第10章 橡胶制品成型加工

第十章 橡胶制品的成型加工
(二)塑炼工艺
橡胶工业向着取消塑炼的方向发展，有些合成橡胶如丁苯 橡胶及顺丁橡胶就不塑炼。但一般使用的天然橡胶及合成橡胶 还得进行塑炼 按塑炼所使用的设备类型，塑炼可分为三种工艺方法：
开炼机塑炼 密炼机塑炼 螺杆机塑炼
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第十章 橡胶制品的成型加工
1.开炼机塑炼
一、生胶
生胶通常是指市售的固体橡胶，它是制造橡胶制品的最基 本原料，也称为原料橡胶，包括天然橡胶、合成橡胶和再生橡 胶。
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第十章 橡胶制品的成型加工
（一）天然橡胶.
天然橡胶是橡胶工业中最早应 用的橡胶，20世纪30年代以前，橡 胶工业消耗的原料橡胶几乎全是天 然橡胶。由于天然橡胶综合性能优 异，所以它是一种重要的战略物资 和经济物质，20世纪50年代以来， 天然橡胶与合成橡胶形成并驾齐驱 的发展局面。
优点是塑炼胶料质量好，收缩小，但生产率低，劳动强度
大。 开炼机塑炼属于低温塑炼，与温度和机械力有关的设备特 性和工艺条件都是影响塑炼的因素。
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(二)硫化促进剂
硫化促进剂可加速橡胶的硫化过程，降低硫化温度。缩短 硫化时间，并能改善硫化胶的物理机械性能。
(三)防老剂
在使用或贮存过程中，由于热、氧、奥氧、阳光等作用而 导致分子链释解、支化或进一步交联等化学变化，从而使材料 原有的性质变坏，这种现象称为老化。凡能抑制橡胶老化现象 的物质叫做防老剂。
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第十章 橡胶制品的成型加工
天然橡胶的组成: 天然橡胶是以异戊二烯为单元链节，
以共价键结合而成的长链分子，其化学结构式为:
天然橡胶为非极性大分子，具有优良的介电性能，同时也 使它的耐油耐溶剂性差。因天然橡胶分子结构中含有不饱和双 键，易进行氧化、加成等反应，耐老化性能不佳。
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第十章 橡胶制品的成型加工
（四)防焦剂
橡胶加工过程中，要经过混炼、压延、压出、硫化等一系 列工序，胶料或半成品要经受不同温度和时间的处理。
在硫化以前的各个加工操作及贮存过程中，由于机械作用 产生热量或者是高温条件，都有可能使胶料在成型之前产生早 期硫化，导致塑性降低，从而使其后的操作难以进行，这种现 象就称作焦烧或早期硫化。防止橡胶早期硫化的添加剂，称为 防焦剂。
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(五)软化剂
在胶料中加入能降低橡胶分子间作用力，使胶料容易加工 并改善胶料某些性能的有机物质称为软化剂。又因能增加胶料 塑性也常称作增塑剂。
(六)补强剂和填充剂
填充剂按用途可分为两类:即补强填充剂和惰性填充剂 补强填充剂简称补强剂，它是能够提高硫化橡胶的强力、 撕裂强度、伸强度及耐磨性等物理机械性能的配合剂。最常用 的补强剂是炭黑，其次是白炭黑、碳酸镁、活性碳酸钙、活性 陶土。
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第十章 橡胶制品的成型加工
三、橡胶制品的骨架、增强材料
骨架、增强材料主要用以增加橡胶制品的强度，并限制其 变形，即降低延伸，提高抗冲击性等。
用于橡胶制品的骨架，作为增强材料主要有纤维与织物、 金属材料等。纤维按来源可分为天然纤维、化学纤维、无机纤 维、金属材料有钢丝、铁丝、钢丝等。
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(一)硫化剂 硫化剂是一类使橡胶由线型大分子转变为网状大分子的物 质，这种转变过程称为硫化。
橡胶用硫化剂有:硫磺、硫磺给予体，有机过氧化物，醌类， 酯类化合物等。 1. 橡胶工业用的硫磺有:硫磺粉、不溶性硫横、胶体硫磺、 沉淀硫磺、表面处理硫磺等。 2.硫磺给予体：硫磺给予体是指分子结构中含有硫原子的 化合物。 3.非硫类硫化剂 许多新型合成橡胶的出现，有些品种难以 用硫磺和含硫化合物进行硫化。非硫类硫化剂主要有有机过氧 化物、金属氧化物、胺类化合物等。
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丁腈橡胶
丁腈橡胶是由丁二烯和丙烯腈经乳液聚合制得的无规共聚 物，分子结构可表示如下:
丁腈橡胶由于在分子中引入丙烯腈，所以具有优异耐油性， 随着丙烯腈含量的增加，强度、硬度、耐磨耗性、耐热老化性 及耐化学药品性均提高，但回弹性及耐寒性等降低。
丁腈橡胶主要用于制作油封、垫圈、耐油胶管、输送带等。
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(三)再生胶
再生橡胶是指废旧硫化橡胶经过粉碎、加热、机械处理等 物理化学过程，使其从弹性状态变成具有塑性和粘性的能够再 硫化的橡胶，简称再生胶。 再生胶生产的主要反应过程是“脱硫“。指从硫化橡胶中 把结合硫磺取出而成为未硫化状态，也即是一个与硫化相反的 解聚作用，实际上并不能使硫化橡胶中结合的硫磺与橡胶大分 子分离，也不能使硫化胶复原到生胶的结构状态。
(二)合成橡胶
合成橡胶可分为通用合成橡胶与特种合成橡胶两类。
源自文库
通用合成橡胶一般认为是丁苯橡胶、顺丁橡胶、异戊橡胶；
特种合成橡胶是丁基橡胶、丁腈橡胶、乙丙橡胶、硅橡胶、 氯醇橡胶、聚氨酯橡胶、丙烯酸橡胶、聚硫橡胶、氯磺化聚乙 烯及醇烯橡胶等。
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丁苯橡胶
丁苯橡胶是丁二烯与苯乙烯的共聚物。是目前合成橡胶中 产量和消耗量最大的通用合成橡胶，它可通过乳液聚合或溶液 聚合方法制得，即乳聚丁苯橡胶和溶聚丁苯橡胶。 由乳液聚合得到的乳聚丁苯橡胶的结构如下:
所以现在认为硫化胶塑性的恢复，需要破坏空间交联的结 构，其能量的来源是热、机械作用和化学助剂的塑解作用。
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二、配合剂
橡胶制品是由多种物质组成的，除了生胶作为它的主要组 成部分外，为便于加工，改善产品的使用性能和降低制品成本， 还要加入各种不同的辅助化学原料，.这些原料就称为配合剂。 配合剂的种类很多，所起的作用及对橡胶制品性能的影响 也不相同。
第十章 橡胶制品的成型加工
橡胶制品的成型加工系指以生胶及其配合剂为原料，经过 一系列化学与物理作用制成橡胶制品的过程。 加工工序主要包括: 生胶的塑炼 塑炼胶与各种配合剂的混炼 成型 胶料的硫化
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第十章 橡胶制品的成型加工
第一节橡胶制品的原材料及其性质
作为橡胶制品的原材料主要是:生胶、补强剂、硫化剂、 防老剂等各类添加剂和骨架材料。