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文档简介
橡胶加工原理和工艺1.橡胶的分类橡胶分为天然橡胶和合成橡胶。一.天然橡胶
从橡胶树流出的胶乳是中性乳白色液色胶粒一般带负电,粒径平均在o.25一o.50微米之间。这种天然胶乳除直接用于胶乳工业,其它绝大部分经凝聚(加入醋酸)后,压片成天然生胶,以便于运输和加工。天然橡胶在结构上分为顺式和反式两种。以三叶橡胶为代表,在室温下具有弹性和柔软性,是名副其实的弹性橡胶,顺式—1,4结构橡胶的等同周期较大(8.16A),因而弹性较好。以马来胶为代表,在室温下呈硬固状态,在50℃方能软化成为类似橡胶的弹性体,是一种天然硬橡胶。反式—1,4结构橡胶的等同周期小(4.8A),两个取代基相距较近,分子结构较紧密而不易内旋转,以致弹性较差。天然橡胶无一定熔点,加热后慢慢地软化到140℃时融熔,至200℃左右开始分解;270℃则剧烈分解;常温下稍带塑性,温度降低则逐渐变硬,至0℃时,弹性大大地减小,—70℃时变成脆性物质。受冷陈的生胶加热到常温,可恢复原状。天然橡胶是非极性物底易溶于汽油、苯、二硫化碳及卤代烃等溶剂中,不溶于乙醇、丙酮、乙酸乙酯等极性溶剂。天然橡胶因结构中含有不饱和双键,所以容易进行加成、取代、氧化、交联等化学反应。天然橡胶的弹性卓越,弹性伸长率可达1000%;它还具有较高的机械强良且因其系结晶性橡胶,故自补强性能良好,天然橡胶的耐屈挠性、透气性、电性能都很好。这些性能都是合成橡胶所不及。因此,天然橡胶至今仍是最主要的一种橡胶。二.合成胶合成橡胶的种类很多,按其性能和用途可分为通用合成橡胶和特种合成橡胶。用以代替天然橡胶来制造轮胎及其它常用橡胶制品备称为通用合成橡胶;具有耐寒、耐热、耐臭氧、耐油等特殊性能,用来制造特定条件下使用的橡胶制品,称为特种合成橡胶。特种橡胶随着其综合性能的改进、成本的降低、以及逐步推广应用,也有可能作为通用合成橡胶来使用。例如丁基胶起初以气密性及耐老化性见长而被列为特种橡胶,但目前已推广使用到轮胎的内胎及其它许多制品方面所以亦属于通用橡胶。常用的通用合成橡胶备丁苯、顺丁、氯丁、丁基、聚异戊二烯、乙丙、丁腈等。特种橡胶则包括三元乙丙、氯璜化聚乙烯、氯化聚乙烯、聚氨基甲酸酯以及硅橡胶、氟橡胶、丙烯酸酯橡胶、氯醇胶、聚硫橡胶等。一般地讲,合成胶由于分子链组成和不饱和性,链的规整性和立体构型,分子量和分子量分布以及橡胶的极性等与天然胶不同,均具有某些特性,在一些性能上优于天然胶,但综合性能仍不及天然橡胶,所以技术上也将多种合成胶并用或将合成胶与天然胶并用以改善某些性能。2.配合剂一.硫化剂硫化剂是一类使橡胶由线型长链分子转变为网状大分子的物质,这种转变过程称为硫化。可作为硫化剂的物质有硫磺、一氯化硫、硒、碲及其氯化物、硝基化合物、重氮化合物、有机过氧化物以及某些金属(锌、铅、锡、镁)的氯化物等。但使用最普便的是硫磺.只有硅橡胶等饱和胶采用有机过氧化物为硫化剂,氯丁胶采用氧化锌为硫化剂。橡胶工业中一般都采用硫磺粉,它是将硫磺块粉碎筛选得到的,粒子较粗,纯度较低,粉末呈淡黄,无臭,比重1.96—2.07;焰点114—118℃,为斜方形结晶。硫黄的用量在软质胶料中为1—4份(即100重量份的生胶用硫黄1—4份,以下同)。半硬质胶料中用10份左右,在硬质胶料中用30一50份。为了获得高质量的硫化应,硫黄等物质在胶料中的均匀分布是非常必要的。因此硫黄在生胶中的溶解、扩散和结晶作用,对于正确制定混炼工艺十分必要。硫磺能溶于橡胶中。其溶解度因橡胶类型而不同,但都随温度增加而增大。在天然橡胶中,若配合硫黄4份,当温度超过68℃以上时,硫黄完全溶解成稳定的溶液;当胶料冷却到35—68℃之间时,则一部分硫黄处于亚稳定状态。当胶料表面粘上灰尘或手抚摸时,处于亚稳定状态的硫黄便在胶料表面呈细微结晶而析出,这种现象叫喷硫。喷硫现象破坏了硫黄在胶料中分散的均匀性,以致使硫化胶的质量降低同时也会降低胶料表面的粘着能力,给生产造成困难。混炼不均匀、混炼温度过高、配方中硫磺用量过多、以及停放时问过长等都是产生喷硫现象的原因。为了减少和避免喷硫现象,应尽可能采用低温短时间混炼,使硫黄在胶科中均匀分散。此外,在配方中加入再生胶、瓦斯炭黑、软化剂等都能增加硫黄溶解度,加入吸附硫磺的配合剂也可抑制胶料的喷硫现象。二.硫硫化促进进剂硫化促进进剂可促促进橡胶胶的硫化化作用,,降低硫硫化所需需温度,,缩短硫硫化时间间,并改改善硫化化胶的物物理机械械性能。。硫化促进进剂的种种类很多多。无机机类硫化化促进剂剂(如氧氧化铅,,氧化镁镁等)硫硫化效果果较差,,已被淘淘汰。目目前主要要使用有有机类硫硫化促进进剂,例例如:对硫化剂剂的基本本要求有有四点::(1)有有较高的的活性硫硫化化促进剂剂的活性性是指缩缩短橡胶胶达到正正硫化化所需时时间的能能力。(2)硫硫化平坦坦线长正正硫硫化之前前及其后后,硫化化胶性能能均不理理想。促促进剂的的类型对对正硫化化阶段的的长短很很有影响响,以硫硫化曲线线表示(称硫化化平坦线线)。显显然,硫硫化乎坦坦线较长长者为好好。(3)硫硫化的临临界温度度较高临临界界温度是是指硫化化促进剂剂对硫化化过程发发生促进进作用的的温度。。为了防防止胶科科早期硫硫化通常常要求促促进剂的的临界温温度不应应过低。。(4)对对橡胶老老化性能能及物理理机械性性能不产产生恶化化作用三.防防老剂橡胶的分分子结构构极易受受氧及臭臭氧的氧氧化作用用,光和和热都能能促进氧氧化作用用,使橡橡胶分子子链断裂裂,支化化或进一一步交联联,从而而使橡胶胶发粘变变硬,物物理机械械性能变变坏,以以至失去去使用价价值,这这种情况况叫做老老化。凡凡能抑制制橡胶老老化现象象的物质质就叫做做防老剂剂。防老剂一一般可分分为两类类,即物物理防老老剂和化化学防老老剂。物物理防老老剂主要要有石蜡蜡、微晶晶蜡等物物质。由由于在常常温下此此种物质质在橡胶胶中的溶溶解度较较少,因因而逐渐渐迁移到到橡胶制制品表面面,形成成一层薄薄膜,起起隔离臭臭氧、氧氧气与橡胶胶的接触触作用,,用量一一斑为1—3份份。化学防老老剂主要要有酚类类和胺类类。酚类类一股无无污染,,但防老老性能较较差,主主要用于于浅色和和透明制制品,而而胺类一一般部有有污染做做主要用用于黑色色和深色制品品。化学学防老剂剂的作用用是终止止橡胶的的自催化化性游离离基断链链反应。。橡胶在在氧、热热、光和和应力的的作用下下会产生生游离基基,并进进而与橡橡胶分子子反应,,使橡胶胶分子断断链。游游离基产产生的历历程:四.增增塑剂增塑剂按按作用机机理可分分为物理理增塑剂剂(也称称为软化化剂)和和化学增增塑剂(也叫塑塑解剂)。使用增塑塑剂的目目的有::使生较较软化,,增加可可塑性便便于加工工,减少少动力消消耗;能能润湿炭炭黑等粉粉状配合合剂,使使其易于于分散在在胶料中中,缩短短混炼时时间,提提高混炼炼效果,,增加制制品的柔柔软性和和耐寒性性;增进进胶料的的自粘性性和粘性性。物理增塑塑剂的作作用的原原理是使使橡胶溶溶胀。增增大橡胶胶分子之之间的距距离降低低分子间间的作用用力,从从而使胶胶料的塑塑性增加加。化学学增塑剂剂则是加加速橡胶胶分子在在混炼时时的断链链作用,,这类物物质还起起着游离离基接受受体的作作用,因因此在缺缺氧和低低温情况况下同样样能起作作用。常用的物物理增塑塑列包括括硬脂酸酸、油酸酸、松焦焦油、三三线油、、六线油油等。化化学增塑塑剂大多多是合硫硫化合物物,如噻噻唑类、、胍类促促进剂、、硫酚、、亚硝基基化合物物等均能能用作化化学增塑塑剂。增塑剂的的选择应应根据生生胶结构构来决定定,增塑塑剂分子子的极性性要与橡橡胶的极极性相对对应,才才能促进进两者相相溶;增增塑剂的的凝固点点应低于于橡胶的的玻璃化化温度,,且差值值愈大愈愈好。此此外还必必须考虑虑制品的的性能与与成本。。五.填填充剂填充剂按按用途可可分为两两大类;;即补强强填充剂剂和惰性性填充剂剂。补强填充充剂简称称补强剂剂,是能能够提高高硫化橡橡胶的强强力,撕撕裂强度度,定伸伸强度,,耐磨性性等物理理机械性性能的配配合剂。。最常用用的补强强剂是炭炭黑,其其次是白白炭黑、、碳酸镁镁、活性性碳酸钙钙,活性性陶土、、古马隆隆树脂、、松香树树脂、苯苯乙烯树树脂、酚酚醛树脂脂、木质质素等。。惰性填充充剂又称称增容剂剂,是对对橡胶补补强效果果不大,,仅仅是是为了增增加胶料料的容积积以节约约生脱从从而降低低成本或或改善工工艺性能能(特别别是压出出、压延延性能)的配合合剂。增增容剂只只好是比比重小的的、这时时重量经经而体积积大,虽虽常用的的增容剂剂有硫酸酸钙,滑滑石粉、、云母粉粉等。下面着重重讨论炭炭黑的补补强机理理及影响响补强效效果的因因素。炭黑的补补强作用用在于它它的表面面活性而而能与橡橡胶相结结合。物理吸附附作用::橡胶胶能够很很好地吸吸附在炭炭黑表面面,湿润润了炭黑黑。吸附附是一种种物理过过程,即即炭黑与与橡胶分分子之间间的吸引引力大于于橡胶分分子间的的内聚力力,称为为物理吸吸附。这这种结合合力比较较弱,还还不足以以说明主主要的补补强作用用。主要要的补强强作化学吸附附作用::由于炭炭黑的不不均匀比比有些活活性很大大的活化化点,具具有不配配对的电电子,能能与橡胶胶起化学学作用。。橡胶吸吸附在炭炭黑的表表面上而而有若干干个点与与炭黑表表面起化化学的结结作用,,这种作作用称为为化学吸吸附。化学吸附附的强度度比单纯纯的物理理吸附大大得多。。这种化化学吸附附的特点点是分子子链比较较容易在在炭黑表表面上滑滑动,但但不易和和炭黑脱脱离。这这样橡胶胶与炭黑黑就构成成了一种种能够滑滑动的强强固的键键,这种种能在表表面上滑滑动而强强固的化化学健,,产生了了二个补补强效应应:第一一个效应应是当橡橡胶受外外力作用用而变形形时,分分子链的的滑移及及大量的的物理吸吸附作用用能吸收收外力的的冲击,,对外力力引起的的摩擦或或滞后形形变起缓缓冲作用用,第二二个效应应是使应应力分布布均匀。。这两个个效应的的结果使使橡胶增增加强力力,抵抗抗破裂,,同时又又不会过过于损害害橡腔的的弹性(即分子子链的运运动)。。这是炭炭黑补强强作用的的基本原原理。影响炭黑黑补强效效果的因因素主要要炭黑的的种类、、用量、、粒径和和结构。。1.炭炭黑的种种类不同同其补强强效果就就不同,,且同一一种炭黑黑其用量量不同补补强效果果也不同同。2.炭炭黑的补补强效果果在很大大程度上上取决于于粒子的的粗细,,粒子愈愈细(即即比表面面积愈大大),活活性和补补强作用用也愈大大。一般般粒径小小于0.11微微米的,,具有显显著的补补强效果果。粒径径在0..1—1.5微微米者则则略有补补强作用用,粒径径过大者者只能单单纯地起起填充作作用。3.配方设计计的基本概念念现在配方和初初期配方不同同,初期的配配方着重考虑虑硫化系统,,现在趋向兼兼顾操作方便便,提高性能能及降低成本本等方面。就就配合组分类类别来看,可可概括为五个个系统:凡是用于工业业大规模生产产的配方,上上述各方面都都霜兼顾,因因而配方具有有多组成特点点。一个具有有实用意义的的常用配方,,其配合组分分数如下:配方种类有三三类,即基础础配方、性能能配方和生产产配方。基础配方是专专供研究或鉴鉴定新胶种,,新配合剂用用的,其配合合组分的比例例一般采用传传统的使用量量,以便对比比,并要求尽尽可能简单。。通用的基础础配方其组分分和用量如下下;配方设计的原原则:在配方设计之之前,首先必必须了解制品品的使用条件件,并考虑制制品的质量,,使用寿命及及物理机械性性能。第二必必须了解对使使用的生胶和和配合剂的性性质以及各种种配合利的相相互间的关系系,尤其是使使用新型原材材料时,对其其质量,等级级情况要有分分折和实验的的结果。第三原原材料的使使用必须立足足于国内,因因地制宜。最后,在制制定配方时,,还必须考虑虑到设备的特特点和制造工工艺上的方便,尽量量降低成本,,降低原材料料消耗。4.胶料的的加工一.胶料料的加工性能能生胶或胶料的的流动性质是是整个橡胶加加工过程中最最重要的基本本性质。橡胶胶的塑炼、混混炼、压延、、压出、铸模模等操作都是是通过胶料的的流动来实现现的。所以,,讨论橡胶的的流动性质具具有十分重要要的意义。目前认为,影影响生胶加工工性能的流动动性质的因素素主要是粘度度、弹性记忆忆和断裂过程程的力学特性性(以下简称称断裂特性)。而影响这这些性质的链链结构参数主主要是平均分分子量,分子子量分布和长长支链支化(以下简称支支化).(1)粘度度剪切速率对胶胶料粘度的影影响剪切速率0,,粘粘度最大。剪切速率较大大,粘粘度较小。。胶料的松弛时时间2.粘度的的时温等效原原理。3.分子量量及分子量分分布的影响。4.支化对对其粘度的影影响。(2)弹性性记忆生胶粘弹性在在橡胶加工中中的表现,是是所谓弹性记记亿,即橡胶胶在流动中除除发生不可恢恢复的形变外外,还存在着着可恢复的弹弹性形变。例例如在给定剪剪切速率下流流动忽然停止止,可以观察察到回缩,即即弹性恢复。。生胶在压出出机头口模时时,入口瑞和和出口端表现现明显的入口口效应和离模模膨胀等。弹性记忆效应应的大小取决决于流动时可可恢复形变量量和松弛时间间的大小,如如果松弛时间间短并很快地地恢复,到观观察效应的时时候已不复存存在,好象发发生过形变已已经忘掉了,,如果松弛时时间长,到观观察效应的时时候留存可恢恢复形变还很很大,就可能能观察到达部部分形变的恢恢复。所以生胶的弹弹性模量和生生胶最大松弛弛时间是影响响弹性记忆效效应的因素。。生胶的分子量量、分子量分分布、长支链链支化对弹性性模量的影响响目前还不大大清楚;但是是分子量大,,高分子量级级分多和长支支链多,则育育定都会使最最大松弛时间间增长,也就就是说,都会会使弹性记忆忆效应显著。。橡胶的种类,,胶料中的含含胶率、炭黑黑、软化别的的含量以及温温度和剪切速速率部影响弹弹性记忆效应应,以下分别别加以讨论..天然胶由于其其分子间作用用力较小,松松弛时间短,,因而其膨胀胀率小于丁苯苯胶、氯丁胶胶和丁腈胶。。胶料中含胶率率高,弹性及及压出膨胀串串较大,半成成品表面粗糙糙。胶料中加入炭炭黑使得膨胀胀率降低,其其原因除含胶胶率降低外,,还因为炭黑黑的大量空隙隙能吸进橡胶胶,从而使流流动过程中,,可能引起蝉蝉性形变的““自由橡胶””减少。加入软化剂也也可降低橡胶胶膨胀率,这这是因为软化化剂降低了大大分子之间的的作用力,使使松弛时间缩缩短。温度高可导致致分子间距离离增大,分子子间作用力降降低,松弛时时间缩小,因因而膨胀率减减少。压出速度提高高,使剪切速速率增;作用用时间短、如如作用时间比比松弛肘间短短,则会产生生压出膨胀。。所以压出速速度高,膨胀胀率就大;反反之,如压出出速度低,作作用时间长于于松弛时间,,则压出膨胀胀率较少,胶胶片光滑,所所以调整压出出机的压出速速度是获得良良好半成品的的一个手段。。在高分子物中中,橡胶压出出胶的弹性记记忆特别明显显,因而为控控制橡胶制品品的质量,要要合理进行压压出机口型设设计,配方设设计以及加工工条件的制订订。(3)胶胶料的断裂特特性影响生胶断裂裂特性的因素素有分子量,,分子量分布布,支化度等等。分子量分布宽宽的加工性能能较好;分子量大,支支化程度高向向上移(高温温乳聚丁苯由由于凝胶的生生成其分子量量和文化度都都较低温乳聚聚丁苯高)。。因此为了使生生胶有好的加加工性能,必必须控制生胶胶的分子量,,分子量分布布和支化度。。二塑炼1.塑炼的的目的:橡胶受外力作作用产生变形形,当外力消消除后橡胶仍仍能保持其形形变的能力称称为可塑性。。增加橡胶可可塑性的工艺艺过程称为塑塑炼。使橡胶胶具有必要的的可塑性的工工艺过程称为为塑炼,因为为橡胶有恰当当的可塑性才才能在混炼时时与各种配合合剂均匀混合合;在压延加加工时易于渗渗入纺织物中中;在压型、、注压时具有有较好的流动动性。此外,,塑炼还能使使橡胶的性质质均匀,便于于控制生产过过程。但是,,过渡塑炼会会降低硫化胶胶的强度、弹弹性、耐磨等等性能.因此此塑炼操作需需严加控制。。2.塑炼机机理橡胶经塑炼以以增加其可塑塑性,其实质质乃是使橡胶胶分子链断裂裂,降低大分分子长度。断断裂作用既可可发生于大分分子主链,又又可发生于侧侧链。由于橡橡胶在塑炼时时,遭受到氧氧、电、热,,机械力和增增塑剂等因素素的作用,所所以塑炼机理理与这些因素素密切相关,,其中起重要要作用的则是是氧和机械力力,而且两者者相辅相成。。通常可将塑炼炼区分为低温温塑炼和高温温塑炼,前者者以机械降解解作用为主,,氧起到稳定定游离基的作作用,后者以以自动氧化降降解作用为主主,机械作用用可强化橡胶胶与氧的接触触。低温塑炼机理理:高温塑炼机理理塑炼的影响因因素:(1).塑炼炼对分子量的的影响:当剪应力作用用于橡胶时,,其分子将沿沿着流动方向向伸展,其中中央部分受力力最大,伸展展也最大,同同时链段的两两端却仍多少少保持一定的的卷曲状。当当剪应力达到到一定值时,,大分子中央央部分的链便便首先断裂。。同时分子量量愈大,分子子链中央部位位历受剪应力力也愈大。剪剪应力一般随随着分子量的平方方而增加。因因此,分子链链愈长愈容易易切断。顺丁胶等之所所以难以机械械断链,重要要原因之一就就是因为生胶胶中缺乏较高高的分子量级级分。当加入入高分子量级级分后,低温温塑炼时就能能获得显著的的效果。(2).塑塑炼对分子量量分布的影响响在塑炼过程中中,生胶的最最大分子量级级分将最先受受断链作用而而消失,低分分子量部分可可以不变,而而中等分于量量级分得以增增加。因此,,生胶的初始始分子量分布布将随之发生生显著的变化化,对初始分分子量分布较较宽的生胶来来讲,分子量量分布随塑炼炼过程,将变变窄。随着塑炼时间间的增加,生生胶分子量分分布变窄,这这是总的趋势势,但是有时时(如天然胶胶)也会出现现第二个波峰峰。产生这一一现象的主要要原因是生胶胶分子链断裂裂后,由于供供氧不足等缘缘故,断裂分分子又相互结结合,构成较较大的分子。。不过,与前前者相比,这这种现象仍是是次要的。机械断链作用用在塑炼的最最初时期表现现得最为剧烈烈,分子量下下降得最快,,以后渐趋乎乎缓,并进而而达到极限,,即分子量不不再随塑炼而而变化,此时时的分子量即即称为极限分分子量。每一种橡胶都都有特定的极极限分子量。。经低温塑炼炼后,天然胶胶分子量可小小至7—10万。分子量量小于7万的的则不再受炼炼胶机上机械械力破坏(这这时,生腔太太粘、太软,,其硫化胶性性能极低,所所以称为过炼炼)。顺丁胶胶缺乏天然胶胶的结晶性,,分子量在4万以下即不不受机械力破破坏。丁苯胶胶和丁腈胶虽虽然由丁二烯烯合成,但由由于分子内聚聚力比顺丁胶胶大,玻璃化化温度较高,,所以分于量量降低程度介介于顺丁胶和和天然胶之间间。但是总的的来说,这些些合成胶塑炼炼后平均分子子量都比天然然应为高,所所以,都不容容易产生过炼炼。(3).氧氧气的影响在高温塑炼时时并不发生分分子量分布过过窄的情况,,因为氧化对对分子量最大大和最小部分分都起同样作作用。在高温温塑炼中机械械力作用与低低温塑炼中的的断链作用不不同,主要是是不断翻动生生胶,以增加加橡胶与氧的的接触,促进进橡胶分子自自动氧化断裂裂。从上述塑炼原原理中,已可可明显地看到到,氧是塑炼炼中不可缺少少的因索,缺缺氧时.就无无法获得领期期的塑炼效果果。氧在塑炼炼中与橡胶分分子起到加成成作用的事实实,可由生胶胶经塑炼后不不饱和度下降降及质量增加加等事实证明明。试验还表表明,生胶结结合0.03%的氧,可可使分子量减减少50%。。生胶塑炼过过程的静电电现象相会会促进氧对对橡胶分子子的氧化断断链作用。。静电是由由于辊简表表面与橡胶胶不断摩擦擦而产生的的,电位差差以及电火火花促使塑塑炼胶附近近空气中的的氧话化(可能生成成原子态氧氧和臭氧)。(4).温温度的影响响:塑炼时,设设备与橡胶胶之间的摩摩擦显然使使得胶温升升高。热对对塑炼效果果极为重要要,而且在在不同温度度范围内的的影响也不不同。由于低温塑塑炼时,主主要依靠机机械力使分分子链断裂裂,所以在在低温区域域内(天然然胶低于110℃)随温度升升高,生胶胶粘度下降降,塑炼时时受到的作作用力较小小,以致塑塑炼效果反反而下降。。相反,高温温塑炼时,,主要是氧氧化分解反反应起主导导作用,因因而塑炼效效果在高温温区(天然然胶高于110℃)将随温度度的升高而而增大,所所以温度对对塑炼起着着促进作用用。于是温温度对塑炼炼效果的影影响曲线,,呈现“U”形(见见图),中中间范围效效果偏低。。各种橡胶由由于特性不不同,对应应于最低塑塑炼效果的的温度范围围也不一样样,但温度度对塑炼效效果影响的的曲线形状状是相似的的。(5).化化学增塑塑剂的影响响不论低温塑塑炼还是高高温塑炼,,使用化学学增塑剂皆皆能提高塑塑炼效果。。接受剂型型增塑剂,,如苯醌和和偶氮苯等等,它们在在低温塑炼炼时起游离离基接受剂剂作用,能能使断裂的的橡胶分子子游离基稳稳定,进而而生成较短短的分子,,引发剂型型增塑剂,,如过氧化化二苯甲酰酰和偶氮二二异丁腈等等,它们在在高温下分分解成极不不稳定的游游离基,再再引发橡胶胶分子生成成大分子游游离基,并并进而氧化化断裂。此此外,如硫硫醇类及二二邻苯甲酰酰胺基苯基基二硫化物物类物质,,它们既能能使橡胶分分子游离基基稳定,又又能在高温温下引发橡橡胶形成游游离基,加加速自动氧氧化断裂,,所以,这这类化学增增塑剂称为为混合型增增塑剂,或或链转移型型增塑剂..3.塑炼炼工艺生胶在塑炼炼前通常需需进行烘胶胶、切胶、、选胶和破破胶等处理理。供胶是是为了使生生胶硬度降降低以便切切胶,同时时还能解除除结晶,烘烘胶要求温温度不高,,但时间较较长,故需需注意不致致影响橡胶胶的物理机机械性能;;例如天然然胶烘胶温温度一般为为50一60℃,时时间则需长长达数十小小时,生胶胶自烘房中中取出后即即初成10一20公公斤左右的的大块,人人工选除其其杂质后再再用破胶机机破胶以便便塑炼。1.开炼机机塑炼开放式炼胶胶机塑炼是是使用最早早的塑炼方方法,其优优点是塑炼炼胶料质量量好,收缩缩小但生产产效率低,,劳动强度度大。此法法适宜于胶胶料变化多多和耗胶量量少的工厂厂。开炼机塑炼炼属于低温温塑炼。因因此,降低低橡胶温度度以增大作作用力是开开炼机塑炼炼的关键。。与温度和和机械作用用力有关的的设备特性性和工艺条条件都是影影响塑炼效效果的重要要因素。2.密炼机机塑炼密炼机塑炼炼的生产能能力大、劳劳动强度较较低、电力力消耗少;;但由于是是密闭系统统,所以清清理较难,,故仅适用用于胶种变变化少的场场合。密炼机的结结构较复杂杂,生胶在在密炼室内内一方面在在转子与腔腔壁之间受受剪应力和和摩擦力作作用,另一一方还受到到上顶栓的的外压。密密炼时生热热量极大,,物料来不不及冷却,,所以属高高温塑炼,,温度通常常高于120℃,甚甚至处于160一180℃之之间。依据据前述之高高温塑炼机机理,生胶胶在密炼机机中主要是是借助于高高温下的强强烈氧化断断链来提高高橡胶的可可塑性;因因此,温度度是关键。。3.螺杆机机塑炼螺杆塑练的的特点是在在高温下进进行连续塑塑炼。在螺螺杆塑炼机机中生胶一一方面受到到强烈的搅搅拌作用,,另一方面面由于生胶胶受螺杆与与机筒内壁壁的摩擦产产生大量的的热,加速速了氧化降降解。用螺杆机塑塑炼时,温温度条件很很重要,实实践表明,,机筒温度度以95——110℃℃为宣,机机头温度以以80一90℃为宜宜。因为机机筒高于210℃,,生胶的可可塑性也不不会再有大大的变化。。机简温度度超过120℃则排排胶温度太太高而使胶胶片发粘、、粘辊,不不易补充加加工。机筒筒温度低于于90℃时时,设备负负荷增大,,塑练胶会会出现夹生生现象。用螺杆机塑塑炼的生产产效率比密密练机塑炼炼高,并能能连续生产产,这是它它的优点。。但在操作作运行中产产生大量的的热,对生生胶物理机机械性能的的破坏性较较大是其缺缺点。如果果对塑练温温度加以合合理控制,,可以将这这种破坏限限制在最低低程度上。。四、各种橡橡胶的塑炼炼特性在低温塑炼炼队员好满满足下列主主要条件::(1)橡橡胶分子主主链中有结结合能铰低低的弱键存存在;(2)橡胶所所受剪应力力较大;(3)被切切断的橡胶胶大分子游游离基不易易发生再结结合或与其其它橡胶分分子反应;;(4)尽尽可能使橡橡胶大分子子在断链氧氧化反应中中生存的过过氧化物对对橡胶分子子产生破坏坏作用,而而不成为交交联反应的的引发剂。。但是是,,大大多多数数二二烯烯类类合合成成橡橡胶胶,,都都不不具具备备上上述述条条件件。。首首先先,,在在天天然然胶胶聚聚异异戊戊二二烯烯链链中中存存在在的的甲甲基基共共颇颇效效应应在在聚聚丁丁二二烯烯橡橡胶胶和和丁丁苯苯胺胺中中是是不不存存在在的的。。机机械械塑塑炼炼时时,,二二烯烯类类橡橡胶胶分分子子链链的的断断裂裂就就不不如如天天然然胶胶容容易易。。第第二二,,合合成成胶胶初初始始粘粘度度一一般般较较低低分分子子链链短短。。在在塑塑炼炼时时,,分分子子间间易易滑滑动动,,剪剪切切作作用用减减少少。。同同时时合合成成胶胶在在辊辊压压伸伸长长时时的的结结晶晶也也不不如如天天然然胶胶那那样样显显著著。。因因此此在在相相同同条条件件所所受受机机械械剪剪切切力力显显然然比比天天然然胶胶低低。。第第三三..在在机机械械力力作作用用下下生生成成的的了了二二烯烯类类橡橡胶胶分分子子游游离离基基稳稳定定性性比比聚聚异异戊戊二二烯烯低低在在缺缺氧氧条条件件,,会会再再结结合合成成长长链链型型分分子子或或产产生生支支化化和和凝凝胶胶。。在在有有氧氧存存在在的的条条件件T,,能能产产生生氧氧化化作作用用,,并并同同时时发发生生分分解解和和支支化化等等反反应应。。分分解解导导致致分分子子量量降降低低,,支支化化导导致致凝凝胶胶的的生生成成。。三混炼炼1.混混炼炼的目的的为了提高高橡胶产产品使用用性能,,改进橡橡胶工艺艺性能和和降低成成本,必必须在生生胶中加加入各种种配合剂剂。混炼炼就是通通过机械械作用使使生胶与与各种配配合剂均均匀混合合的过程程。混炼是橡橡胶加工工过程中中最易影影响质量量的工序序之一。。混炼不不良,胶胶料会出出现配合合剂分散散不均,,胶料可可塑度过过低或过过高、燋燋烧、喷喷霜等现现象,使使后续工工序难以以正常进进行,并并导致成成品性能能下降。。2混混炼理理论由于生胶胶粘度很很高,为为使各种种配合剂剂均匀混混入和分分散,必必须借助助炼胶机机的强烈烈机械作作用进行行混炼。。各种配合合剂,由由于其表表面性质质的不同同,它们们对橡胶胶的活
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