橡胶成型技术-塑炼

1、本章主要讲解橡胶塑炼加工的本章主要讲解橡胶塑炼加工的有关知识，要求大家掌握塑炼有关知识，要求大家掌握塑炼的概念，了解塑炼的原理及影的概念，了解塑炼的原理及影响因素，掌握塑炼方法、特性、响因素，掌握塑炼方法、特性、工艺条件，理解塑炼常见质量工艺条件，理解塑炼常见质量问题解决方法，理解生胶的加问题解决方法，理解生胶的加工处理工处理生胶塑炼的意义A可塑性测试方法B塑炼机理C塑炼工艺方法D常用橡胶塑炼特性E质量问题及改进F目 录生胶塑炼的意义生胶塑炼的意义&可塑性测试方法可塑性测试方法why生胶为什么要进行塑炼？生胶为什么要进行塑炼？什么是塑炼？什么是塑炼？什么是塑炼胶？什么是塑炼胶？塑炼的目的是什么

2、？塑炼的目的是什么？塑炼结果怎样测试？塑炼结果怎样测试？生胶塑炼的意义高弹体操作塑炼加工变形塑炼胶高弹性是橡胶最宝贵的性能机械加工、热处理、化学助剂借助机械功或热能使橡胶软化为具有一定可塑性的均匀物的工艺过程高弹性却给加工工艺带来极大的困难。因为在加工过程中所是假的机械功会无效地消耗在橡胶的可逆变形上。使橡胶有强韧的高弹态变为柔软而便于加工的塑性状态经塑炼而得到的具有一定可塑性的生胶A使生胶的可塑性增大，利于混炼时配合剂的混入和均匀分散B改善胶料流动性，便于压出、压延操作，使胶胚形状和尺寸稳定C增大胶料黏着性，方便成型操作D提高胶料在溶剂中的溶解性，便于制造胶浆，使之易于渗入纤维孔眼，增加附着

3、力E改善胶料的冲模性，使模型制品的花纹饱满 生胶塑炼是橡胶制品生产的基本工艺之一，是其他工艺过程的基础，其目的是使生胶获得适宜的可塑性，以满足加工过程的需要。混炼时颗粒极小的物质反而分散不均匀01压延时胶料易粘辊或粘垫布02压出时胶胚挺性差、易变形03成型时胶料变形大04硫化时流失胶较多05BUT：生胶可塑性也不能过大生胶的可塑性并非越大越好，而是在满足工艺加工要求的前提下，以具有最小的可塑性为佳。生产上通过控制生胶和半成品的可塑性来保证橡胶加工工艺的顺利进行和产品质量由于各种橡胶制品（部件）使用性能不同，胶料种类很多，对生胶的可塑性要求也不一样。见P15表2-1产品机械性能好耐老化性能下架0

4、6大多数合成橡胶和某些天然橡胶品种在制造过程中控制了生胶的初始可塑度，一般门尼粘度60以下可不进行塑炼而直接混炼，除非有特别的要求，可以进一步提高可塑度特别说明特别说明可塑性测试方法测试方法01门尼黏度法02压出法03压缩法威廉氏（Williams）法华莱氏（Wallace）法压缩法威廉氏华莱氏u在定温、定负荷下，用试样经过一定时间的高度变化来评定可塑度圆柱状试样：=16mm，h=10mm，T=701C，预热3min，在次温度下于两平行板间加5kg负荷，压缩3min后除去负荷，取出试样，室温恢复3min，根据试样高度的压缩变形量及除掉负荷后的变形恢复量来计算试样的可塑度。数值越大表示可塑性越大

5、。u 以定温、定负荷、定时间下塑炼胶试样厚度的变化来表示可塑性。测定时将厚约3mm的胶片冲裁出直径约13mm、体积恒定为0.40.04cm3的试样后，放至测试仪内，试验温度为1001C。然后迅速闭合压盘，将试样预压至1mm，进行预热15s后，施加10kg负荷，至第二个15s，测厚计指示读书即为塑炼胶的可塑度。规定0.01mm表示1个可塑度单位，若测厚仪测出试样厚度为0.46mm，即华莱氏可塑度为46。华莱氏数值越大，表示可塑性越小。0201hhPhhp:试样可塑度； h0：试样原高，mmh1:、压缩3min后高度； h2：恢复3min后高度 门尼粘度法是用门尼粘度计来测试橡胶的可塑性的。依据试

6、样在一定温度、时间和压力下，在活动面（转子）和固定面（上下模腔）之间变形时受到的扭力来确定橡胶的可塑性。测量结果以门尼粘度表示。门尼粘度值因测试条件不同而不同，所以结果要标注测试条件。通常用ML1+4100表示，其中M表示门尼，L1+4100表示用大转子（=38.1mm）在100下预热1min，转动4min时所测得的扭力值。门尼粘度测试范围在0200，数值越大表示粘度越大，可塑性越小。门尼粘度反映胶料在特定条件下的粘度，可直接作为胶料流变性质的指标，但因测量时速度较慢，切变速率较小，所以只能反映胶料在地切变速率下的流变性质。门尼（Mooney）粘度法塑炼机理机械力作用氧的作用温度的作用化学塑解

7、剂的作用静电的作用Discuss高分子弹性体的高弹性来源AQuestion塑炼本质(分子量是如何变化的？)B塑炼机理橡胶塑炼时，分子链断裂的概率与作用于橡胶分子链上的机械功成正比，与胶料温度成反比。橡胶置于炼胶机中塑炼时，会受到炼胶机辊筒间的剪切力作用，分子链会被拉直，并使长链分子链在中间部位发生断裂。机械断链一般只对一定长度的橡胶分子链有效，一般分子量10万的NR和IRCRSBR、BR、IIRNBR分子量较高，分子链易被扯断诱导效应和共轭效应活化了-次甲基位上的氢原子，使天然橡胶容易进行氧化反应，且生成的氢过氧化物，主要呈降解反应大分子自由基稳定性较高，不易产生再结合，机械塑炼效果好甲基对双

8、键的诱导效应和共轭效应的加和作用，使分子主链中链节间的结合键能较低合成橡胶塑炼特性A分子链较短CB不易形成结晶D在高温氧化时更易产生交联形成凝胶此外，合成橡胶中的防老剂，会对塑炼时加入的化学塑解剂起抑制作用，降低塑炼效果。生产上，为克服合成橡胶在塑炼加工中的困难，通常已在合成阶段通过控制聚合度等方法，制成具有较低门尼黏度的生胶，无须塑炼加工，只有硬丁腈橡胶等高门尼黏度的合成橡胶才需进行塑炼加工。开炼机塑炼开炼机塑炼通常采用低温(4050)薄通(辊距0.51mm)塑炼法和分段塑炼法效果最好。密炼机塑炼密炼机塑炼温度宜在155以下，时间约在13min左右；塑炼时间增加，可塑性随之增大，但不要过炼，

9、否则可塑性变得过高而使物理机械性能下降。天然橡胶是生胶塑炼的主要胶种，用开炼机和密炼机进行塑炼均能获得良好效果天然橡胶塑炼后，为使橡胶分子链得到松弛和可塑性均匀，需停放一定时间(48h)，才能供下道工序使用开炼机塑炼开炼机塑炼薄通法比较有效，辊距越小，塑炼效果越好；通常辊距为0.51mm，辊温为3045密炼机塑炼密炼机塑炼严格控制塑炼温度和时间，温度过高或时间过长，都易生成凝胶，使塑炼效果降低；温度以137139为宜，不应超过140。软丁苯橡胶的初始门尼黏度在4060之间，能满足加工要求，一般无需塑炼；适当塑炼可改善压延、压出等工艺性能开炼机塑炼开炼机塑炼顺丁橡胶分子量分布较窄，分子链很柔顺，

10、低温塑炼对顺丁橡胶的可塑性影响很小；适当塑炼（薄通塑炼，辊温40左右，辊距1mm以下），使其质地均匀，可提高硫化胶的物理机械性能密炼机塑炼密炼机塑炼高温塑炼，可使顺丁橡胶的黏度显著下降；高、中顺式聚丁二烯橡胶，凝胶生成量极小；(排胶温度160190，时间810min)低顺式聚丁二烯橡胶的凝胶生成量较大，防止措施是使用胺类防老剂，效果良好常用的顺丁橡胶门尼黏度较低，一般不必塑炼；对某些门尼粘度值高的顺丁橡胶，则仍需塑炼开炼机塑炼密炼机塑炼国产硫黄调节型和非硫调节型氯丁橡胶的初始门尼黏度都较低，一般能满足加工工艺要求，可不进行塑炼；但是，由于氯丁橡胶在贮存期内（尤其超过半年），可塑性严重下降，因此

11、仍需塑炼，以获得所需要的可塑性。薄通法对G型效果显著，塑炼温度3040；薄通塑炼对W型效果不大，塑炼温度为4045，故短时间塑炼（一般为46min）后即可进行混炼。开炼机塑炼要严格控制温度，排胶温度不高于85；密炼机塑炼混炼困难、配合剂分散不均，流动性差不易压延和压出操作、半成品收缩率大，粘着性差，缺胶或花纹不饱满，海绵制品起发率低，胶料焦烧倾向增大等。塑炼不足半成品变形大，硫化速度慢，硫化胶机械强度低、永久变形大、耐磨耗和耐老化性能下降。塑炼过度可塑度过低塑炼时间短；塑炼时间短；辊距大；辊距大；塑炼塑炼温度过高；化学塑解剂未加温度过高；化学塑解剂未加可塑度过高塑炼时间过长；生胶初始黏度塑炼时间过长；生胶初始黏度过低；化学塑解剂过多过低；化学塑解剂过多可塑度不均匀装胶容量过大；翻炼不均匀；装胶容量过大；翻炼不均匀；化学塑解剂分散不均匀化学塑解剂分散不均匀可塑度过低塑炼时间短；塑炼时间短；上顶栓压力不够；上顶栓压力不够；塑炼温度过低；化学塑解剂未塑炼温度过低；化学塑解剂未加或量不足加或量不足可塑度过高塑炼时间过长；塑炼温度过高；塑炼时间过长；塑炼温度过高；化学塑解剂过多化学塑解剂过多可塑度不均匀装胶容量过大；装胶容量过大；塑炼时间短；塑炼时间短；化化学塑解剂分散不均匀；学塑解剂分散不均匀；压片机上冷却压片机上冷却捣合时间不足捣合时间不足生胶塑炼的意义