? 第二章 硫化体系配合剂 ? 第三章 补强与填充剂 ? 第四章 软化剂与增塑剂 ? 第五章 防老剂 ? 第六章 配方设计
Байду номын сангаас
? 第七章 生胶的塑炼 ? 第八章 混 炼 ? 第九章 纺织物的涂胶
和浸胶 ? 第十章 压 延 ? 第十一章 挤 出 ? 第十二章 硫 化 ? 教材及参考书
三、本科程的内容
以生胶为原料 制造橡胶制品
1.橡胶工艺生产所用的 原材料
包括生胶及橡胶类似物、硫化 体系配合剂、补强填充剂、软 化增塑剂、防老剂等原材料
2.原材料的配方
3.橡胶加工工艺的过程
包括塑炼、混炼、压延挤出、成型 、
硫化等工艺
五、生胶和配合剂
? 配合剂——在生胶中所加入的各种化学药品 。
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）
性能和加工性能较好。
②特种合成橡胶：具有特殊性能
超全的塑料、橡胶成型工艺总结
超全的塑料、橡胶成型工艺总结成型工艺一、注塑成型1、注射成型注射成型：又称注塑成型，其原理是将粒状或粉状的原料加入到注射机的料斗里，原料经加热熔化呈流动状态，在注射机的螺杆或活塞推动下，经喷嘴和模具的浇注系统进入模具型腔，在模具型腔内硬化定型。
注射成型原理图（引自杰姆斯·伽略特著常初芳译. 设计与技术. 北京：科学出版社，2004.）工艺流程：影响注塑成型质量的要素：注入压力，注塑时间，注塑温度工艺特点：优点：1、成型周期短、生产效率高、易实现自动化2、能成型形状复杂、尺寸精确、带有金属或非金属嵌件的塑料制件3、产品质量稳定4、适应范围广缺点：1、注塑设备价格较高2、注塑模具结构复杂3、生产成本高、生产周期长、不适合于单件小批量的塑件生产应用：在工业产品中，注射成型的制品有：厨房用品（垃圾筒、碗、水桶、壶、餐具以及各种容器），电器设备的外壳（吹风机、吸尘器、食品搅拌器等），玩具与游戏，汽车工业的各种产品，其它许多产品的零件等。
2、嵌件注塑嵌件注塑：嵌件成型（insertmolding）指在模具内装入预先准备的异材质嵌件后注入树脂，熔融的材料与嵌件接合固化，制成一体化产品的成型工法。
工艺流程：在嵌件成型工艺里，注塑机通常只是整个系统中的一部分。
嵌件通常首先需要取向，可以用振动台来完成这一任务。
然后由机械手臂末端工具（EOAT）将嵌件放入模具内，通常可以借助一个预定位装置来进入模具。
到了成品件阶段后，顶出定位是最最重要的一步，注塑机开模动作的可重复性在这里至关重要。
嵌件在被关进模具里后，就以真空状态固定，或通过机械方式固定（如采用滑块）。
在嵌件插入的同时，上一成品件被顶出。
技术特点：1、多个嵌件的事前成型组合，使得产品单元组合的后工程更合理化。
2、树脂的易成型性、弯曲性与金属的刚性、强度及耐热性的相互组合补充可结实的制成复杂精巧的金属塑料一体化产品。
3、特别是利用了树脂的绝缘性和金属的导电性的组合，制成的成型品能满足电器产品的基本功能。
橡胶成型工艺与设备共23页文档
橡胶成型工艺与设备
11、用道德的示范来造就一个人，显然比用法律来约束他更有价值。—— 希腊
12、法律是无私的，对谁都一视同仁。在每件事上，她都不徇私情。—— 托马斯
13、公正的法律限制不了好的自由，因为好人不会去做法律不允许的事 情。——弗பைடு நூலகம்德
14、法律是为了保护无辜而制定的。——爱略特 15、像房子一样，法律和法律都是相互依存的。——伯克
56、书不仅是生活，而且是现在、过 去和未 来文化 生活的 源泉。 ——库 法耶夫 57、生命不可能有两次，但许多人连一 次也不 善于度 过。— —吕凯 特 58、问渠哪得清如许，为有源头活水来 。—— 朱熹 59、我的努力求学没有得到别的好处， 只不过 是愈来 愈发觉 自己的 无知。 ——笛 卡儿
拉
60、生活的道路一旦选定，就要勇敢地 走到底 ，决不 回头。 ——左
11、用道德的示范来造就一个人，显然比用法律来约束他更有价值。—— 希腊
12、法律是无私的，对谁都一视同仁。在每件事上，她都不徇私情。—— 托马斯
13、公正的法律限制不了好的自由，因为好人不会去做法律不允许的事 情。——弗பைடு நூலகம்德
14、法律是为了保护无辜而制定的。——爱略特 15、像房子一样，法律和法律都是相互依存的。——伯克
56、书不仅是生活，而且是现在、过 去和未 来文化 生活的 源泉。 ——库 法耶夫 57、生命不可能有两次，但许多人连一 次也不 善于度 过。— —吕凯 特 58、问渠哪得清如许，为有源头活水来 。—— 朱熹 59、我的努力求学没有得到别的好处， 只不过 是愈来 愈发觉 自己的 无知。 ——笛 卡儿
拉
60、生活的道路一旦选定，就要勇敢地 走到底 ，决不 回头。 ——左
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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。
★参考价格：2.0～2.3万元/吨
丁苯橡胶（SBR）
聚合单体：丁二烯\苯乙烯 ★一般工作温度：-60～120℃ ★性能：弹性比NR稍差，耐磨和耐老化比NR好 ★主要用途：轿车、轻卡车轮胎等、胶鞋、胶布、 文体用品、胶板、蓄电池壳、胶带等 ★参考价格：1.8～2.4万元/吨
三元乙丙胶 ( EPDM )
丙烯酸酯橡胶（ACM）
聚合单体：丙烯酸与带有可提供交联反应活性基团 的单体共聚制得 ★一般工作温度：-10～150℃
★基本特性：良好的耐高温，较好的耐油（包括含 硫的油）、耐磨性，耐寒性差。
★主要用途：耐油、耐热、密封、板、囊、护套制 品。
★参考价格：10.0～12.0万元/吨
橡胶的基本特性
1.高弹性：弹性模量低，伸长变形大，有可恢复 的变形,并能在很宽的温度（-50~150℃）范围内 保持弹性。
★用途：胶管、胶带、胶辊、电绝缘制品、人造皮肤、 器官等. ★参考价格：7.0～8.0万元/吨
氟胶 ( FKM 、FPM、VITON)
聚合单体：偏氟乙烯、四氟乙烯、六氟丙烯 ★一般工作温度：-30～250℃
★性能：防火.耐油.耐溶剂是所有胶中最好的.
★用途：导弹、飞机、汽车等用密封件，化工厂耐 腐蚀皮碗、衬垫、薄膜，油箱衬层、胶管及泵用零 件等 ★参考价格：40～80万元/吨
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。
压片
压片是指将热炼好的胶料用压延机在辊速相等的 情况下，压制成有一定厚度和宽度的胶片。
1.工艺方法 （1）中下辊不积胶 （2）中下辊积胶 （3）四辊压延机压片
贴合
贴合是通过压延机将两层薄胶片贴合成一层胶 片的作业。 贴合工艺方法： 二辊压延机贴合 三辊压延机贴合 四辊压延机贴合
压型
压型是将胶料压制成一定断面形状的半成品或 表面有花纹的胶片。
塑 机械塑炼法 炼 的 方 法 化学塑解法
低温塑炼：机械降解为主
高温塑炼：自动氧化降解 为主机械力强化橡胶与氧 的接触
混炼
指在炼胶机上将各种配合剂加入到 一、定义 橡胶中制成混炼胶的工艺过程
二、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
生胶的混炼性
第原一因种：状混态炼：温不度能低紧，包胶前料辊的可塑性小。 第原二因种：状温态度：适紧宜包，前胶辊料的可塑性中。 第原三因种：状温态度：略脱高辊，—胶—料出的兜可塑性略大。 第原四因种：状温态度：太粘高流，态可包塑辊度太大
压型工艺要求规格准确，花纹清晰，胶料密致， 故要求胶料收缩变形率小及配方中含胶率不宜过高。
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。
橡胶成型工艺及模具设计
第1章 橡胶概述
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
通用橡胶
合成橡胶 再生橡胶
来源
用途 特种橡胶 功能橡胶
粉末橡胶 形态 液体橡胶 热塑性橡胶 板块固态橡胶
橡胶
生物胶
物化状态 熟橡胶 硬橡胶
混炼橡胶
天然橡胶（NR）
聚合单体：异戊二烯 ★一般工作温度：-73～120℃
★特性：耐候性、耐臭氧性、阻燃、耐热性及耐化学 药品性均好
★用途：轮胎内衬层、低压电线电缆、输送带、减震 橡胶、窗户密封条、胶粘剂、胶布、涂料 ★参考价格：3.0～3.5万元/吨
硅胶 (Q )
聚合单体：主链由硅原子和氧原子交替组成 ★一般工作温度：-93～250℃ ★性能：使用温度范围最广,毒性最低、具生理惰性、 透气性好、电绝缘性好，物理机械性能较差
聚合单体: 乙烯\丙烯\第三单体 ★一般工作温度：-50～150℃ ★性能：耐老化耐臭氧性、耐极性液体、耐水及 过热水、水蒸气好、耐电性能好 ★用途：电线电缆绝缘层、汽车玻璃除水条、窗户密 封条、 蒸汽胶管、输送带等 ★参考价格：2.8～3.3万元/吨
氯丁橡胶（CR）
聚合单体：氯丁二烯 ★一般工作温度：-35～120℃
压延
压延—指将混炼胶在压延设备上制成胶片或与骨架 材料制成胶布半成品的工艺过程。
压片
压延贴压合型
挂胶（贴胶、擦胶）
从原理上看，压延过程主要是通过两个辊筒 作用把胶料辗压成具有一定厚度和宽度的胶片 的过程。
从表面上看，压延只 是胶料造型的变化，但 实质上是一种流体流动 面又发生弹性变形。
2.粘弹性：橡胶材料在产生形变和恢复形变时受 温度和时间的影响，表现有明显的应力松弛 和蠕 变 现象，在震动或交变应力作用下，产生滞后损 失。
3.电绝缘性：橡胶和塑料一样是电绝缘材料。
4．有老化现象：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。
★基本特性：较好的强伸、弹性、低温、耐磨以及耐 泥水、油污、酒精、甘油 ★主要用途：减震、缓冲、防尘、膜片、密封、衬 垫、制动液制品 ★参考价格：1.9～2.4万元/吨
丁腈橡胶（NBR）
聚合单体：丁二烯/丙烯腈 ★一般工作温度：-40～120℃ ★基本特性：良好的耐油性，较好的综合性能。
★主要用途：耐油和乳化液制品、密封制品、防 尘罩、圈。
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。
橡胶基本加工工艺
无论什么橡胶制品，都要经过混炼和硫化这两个 过程。橡胶基本加工工艺主要包括塑炼、混炼、 压延、压出、成型和硫化等。另外，对于一些特 殊产品还包括注压、浇注和黏合。