普通运输带上覆盖胶工艺.doc

高分子材料应用技术专业橡胶加工工艺及技术课程报告班级：高分子1131组别：第三组姓名：张伟教师：邹一明 黄勇 学期：2012/2013年度第二学期目录项目一 普通输送带上覆盖胶配方设计 1项目二 配料工艺 17项目三 炼胶工艺 19项目四 塑炼胶可塑度的测定 33项目五 橡胶的硫化 38项目六 橡胶拉伸试验 43项目一普通输送带上覆盖胶配方设计一、 设计方案1、输送带结构：上下覆盖胶、带芯、边条胶；2、上覆盖胶的作用及性能要求。 （1）作用运输带在使用时，其上覆盖胶受到物料的冲击、磨损、温度变化和打起的作用及微生物的侵蚀等。（2）性能要求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。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。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。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。（3）技术要求普通输送带上覆盖层拉伸强度不小于15MPa，拉断伸长度不小于350%，磨耗量小于等于200立方毫米，层间粘合强度纵向试样平均值布层间不小于3.2Nmm，覆盖胶与布层间不小于2.1Nmm，耐老化耐生物侵蚀。此处还要求具有良好的粘性等工艺性能。二、学习任务（一）生胶烟片胶:在常温下具有较高的弹性,稍带塑性,具有非常好的机械强度,滞后损失小,在多次变形时生热低,因此其耐曲挠性也很好,其电绝缘性良好,但不耐老化,有较好的耐碱性能,但不耐浓强酸,耐油性和耐溶剂性很差,但有良好的加工性能,且防水性较好。玻璃化温度-72，分解温度200，相对密度0.90.95。SBR：耐磨性、耐气透性好，耐老化性能较NR和BR好，防水性较好，加工安全性较高，硫化速度较慢，不易焦烧、不易过硫，硫化平坦性好；耐撕裂性、弹性、耐寒性差，多次变形下生热大，耐曲挠、龟裂性差，耐油性差，不易过炼，可塑度均匀，硫化后橡胶硬度变化小。BR：弹性好，耐磨性和耐低温性能好，生热低，滞后损失小，耐曲挠性、抗龟裂性及动态性能好，硫化反应速度较慢，但其拉伸强度较低、撕裂强度差，加工性能差，生胶的冷流倾向大，加工型和自粘性差。生胶的选择烟片胶具有非常好的机械强度，滞后损失小，在多次变形时生热低，其绝缘性良好，有良好的加工性能，且防水性较好，这些都是输送带上覆盖层所需要的加工要求，虽不耐老化，但可以通过防老剂改善。SBR的耐磨性、耐气透性好，耐老化性能比NR和BR好，加工安全性较高，硫化平坦性好，虽然这些都是输送带上覆盖层所需要的，但其在多次变形下生热太大，故不采用。BR耐热性能好，生热低，滞后损失小，耐曲饶性和耐动态性能好，都是输送带上覆盖层所需要的性能，并且没有太大的缺点，故采用。（二）硫化体系1、硫化剂硫化剂：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。2、促进剂促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。促进剂，二硫代氨基硫酸类活性温度低，硫化速度快，交联度高，但易焦烧，平坦性差(促PZ，EZ，PX）,C酸，黄原酸硫化平坦性窄，存储稳定性差，（促ZP，BX）酸秋兰女田类，活性高，硫化速度快，易烧焦，硫化平坦性差，无污染，无毒，可用于制造食品胶，(促TMTD，促TMTD，促TETD）用量一般在13份，口塞唑类，硫化活性高， 硫速度较快，平坦性好，有较好的综合物理力学生能，无污染，制造方便，价格低廉，酸（促M，DM，MZ，）用量一般在11.5份。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。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。（三）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。 软化增塑体系，软化性用于非极性橡胶，增塑剂用于极性橡胶，软化剂，石蜡油，污染性小，相容性差，加工性差，耐寒性好，对胶料的力学性能影响较小，用量一般不大于15份，芳香烃油，橡胶相容性好，不易喷出制品表面，加工性能较好，宜作深仓橡胶制品，对胶料的物理性能有一定的影响，用量一般在510份。（四）补强填充体系轻质碳酸钙：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。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。（五）防老体系 防护体系，防A，防D，防A与防D并用，抵抗氧老化，抗屈挠，龟裂性能很好，用量一般在1020份， 胺类，不易喷霜，防护效用较弱，常用于对防老化要求不高的制品最好的非污染型防老剂，可单用或与其他防老剂并用，一般用量在23份，补强填充体系，炭黑，粒径很小，比表面积越大，分散性越高，用量使会弹性，伸长率随用量的增加，它们的性能会下降，硬度，定伸应力，随用量的增加，性能会上升，拉伸强度，撕裂强度，耐磨性，随用量的增加会出现，峰值。（六）各体系的作用、特点及并用1、软化增塑体系（1）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。（2）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）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。（3）橡胶增塑剂的选用原则1、与橡胶等原材料的兼容性好；2、对硫化胶或热塑性弹性体等产品的物理性能无不良影响；3、充油和加工过程中挥发性小；4、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；5、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；6、环保、无污染；7、具有良好的光、热稳定性；8、质量稳定，来源充足，价格适中。（3）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。2、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。2、有效硫化体系（1）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）。（2）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（3）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1.31.5/0.50.8但实际上一般都是1.4/0.50.8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1.31.5/0.20.4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1.01.3/0.30.45/0.10.15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0.10.2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1.01.2/0.50.8/0.1/0.2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0.61.2/0.30.5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1.31.5/0.10.3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。3、填充补强体系（1）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（2）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。4、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。三、原料的选用主料：烟片胶、BR辅料：硫磺粉、促M、促D、氧化锌、硬脂酸、防A、防D、碳黑、固体古马隆、陶土。四、橡胶配方设计原则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、在不降低质量的情况下，尽量降低胶料的成本；8、在不提高胶料成本的情况下，尽量提高产品的质量。五、配方名称基本配方/质量分数配方质量分数/配方体积分数/生产配方/g烟片胶900.91344.1298.584500BR100.914.910.99500硫磺粉21.960.981.02100促D31.131.472.65150促M21.420.981.41100HST30.91.473.33150ZnO45.6061.960.71200防D21.180.981.69100防A11.160.490.8650固体古马隆71.053.436.67350陶土102.604.93.85500炭黑701.8034.338.893500合计204100170.010000Q=10Kg 含胶率=49.02 质量百分数=100 体积分数=换算系数 故烟片胶用量=50 别的助剂类推 胶料密度=六、总结 通过此次项目的学习。我从中了解如何完成一个配方，了解了橡胶的主要性能和各种体系。通过查阅资料，了解了更多的知识，但热然存在不足，希望在今后的学习中改进。项目二配料工艺一、方案1、清楚托盘天平的使用2、清楚各种料的性能及称量方法二、测量助剂1、促M 79.4g性状：为淡黄色或黄色粉末，味苦无毒，比重1.421.52。不溶于水和汽油，25溶解度：乙醇2.0、乙醚1.0、丙酮10.0、苯1.0、四氯化碳0.2、石油醚0.5，易溶于醋酸乙酯、丙酮，溶于二氯甲烷、乙醚、氯仿等有机溶剂和卤及卤性碳酸盐溶液中。用途：是天然橡胶的中速促进剂，兼有增塑剂的功效。可单独使用或与其他促进剂并用，适用于轮胎、胶鞋、工业用橡胶制品。因有苦味，不适用于食品工业橡胶制品。在氯丁橡胶中可作为硫化延缓剂。2、促NOBS 52.9g 性状：浅黄色颗粒或粉末。比重1.341.40。熔点8090。 易溶于二氯甲烷、丙酮，溶于苯、四氯化碳、醋酸乙酯、乙醇，微溶于汽油，不溶于水。贮存稳定期为半年。遇热逐渐分解。 用途：促NOBS为后效性硫化促进剂。用法与CZ基本相似，但焦烧时间更长，操作更加安全，达硫化温度时（138以上）作用增强。特别适于含碱性炉黑的天然胶料与合成胶料，硫化胶物理及老化性能优良。本品易分散，不喷霜，变色轻微。主要用于制造轮胎、内胎、胶鞋、胶带、翻修轮胎的挂背胶料等。三、步骤1、配合剂的加工 拿出配合剂，若配合剂呈块状，则需用钥匙将其碰碎。2、配合剂的称量 （1）在托盘天平的左边放一张纸，然后调平。 （2）a、称促M时，在托盘天平右边放砝码（50+20+5），在游码上划出4.4g； b、称促NOBS时，在托盘天平右边放砝码50g，在游码上划出2.9g； 然后在左边的纸上放配合剂，使托盘天平平衡。 （3）将称好的配合剂放入干净的托盘中，并标明配合剂的名称及质量。注：称量工具的选择与使用一般用量少的配合剂（硫化剂、促进剂、活性剂、防老剂等）采用托盘天平称量，而用量大的物料（生胶、炭黑、陶土等）则采用台秤称量，为了保证称量的准确性，每一种量具的最大称量范围不得超过其满标的80。四、总结 通过本次项目的学习，我了解原材料以及各种配合剂量的合理使用和称量，试验中也学会了如何使用称量工具。同时也学会了如何切割生胶。项目三炼胶工艺第一节胶料的塑炼一、 塑炼方案1、明白塑炼的定义及原理2、知道塑炼的目的及要求3、知道塑炼的过程及机器的开停机二、明白塑炼的定义及原理1、定义及原理：通过热、氧、机械力或化学试剂的作用使生胶由强韧性的弹性状态转变为柔软的可塑性状态，从而使弹性出材料增加流动性的工艺过程。2、橡胶在发生变形后，不能恢复其原来状态，或者说保持其变形状态的性质。三、塑炼的目的与要求（一）目的1、使生橡胶的可塑性增大，以利于混炼时配合剂的混入和均匀分散。2、改善胶料的流动性，便于压延、压出、模压与注射成形等成型操作，使胶胚的形状和尺寸稳定。胶料便于流动充型等。3、增大胶料的粘着性，方便成型操作。4、提高胶料在溶剂中的溶解度，以利于胶浆的制造，并降低胶浆的粘度，使之易于渗入织物纤维孔眼之中，增加附着力和提高制品的质量。5、改善胶料的充模性，使模制品表面的花纹、图案、文字清晰、饱满。（二）要求 1、可塑度要适当：可塑度应满足加工工艺要求，在此基础上应具有最小的可塑度。过度塑炼会降低硫化胶的强度、弹性、耐磨性等，而且会增加动力消耗。 2、塑炼程度：根据混炼工艺性能和制品性能的要求来请确定。 3、塑炼均匀度：尽量使每处的塑炼度相同。四、塑炼的原因 初始门尼度小于65可不塑炼。 1、烟片胶：初始门尼度高，不塑炼则可塑度较低，导致加工很困难，需要塑炼来降低门尼粘度，增加可塑度，故需塑炼。 2、BR：因其门尼粘度低（4555），故可不塑炼。五、塑炼过程（开炼机） 1、破胶：辊距45mm 将烟片胶通入辊隙，自由落盘，至呈烂网状为止。 2、薄通 （1）辊距0.51mm； （2）将生胶通过辊距，不包辊，薄通落盘； （3）将落盘胶料拿起，转动90重新加入，再次薄通； （4）依次反复13次左右。薄通效果好，所得塑炼胶的可塑度高且均匀，同时，对各种橡胶，特别是用机械塑炼效果差的一些橡胶都适用，缺点是生产效率低。3、包辊 （1）辊距34mm (2)将已薄通的生胶加入辊距,包辊; (3)包辊一段时间,用胶刀切角胶 (4)重复多次,至可塑度达到工艺要求为止。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。 4、出片：辊距810mm将胶料放入檫干净了的盛物皿中，停放1624小时。注：炼胶时前辊4555，后辊4050。六、塑料机的种类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。七、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。八、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。（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，胶料的颜色、透明度，以及胶料的粘度和表面光滑度等等。根据经验，当胶料的透明度很低，粘度很小，表面很光滑时，此时胶料的塑炼工作便可结束。10、塑炼胶的压实将辊距调至4mm，采用薄通法将胶料中的空气排出，将胶料进一步压实，以便于在测可塑度时对胶料的取样。将薄通好了的塑料胶拿起来对着光亮的地方，若发现胶料有非常透明的地方，则说明该处有气泡，因此继续采用薄通法压实胶料。九、塑炼后期工作（1）将塑炼胶放于擦干净了的盛物皿中，理论上是停放1624小时，然后测其可塑度。（2）塑炼工作结束后，开炼机应空转36min注意：空转时勿先将冷却水关了，因塑炼工作结束后，开炼机空转时辊筒表面温度迅速下降，为使辊筒内外冷却均匀，则辊筒内部也应迅速降温，以保证辊筒的使用寿命。（3）空转之后，先关电源，再关冷却水。（4）将辊距同步调至初始位置。（5）清理现场并归还工作帽。九、常用塑炼胶的可塑度塑炼胶种类威氏可塑度塑炼胶种类威氏可塑度胎面胶用塑炼胶0.220.24缓冲层帘布胶用塑炼胶0.50左右胎侧胶用塑炼胶0.35左右海绵胶料用塑炼胶0.500.60内胎用塑炼胶0.42左右胶管内胶层用塑炼胶0.250.30胶管外层胶用塑炼胶0.300.35三角带线绳浸胶用塑炼胶0.50左右胶鞋大底胶（一次硫化）用塑炼胶0.350.41薄膜压延胶胶料用塑炼胶膜厚0.1mm以上0.350.45膜厚0.1mm以下0.470.56胶鞋大底胶（模压）用塑炼胶0.380.44胶布胶浆用塑炼胶含胶率45%以上0.520.56传动带布层擦胶用塑炼胶0.490.55胶布胶浆用塑炼胶含胶率45%以下0.560.60第二节胶料的混炼一、方案 1、明确混炼的目的、方法、作用、要求； 2、知道混炼的加料顺序及方法； 3、明确在混炼时各动作的作用（如打三角包）； 4、设备开停机的准备。二、混炼的目的及定义 1、目的：为了提高橡胶产品使用性能，改善加工工艺性能（便于压延、压出、成型，使胶料具有一定的塑性）和降低成本，必须在生胶中加入各种配合剂。混炼就是通过机械作用使生胶与各种配合剂均匀混合的过程。 2、定义：通过适当的加工将配合剂与生胶均匀混合在一起，制成质量均一的混合物的工艺过程。三、混炼的方法（一）、开炼机混炼1、开炼机的混炼包括包辊、吃粉和翻炼三个阶段（1）包辊：使胶料紧包前辊；（2）吃粉：在胶料包辊，加入配合剂之前，要使辊距上保留适当的堆积胶，然后再将配合剂依次、均匀的倒在堆积胶上；加料顺序：生胶固体软化剂（固体古马隆、HST）小料（活化剂、促进剂、防老剂等）补强填充剂（活性、陶土）液体软化剂硫磺（3）翻炼：能更好、更快、更均匀的混炼。刀法：a、斜刀法（八把刀法） b、三角包法 c、打扭操作法 d、捣胶法（走刀法）2、工艺方法在混炼操作时，先沿前辊加入生胶、母炼胶或并用胶，然后依据配方加入各种配合剂进行混炼。当所有配合剂吃净后，加入余胶，进行翻炼。3、工艺条件（1）辊距 辊距一般为48mm，辊距减小，剪切效果增大，使生热大。（2）辊温辊温过低，胶料硬度太大，容易损坏设备。辊温提高，有利于降低胶料的粘度，加快混炼吃粉速度，但会使温度升高，容易使胶料产生脱辊现象和焦烧现象，难以操作。辊温一般在5060，但在混炼含有高熔点配合剂的胶料时，需适当提高辊温；二混炼BR时，辊温不得超过。（3）时间：时间不宜过长，否则易产生过炼现象。（4）辊速：控制在1618r/min。 （二）密炼机混炼加料顺序生胶HST促进剂、活性剂、防老剂补强填充剂液体软化剂排胶压片机加硫磺和超速促进剂下片冷却、停放四、混炼的要求1、使各种配合剂完全均匀的分散于生胶中，保证胶料性能均匀一致（即胶料的任何一部分都有相同数量的组分），不至于因配合剂（特别是硫化剂）局部集中而出现胶料性能不一、喷霜或焦烧等现象。2、使配合剂（特别是补强性配合剂）达到一定分散度，并与生胶产生结合橡胶，以达到良好的补强效果。3、使胶料具有一定可塑度，以保证各项操作顺利进行。填充剂加入后，会使胶料粘度增加，但经过一定时间的补充加工，即继续进行薄通后，可塑度又重新增大。4、在保证混炼胶质量的前提下，尽量缩短混炼时间，减少动力消耗，避免过炼现象。五、混炼过程 （1）按设备维护使用规定，检查设备各部件是否完好，观察空载运行是否正常； （2）调整辊筒温度及辊距至至所需要的要求； （3）将烟片胶与BR靠大齿轮一端1/3处投入合炼34min； （4）调大辊距至810mm，再投胶包辊； （5）按加料顺序加入配合剂 （6）待小料全被吃净后，将陶土分两批加入； （7）待配合剂全被吃净后，加入硫磺； （8）硫磺吃净后，调辊距至10mm左右，下片； （9）停机，并整理机台。六、总结 经过此次项目的学习，了解了开炼机的操作，并学会了割胶、打卷、打三角包。也了解了在使用开炼机的一些注意事项和准备工作。项目四塑炼胶可塑度的测定一、方案1、知道可塑度测定的基本原理2、懂得样条的制备3、知道测定步骤及开停机动作4、会计算二、塑炼胶可塑度的测定方法 生胶和混炼胶可塑度的测定方法生胶和混炼胶可塑度的测定通常有三种方法：压缩法、旋转扭力法和压出法。它们均需在恒温下进行，因为可塑度随温度变化而变化。（一）压缩法 这种类型的测定方法常用的有：威廉氏法、华莱氏快速可塑度法和德弗可塑度法三种。 1、威廉氏法（Williams）：在恒温、定负荷下，经过一定时间后根据试样高度的变化来评定可塑度。将 =16mm， =10mm 的圆柱试样在 T=701或1001下预热3min，压缩3min，除去负荷取出试样在室温下恢复3min，测量试样高度的压缩变形量及去掉负荷后的变形量。 2、华莱氏（Wallace）：快速可塑度法其原理与Williams法相同，以定温、定负荷、定时间下胶片厚度的变化表示可塑度。该法操作方便，多用于工业生产中作快速检验。3、德弗法 ：以在定温和定时间内试样压缩至规定高度时所需负荷值来表示。 旋转扭力法门尼（Mooney）粘度法 原理是：在一定温度、时间和压力下，根据试样在活动面（转子）与固定面（模腔）之间变形时所受扭力来确定胶料可塑度。试验时，将试样按要求放入模腔里，在100下预热1min，使转子在2r/min 速度转动 4min，所测的扭力值即为门尼粘度，一般用表示，表示用大转子L（直径为38.10.03mm）。（二）压出法用毛细管流变仪来测定。在一定温度、压力、口型下，于一定时间内用毛细管流变仪测定胶料的压出速度，以每分钟压出的毫克数表示可塑度。优点：此法与压出机口型的工作状况相似，可更具体地了解混炼胶可塑性对压出性能的影响。 缺点：压出法试样需要较多的胶料，且试样必须经较长时间预热。三、实验条件1、温度7012、时间：预热3min，恒压3min，恢复3min3、压力：5.0000.005kg四、试样条件试样：160.5mm，高10.000.25mm的圆柱形试样不得有气泡、杂质及机械损伤等缺陷。五、仪器设备 1、切片机 组成：底座、车头主轴、顶料装置、左右进给拖板和冷却装置 作用：用于切割制作可塑度测定试样。 2、可塑性实验机 组成：电恒箱、工作台、恒温控制器、刻度显示 作用：测定胶料的可塑度。 3、测厚仪 作用：测量胶料厚度六、开机前的准备 1、检查设备上部水箱，水是否足量； 2、查看左右拖板和开关机是否正常； 3、检查可塑性试验机内是否有杂质； 4、调节恒温箱温度，使其达到701，并保持稳定一段时间； 5、查看试验机指针是否对齐。七、实验步骤 1、试样的制备（1）将试样胶料垂直平贴在平台上；（2）启动电动机，开启水箱左端冷却水；（3）缓慢推动手把，使进料拖板进给，旋割圆柱体；（4）停机、关水；（5）退回进料拖板，试16圆柱体试样取出；（6）开启水箱右端冷却水旋钮；（7）提起右端夹持器上模，将圆柱体试样嵌入其中，闭模；（8）启动电动机，推动手柄一直至碰到限位块即可退回；（9）关水，停机；（10）打开上模，取出试样。 2、实验 （1）调节恒温箱温度，使其达到701，并保持1015min；（2）在试样各工作面贴一层膜，测；（3）将试样放入箱内底座，预热3min；（4）将预热好的试样放在箱内中心位置，轻轻放下负荷，加压，同时预热第二个试样，3min后，记下在负荷下胶料的高；（5）去掉负荷，取出试样，恢复3min，测八、计算 九、计算可塑度并求平均值组数数据第一组第二组第三组9.659.769.52.352.402.262.852.852.84各组可塑度0.5670.5690.567试验最终可塑度0.568产品对可塑度的标准0.490.55十、总结 经过此次任务的学习，我从中知晓了胶料可塑度的测试方法以及胶料可塑度测定仪的操作步骤，也，在测定过程中，有些步骤都不是很顺利地完成，希望在以后的学习中能改进。项目五橡胶的硫化一、方案 1、硫化的定义及原理2、知道硫化的工程及其结构二、硫化的定义 指橡胶的线性大分子通过化学交联而构成的三维网状结构的化学变化过程。三、硫化的原理 硫化是指将具有一定塑性和粘性的胶料经过适当加工而制成的半成品，在一定外部条件下通过化学因素或物理因素的作用，重新转化为软质弹性橡胶制品或硬质韧性橡胶制品，从而获得使用性能的工艺过程。在硫化过程中，外部条件使胶料组份中生胶与硫化剂或生胶与生胶之间发生反应，由线型的橡胶大分子交联成立网状结构的大分子。四、硫化方法（1）根据硫化温度不同，可分为热硫化工艺和室温硫化工艺及冷硫化工艺。（2）根据硫化工艺的连续性是否，可分为间歇式硫化工艺和连续式硫化工艺。（3）根据介质不同，可分为直接饱和蒸汽硫化法、热空气硫化法及热空气-蒸汽混合硫化法。（4）外加压式硫化工艺有平板硫化机模压硫化法、液压式立式硫化机硫化法、个体硫化机硫化法、移模（传递模）硫化法、注压（注射）硫化法。五、硫化目的 目的：使线性的橡胶大分子交联成立体网状结构的大分子，使橡胶从塑性状态变成弹性状态，改善橡