橡胶知识介绍

橡胶制品生产工艺流程
原材料准备和预加工
橡胶制品的主要材料有生胶、配合剂、纤维材料和金属 材料。其中生胶为基本材料；配合剂是为了改善橡胶制品的 某些性能而加入的辅助材料；纤维材料和金属材料是为了橡 胶制品的骨架材料，以增强机械强度，限制制品变型。
预加工的目的：使生胶和配合剂能相互均匀混合 1.配料必须按照配方称量准确； 2.生胶要在60~70℃烘房内烘软后再切胶、破胶成小块； 3.块状配合剂如石蜡、硬脂酸、松香等要粉碎； 4.粉状配合剂若含有机械杂质或粗粒时需要筛选除去； 5.液态配合剂（松焦油、古马隆）需要加热、熔化、蒸 发水分、过滤杂质； 6.配合剂要进行干燥，不然容易结块、混炼时旧不能分 散均匀，硫化时产生气泡，从而影响产品质量。
纠正措施： 1.加压； 2.加长硫时； 3.调整配方,加快硫化速度； 4.多排气； 5.模温不能过高； 6.增加硫化剂用量。
模压成型是用模压来制造某些形状复杂（如皮碗、密封 圈）橡胶制品的方法，是借助成型的阴、阳模具，将胶料放 置在模具中加热成型的工艺过程。
硫化
硫化是把塑性橡胶转化为弹性橡胶的过程，它是将一定 量的硫化剂（如硫磺、硫化促进剂等）加入到由生胶制成的 半成品中（在硫化罐中进行），在规定的温度下加热、保温， 使生胶的线性分子间通过生成“硫桥”而相互交联成立体的 网状结构，从而使塑性的胶料变成具有高弹性的硫化胶。由 于交联键主要是由硫磺组成，所以称为“硫化”。
活性剂：能增加促进剂活性，减少促进剂用量或缩短硫 化时间的配合剂，如ZNO、SA等。
防焦剂：能防止胶料在工艺加工期间发生焦烧现象（早 期硫化），又不影响在硫化温度下促进剂正常作用的配合剂 ，也称硫化延缓剂，如NA,CTP等。
加工添加剂
加工添加剂是一类较低量加入橡胶料时，可改进加工性 而对物性无相反作用的材料，也称加工助剂，有增塑剂、软 化剂、塑解剂、匀化剂和增粘剂等多种类型。
增粘剂：添加于胶料中，使被粘物基体具有湿润能力， 通过表面扩散或内部扩散，能在一定温度压力和时间下提高 粘性的物质，如石油树脂等。
防护体系配合剂
防护体系配合剂是指对橡胶制品从不同的老化因素和某些特 殊使用条件起防护作用的配合剂。有防老剂、阻燃剂、抗静电剂 和有特殊防护功能的紫外线吸收剂、防霉剂等。
混炼
混炼就是将塑炼后的生胶与配合剂混合、放在炼胶机中 ，通过机械拌合作用，使配合剂完全、均匀地分散在生胶中 的一种过程。
混炼的原因：为了适应各种不同的使用条件、获得各种 不同的性能，也为了提高橡胶制品的性能和降低成本，需要 在生胶中加入不同的配合剂进行混炼。
混炼的目的：充分发挥橡胶和配合剂的作用，提高产品 的使用性能。
配合剂的种类和作用
制造各种橡胶制品的胶料，除生胶外所使用的化学物质 就是橡胶配合材料，也称作配合剂。
配合剂的种类：硫化体系配合剂、加工添加剂、补强填 充体系配合剂、防护体系配合剂和乳胶用配合剂等。
配合剂的作用：改善加工工艺性能，提高生产效率，改 进产品性能，降低生产成本。
对配合剂的要求，除纯度外，还要求不易挥发、无毒、 无臭、无味、不变色并能较长时期贮存。大多数用于天然橡 胶的配合剂也可用于合成橡胶。橡胶配合材料种繁多，作用 复杂。同一种配合剂在不同橡胶中或在不同配合条件下使用 ，所起作用不同。
增塑剂：加入胶料中能改善橡胶聚合物加工性能的物质 。增塑剂按作用机理可分为物理增塑和化学增塑两类。物理 增塑剂称软化剂，化学增塑剂称塑解剂。
匀化剂：加入胶料中可使配合剂分散均匀，橡胶并用时 使并用物均匀化，同时也改进塑炼缩短混炼时间，并提高胶 料的流动性，从而改进并用物模量、拉伸轻度和撕裂强度。 常用的是合成树脂和树脂增塑剂的混合物。
填充剂能改善加工性，胶料某些性能，增大胶料体积， 降低胶料成本。
按化学组成，填充剂可分为无机填充剂和有机填充剂。 无机填充剂有含硅化合物类、盐酸盐类、硫酸盐类、金 属氧化物等； 有机填充剂有再生胶、硫化胶粉、树脂、短纤维等。
胶乳专用配合剂
胶乳专用配合剂是胶乳在保存，加工，应用过程中使用 的专用物质，有分散剂、乳化剂、稳定剂、湿润剂、凝胶剂 、膏化剂、热敏剂、发泡剂、增稠剂、防腐剂和保存剂等。
混炼后得到的胶料，人们称为混炼胶，它是制造各种橡 胶制品的半成品材料，俗称胶料，通常均作为商品出售，购 买者可利用胶料直接加工成型、硫化制成所需要的橡胶制品 。根据配方的不同，混炼胶有一系列性能各异的不同牌号和 品种，提供选择。
压延、压出、成型
在橡胶制品的生产过程中，利用压延机或压出机预先制 成形状各式各样、尺寸各不相同的工艺过程，称之为成型。
成型的方法： 压延成型适用于制造简单的片状、板状制品。它是将混 炼胶通过压延机压制成一定形状、一定尺寸的胶片。有些橡 胶制品（如轮胎、胶布、胶管等）所用纺织纤维材料，必须 涂上一层薄胶（在纤维上涂胶也叫贴胶或擦胶），涂胶工序 一般也在压延机上完成。 纤维材料在压延前需要进行烘干和浸胶： 烘干的目的是为了减少纤维材料的含水量（以免水分蒸 发起泡）和提高纤维材料的温度，以保证压延工艺的质量。 浸胶是挂胶前的必要工序，目的是为了提高纤维材料与 胶料的结合性能。
稳定剂：防止胶乳凝固并使配合剂很好地分散在胶乳中 的物质，使胶乳的稳定性与工艺要求相适宜。
保存剂：加入乳胶中防止胶乳自然凝固的物质。
配合剂的应用
1.增加强度—配用硬质碳黑，掺用酚醛树脂； 2.气密性要求高—少用挥发性高的组分； 3.增加耐磨性—配用硬质碳黑 4.增加耐热性—采用新的硫化工艺； 5.增加耐寒性—通过生胶的解枝镶嵌，降低结晶倾向， 使用耐低温的增塑剂； 6.增加耐燃性—不用易燃助剂、少用软化剂、使用阻燃 剂（如：三氧化锑） 7.增加耐氧性、耐臭氧性—采用对二胺类防护剂； 8.提高电绝缘性—配用高结构填充剂或金属粉，配用抗 静电剂；
分散剂：吸附在液一固界面，显著降低液一固界面的界 面自由能，而使被分散的固体粉末均匀地分散在水介质中而 不再重新凝聚的物质，也是一种稳定剂。
乳化剂：吸附在液-液界面，显著降低液-液界面自由能 ，使不溶于水的油类或低熔点的固体软化剂均匀地分散在水 中成乳浊液的物质，就是能使油水之间界面强力降低的表面 活性物质。
硅酸凝胶，是一种高活性吸附材料，属非晶态物质。硅 胶主要成分是二氧化硅，化学性质稳定，不燃烧。使用温度 范围最广，-120~+250℃，毒性最低。 氟胶(FKM或FPM)：
是指主链或侧链的碳原子上含有氟原子的合成高分子弹 性体。防火，耐油，耐溶剂是所有胶中最好的。 聚氨酯(PU)：
全名为聚氨基甲酸酯，一种高分子化合物，耐磨最好。
橡胶常见缺陷及纠正措施
喷霜,发白原因： 1.硫化不足； 2.配合剂过量，超过橡胶的溶解度。
纠正措施： 1.延长硫时或采取二次硫化; 2.调整配方,减少低溶解度配合剂的用量。
橡胶常见缺陷及纠正措施
气泡，发孔原因： 1.硫化不足； 2.压力不足； 3.模内或胶料中有杂质或油污； 4.硫化模温过高； 5.硫化剂加少了,硫化速度太慢。
割胶，过滤清洗，干燥等工序加工而成。
制作工艺： 橡胶树→割胶 →胶乳→凝固 →加工→胶片
合成橡胶
定义：
人工合成的高弹性聚合物，也称合成弹性体。广义上指 用化学方法合成制得的橡胶，以区别于从橡胶树生产出的天 然橡胶。
制作工艺：
单体的合成 (精馏、洗涤、干燥)
↓
来自百度文库
精制、聚合过程 (在引发剂和催化剂作用下
↓
进行聚合反应生成聚合物）
橡胶后处理 (经脱除未反应单体、凝聚、
脱水、干燥和包装等步骤，
最后制得成品橡胶的过程)
常用合成橡胶介绍
丁苯胶(SRB)： 丁二烯和苯乙烯的聚合物，最早合成出的橡胶，弹性比
NR稍差，耐磨和耐老化比NR好，主要用于鞋底及轮胎等。 异戊胶(IR)：
异戊二烯的聚合物，因为结构与NR一样，所以也称为人 造天然胶，性质与NR类似。 顺丁胶(BR)：
塑炼
塑炼是降低橡胶分子量、增加塑性、提高加工性能的工 艺过程。
塑炼的原因：生胶富有弹性，缺乏加工时的必需性能（ 可塑性），不便于加工。
塑炼的作用：一是在混炼时，配合剂容易均匀分散在生 胶中；二则在压延、成型过程中也有助于提高胶料的渗透性 （渗入纤维织品内）和成型流动性。
塑炼的方法：机械塑炼和热塑炼 机械塑炼是在不太高的温度下，通过塑炼机的机械挤压 和摩擦力的作用，使长链橡胶分子降解变短，由高弹性状态 转变为可塑状态。 热塑炼是向生胶中通入灼热的压缩空气，在热和氧的作 用下，使长链分子降解变短，从而获得可塑性。
防老剂：橡胶制品在加工、贮存和使用过程中，会受到诸多 内外因素的综合作用，而使其外观和性能劣化变坏，最终甚至失 去使用价值的现象，统称为老化。为制造性能好又经久耐用的橡 胶制品，在橡胶中需加入一些能防止或抑制这些老化作用的物质 ，称防老剂。
阻燃剂：因橡胶为易燃碳氢化合物，配入以保护制品不着火 或延缓燃烧的化学品称阻燃剂，也称抑燃剂。
橡胶基础知识介绍
橡胶基础知识简介
通俗定义: 橡胶是一种高弹性聚合物材料，是制作橡胶制
品的基础材料，分子量往往很大，一般在10万以上，
具有其它材料所没有的高弹性，因而也称为弹性体。
橡胶的起源: 由热带美洲天然的哭泪树的乳液晒干凝固而成。
橡胶的分类: 天然橡胶和合成橡胶
天然橡胶
定义： 顾名思义，是由天然或人工种植的橡胶树经过
硫化后的弹性橡胶叫硫化橡胶，又叫软橡胶，俗称“橡 胶”。硫化是橡胶加工的一个最为重要的工艺过程，各种橡 胶制品必须经过硫化来获得理想的使用性能。未经硫化的橡 胶，是没有什么使用价值的。
欠硫（硫化程度不够，硫化时间不够，未能达到最佳状 态）和过硫（硫化时间超过、性能显著下降）都使橡胶性能 下降。所以生产过程中一定要严格控制硫化时间，以保证硫 化后的橡胶制品具有最好的使用性能和最长久的使用寿命。
丁二烯的聚合物，其弹性和耐低温性是通用胶中最好的 ，用于轮胎，跳跳球等。 三元乙丙胶(EPDM)：
乙烯、丙烯和第三单体的聚合物，综合性能优良，用途 广泛。
常用合成橡胶介绍
丁腈橡胶(NBR)： 丁二烯和丙烯腈的聚合物，耐油、耐磨、耐热性较好，
粘接力强。但是耐低温、耐臭氧，绝缘性低劣，弹性稍低。 硅胶(SR或Q)：
压延、压出、成型
压出成型是把具有一定塑性的混炼胶，放入到挤压机的 料斗内，在螺杆的挤压下，通过各种各样的口型（也叫样板 ）进行连续造型的一种方法。
压出成型用于较为复杂的橡胶制品，例如轮胎胎面、胶 管、金属丝表面覆胶。
压出之前，胶料必须进行预热，使胶料柔软、易于挤出 ，从而得到表面光滑、尺寸准确的橡胶制品。
硫化体系配合剂
硫化体系由硫化剂、硫化促进剂、硫化活性剂、防焦剂 等硫化配合剂组成。其要求是：1.有足够长的焦烧时间；2. 硫化速度快；3.有长的硫化平坦性。
硫化剂:将橡胶分子连接起来并使之成型的物质，如硫 磺,过氧化物等等。
促进剂:促进橡胶与硫化剂间的反应，提高硫化速度， 降低硫化温度，缩短硫化时间，减少硫化剂用量，同时改善 硫化胶物理性能的物质，比如 TT， CZ等。
防霉剂：可以防止或抑制橡胶制品霉菌的滋生变质，以延长 使用寿命。
抗静电剂：可以使橡胶制品表面电荷定向排列而导出，防止 电荷聚集的物质。
补强填充体系配合剂
大多数橡胶制品都配入大量填充剂。按照使用功能可分 为补强填充剂（活性填充剂，即补强剂）和增容填充剂（非 活性填充剂，即填充剂）。
补强剂可提高硫化胶的拉伸强度、定伸应力、撕裂强度 及耐磨性等，从而改善橡胶制品的使用性能，延长使用寿命 。例如炭黑，白炭黑、硅酸盐、活性碳酸钙及某些有机物。
橡胶常见缺陷及纠正措施
缺料原因： 1.模具与橡胶之间的空气无法排出； 2.称重不够； 3.压力不足； 4.胶料流动性太差； 5.模温过高,胶料焦烧； 6.胶料早期焦烧(死料)； 7.料不够厚,流动不充分。
纠正措施： 1.加开排气槽； 2.多排气； 3.提高压力； 4.改配方,增加胶料流动性； 5.改配方,延长焦烧时间,防止麻木； 6.增加料厚度。
配合剂的应用
9.提高磁性—采用锶铁氧粉，铝镍铁粉，铁钡粉等作填 充剂；
10.提高耐水性—采用氧化铅或树脂硫化体系，配用吸 水性较低的填充剂（如硫酸钡、陶土）
11.提高耐油性—充分交联、少用增塑剂； 12.提高耐酸碱度—多用填充剂； 13.提高真空性—配用挥发性小的添加剂； 14.降低硬度—大量填充软化剂。