材料成型与工艺4

2．混炼 将塑炼胶和各种配合剂，用机械方法使之完全均匀分散的过程称为混炼。常 用的混炼设备是开炼机和密炼机。
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3．成形 是将混炼胶制成所需形状、尺寸和性能的橡胶制品的过程。 4．硫化 即通过改变橡胶的化学结构(例如交联)而赋予橡胶弹性，或改善、提高 并使橡胶弹性扩展到更宽温度范围的工艺过程。
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轮胎制品
二、橡胶的组成 橡胶制品主要组分是由生胶、再生胶、各种配合剂和增强材料等组成。
三、橡胶的成形性能 1．流动性 橡胶在一定的温度、压力作用下，能够充满型腔各个部分的性能称为
橡胶的流动性。 2．硫化性能 为改善橡胶的性能必须进行硫化。 3．热性能 热性能的影响因素是热导率、热扩散率和体积热容。
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2、丁苯橡胶（SBR）： 丁苯橡胶是由丁二烯和苯乙烯共聚制得的，是产量最大的通用合成橡胶。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。
广泛用于轮胎业、鞋业、布业及输送带行业等。
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3、顺丁橡胶(BR)： 是丁二烯经溶液聚合制得的，顺丁橡胶具有特别优异的耐寒性、耐磨性和弹性，
硫化是在一定温度、时间和压力下，混炼胶的线型大分子进行交联，形成三 维网状结构的过程。硫化使橡胶的塑性降低，弹性增加，抵抗外力变形的能力大大增 加，并提高了其他物理和化学性能，使橡胶成为具有使用价值的工程材料。
硫化是橡胶制品加工的最后一个工序。硫化的好坏对硫化胶的性能影响很大。
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4.2 橡胶的特性
1、具有高弹性
2、玻璃化温度低
高聚物由高弹态转变为玻璃态的温度。通常用Tg表示，往往没有很固定的数值，随着
测定的方法和条件而改变。在此温度以上，高聚物表现出弹性；在此温度以下，高聚物表
现出脆性。
几种主要橡胶的玻璃化温度及使用温度范围
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3 、橡胶易老化 橡胶及其制品在加工，贮存和使用过程中，由于受内外因素的综合作用而引起橡胶 物理化学性质和机械性能的逐步变坏，最后丧失使用价值，这种变化叫做橡胶老化。 表面上表现为龟裂、发粘、硬化、软化、粉化、变色、长霉等。 4.3 常见的橡胶 1、天然橡胶 NR 由橡胶树采集胶乳制成,是异戊二烯的聚合物.具有很好的耐磨性、很高的弹性、扯 断强度及伸长率.在空气中易老化,遇热变粘,在矿物油或汽油中易膨胀和溶解,耐碱但不 耐强酸. 是制作胶带、胶管、胶鞋的原料，并适用于制作减震零件、轮胎等制品。
成品按一定规格下料后置于压制模具中，合模后在液压机上按规定的工艺条件压制，在 加热加压的条件下，使胶料呈现塑性流动充满型腔，再经一定的持续加热时间后完成硫 化，再经脱模和修边后得到制品的成型方法。
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模压法生产橡胶制品的工艺程序
3．挤出成形 使胶料在挤出机中塑化和熔融，并在一定的温度和压力下连续均 匀地通过机头模孔挤出成为具有一定的断面形状和尺寸的连续材料。
出的性能是使用温度宽广，能在-60℃（或更低的温度）至+250℃（或更高的温度）下长 期使用。
在生物医学工程中，硅橡胶是医用高分子材料中特别重要的一类，它具有优异的生理 惰性，无毒、无味、无腐蚀、抗凝血、与机体的相容性好，能经受苛刻的消毒条件。根据 需要可加工成管材、片材、薄膜及异形构件，可用做医疗器械、人工脏器等。
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四、橡胶加工的工艺过程 橡胶制品生产的基本过程包括：生胶的塑炼、胶料的混炼、橡胶成形和制品的硫化。
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橡胶加工过程
1．塑炼 天然橡胶和多数合成橡胶塑性太低，与橡胶配合剂不易混合均匀，也难以加 工成型，所以生胶需要塑炼。
常用的塑炼设备主要有开放式炼胶机和密闭式炼胶机。
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天然橡胶应用
天然橡胶牛筋底，网状填充给 鞋帮提供最大限度的透气性
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天然橡胶手套
合成橡胶
人们常用的合成橡胶有丁苯橡胶，顺丁橡胶和氯丁橡胶等。合成橡胶与天然橡 胶相比，具有高弹性，绝缘性、耐油和耐高温等性能，因而广泛应用于工农业、国 防、交通及日常生活中。
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合成橡胶的应用
可应用于田径场塑胶跑道，汽车保险杆、方 向盘及汽车外围部件。煤矿及矿山用传送带。还 用于衬里和保护层，如耐油密封件，防尘密封件 ；电子元件和印刷电路的灌封材料。也可用在国 防工业领域，如航天系统中的聚氨酯绝热材料， 具有粘接性能优异、高强等优点。
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5、硅橡胶 硅橡胶具有优异的耐热性、耐寒性、介电性、耐臭氧和耐大气老化等性能，硅橡胶突
材料成型与工艺4
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2020/7/14
4.1 概述
橡胶是一种高弹性的高分子化合物，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。 一、橡胶的类型 1、按来源分类 天然橡胶：天然橡胶树、虫胶、琥珀等 合成橡胶：是以石油、煤为原料制备单体，通过加聚反应或缩聚反应合成的具有高弹
还具有较好的耐老化性能。顺丁橡胶绝大部分用于生产轮胎，少部分用于制造耐寒制 品、缓冲材料以及胶带、胶鞋等。顺丁橡胶的缺点是抗撕裂性能较差，抗湿滑性能不 好。
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4、聚氨酯橡胶（ UR ） 是由聚酯（或聚醚）与二异氰酸脂类化合物聚合而成的。耐磨性能是所有橡胶中最高
的。强度高、弹性好。 缓冲减震性好。耐油性和耐药品性良好。耐低温、耐臭氧、抗辐射 、电绝缘、粘接性能良好。
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4.4 橡胶成形方法 1．压延成形 指经过混炼的胶料通过专用的压延设备上两对转辊筒，利用两辊筒
之间的挤压力，使胶料产生塑性延展变形，制成具有一定断面尺寸规格、厚度和几何形 状的片状或薄膜状聚合物或使纺织材料、金属材料表面实现挂胶的工艺过程。
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胶布压延工艺过程
2．模压成形 模压成形是橡胶制品生产中应用最早且最多的生产方法，是将预先压延好的橡胶半
性的高分子化合物。 2、合成橡胶分类 通用合成橡胶：丁苯橡胶、顺丁橡胶、丁基橡胶等 特种合成橡胶：丁腈橡胶、硅橡胶、氟橡胶等
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天然橡胶
天然橡胶是从三叶橡胶树等植物中采集的胶乳经过凝固、干燥、加压制成片状生 胶，再经硫化处理成为可以使用的橡胶制品。
制造各种轮胎以及工业橡胶制品，如胶管、胶带和工业用橡胶杂品；日常生活用 品如胶鞋、雨衣以及医疗卫生用品等。