普通运输带上覆盖胶工艺.doc

实验总结专业班级：高分子1033班组 别 ：第三组姓 名 ：蒋啟富学 号 ：04指导老师：邹一明老师普通运输带上覆盖胶工艺班 级高分子1033组 别第三组姓 名蒋啟富第三组成 员蒋啟富 何春霞杨 波 李 敬李芳芳 胡 丽胡 浩 胡 静刘大宝 肖 鑫学习任务1、普通运输带上覆盖胶配方设计2、原材料的准备工艺3、塑炼的准备与操作4、可塑度测定的准备与操作设计方案产品数据要求1、上覆盖胶3.5mm厚、黑色、防静电,耐磨,耐油覆盖层2、拉伸强度不小于15mpa，扯断伸长度不小于350%3、磨耗量200mm3，层间粘合强度纵向试样平均值布层间不小于3.2n/mm，覆盖胶与布层间不小于2.1 n/mm产品简介普通输送带，又称普通棉帆布输送带,适用于短距离、载量中等条件下输送物料，拉力比较低，承重有一定的限制 产品特点：1、本产品主要原料为nr（主70%）和sbr（次30%）经塑炼、混炼、成型、硫化等工序精制而成。2、执行标准： gb/t7984-2001参考文献橡胶工业手册第三分册、第五分册、教材橡胶材料与应用、橡胶加工工艺及技术、高分子材料测试与分析、橡胶设备与模具橡胶配方大全及网上相关资料。任务一普通运输带上覆盖胶配方设计一、橡胶配方设计的原则 橡胶配方设计的原则可以概况如下： 1、 保证硫化胶具有指定的技术性能，使产品优质。2、 在胶料和产品制造过程中加工工艺性能良好，使产品达到高产。3、 成本低、价格便宜。4、 所用的生胶、聚合物和各种原材料容易得到。5、 劳动生产率高，在加工制造过程中能耗少。6、 符合环境保护及卫生要求。7、 任何一个橡胶配方都不可能在所有性能指标上达到全优。在许多情况下，配方设计应遵循如下设计原则：在不降低质量的情况下，降低胶料的成本； 在不提高胶料成本的情况下，提高产品质量。要使橡胶制品的性能、成本和加工工艺可行性三方面取 得最佳的综合平衡。用最少物质消耗、最短时间、最小工作量，通过科学的配方设计方法，掌握原材料配 合的内在规律，设计出实用配方。二、对运输带上覆盖胶的性能要求1、 由于运输带上覆盖胶会与被输送物体直接接触，因此对上覆盖胶要求抗冲击性好，耐磨性好。2、 由于上覆盖胶直接暴露于空气中，且可能输送易腐蚀的物品，为提高运输带的使用时间及质量，因此要求上覆盖胶具有耐天候性。3、 由于上覆盖胶要与带芯贴合，因此，要求上覆盖胶必须具有一定的附着性。4、 由于配方不仅仅是理论上的，而且要用于实际的生产中，因此还要求配方设计的同时，还需考虑加工工艺的可行性。三、配方 （最终配方）名 称基本配方/份生产配方/kg质量分数%烟片胶2号70.003.824531丁苯橡胶30.001.641942促进剂m1.500090.65促进剂nobs1.000.050.32hst3.000.161.94zno5.000270.65mgo4.000.211.29s2.500.1419.42轻质caco310.001.096.47陶土40.002.183.24固体古马隆4.000.210.65防老剂a1.500.090.65防老剂d1.000.050.65合计183.510.00100装胶量：10kg换算系数=q/基本配方总质量 =2/154.5 =0.0129含胶率=生胶份数/总份数*100% =100/154.5*100% =65%四、生胶的选用1、烟片胶2号：优点 对橡胶具有防腐和老化的作用，且综合性能好，保存期长，物理性能好 不足：价格较昂贵，成本较高2、丁苯橡胶：优点 因为sbr中含苯环，苯环分子量高，较稳定，所以sbr耐磨性好，耐化学腐蚀性好。缺点就是丁苯胶结构不规整，在拉伸和冷冻条件下不能结晶，所以sbr无自补强性，且sbr硫化速度慢。改善方法：利用助剂来改善硫化速度 生胶的并用能改善不少性能。这两种途径不仅提高了制品耐寒性、耐撕裂性，并且节约了一定的成本。nr与sbr并用效果：nr/sbr并用时，硫化胶具有良好的物理机械性能，尤其是采用溶聚丁苯橡胶，并用后效果更加明显。如：拉伸强度和定伸应力等都有大幅提高。五、配合剂的选用1、硫化体系（硫磺、促进剂、活性剂、防焦剂）a、硫磺硫化剂：能使橡胶分子链起交联反应，使线形分子形成立体网状结构，可塑性降低，弹性剂强度增加的物质。在天然胶中，与硫黄配合，能防止硫化返原，改善耐热性，降低生热，耐老化，提高橡胶与帘子线粘合力和硫化胶模量。在本实验中，选用硫磺为硫化剂。选择传统硫化体系（硫磺用量为23份），实际硫磺用量为2份，该体系能使硫化胶结构产生70%以上的多硫交联键，且硫化胶的拉伸强度高，耐磨性和抗疲劳龟裂性好。缺点就是耐热老化性能差。改善方法：有防老体系给予互补。b、促经剂 （促m、促nobs）促m：具有快速硫化作用，对天然胶具有增塑作用，焦烧时间中等，增塑作用改善弹性，提高耐寒性。促nobs：本品为磺酰胺类硫化促进剂，是一种迟效高速硫化促进剂，起始硫化很慢，但后效优良。可用作大多数橡胶的硫化促进剂，但不宜用于氯丁橡胶。硫化时易分散，硫化后的产品不喷雾、色变小，可用于轮胎、内胎、胶鞋、胶带等胶料。c、活性剂（hst、zno、mgo）hst（硬脂酸）：可作硫化剂、增塑剂、软化剂，改善橡胶性能，使其橡胶分子双键酸性氧化，而加速交联键的形成，配合氧化锌的作用，使橡胶更易加工，也可用月桂酸代替。zno（氧化镁）：氧化镁在橡胶中的作用是用于作催化剂和促进剂。他采用难于生成多硫键的硫化体系，使得过硫程度愈高愈好。他的纯胶配方，若要加入填充剂时，尽量选用弱补强剂，而且用量愈少愈好。氧化镁则是最好的选择。氧化镁的白色填充剂与橡胶之间的结合，使得橡胶具有耐磨性。mgo：可作硫化剂又可作活性剂，提高硫化速度和流化程度，因不溶于橡胶，所以必须加硬脂酸并用产生能溶于橡胶的锌皂，使其活性左用得以充分发挥。d、防焦剂：无。由于丁苯橡胶硫化速度慢，且软化增塑体系中使用的松焦油（在低温下有迟延硫化防止焦烧的作用），因此胶料在硫化时焦烧时间足够长，所以在该配方中无需加入防焦剂。2、软化增塑体系固体古马隆：本品有助于配合剂在胶料中分散，并有增加黏性的作用，可以提高制品的耐寒性，为通用性软化剂。在低温下有迟延硫化防止焦烧的作用，防止焦烧的作用。且松焦油对噻唑类促进剂有活化作用。3、补强填充体系1）、轻质碳酸钙：适用于丁苯橡胶，在高填充下不会导致过高定伸应力，能改善胶料的拉伸强度，撕裂强度和耐磨性，在胶料中易分散，不迟延硫化。2）、陶土：补强剂填充剂，在再生胶中主要是提高再生胶的拉伸强度，但是副作用在于增加了再生胶的邵氏硬度和降低再生胶的扯断伸长率。用陶土的胶料易加工，提高胶料粘度，增大挺性，减少收缩率，降低成本。4、防老体系（防老剂a、防老剂d）橡胶的老化相关知识:橡胶老化是指橡胶分子在受到氧、臭氧、酸、碱、及水等物质的作用或在热、紫外线、放射线、机械力等物理、生物因素作用下，结构发生了复杂的物理化学变化。使橡胶的使用物性出现逐渐降低的现象。 橡胶老化的因素众多，有热氧老化、重金属催化老化、紫外线催化裂解、臭氧老化及动态疲劳老化。热氧老化是橡胶老化最重要的氧化作用，由于橡胶制品是在空气中贮存或使用。所以氧化是最基本、最普遍的一种老化因素。温度对氧化有很大的影响，提高温度会加快橡胶氧化反应。橡胶制品在高温动态下使用时，生热提高，加快了橡胶的老化速度。胺类防老剂，这类防老剂防护效果突出，品种最多它们的主要作用是抗氧剂、抗臭氧化，对热、重金属、紫外线催化及疲劳老化都有显著的防护效果。唯一缺点是有污染性，不宜用于白色、浅色制品中。这类防老剂又可分为胴胺类、醛胺类、二芳仲胺类、二苯胺类、对苯二胺类以及苯烷基芳基仲胺类六个类型。二芳基仲胺类防老剂它是早期的品种之一，如防老剂a、d，对热氧化、屈挠疲劳有较好的防护效果，但对抗臭氧能力较差。六、总结 (四大体系详细资料)*软化增塑体系（一）增塑剂的作用1改善橡胶的加工工艺性能：通过降低分子间作用力，使粉末状配合剂更好地与生胶浸润并分散均匀，改善混炼工艺；通过增加胶料的可塑性、流动性、粘着性改善压延、压出、成型工艺。2改善橡胶的某些物理机械性能：降低制品的硬度、定伸应力、提高硫化胶的弹性、耐寒性、降低生热等。3降低成本：价格低、耗能省。（二）增塑剂的分类1根据作用机理分：物理增塑剂：增塑分子进入橡胶分子内，增大分子间距、减弱分子间作用力，分子链易滑动。化学增塑剂：又称塑解剂，通过力化学作用，使橡胶大分子断链，增加可塑性。大部分为芳香族硫酚的衍生物如2-萘硫酚、二甲苯基硫酚、五氯硫酚等。2按来源分：石油系增塑剂煤焦油系增塑剂松油系增塑剂脂肪油系增塑剂 合成增塑剂(三)对增塑剂的要求增塑效果好，用量少，吸收速度快；与橡胶的兼容性好，挥发性小、不迁移、耐寒性好，耐水、耐油、溶剂；电绝缘性好，耐燃性好，无色、无毒、无臭，价廉易得。（四）橡胶增塑剂的选用原则： 一种理想的橡胶增塑剂应具备以下条件： 与橡胶等原材料的兼容性好； 对硫化胶或热塑性弹性体等产品的物理性能无不良影响； 充油和加工过程中挥发性小； 在用乳聚工艺合成的充油橡胶生产中应具有良好的乳化性能； 在生胶混炼过程中应使其具有良好的加工性、操作性及润滑性； 环保、无污染； 具有良好的光、热稳定性； 质量稳定，来源充足，价格适中。当然，十全十美的理想橡胶增塑剂是没有的。橡胶增塑剂生产厂通常按照用户的要求，有针对性地选择原料，重点解决用户所关心的主要性能指针，同时还提供系列产品供用户选择。生胶、助剂、橡胶配合与加工共同组成了橡胶及其制品的生产过程。橡胶增塑剂作为橡胶的增塑体系，在橡胶的配合与加工过程中应用得越来越广泛，是橡胶行业中仅次于生胶和炭黑的第三大材料。（五）、橡胶增塑剂关键的特性是它们各自所表现的与橡胶的兼容性和稳定性，相对而言，三大类橡胶增塑剂的优缺点如下。 (1) 石蜡基橡胶增塑剂的抗氧化性和光稳定性较好，但兼容性和低温性相对较差，因此在很多应用场合，由于石蜡基橡胶增塑剂与橡胶的兼容性较差，无法提供良好的加工性能。 (2) 芳香基橡胶增塑剂与橡胶的兼容性最好，所生产的橡胶产品强度高，可加入量大，价格低廉；但颜色深、污染大、毒性大，随着环保要求的日益提高，使用上逐步受到限制。(3) 环烷基橡胶增塑剂兼具石蜡基和芳香基的特性，其兼容性较好，且无污染、无毒，适应的橡胶胶种较多，应用广泛，是最理想的橡胶增塑剂。通常遵循物质相似兼容原理，芳香基橡胶增塑剂主要用于sbr，br，nr和cr等橡胶制品的生产；石蜡基橡胶增塑剂主要用于epdm，iir和ir等橡胶制品的生产；环烷基橡胶增塑剂主要用于sbr，br和nr等热塑性弹性体及橡胶制品的生产，也广泛用于iir，ir和epdm 等橡胶制品的生产。 若是加工与生活日用品有关的橡胶制品，则橡胶增塑剂的毒性是关键指标，因此需要推荐使用优质环保型橡胶增塑剂，而芳香基橡胶增塑剂是目前世界公认的致癌物，故不可使用。但是考虑到综合成本问题，芳香基橡胶增塑剂在对健康要求不高的场合仍然大量使用，如生产轮胎等橡胶制品，但在生产过程中要特别注意对工人的劳动保护。 选择橡胶增塑剂的种类和具体粘度等级主要根据用户所采用的原材料、生产工艺及生产成本等综合而定。（六）各种橡胶与橡胶增塑剂类型的选择（1）.sbr硫化胶中含有约百分之三十与硫化无关的低相对分子质量部分。以适宜粘度的橡胶增塑剂加入高相对分子质量的sbr 中替代低相对分子质量部分，既可保持sbr硫化胶的物理性能，又改善了胶料的加工性能，同时还降低了胶料生产成本，增大了sbr的产量。根据物质相似兼容原理及用途和使用场合的不同来选用橡胶增塑剂，如轮胎要求良好的物理性能，且基本不与人体长期接触，因此可填充芳香基橡胶增塑剂。5.nr充油后具有以下特点：柔软性好，易于混炼加工；抗湿滑性能好，可提高轮胎的耐磨性；但抗撕裂性能下降，扯断永久变形大，主要适用于制造雪地防滑轮胎。含油量大的nr硫化胶的物理性能明显低于普通nr硫化胶；而炭黑补强充油nr硫化胶老化后的物理性能保持率较好。对于像nr这样的结晶性橡胶，如果填充稠环芳烃含量大的橡胶增塑剂，有可能破坏橡胶分子链的结晶性，使硫化胶的物理性能下降；而使用体积较大、稠环芳烃含量较小的橡胶增塑剂，对橡胶分子链的结晶性影响较小，橡胶增塑剂的添加量可以增大。因此填充nr的橡胶增塑剂主要采用芳香基或环烷基橡胶增塑剂。由于构成橡胶的单体不同，与之相适应的橡胶增塑剂种类也不同。使用与橡胶相匹配的橡胶增塑剂，可以使充油橡胶得到最佳的物理性能和最大限度地降低生产成本。但随着人们对健康、环保要求的进一步提高，逐步改用高档、无污染的橡胶增塑剂产品是橡胶制品生产厂日益关注的问题。 硫化体系*有效硫化体系（ev）一般采取的配合方式有两种：1高促、低硫配合：提高促进剂用量（35份），降低硫黄用量（0.30.5份）。促进剂用量/硫黄用量=35/0.30.562无硫配合：即硫载体配合。如采用tmtd或dtdm（1.52份）。特点：1. 硫化胶网络中单s键和双s键的含量占90%以上；硫化胶具有较高的抗热氧老化性能；2. 起始动态性能差，用于高温静态制品如密封制品、厚制品、高温快速硫化体系。3.抗硫化返还原好性，适用于高温（160）快速硫化4.硫化均匀性好，适用于厚制品硫化5.硫化胶耐热性好，生热性小，耐压缩变形性好*促进剂并用原理促进剂是一种能够提高硫黄及其它硫化剂的硫化速度、交联程度的配合剂。它的主要作用是加快硫化速度，缩短硫化时间、改善胶料物理机械性能、减少硫黄用量，避免硫黄喷霜。促进剂的种类繁多有二硫代氨基甲酸盐类、秋姆类、噻唑类、次磺酰胺类、胍类、硫脲类、黄原酸盐类、醛胺类。最常用的促进剂一般也就是秋兰姆类的tmtd tmtm tetd 这类促进剂；焦烧倾向大，定伸应力及拉伸强度大。一般作副促进剂用。噻唑类的dm m它是一种应用广泛，价格低廉的促剂它具有硫化平坦性好、耐老化、不易龟裂，耐磨性好等优点。加入少量的呱类促进剂可以迅速地提高硫化速度。dm有着良好的防焦烧性能。m易早期硫化操作安全性比dm差，这两种促进剂在配方中一般都用作第一促进剂及第二促进剂用。次磺酰类的cz nobs tbbs 这类促进剂具有良好的焦烧性能，硫化胶强度高，硫化曲线十分平坦，与碳黑加工时不会发生焦烧。一般都用作第一促进剂用。胍类促进剂的d，dotg一般作副促进剂用，其特点是硫化胶硬度高、定伸大、硫化平坦性差。促进剂一般很少单用只是在一些厚制品及测试用的标准胶中单用。为了提高生产效率、抑制喷霜等原因在日常生产中大量采用了促进剂并用。 促进剂并用的方法种类繁多。在这些常用促进组合中最典型并用形式有，dm/d（h） dm/tt、 dm/m/tmtd、 dm/d/tmtd、 dm/tmtd 、cz/ns、 cz/tmtm 、cz/d 、m/h。1.dm与ddm与d并用它的焦烧性能中等，有着良好的硫化速度，优异扯断强度、及定伸力。它是一种酸性促进剂与减性促进剂并用。它的配比一般在1.31.5/0.5-0.8但实际上一般都是1.4/0.5-0.8促进d的变数用于撑控硫化速度。2.dm/tmtddm/tmtd并用，它的焦烧性能中等，良好的硫化速度、扯断强度。是一种酸性与酸性性促进并用，一般配比是1.3-1.5/0.2-0.4这种配比有着它的酸酸互抑功效，有效合理的配比可以延长焦烧时间。当dm用量较多时显示dm的硫变曲线走向，为了调控硫速加入少量tmtd反而焦烧延长，t90向后推迟。继续增加它的硫变曲线为tmtd的走向，促进剂迅速活化，硫变速度加快。反之当tmtd用量大dm用量小，增加少量dm会延迟硫速，继续增加同样会迅速活化。总之只要有效合理地撑控配比。这样的并用也是个优秀配合。3.dm/m/tmtddm/m/tmtd配比（1）一般配比是1.0-1.3/0.3-0.45/0.1-0.15这个配合更优秀，它有着良好的焦烧性能及硫化速度，优异的扯断强度、定伸强度。dm作为主促进剂，显示出它的良好硫变曲线。m与tmtd作为第二，第三促进剂确保了它更优良的物性。它是三种酸性促进剂并用。这个配合是在dm/tmtd并用基础发展下来的,减少了tmtd的用量，不但焦烧比它优异，物性比它更强。但由于酸酸互抑这对硫化速度的调节更难。必须根据配方的实际灵活地撑控。为了便于撑控可以再并用0.1-0.2份促进剂d，使这个组合成为焦烧好，物性高、易撑控的优良组合。促进剂 dm/m/tmtd并用（2）配比为0.40.6/0.81.0/0.150.2这个配比焦烧性能中等。物性良好。m为主促进剂，dm/tmtd为副促进剂，他的主思路是焦烧要求不高，在（1）的基础上发展下来主要是为了提高硫化速度，有利于提高生产力。4.dm/d/tmtddm/d/tmtd这个配合焦烧性能差，硫化性能，扯断强度、定伸强度良好。它是用d来撑控硫速的。最佳配比是1.0-1.2/0.5-0.8/0.1/0.2这个配合的最好优点是调控硫速方便。5.cz/nscz/ns这是一种中性促进剂与中性促进之间的配合最佳配比是075/1.5他的焦性能优异，硫化速度中等扯断强度良好，定伸长度优秀。这个组合的优点是硫化速度受配合剂的影响小，追求最好的焦烧性能，最优异的定伸长度。6.cz/tmtmcz/tmtm这个组合是具有优异的焦烧性能，良好的硫化速度。中等的扯断强度及良好的定伸强度。它的硫速调控一般常用增减tmtm来控制的。7.cz/dcz/d一般配比是0.61.2/0.3-0.5这个组合cz是第一促进剂d是副促进剂，焦烧性能良好硫化速度中等，扯断强度。定伸强度优秀，调节d来撑控硫化速度。8.m/ts m/ts最佳配比为1.3-1.5/0.1-0.3焦烧性能最差，硫化速度最快，扯断强度与定伸长度中等，这个组合适用于要求不高快硫化体系。类以似的配比举不胜举。总的来说促进剂的灵活搭配应用是配方工艺重要的组成部份。每种促进剂都有它的特点、特性它不但影响焦烧，硫化速度、扯断强度、定伸强度。而且对胶料的机械性能、耐磨性能、老化性能、硬度等都有一定的影响。不管是二种、三种、四种促进剂并用组合都会显示出他们的共同特性。作为一名配方设计师必须对每种促进的特点、特性及促进剂并用的相互联系、互补性能充分了解，才能有的放矢地设计出最佳组合。一个优秀的促进搭配组合已经远远超出了它的控制焦烧及硫化速度的初衷，并且对提高产品的综合物性也具有着深远的意义。防焦剂的作用是延长硫化历程中的焦烧时间。传统使用的是一些酸性化合物对硫化速度产生了一些延迟作用，但对次磺酰胺类的作用明显下降。目前较为通用的一种防老剂称为ctp这种防老剂与的优点是防焦能力与用量成正比，掌握用量可以控制焦烧，在橡胶中的用量在0.10.5份就可以了。它的主要功能是吸收在硫化过程中的促进剂m及各种促进剂在分解过程中产生的并苯噻唑基，从而降低了硫化胶的活性。也使这种防焦剂得到广泛地应用。填充补强体系* 无机填料的特点，与炭黑相比，无机填料具有以下特点：(1)来源丰富，土要米源于矿物，价格比较低；(2)多为白色或浅色，可以制造彩色橡胶制品；(3)制造能耗低，制造炭黑的能耗比无机填料高；(4)某些无机填料具有特殊功能，如阻燃性、磁性等(5)对橡胶基本无补强性，或者补强性低典型的无机填充剂：硅酸盐类硅酸盐类填充剂品种很多，如陶土、滑石粉、硅灰石粉、云母粉、石棉 硅铝炭黑、海泡石等。陶土或粘土是橡胶中用量最大的硅酸盐类填充剂，陶土性质因产地制发不同而异。陶土生产方法有干法和湿法两种。按补慢效果，陶土有软、硬之分，硬质陶土的补强性能优于软质陶土。*防老体系橡胶老化是指橡胶分子在受到氧、臭氧、酸、碱、及水等物质的作用或在热、紫外线、放射线、机械力等物理、生物因素作用下，结构发生了复杂的物理化学变化。使橡胶的使用物性出现逐渐降低的现象。橡胶老化的因素众多，有热氧老化、重金属催化老化、紫外线催化裂解、臭氧老化及动态疲劳老化。热氧老化是橡胶老化最重要的氧化作用，由于橡胶制品是在空气中贮存或使用。所以氧化是最基本、最普遍的一种老化因素。温度对氧化有很大的影响，提高温度会加快橡胶氧化反应。橡胶制品在高温动态下使用时，生热提高，加快了橡胶的老化速度。胺类防老剂，这类防老剂防护效果突出，品种最多它们的主要作用是抗氧剂、抗臭氧化，对热、重金属、紫外线催化及疲劳老化都有显著的防护效果。唯一缺点是有污染性，不宜用于白色、浅色制品中。这类防老剂又可分为胴胺类、醛胺类、二芳仲胺类、二苯胺类、对苯二胺类以及苯烷基芳基仲胺类六个类型。二芳基仲胺类防老剂它是早期的品种之一，如防老剂a、d，对热氧化、屈挠疲劳有较好的防护效果，但对抗臭氧能力较差。任务二：配料在本次配料中我主要负责的是割胶、洗胶、烘胶、称量。（负责这些的有蒋啟富、肖鑫、杨波、李成波等）。一、生胶的准备过程1、将大块的天然胶放置在温度约为120的烘箱中加热干燥8个小时左右。2、准备工具，如割胶刀、水、称、装胶料的盘子。然后找到我们所需要的胶料天然橡胶（nr）和丁苯橡胶（sbr）。 3、取出胶料放于桌上，由于天然橡胶综合性能很好，且冷却后易结晶，所以我们必须尽快将烘箱里拿出来的热的胶料切成所需块状和重量。4、切胶a、我们先割的天然橡胶（nr） 天然橡胶（nr）天然橡胶是一种以聚异戊二烯为主要成分的天然高分子化合物，分子式是（c5h8）n，其成分中91%94%是橡胶烃（聚异戊二烯），其余为蛋白质、脂肪酸、灰分、糖类等非橡胶物质。天然橡胶是应用最广的通用橡胶。由于天然橡胶具有一系列物理化学特性，尤其是其优良的回弹性、绝缘性、隔水性及可塑性等特性，并且，经过适当处理后还具有耐油、耐酸、耐碱、耐热、耐寒、耐压、耐磨等宝贵性质，所以，具有广泛用途。重量为3.82kg，方法为：一个人拿胶刀割胶，一个人把胶料拿稳，另外一个也把胶料拿稳顺便有时候给胶刀和胶料的接触地方加适当的水，然后称重量3.82kg。b、接下来割的是丁苯橡胶（sbr）, 该胶是最大的通用合成橡胶品种，也是最早实现工业化生产的橡胶之一。它是丁二烯与苯乙烯的无规共聚物。其物理机构性能，加工性能及制品的使用性能接近于天然橡胶，有些性能如耐磨、耐热、耐老化及硫化速度较天然橡胶更为优良，可与天然橡胶及多种合成橡胶并用，广泛用于轮胎、胶带、胶管、电线电缆、医疗器具及各种橡胶制品的生产等领域。重量为1.64kg。方法为：一个人拿胶刀割胶，一个人把胶料拿稳，另外一个也把胶料拿稳顺便有时候给胶刀和胶料的接触地方加适当的水，然后称重量1.64kg，最后放入料盘里。c、注意：两种胶料都要切成小于0.5kg带有棱角的小块胶料。因为带有有棱角的胶料利于塑炼时胶料容易进入辊隙，小块的胶料则是对设备的保护作用。5、清洗胶料：因为胶料不管外包装还是内包装都很脏，粘有各种杂物和泥土，所以要清洗干净，以免影响后面的塑炼和混炼和影响产品。6、胶料烘干：因为胶料冲洗后，粘有水分，烘干可以去除材料中的水分，改善成型制品的工艺和制品外观、性能。须蒸发干透，另一目的是胶料在低温下会冻结而硬化，无法进行切料和塑炼，解除温度过低时结晶。清洗后就把我们的胶料放入烘箱内，让胶料烘干。1. 倒出称量物至干净白纸上并写明班级、组名、原料名2. 复位称并清理实验台任务三 塑炼工艺一、塑炼须知问与答（一）、为什么有的胶料需要塑炼，有的则不需要塑炼？1、橡胶具有良好的弹性，但这种宝贵性能给制品生产带来极大的困难，如果不首先降低生胶的弹性，在加工过程中，大部分机械能就被消耗在弹性变形上，且 不能获得甩需要的形状橡胶加工工艺对生胶可塑性有一定要求， 例如混炼一般需 要门尼粘度在 60 左右，擦胶要求胶料门尼粘度在 40 左右，否则无法顺利操作， 有些生胶很硬，粘度很高，缺乏基本的，必需的工艺性能良好的可塑性。为 了满足各项工艺要求，必须进行塑炼，使生胶在机械、热、化学等作用下切断分 子链，降低分子量。使橡胶暂时失去弹性而变成柔软的可塑的塑炼胶。2、一般分子量大于10万且分子量分布较窄的生胶需要塑炼。nr分子量在70万以上(70万110万)，所以nr需要塑炼。3、门尼粘度在六十以下的生胶，大多数(个别除外，如顺丁胶)需要塑炼，而nr的初始门尼粘度（ml1+4100）在95120间，所以nr需要塑炼。4、低温塑炼后分子量可以小于710万，小于7万的分子链则不受炼胶机上的机械力的破坏。（二）、塑炼目的及意义1、降低橡胶的粘度，提高塑料塑性、流动性。2、改善橡胶的流变性能，减小口型膨胀和压延收缩，能提高胶料的溶解性和成型粘度，且改善共混性。3、使生胶的可塑性增大，以便于混炼时配合剂的混入和均匀分散。4、改善胶料的充模性，使模型制品的花纹饱满清晰。5、生胶塑炼的意义有以下几个方面：增大生胶的可塑性,以利于混炼时配合剂的混入和均匀分散。改善胶料的流动性,便于压延、压出操作,使胶坯形状和尺寸稳定。增大胶料粘着性，方便成型操作。提高胶料的溶解性，便于制造胶浆，并降低胶浆粘度使之易于渗入纤维孔眼, 增大附着力。改善胶料的充模性，使模制品的花纹清晰饱满。改善橡胶的共混性，利于不同粘度的生胶均匀混合。（三）、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。由前已知，不论低温塑炼还是高温塑炼，使用化学增塑剂皆能提高塑炼效果。 接受剂型增塑剂，如苯醌和偶氮苯等，它们在低温塑炼时起游离基接受剂作用，能使断链的橡胶分子游离基稳定，进而生成较短的分子；引发剂型增塑剂，如过氧化二苯甲酰和偶氮二异丁腈等，它们在高温下分解成极不稳定的游离基，再引发橡胶分子生成大分子游离基，并进而氧化断裂。此外，如硫醇类及二邻苯甲酰胺基苯基二硫化物类物质，它们既能使橡胶分子游离基稳定，又能在高温下引发 橡胶形成游离基加速自动氧化断裂，所以，这类化学增塑剂称为混合型增塑剂或链转移型增塑剂。 （四）、生胶经塑炼后，其物理化学性质有什么变化？加工工艺对生胶的可塑性有什 生胶经塑炼后，其物理化学性质有什么变化？ 什么要求？过大或过小有何不好？ 生胶经塑炼后，由于受着强的机械力作用和氧化作用，橡胶的分子结构和分子量都会发生一定的变化，因而物理化学性质也会发生变化。表现在：弹性降低、可塑性增加，溶解度增大，橡胶溶液的粘度降低，胶料的粘着性能提高。但随着生胶可塑性增大，硫化胶的机械强度降低，永久变形增大，耐磨耗和耐老化性能都降低。因此生胶的塑炼只对橡胶的加工过程有利，而对硫化胶的性能不利。 生胶的可塑性要求适当，过大或过小都会产生不好的效果。生胶的可塑性过大， 会使硫化胶的物理机械性能降低，影响制品的使用性能。生胶的可塑性过低，则会造成工艺加工困难，使胶料不易混炼均匀；压延，压出时半成品表面不光滑；收缩罚大，不易掌握半成品尺寸；压延时胶布难于擦进织物中，造成挂胶帘布掉皮等现象，大大降低与料层间的附着力。可塑性如果不均也会造成胶料的工艺性能和物理机械性能不一致。因而，橡胶加工工艺对生胶的可塑性都有一定的要求。 一般来说：供涂胶、浸胶、刮胶和制造海绵胶等用的胶料，要求可塑度较高；要求物理机械性能高，半成品挺性好的胶料及模压用胶料，可塑性宜低；压出胶料的可塑性度则介于两者之间。 （五）、确定生胶的塑炼程度时要考虑哪些因素？ 确定生胶的塑炼程度时要考虑哪些因素？ 生胶的塑炼程度主要是根据各种工艺和制品对塑炼胶的可塑性要求来确定的。 生胶的可塑性是关系到制品整个制造过程进行的难易，直接影响到硫化胶的物理机 械性能及制品使用性能的重要性质。 因而把生胶的可塑性作为塑炼胶的主要质量 标准。也作为确定生胶的塑炼程度的工艺标准。塑炼就是要求制造具有适当可塑 度的塑炼胶。在实际生产中对生胶的塑炼要适可而止，在保证满足工艺加工过程需要的前提下，尽量避免作过度的塑炼。 在确定生胶的塑炼程度时，同时也要考虑到生胶具有初始可塑性，一种生身都具 有一定的可塑性，不同的生胶其可塑性大小不同。因此要根据其初始可塑性大小 来确定其是否在进行塑炼和塑炼程度。如软丁苯胶，软丁晴以及恒粘，低粘系列 的标准胶，它们的门尼粘度在 60 以下，可塑性较大，这些生胶就不需要进行塑 炼或需轻微塑炼。 塑炼胶的制成混炼胶后，可塑度在有一定的增加，在确定生胶的可塑度时也必须 考虑这个因素的影响。（六）、生胶塑炼获得可塑性的基本原理是什么？ 生胶塑炼获得可塑性的基本原理是什么？ 获得可塑性的基本原理是什么？ 答：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。（七）、影响效果的因素有哪些？ 影响橡胶塑炼效果的因素有哪些？答：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。因此在机械力作用下，橡胶的平均分子量变 小， 分子量分布变窄， 但下降一定程度时， 再经塑炼， 分子量分布变化就下大了。 2）氧的作用：氧在橡胶塑炼过程中起着重要作用，其作用有两方面：一是稳定 由机械力切断所生成的游离基，二是直接使橡胶的分子链产生氧化断链。3）静电作用：在塑炼中，生胶和辊筒之间的摩擦产生静电，并在生胶表面形成 很高的电压，通过与辊筒表面的放电作用而产生电火花，致使邻近处空气中的氧 活化，变为原子态氧和臭氧，结果加速橡胶分子的氧化断链反应。4）热的作用：热对塑炼效果具有重要影响、以天然胶为例：在低温时（110以 下）塑炼效果不随升温而增大，而相反减少。在高温时（110以上），温度升 高， 塑炼效果增加。 温度对塑炼效果的影响曲线是“v”形的， 中间范围 （110） 塑炼效果最低，其他橡胶也一样，只是由于特性不同，最低塑炼效果的温度范围不同，但塑炼温度效果曲线基本形状是相似的。 5）化学塑解剂的影响：化学塑解剂即化学增塑剂，是通过化学塑解作用用来使 橡胶增加塑性的。在塑炼中添加一些化学塑解剂，能提高塑炼效率，其作用原理 与氧相似，但本身不参加反应，也不会被消耗。在塑炼晨常常加促进剂 m，dm，这时，它们就是起化学塑解剂的作用。二、塑炼种类 按塑炼所用的设备类型，塑炼可大致分为三种方法。 1、开炼机塑炼 其优点是塑炼胶料质量好，收缩小，但生产效率低，劳动强度大。此法适宜于胶料变化多和耗胶量少的工厂。开炼钢机塑炼属于低温塑炼。因此，降低橡胶温度以增大作用力是开炼机塑炼的关键。与温度和机械作用有关的设备特性和工艺条件都是影响塑炼效果的重要因素。为了降低胶温，开炼钢机的辊筒需进行有效的冷却，因此辊筒设有带孔眼的水管，直接向辊筒表面喷水冷却以降低辊筒需进行有效的冷却，这样可以满足各种胶料塑炼时对辊温的基本要求。此外，采用冷却胶片的方法也是有效的，例如使塑炼形成的胶片通过一较长的运输带（或导辊）经空气自然冷却后再返回辊上，以及薄通塑炼（缩小辊距，使胶片变薄，以利于冷却）皆可。分段塑炼的目的也是为了降低胶温，其操作是将全塑炼过程分成若干段，来完成，每段塑炼后生胶需充分停放冷却。塑炼一般分为 23 段，每段停放冷却 48小时。胶温随塑炼时间的 延长而增高，若不能及时冷却，则生胶可塑性仅在塑炼初期显著提高，随后则变化很少，这种现象是由于生胶温度升高而软化，分子易滑动和机械降解效率降 低所致。胶温高还会产生假可塑性，一旦停放冷却后，可塑性又降低。两个辊筒 的速比愈大则剪切作用愈强；因此，塑炼效果愈好。缩小辊间距也可以增大机械 剪切作用，提高塑炼效果。 2、密炼机塑炼（高温、间断）、密炼机塑炼（高温、间断）密炼机塑炼的生产能力大，劳动强度较低、电力消耗少；但由于是密闭系统，所以清理较难，故仅适用于胶种变化少的场合。 密炼机的结构较复杂， 生胶在密炼室内一方面在转子与腔壁之间受剪应力和摩擦 力作用，另一方面还受到上顶栓的外压。密炼时生热量极大，物料来不及冷却， 所以属高温塑炼，温度通常高于 120，甚至处于 160180之间。依据前述之 高温塑炼机理， 生胶在密炼机中主要是借助于高温下的强烈氧化断链来提高橡胶 的可塑性；因此，温度是关键，密炼机的塑炼效果随温度的升高而增大。天然胶 用此法塑炼时，温度一般不超过 155，以 110120最好，温度过高也会导致 橡胶的物理机械性能下降。 3、螺杆机塑炼（高温、边续） 、螺杆机塑炼（高温、边续） 螺杆塑炼的特点是在高温下进行连续塑炼。 在螺杆塑炼机中生胶一方面受到强烈 的搅拌作用，另一方面由于生用受螺杆与机筒内壁的摩擦产生大量的热，加速了 氧化裂解。 用螺杆机塑炼时，温度条件很重要，实践表明，机筒温度以 95110为宜，机 关温度以 8090为宜。因为机筒温度高于 110，生胶的可塑料性也不会再有 大的变化。机筒温度超过 120则排胶温度太高而使胶片发粘，粘辊，不易补充 加工。机筒温度低于 90时，设备负荷增大，塑炼胶会出现夹生的现象。 合成胶塑炼较天然胶困难。为改进合成胶塑炼工艺性能，最好在合成中注意控制和调节分子量大小和分子量分布， 以便制得门尼粘度较低和工艺性能良好的 品种，如软丁苯和软丁腈胶等。这些品种可直接用于混炼。顺丁胶分子量较低， 易冷流，塑炼效果不好，因此顺丁胶和适宜门尼粘度也应在合成过种中获得。氯 丁胶门尼粘度低，一般不需塑炼，只要经过 35 次薄通就可进行混炼。硬丁腈胶 门尼粘度为 90120，塑性低，工艺性能差，只有经过充分塑炼才能进行进一步 加工。但是，由于丁腈胶韧性大，塑炼生热大、收缩剧烈，塑炼特别困难。欲提 高丁腈胶的塑炼效果，应采用低温薄通法，即尽可能降低塑炼温度和强化机械作 用力，加入增塑剂虽可提高丁腈胶的塑炼效果。但对混炼胶可塑度的提高不利， 因此 ，不宜采用。丁基胶、乙丙胶的化学性质稳定，因此缺乏塑炼效果，前者 门尼粘度一般为 3875，可不经塑炼而直接混炼，后者加工所必需的可塑性应在 合成过程中获得。三、设备的选用及相关参数1、选用12寸的开放式炼胶机。2、相关参数：滚筒直径：300mm 滚筒宽度：700mm滚筒速比：1:1:27 辊 隙 ：0.110mm功 率 ：22kw 电机转速：980r/min外形尺寸：3000mm*1280*1550mm四、塑炼方法（开炼机）1、开炼机塑炼通常按操作方法主要分为薄通塑炼和包辊塑炼两种；按塑炼次数不同分为一次塑炼和分段塑炼，按是否添加化学塑解剂分为普通塑炼，添加化学塑解剂塑炼等方法。2、本项目采用薄通法和包辊塑炼法1、）、薄通法a、技术要点：a、辊距 0.51mmb、将生胶通过辊隙，不包辊薄通落盘c、落盘将胶拿起，转动90o重新加入再次薄通。d、依次反复薄通至规定次数或时间，直至获得所需的可塑性。b、特点与应用：薄通塑炼法效果好，所得塑炼胶的可塑性较高且均匀，同时，对各种橡胶，特别是用机械塑炼效果差的一些合成橡胶（如丁腈橡胶）都适用，缺点是生产效率地。2)、包辊塑炼法a、技术要点：是将生胶在较大辊距（510mm）下包辊后连续过辊进行塑炼，直至所规定的时间为止。且多次割刀以利于散热及获得均匀的可塑性。b、特点与应用：此法适用并用胶的掺和及易包辊的合成橡胶。这种方法的塑炼操作方便、劳动强度低，但塑炼效果不够理想，表现在可塑性增加幅度小，塑炼胶可塑性不够均匀等。五、开车前准备工作1、操作人员首先必须戴好工作帽，女生将头发扎起；严禁披衣操作，严禁戴手套操作。2、设备的检查工作1) 电路：检查各线路是否有断开或接触不良的情况，打开总闸。2) 油路：包括减速机、轴承等润滑。将各油杯拧开，若发现油杯中中间凹陷下去，则应当添加固体润滑油，并将油杯拧紧（一定要拧紧，否则压力不够，达不到良好的润滑效果）；若油杯中间无凹陷，则说明润滑油足够，不需再加润滑油。（注：油杯润滑理论：油杯中的油为汁状，别拧紧的油杯在辊筒轴承生热及振动下，将汁状的润滑油转变为液状流入轴承上达到润滑效果。）3) 水路：将水阀门打开，然后分别检查每个辊筒的冷却水是否正常，然后关闭冷却水。4) 检查两辊筒间是否有杂物并清理干净。3、调节辊距：机器停止状态下，根据调距装置上的刻度盘上的指示同时调节两辊筒，使辊筒两边均匀一致。其辊隙为0.5mm。4、将干燥并加热了的胶料从烘箱中拿出，准备开车塑炼生胶。六、开车及塑炼过程1、开启开炼机上的开关，打开冷却水，并检验安全紧急刹车装置是否灵敏（实际操作中省略，因为紧急刹车对设备会造成极大伤害，且在实验室中会影响整个用电系统。）2、让开炼机空转25min，观察设备是否有异常声音，有无松动，若有的话，则关闭电源，停止开车。3、加料 先将小块胶料靠大齿轮一侧加入（投入不要放入），因为大齿轮受力较大，因此可保护设备安全。4、割胶基本操作1）、握刀要稳，握刀的位置别太靠近刀口，且握刀的手心朝上。2）、割胶的入刀位置在辊筒中线偏下。3）、角度 刀口的角度要把握好，先将刀口以较小角度切入，然后平行于辊筒切胶。4）、割胶时速度要快，若一次未切割成功，重复上述步骤。5、打卷 1）、打卷的原因：胶料在开练机中塑炼时，分子链的断裂是在一个方向上的， 因此打卷的目的就是从纵、横向对分子链的打断。2）、打卷的操作：a、先割胶b、将胶料头部牵于前辊上，双手拿住胶料两头随着胶料的挤出裹取胶料。c、当辊隙间的胶料所剩不多时，将裹好的胶料旋转90，胶料的一头放入辊筒间即可。 3）、打卷的注意事项a、打卷时勿将胶料离挡板太近。b、手和胶料离辊隙稍远点6、打三角包1）、打三角包的原因：全方位打断分子链，使得塑炼效果更好（目的）。2）、打三角包操作过程：a、首先将包于辊筒上的胶直接割断并接住。b、二手胶料反贴辊筒上，借助辊筒转动动力，按一定角度折叠胶料，并使其成为正三角形。c、按包胶三角形三个边轮流翻折直至最终，注意不要将手包入，不要使胶料产生滚动，也不要使胶包离开辊筒。d、另为也可将胶料（胶包）加入后直接从下面接胶打包，打包开始时，胶料也可稍许打团再打三角包。3）、注意事项及要点a、胶料紧贴辊筒，反打。b、在水平线偏上的中间位置。c、依据辊筒转动的动力。d、三个边轮流翻折不要滚动。7、胶料的变化1）、起初胶料较粗糙，胶料颜色较深。2）、随着进一步的塑炼，胶料表面越来越光滑，且透明度越来越高。3）、由于剪切力、摩擦力等使胶料的温度升高，因此，将切下的胶料拉长以利于降低胶料温度。4）、力学性能方面胶料也有明显的变化，拉伸强度提高，弹性增加，粘性增加。8、辊温1）、辊温的调节主要由两个辊筒的冷却水进行调节。2）、随着塑炼的进行辊筒也随之提高。3）、在塑炼过程中，要随时掌握辊筒的温度，一般采用经验法：用手背迅速去感觉辊筒的大概温度以便于对冷却水的调节。9、塑炼胶的程度在整个塑炼过程中，操作者必须时刻观察胶料的变化情况，包括胶料的温度，胶料的