配合与塑混炼操作技术 课件 单元三 生胶塑炼

弹性与塑性《配合与塑混炼操作技术》F不同材料对拉伸的响应FFFFF刚性体

塑性体

弹性体一、材料三种力学特性一、材料三种力学特性一、材料三种力学特性一、材料三种力学特性a.弹性：材料受力时发生相应的变形，除去外力后能恢复原形的力学特性。b.塑性：材料受力时发生相应的变形，除去外力后不能恢复原形，仍保持变形后形状的力学特性。c.刚性：材料受力时不发生变形的力学特性。完全弹性、塑性、刚性的材料是不存在二、弹性与塑性区别相同之处：在力作用发生对应的变形b.不同之处：除去力后表现，是不是回复或者能不能保持变形后的形状

能回复是弹性，从而提供了良好的柔软、缓冲、减震性，但不能改变形状。

不能回复保持受力后形状是塑性，提供材料的可加工性。三、弹性表征①冲击弹性1）从力学上讲弹性高容易变形（用力小，变形快大）（模量小）容易恢复（速度快，程度高）2）从能量上吸收能量与放出能量相近或相同3）表征②伸长率③弹性模量④永久变形（拉伸、压缩）四、普弹性高弹性弹性按大小分为普弹性（低弹性）、高弹性。高弹性：是在弱应力下形变显著弹性模量小，应力松弛后能迅速恢复到接近原有状态和尺寸能力。普弹性是通过分子中键角、键长变化实现（能弹性）高弹性是通过大分子的构象变化实现（熵弹性）1.变形大小2.模量大小3.热效应弹性与高弹性区别：五、热塑性热塑性：thermoplasticity加热时能发生流动变形

，具有可塑性，能对其进行加工成型，冷却后可以保持一定形状，并在一定温度范围内，能反复加热软化和冷却硬化的性能性质。大多数线型聚合物均表现出热塑性，很容易进行挤出、注射或吹塑等成型加工。五、热塑性热固性

thermosetting

第一次加热时可以软化流动，可成型加工，加热到一定温度，产生化学反应一交联固化而变硬，再次加热时，已不能再变软流动的性质。这种变化是不可逆的，其产物也不在溶剂中溶解。六、弹性体与橡胶弹性体是具有弹性的材料具有弹性材料不一定是弹性体六、弹性体与橡胶弹性体是具有弹性的材料具有弹性材料不一定是弹性体弹性体只是在弱应力下形变显著，应力松弛后能迅速恢复到接近原有状态和尺寸的高分子材料。具有高弹性的高分子材料。六、弹性体与橡胶根据弹性体是否可塑化可以分为热固性弹性体、热塑性弹性体二大类

。热固性弹性体，这也就是传统意义的橡胶（Rubber），热塑性弹性体（Thermoplasticelastomer），缩写为TPE。弹性体热固性弹性体传统橡胶热塑性弹性体狭义弹性体六、弹性体与橡胶橡胶（广义）第一代橡胶天然橡胶第二代橡胶合成橡胶第三代橡胶热塑性弹性体传统橡胶（热固性弹性体）弹性体六、弹性体与橡胶弹性体热塑性弹性体***弹性体热固性弹性体传统橡胶***橡胶七、橡胶的高弹性高弹性赋于产品：柔软、缓冲、减震优点缺点高弹性失去可成型另外我们还要向胶料中添加配合性，还希望胶料有一定流动性、粘性等从而便于产品加工，这些都要求橡胶在加工过程中具有良好的塑性。七、橡胶的高弹性生胶的塑炼降低弹性、增大塑性的方法之一思考题弹性、塑性概念弹性与塑性有什么相同点和不同点？谢谢观看《配合与塑混炼操作技术》《配合与塑混炼操作技术》生胶塑炼——什么是塑炼？◆塑：塑性。◆炼：炼胶、炼胶作业，在炼胶机完成的作业过程。◆简要：提高橡胶塑性的炼胶。◆详细：将橡胶经过机械加工、热处理或加入某些化学助剂，使其由强韧的弹性状态转变为柔软而便于加工的塑性状态的工艺过程称之为塑炼。◆塑炼胶：经塑炼而得到的具有一定可塑性的橡胶称之为塑炼胶。一、塑炼定义塑炼定义解析（方法+状态或性能变化）1）方法手段：机械加工、热处理或加入某些化学助剂-物理、化学作用。2）状态转变：强韧的弹性状态转变为柔软而便于加工的塑性状态。

弹性→塑性一、塑炼定义开放式炼胶机密闭式炼胶机螺杆挤出机橡胶与配合剂易混合胶料与骨架材料易贴合胶片尺寸稳定胶浆制备可行硫化充模性好，花纹清晰塑性流动性粘合性二、塑炼目的橡胶的加工工艺过程：塑炼混炼压延压出成型硫化塑性流动性粘合性使生胶的可塑性增大，以利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；提高胶料在溶剂中的溶解性，便于制造胶浆，并降低胶浆粘度使之易于渗入纤维孔眼，增加附着力；改善胶料的充模性，使模型制品的花纹饱满清晰。二、塑炼目的有利：塑性、流动性、粘合性提高，胶料工艺性能改善。不利：橡胶分子量降低，弹性下降、强度下降。弹性下降影响橡胶的特

色发挥，强度下降影响产品的性能。硫化分子量提高三、塑炼的影响硫化是橡胶加工工艺的最后一道工序,硫化的实质是橡胶分子链的交联。通过硫化工艺，橡胶的分子量提高，补充塑炼工艺中弹性和强度的损失。《配合与塑混炼操作技术》谢谢观看《配合与塑混炼操作技术》塑性如何表示胶料塑性常用可塑度和门尼粘度表示，可塑度常用的是威氏可塑度。1、威氏可塑度：

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性。一、塑性大小的表示方法圆柱形试样：试样sample10.00±0.25mmΦ16±0.5mm

测定室温原高h0，在70土1℃温度下，先预热3min，然后在此温度下，于两平行板间加5kg负荷，压缩3min后测定高度h1，除去负荷，置于室温下恢复3min，测定恢复后的高度h2。一、塑性大小的表示方法可塑度：

h0h1h2试样sample70oC氛围5kg3min3min3min测原高h0测恢复高h2室温恢复恒温加压恒温预热测压缩高h1h1h0h2测试试样试样未恢复高试样高＋压缩高可塑度P（Plasticity）一、塑性大小的表示方法h0试样原高，mmh1试样压缩3min后的高度，mmh2去掉负荷恢复3min后的试样的高度，mm

如果材料是完全弹性、完全塑性、完全刚性的，它们的三个高度大小应该如何排列？可塑度的大小是多少？橡胶材料的三个高度大小如何排列？完全弹性：h2

=h0

、h1=0、p=0（绝对弹性体）完全塑性：h2

=h1=0、p=1（绝对流动体）完全刚性：h2

=h1=h0、p=0三个高度大小排列：h1

＜h2＜h0一般值：由于橡胶是粘弹性物质，故应用此式计算出的可塑度应在0～1之间，数值越大表示可塑性越大。一、塑性大小的表示方法2、门尼粘度法：根据试样在一定温度、时间和压力下，在活动面(转子)和固定面(上、下模腔)之间变形时所受到的扭力来确定橡胶的可塑性的。测量结果以门尼粘度来表示。一、塑性大小的表示方法上模（Upper

Die）安装试样合模下模（Lower

Die）

门尼粘度通常以ML1+4100℃表示，其中M表示门尼，L1+4100℃表示用大转子(直径为38.1mm)在100℃下预热1min，转动4min时所测得的扭力值(一般用百分表指示)。

门尼粘度法测定值范围为0～200，数值越大表示粘度越大，即可塑性越小。2、门尼粘度法：一、塑性大小的表示方法

上模（Upper

Die）下模（Lower

Die）1min转动预热2min3min4min0minMVMaxMV5min门尼粘度停止1、保证工艺，尽可能不塑炼或少塑炼；2、供涂胶、浸胶、刮胶、擦胶和制造海绵等用的胶料要求有较高的可塑性；3、对要求物理机械性能高、半成品挺性好及模压用胶料，可塑性宜低。要求：二、塑性大小的确定

>胶鞋大底用塑炼胶>

轮胎胎面胶用塑炼胶1、轮胎胎面胶用塑炼胶3、海绵胶料用塑炼胶4、三角带线绳浸胶用塑炼胶2、胶鞋大底用塑炼胶二、塑性大小的确定

海绵胶料用塑炼胶三角带线绳浸胶用塑炼胶可塑度的大小排布

常用胶料的塑炼胶可塑度范围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0.22～0.24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0.50～0.60内胎用塑炼胶0.42左右胶管内层胶用塑炼胶0.25～0.30胶管外层胶用塑炼胶0.30～0.35三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0.35～0.41薄膜压延胶料用塑炼胶膜厚0.1mm以上膜厚0.1mm以下

0.35～0.450.47～0.56胶鞋大底胶（模压）用塑炼胶0.38～0.44胶布胶桨用塑炼胶含胶率45％以上0.52～0.56传动带布层擦胶用塑炼胶0.49～0.55胶布胶桨用塑炼胶含胶率45％以下

0.56～0.60《配合与塑混炼操作技术》谢谢观看《配合与塑混炼操作技术》塑炼原理薄通可塑度（威氏）门尼粘度（ML1+4100℃）粘均分子量（×106）时间/min次数000.08883.091.605150.10481.251.4322110.14576.601.1103160.33769.400.8906310.40758.000.6289480.51842.300.43815900.64629.300.298241340.70421.900.248362000.72416.500.212天然橡胶薄通塑炼时可塑度、粘度及分子量的变化高弹性来源：高分子量

高弹性是橡胶最宝贵的性能，却给加工工艺带来极大的困难，这是因为在加工过程中施加的机械功会无效地消耗在橡胶的可逆变形上。

生胶塑炼是使生胶由弹性状态转变成可塑性状态的工艺过程，生胶可塑性提高的本质就是橡胶的长链分子断裂，变成分子量较小的、链长较短的分子结构。一、塑炼的原理

1、机械力的作用2、氧的作用3、温度的作用4、化学塑解剂的作用5、静电的作用一、塑炼的原理

影响橡胶塑炼的因素1、机械力的作用●橡胶大分子链长径比大，自由状态下呈无规卷曲状态。一、塑炼的原理

●如果应力集中正好处在键能较低的弱键部位并超过其键能时，便会造成大分子链的断裂，周围空气中的氧稳定由机械力扯断所产生的橡胶自由基。机械力作用越大，大分子链被破坏的机会就越多，机械塑炼效果就越大。无规卷曲状态●当大分子链受到剪切作用时，分子链会沿着流动方向伸展，中央部位受力最大，伸展程度也最大，分子链的两端仍保持一定的卷曲状态。一、塑炼的原理

应力集中，机械力大于化学键键能分子链延展●当外力作用达到一定程度时，大分子链中央部位首先断裂。分子链越长，中央部位受力也越大，分子链也容易断裂。1、机械力的作用扯断：R-R→R·+R·

氧封端：R·+O→R分子量变化规律：

分子量大的含量缩小，中间处含量增加，低分子量变化小。平均分子量下降少，分子量分布变窄。机械力作用下的塑炼的特点：

橡胶分子链有选择性，分子量高的橡胶分子链优先断链；天然橡胶分子量分布与塑炼时间的关系A-塑炼时间10min

B-塑炼时间50min一、塑炼的原理

橡胶在机械力作用下，最初的机械断链作用表现最为剧烈，分子量下降最快，随后渐渐缓慢，到一定时间后不再变化。1、机械力的作用⑴炼胶机的基本参数：例如开炼机的辊距。⑵温度：温度越低，橡胶受力越大。⑶分子结构：天然橡胶双键上含有α-H，双键的键能下降，容易在此断链。影响因素机械塑炼特性橡胶分子链断链以机械力断链为主要因素的塑炼⑴质量好：质量好的指标是物理机械性能（弹性、强度），优先选择大分子断链。(2)效率低：机械塑炼靠机械力的的剪切作用，属于物理作用，效率低于化学作用。一、塑炼的原理

1、机械力的作用天然橡胶开炼机塑炼在N2、O2两种介质中门尼粘度的变化一、塑炼的原理

2、氧的作用

结果表明，在氧气中进行塑炼时，橡胶的可塑性增加得很快，而在相同温度下于氮气中长时间塑炼时，橡胶的可塑性几乎没有变化的。塑炼时间

min丙酮抽出物

％塑炼时间

min丙酮抽出物

％202.191502.47402.332002.53602.363004.611002.38

橡胶丙酮抽出物含量和塑炼时间的关系天然橡胶在塑炼过程中质量的变化一、塑炼的原理

2、氧的作用

在机械塑炼中，随着塑炼时间的延长，塑炼胶的质量和丙酮抽出物含量增加，丙酮抽出物主要是含氧化合物，这充分说明，在机械塑炼过程中氧确实参加了橡胶的化学反应过程。氧的作用特点：无选择性，所有的分子都有相同断链机率。分子量变化规律：所有分子都相同缩小，平均分子量下降，分子量分布不变。一、塑炼的原理

2、氧的作用氧在橡胶塑炼中所起的作用：一是稳定由机械力扯断所产生的橡胶自由基；二是直接使橡胶分子链产生氧化断链。影响因素温度：高温下，温度越高，氧化作用越大，塑炼效果越大。氧的浓度：浓度越大，吸氧越多，塑炼效果越大。氧化塑炼特性以氧化断链为主要因素的塑炼(1)质量不好：弹性、强度都下降(2)生产效率高：所有分子都相同缩小，平均分子量下降，分子量分布不变。一、塑炼的原理

2、氧的作用一、塑炼的原理

3、温度的作用天然橡胶在50～150℃范围内塑炼30min后，得到一条近于“U”型的曲线低温塑炼高温塑炼在低温塑炼阶段:一、塑炼的原理

3、温度的作用低温时，由于橡胶较硬，主要是靠机械破坏作用引起橡胶分子链的降解而获得塑炼效果。随着塑炼温度的不断升高，橡胶由硬变为柔软，分子链在机械力作用下容易产生滑动而难以被扯断，因而塑炼效果不断下降，在110℃附近达到最低值。

在高温塑炼阶段:一、塑炼的原理

3、温度的作用

主要是由氧的氧化裂解作用使橡胶分子链降解。

高温塑炼时，氧化对分子量最大至分子最小部分的作用是相同的，所以高温塑炼在平均分子量变小的同时，并不发生分子量分布变窄的情况，塑炼后，分子量很低的级分可能较多。

高温塑炼时，机械的作用主要是翻动和搅拌生胶，以增加生胶和氧接触的机会，从而加快橡胶的氧化裂解过程。五区论：①超低温区：橡胶硬度大，炼胶机功率消耗大，损伤设备②低温区：塑炼以机械断链为主，适合开炼机塑炼③中温区：塑炼效果最低④高温区：塑炼以氧化断链为主，适合密炼机和螺杆挤出机塑炼。⑤超高温区：温度高，化学反应的速度太快，工艺参数变化快，时间敏感度高，工艺难以控制一、塑炼的原理

3、温度的作用增强生胶塑炼效果，缩短塑炼时间，从而提高塑炼效率。一、塑炼的原理

4、化学塑解剂作用一是增塑剂本身受热、氧的作用分解生成自由基，而导致橡胶分子发生氧化降解；另一种是封闭塑炼时橡胶分子链断链的端基，使其失去活性，阻止其重新结聚。化学塑解剂实质上可看作是一种氧化催化剂，其生成自由基能力越大，塑解能力也越大。

增塑作用生胶受到炼胶机的剧烈摩擦而产生静电，促使生胶表面的氧激发活化，生成原子态氧和臭氧，从而提高氧对橡胶分子链的断链作用。一、塑炼的原理

5、静电作用《配合与塑混炼操作技术》谢谢观看塑炼工艺流程《配合与塑混炼操作技术》复习塑炼概念、目的及基本原理橡胶塑性大小常用可塑度、门尼粘度来表示，塑性越大，可塑度越大，门尼粘度越小。塑性大小的表示方法塑炼就是提高胶料塑性的炼胶工艺，其本质就是使橡胶分子断链分子量下降，可以用机械力拉断、氧化断链等物理化学方法。塑炼主要是改善胶料工艺性能如可塑性、流动性、粘性等，从而便于混炼、压延、挤出、成型、硫化。塑炼工艺塑炼工艺流程塑炼方法塑炼工艺条件塑炼工艺规程一、塑炼的工艺流程图工艺流程图是用图表符号形式，表达产品或半成品加工工艺过程中的部分或全部阶段所完成的工序。生胶烘胶、切胶称量塑炼冷却、停放塑炼胶快检二、塑炼的后工序（1）目的

防氧化防粘（多数用隔离剂）1、冷却（2）要求80℃以下二、塑炼的后工序（3）方法

②自然冷却①强制冷却-水冷却（水浸、喷淋、混合）-风冷却-综合式（水冷、风冷、自然冷组合）-不可用硫化速度快的胶料二、塑炼的后工序2、停放（1）目的

恢复松驰，提高性能（2）条件

常温×2～72h（3）要求干燥室内（防晒、防水、防尘）通风温度（不高于40℃）二、塑炼的后工序3、快检目的：快速检查塑炼胶是否符合要求。指标：可塑度、门尼粘度考查项目：

胶料测量值与标准值差别，在不在标准范围之内，是否合格（检查塑炼时间）。（一般门尼粘度±2，可塑度±0.03）

胶料测量值与测量值差别，在不在标准范围之内，是否均匀（塑性均匀性）。（一般门尼粘度2，可塑度0.03）小结塑炼工艺流程冷却和停放目的、要求谢谢观看《配合与塑混炼操作技术》塑炼方法（1）《配合与塑混炼操作技术》1、按塑炼设备分螺杆机塑炼法密炼机塑炼法开炼机塑炼法分类塑炼方法分类3、按是否加塑解剂（1）普通塑炼法（不加塑解剂）（2）塑解剂塑炼法2、按塑炼次数（1）一段塑炼法（2）多段塑炼法分类塑炼方法分类定义利用开放式炼胶机（简称开炼机）完成塑炼作业的塑炼方法。开炼机塑炼法开炼机辊筒转动特点：1、转动方向不同（相对回转）向内转动2、转动速度不同（前辊慢后辊快）工业生产的开炼机XK-160开炼机开炼机塑炼法属性：机械塑炼法、低温塑炼法。作用力：辊筒的剪切力挤压力（空间缩小产生挤压力，以及堆积胶产生挤压力。）V1V2V1<V2机理开炼机塑炼法V1V2V1<V2开炼机塑炼法机理特点开炼机特点+机械塑炼法特点适应面宽，比较机动灵活直观容量可调低温设备投资小，维修方便胶料性能高质量好可塑性均匀、热可塑性小缺点生产效率较低劳动强度大操作安全性差操作环境差优点开炼机塑炼法应用胶种变化较多、质量（强伸性能）要求高耗胶量较少。b.特种橡胶的塑炼。开炼机塑炼法开炼机塑炼法开炼机塑炼法分类a.薄通塑炼法b.包辊塑炼法操作方法a.一段塑炼法b.分段塑炼法塑炼次数

a.普通塑炼法

b.化学塑解剂塑炼法是否添加化学塑解剂（1）技术要点a.辊距薄0.5～1mm。b.生胶通过辊缝，不包辊，薄通落盘。c.转动90°重新加入再次薄通。<1.0mm开炼机塑炼法薄通塑炼法开炼机塑炼法（2）特点与应用a、特点塑炼效果好可塑性较高且均匀生产效率较低

b、应用对各种橡胶，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，因而在实际生产中应用广泛。开炼机塑炼法薄通塑炼法（3）工艺控制通常用过辊次数（薄通次数）来控制塑炼程度开炼机塑炼法薄通塑炼法（1）技术要点a.辊距较大(2～10mm)b.要包辊而不是过辊并控制一定堆积胶量c.配以多次割胶以利于散热及获得均匀的可塑性开炼机塑炼法包辊塑炼法（2）特点与应用a、特点塑炼操作方便劳动强度低可塑性增加幅度小塑炼胶可塑性不够均匀

b、应用适用于并用胶的掺合塑炼及易包辊的合成橡胶塑炼。开炼机塑炼法包辊塑炼法（3）工艺控制通常用炼胶时间来控制塑炼程度开炼机塑炼法包辊塑炼法（1）技术要点

a.塑炼在一台炼胶机（开炼机）一次性完成。即将生胶采用薄通法或包辊法连续进行塑炼，直至所规定的次数或时间为止。

b.在塑炼过程中不经过停放。开炼机塑炼法一段塑炼法生胶称量塑炼冷却停放塑炼胶生胶加工快检工艺流程开炼机塑炼法一段塑炼法操作方法薄通法或包辊法（2）特点与应用a、特点塑炼时间较短生产效率较高占地面积小，操作方便塑性增加幅度小，塑炼可塑

性不够均匀

b、应用这种方法主要适用可塑度要求较低的NR、SR塑炼开炼机塑炼法一段塑炼法（1）技术要点a.塑炼分n次完成也就（n≥2），中间停放。c.可以在一台开炼机也可在数台开炼机上完成。d.一般常用的为一段塑炼和二段塑炼。停放数次n-1，也就是2段中间停放1次，三段中间停放2次胶片冷却80℃以下并停放时间4～8h。薄通法或包辊法开炼机塑炼法分段塑炼法生胶称量第一次塑炼冷却停放塑炼胶第二次塑炼冷却停放生胶加工快检工艺流程开炼机塑炼法分段塑炼法（2）特点与应用a、特点塑炼周期长占地面积大,占用资金大生产管理较麻烦不适合连续化生产可塑性较高且均匀

b、应用主要应用于可塑性要求较高的胶塑料(如轮胎帘布胶、海绵)时，常用分段塑炼法塑炼。开炼机塑炼法分段塑炼法一段塑炼胶威氏可塑度可达0.3左右。二段塑炼胶威氏可塑度可达0.45左右。三段塑炼胶威氏可塑度可达0.55左右。

天然橡胶开炼机塑炼法（1）技术要点添加化学塑解剂（2）特点

提高塑炼效果（可塑度和生产效率）

缩短塑炼时间开炼机塑炼法化学塑解剂法定义能提高塑炼效果，缩短塑炼时间的物质化学塑解剂一段塑炼后威氏可塑度可达0.5，因而如果采用化学塑解剂塑炼法可塑度要求在0.5以内时，直接采用一段塑炼，一般不需要分段塑炼。开炼机塑炼法（3）注意一般塑解剂的用量为生胶量的0.5～1.0％塑炼温度为70～75℃母胶形式在塑炼开始时加入开炼机塑炼法化学塑解剂法小结塑炼方法分类开炼机塑炼方法、特点谢谢观看《配合与塑混炼操作技术》塑炼方法（2）《配合与塑混炼操作技术》密炼机塑炼法密炼机塑炼法就是使用密炼机完成的塑炼作业的塑炼方法。密炼机主要核心部件是由密炼室、转子、上顶栓、下顶栓等组成。密炼机塑炼法密炼机塑炼法原理属性：高温塑炼、氧化塑炼作用力：转子与转子之间对生胶有强烈的摩擦、撕裂和搅拌作用（剪切、挤压作用）。转子能使胶料作轴向移动和翻转。转子与密炼室室壁、上下顶栓之间对生胶有强烈的剪切、挤压作用。密炼机塑炼法特点生胶塑炼均匀生产效率高，生产能力大自动程度高，单位质量生胶塑炼电力消耗少劳动强度低操作安全性好操作条件好、污染小优点高温塑炼法特点+密炼机特点密炼机塑炼法特点缺点温度较高(一般为140℃左右)硫化胶的物理机械性能有所下降灵活较差，适应面较窄可调容量范围小设备造价较高，设备结构复杂，设备清理维修较困难投资较大占地面积大密炼机塑炼法应用一般适用于胶种变化少，耗胶量大的工业生产。密炼机塑炼法塑炼方法a.一段塑炼法b.分段塑炼法塑炼次数

a.普通塑炼法

b.化学塑解剂塑炼法是否添加化学塑解剂密炼机塑炼法一段塑炼法（1）工艺要点：将生胶一次投入密炼室中，在一定温度及压力条件下连续塑炼直至所需可塑性要求。中间不需要停放。（2）特点：塑炼周期短，生产效率较高塑炼胶占地面积小操作较为简便塑炼胶的可塑性较低均匀性也不高密炼机塑炼法（3）应用：主要适用于可塑度要求不太高的塑炼胶(如轮胎胎面塑炼胶)的制备。例如：XM-140/20一段塑炼

塑炼时间：8-12min

可塑度：0.21-0.35一段塑炼法密炼机塑炼法分段塑炼法（1）工艺要点：塑炼工艺分数次（≥2）完成可以在一台密炼机也可在数台密炼机上完成中间经停放（2）特点：塑炼周期长塑炼胶占地面积大占用资金大，生产管理较麻烦，不适合连续化生产塑炼胶的可塑性较高密炼机塑炼法（3）应用：

较高可塑性的塑炼胶(如轮胎帘布胶)时，常用分段塑炼法塑炼。分段塑炼法密炼机塑炼法20转/分密炼机分段塑炼第一段塑炼时间一般为8～15min，得到可塑度一般可达0.21～0.35(威氏)。第二段塑炼时间为（10～15min），二段塑炼胶可塑度一般可达0.35～0.50(威氏)。如果塑炼胶可塑度要求0.5(威氏)以上时，进行三段塑炼。分段塑炼法密炼机塑炼法化学塑解剂塑炼法是在上述的塑炼法的基础上（多为一段塑炼），添加化学塑解剂进行塑炼的方法。特点：提高塑炼效果和效率缩短塑炼时间可降低塑炼温度例如：促进剂M塑炼，排胶温度可从170降到140，塑炼时间可缩短30-50%。密炼机塑炼法用量：

化学塑解剂的用量一般为0.3～0.5phr，并以母胶形式加入，以提高分散效果。化学塑解剂塑炼法螺杆机塑炼法原理螺杆机塑炼是借助螺杆和带有锯齿螺纹线的衬套间的机械作用，使生胶受到破碎、磨擦、搅拌、并在高温下获得塑炼效果的一种连续塑炼方法。使用设备主要是单螺杆一段塑炼机和双螺杆两段塑炼机。螺杆机塑炼法特点螺杆机塑炼具有连续化自动化程度高生产能力大动力消耗少占地面积少劳动强度低最适用于生胶品种少、耗胶量大的大规模工业生产优点螺杆机塑炼法排胶温度高塑炼胶热可塑性大可塑性不均匀（夹生现象）因此在应用上受到一定限制缺点特点谢谢观看《配合与塑混炼操作技术》塑炼工艺条件开炼机塑炼工艺条件《配合与塑混炼操作技术》开炼机塑炼法工艺条件开炼机塑炼属机械塑炼。工艺条件①辊温

②辊距③辊速及速比④时间⑤装胶容量⑥塑解剂⑦停放时间、温度辊温低温塑炼时，温度越低塑炼效果越好。开炼机塑炼法工艺条件辊温开炼机塑炼法工艺条件温度下降胶料硬度大受到机械力增加塑炼效果增加温度上升胶料变软受到机械力减小塑炼效果下降开炼机塑炼法辊温开炼机塑炼法工艺条件低温塑炼时，温度越低塑炼效果越好。辊温偏高：会使生胶产生热可塑性而达不到塑炼要求。辊温偏低：能提高塑炼效果，但动力消耗大，且容易损伤设备。天然橡胶一般掌握在45～55℃，合成橡胶一般掌握在30～45℃。开炼机塑炼法辊温开炼机塑炼法工艺条件辊温开炼机塑炼法工艺条件降温通冷却水调节水温和水流量升温通蒸汽调节汽压和流量辊温偏高：会使生胶产生热可塑性而达不到塑炼要求。辊温偏低：能提高塑炼效果，但动力消耗大，且容易损伤设备。天然橡胶一般掌握在45～55℃，合成橡胶一般掌握在30～45℃。开炼机塑炼法辊温开炼机塑炼法工艺条件生产中，由于辊筒冷却受到各种条件的限制，如辊筒导热性差和冷却水温度不易降低等，使辊温不易达到理想要求。开炼机塑炼法辊温开炼机塑炼法工艺条件降低胶温方法循环爬架法薄通法分段法e开炼机塑炼法辊距开炼机塑炼法工艺条件辊距塑炼效果提高辊距减小摩擦、剪切力、挤压力增大。胶片变薄易于冷却，冷却后的生胶变硬，所受机械剪切力作用增大。开炼机塑炼法开炼机塑炼法工艺条件薄通法控制在0.5～1.0mm包辊法控制在2.0～8.0mm破胶控制在3.0～5.0mm下片控制在2.0～10.0mm开炼机塑炼法辊距开炼机塑炼法工艺条件辊速及速比辊筒周速度辊筒表面线速度开炼机塑炼法开炼机塑炼法工艺条件辊速增加→受力频率增加→作用力增加→塑炼效果增加开炼机塑炼法辊速及速比开炼机塑炼法工艺条件辊速过快→胶温增加快并且高，热塑性变大→胶料变软→作用力下降→塑炼效果下降→氧化作用增加，性能下降→电机负荷大，易损伤设备→安全性下降辊筒之间速比越大，速度梯度越大，剪切力越大，塑炼效率越高。开炼机塑炼法辊速及速比开炼机塑炼法工艺条件速比过大→胶温增加快并且高，热塑性变大→胶料变软→作用力下降→塑炼效果下降→氧化作用增加，性能下降→电机负荷大，易损伤设备→安全性下降通常应控制速比在1：1.15～1：1.35之间。时间塑炼时间越长可塑性越大。但超过一定时间，可塑性增加缓慢并趋于平衡。开炼机塑炼法开炼机塑炼法工艺条件时间增加→胶温增加，热塑性变大→胶料变软，易打滑→作用力下降→塑炼效果下降开炼机塑炼法时间开炼机塑炼法工艺条件装胶容量开炼机规格生胶种类开炼机塑炼法开炼机塑炼法工艺条件容量过大→堆积胶多并产生浮动→散热性不好→塑炼效果差→均匀性差→劳动强度大容量小→生产效率低装胶容量容量过大，会因堆积胶过量而浮动，不易散热，塑炼效果差，塑性不均匀，且劳动强度大。容量太小，则生产效率低。塑炼时的装胶容量主要取决于开炼机规格，同时还要看生胶的种类。开炼机塑炼法开炼机塑炼法工艺条件Q——炼胶机装胶量，kg；D——辊筒直径，cm；L——辊筒长度，cm；r——胶料相对密度；k——系数(0.0065~0.0085)。开炼机塑炼法装胶容量确定开炼机塑炼法工艺条件经验公式估算常见开炼机装胶容量为

XK-45040-50kgXK-55050-60kg合成橡胶塑炼时因生热性较大，装胶容量应比天然橡胶少20～25％。开炼机塑炼法装胶容量确定开炼机塑炼法工艺条件塑解剂生胶量的0.5～1.0％。开炼机塑炼法开炼机塑炼法工艺条件停放时间、温度塑炼胶停放条件为：常温ⅹ2～72h，多段塑炼中间胶料停放条件为：室温-4～8h。开炼机塑炼法开炼机塑炼法工艺条件思考题开炼机塑炼工艺条件有什么？为什么要分段塑炼？化学塑解剂用量是多少？谢谢观看《配合与塑混炼操作技术》《配合与塑混炼操作技术》塑炼工艺条件密炼机塑炼工艺条件密炼机塑炼工艺条件密炼机塑炼属于高温塑炼，温度一般在120℃以上。生胶在密炼机中受高温和强机械作用，产生剧烈氧化，短时间内即可获得所需的可塑性。密炼机塑炼工艺条件1)温度2)时间3)转子转速4)上顶栓压力5)装胶容量6)塑解剂密炼机塑炼法温度密炼机炼胶温度-排胶温度-转子温度-室壁温度-上下顶栓温度密炼机塑炼工艺条件密炼机塑炼法温度越高，可塑度越大。温度密炼机塑炼工艺条件密炼机塑炼法

天然橡胶：140℃

-150℃

合成橡胶：120℃

-140℃温度密炼机塑炼工艺条件170℃150

℃

密炼机塑炼法时间密炼机塑炼工艺条件塑炼时间增加

可塑度不断增加密炼机塑炼法时间密炼机塑炼工艺条件温度上升空气中水分和挥发份含量提高氧含量下降氧化裂解下降可塑度上升变慢密炼机塑炼法时间密炼机塑炼工艺条件可塑度0.5二段塑炼或塑解剂密炼机塑炼法高温

-化学塑解剂活性增加-塑炼时间缩短-塑炼温度可适当降低化学塑解剂密炼机塑炼工艺条件密炼机塑炼法转子转速转子转速增加塑炼效果增加可塑度增加密炼机塑炼工艺条件密炼机塑炼法转子速度增加受力作用频率增加搅拌速度增加胶料与氧接触面积几率增加氧化裂解程度增加塑炼效果增加转子转速密炼机塑炼工艺条件密炼机塑炼法转子转速密炼机塑炼工艺条件转子过快

-胶温上升快、温度高-氧化裂解过大或产生支化、凝胶-胶料性能下降密炼机塑炼法装胶容量密炼机塑炼工艺条件装胶容量=工作容量=总容量ⅹ填充系数密炼机塑炼法装胶容量密炼机塑炼工艺条件装胶容量过小

-转子搅不起来、胶料打转-塑炼效果很低-无法完成塑炼装产容量过大

-胶料不能充分搅拌-排胶温度高-塑炼不均匀-设备负荷大

密炼机塑炼法装胶容量密炼机的填充系数为0.55～0.75。密炼机塑炼工艺条件密炼机塑炼法上顶栓压力上顶栓压力适当增加

-胶料受到剪切力增加-塑炼效果增加通常，20r／min密炼机上顶栓压力控制在0.5～0.6MPa，40～60r／min密炼机上顶栓压力一般为0.6～0.8MPa。密炼机塑炼工艺条件上顶栓压力过大

-阻力大-设备负荷大上顶栓压力过小（压力不足）

-上顶栓会产生浮动-对胶料压力小-剪切作用小-塑炼效果低密炼机塑炼工艺条件发展趋势-高速：60-80转/分-高压：0.6-0.8MPa-高温：160-180℃-短时：3-5分思考题密炼机塑炼工艺条件有什么？为什么要分段塑炼？化学塑解剂用量是多少？谢谢观看《配合与塑混炼操作技术》塑炼工艺规程《配合与塑混炼操作技术》塑炼工艺规程确定工艺方法确定工艺条件操作规程(细则)编制确定工艺方法1).加工量：加工量大的（日用量成吨）用密炼机塑炼法。2).质量要求：强度要求高用开炼机塑炼法。3).塑性要求：如天然橡胶：-威氏可塑度在0.30～0.35以下采用一段塑炼法。

-威氏可塑度在0.45～0.50之间采用二段塑炼法。

-威氏可塑度在0.50～0.55以上采用三段塑炼法。4).生胶种类：NRSR，各种塑炼方法对NR都有效，SR最好采用XK薄通塑炼法。5).企业现状：设备现状，企业只有XK，只能用XK塑炼法。确定工艺条件工艺方法：当工艺方法确定后，就有几个条件确定，如采用密炼机塑炼则温度、容量就基本确定了。橡胶种类：不同胶种工艺条件也不同，如用开炼机塑炼NBR，其温度和容量比NR小。其它工艺条件：如开炼机塑炼时辊距小温度低则塑炼时间少。企业现状：冷却水、设备传热都会影响到温度。操作规程编制工艺规程或操作规程反映塑炼加工全过程中（从开始至结束）每一步的步骤、内容、操作方法、条件、注意事项等，指导具体生产操作的方案。组织一次活动：分为几大步？顺序？哪个地方？场所布置？有哪些人参加？干什么？活动内容是什么？操作规程编制案例：开炼机塑炼操作规程胶种国产1号烟片工艺方法开炼机，设备型号：XK-450开炼机薄通法操作规程编制案例：开炼机塑炼操作规程工艺条件容量：30kg温度：前辊45±1℃，后辊40±1℃辊距：破胶4～5mm，薄通0.8～1mm，下片10～12mm时间：薄通10～13次速比和转速：由设备而定。准备：按设备维护使用规程规定检查设备各部件，并开机空载运行，观察设备是否异常同时清查工具，清扫环境，检查生胶质量和重量；调温：通蒸汽调节温度，前辊45±1℃，后辊40±1℃；破胶：空载下辊距调至4～5mm，将切胶胶块靠主驱动齿轮一处连续投入破胶4～5min；薄通：首先空载下辊距调小至0.8～1mm，将破胶后胶片薄通10～13次，第一次薄通的胶片，第二次应扭转90º加入；操作规程编制案例：开炼机塑炼操作规程下片：首先辊距调至10～12mm，将薄通后的胶片包辊后连续左右切割捣合3～5次，然后切割下片(下片至一半时，割取可塑性检查试样3～5块)，下片胶片厚度为13～14mm，宽度为300～400mm，长度为700～1200mm；冷却：将胶片放置中性皂液隔离槽中冷却5～10min，取出胶片挂置铁架上，进一步冷却(自然或强制冷却)晾干，冷却后胶料温度为45℃以下；存放：晾干的胶片置于铁桌上存停放，停放时间为8～72h，存放温度不高于40℃，湿度不大于60%，通风良好，堆放高度不得超过500mm。

结束：包括停机、关水、关汽、关电、清理设备、工具、清扫环境，填写有关记录。案例：开炼机塑炼操作规程操作规程编制小结塑炼工艺规程塑炼操作细则思考题如何确定塑炼工艺方法？如何确定塑炼工艺条件？如何编制塑炼操作规程？谢谢观看《配合与塑混炼操作技术》《配合与塑混炼操作技术》开炼机安全操作一、引入

安全是保障生产的先决条件，生产安全包括人身安全和设备安全，特别对开炼机这种开放式作业更为重要。

进入炼胶作业区，必须穿戴好工作服、工作鞋、工作帽，长发者须将头发卷进工作帽内，高温炼胶时方可戴手套，正常炼胶不可戴手套。二、安全操作要点⑴开车前必须戴好皮革护手腕，混炼时要戴口罩，禁止腰系绳、带、胶皮等，严禁披衣操作。开车前必须检查大小齿轮及辊简间有无杂物。每班首次开车，必须试验刹车装置是否完好、有效、灵敏可靠（制动后前辊空车回转不准超过四分之一周），平时严禁用紧急刹车装置关机。⑵至少两人以上操作，必须相互呼应，当确认无任何危险后，方可开车。有投料运输带的必须使用运输带。二、安全操作要点⑶调节辊距应在空载情况下进行，调节辊距左右要一致，严禁偏辊操作，以免损伤辊筒和轴承。减小辊距时应注意防止两辊筒因相碰而擦伤辊面。⑷加料时，先将小块胶料靠大齿轮一侧加入（投入不要放入）。⑸操作时要先划(割)刀，后上手拿胶，胶片未划(割)下，不准硬拉硬扯。严禁一手在辊筒上投料，一手在辊筒下接料。二、安全操作要点⑹如遇胶料跳动，辊筒不易轧胶时或积胶在辊缝处停滞不下时，严禁用手压胶料。（图或视频）所有炼胶操作必须在安全线以下进行，不要超出安全线（人站在开炼机前向辊筒看一道反光线），严禁进入危险区（二辊筒上顶水平线之间形成空间）。（图或视频）⑺用手推胶时，只能用拳头推，不准超过辊筒顶端水平线（或安全线）。摸测辊温时手背必须与辊筒转动方向相反。（图或视频）⑻割刀等工具必须放在安全地方（不要放在接料盘中），割胶时必须在辊筒下半部进刀，割刀口不准对着自己身体方向。（图或视频）⑼打三角包、打卷时，禁止带刀操作，打卷时，胶卷重量不准超过25公斤。（图或视频）二、安全操作要点⑽辊筒运转中发现胶料中或辊筒问有杂物，挡胶板、轴瓦处等有积胶时，必须停车处理。严禁在运转辊简上方传送物件。运输带积胶或发生故障，必须停机处理。（图或视频）⑾严禁在设备转动部位和料盘上依靠，站坐。（图或视频）⑿炼胶过程中，炼胶工具、杂物不准乱放在机器上，以避免工具掉入机器中损坏机器。（图或视频）⒀刹车或突然停电后，必须将辊缝中的胶料取出后方能开车，严禁带负荷启动。（图或视频）⒁严禁机器长时间超载或安全保护装置失灵情况下使用。（图或视频）⒂工作完毕，必须切断电源，关闭水，汽阀门等。（图或视频）二、安全操作要点谢谢观看《配合与塑混炼操作技术》《配合与塑混炼操作技术》开炼机开关机操作一、引入

开炼机是最早、最常见的炼胶设备，具有结构简单、维修方便、占地面积小、灵活性好等特点，开炼机开关机操作是开炼机最基础的操作。二、操作步骤和要点1、初步设备检查⑴操作人员首先必须戴好工作服、工作鞋、工作帽等。（图或视频）⑵卫生清扫（周围、辊筒表面及辊间、接料盘、面台、挡胶板等）。（图或视频）⑶添加润滑油（轴承是否有油迹、速比齿轮箱、变速箱、大驱动齿轮箱、油杯等）。。。（图或视频）⑷检查工具（扫帚、刀等）。（图或视频）⑸检查电器（总开关、分开关、按钮、紧急刹车开关等）。（图或视频）⑹检查胶料和配合剂（品种是否齐全、是否有配错、多配、少配等。是否有质量问题）（图或视频）⑺辊温（图或视频）2、润滑设备转动辊筒轴承油杯1-2转加油（每班加一次）。（图或视频）3、调节辊距⑴检查辊距间是否有杂物（图或视频）⑵调节辊距（机器停止或空转状态、两边同进调节、辊距均匀一致）（图或视频）4、开机并检查⑴开机（合总电源、合设备电源、启动）（不得在负载下）（图或视频）⑵检查（是否有异常声音、有无松动、停车、安全紧急刹车是否灵敏）（图或视频）5、调节辊温⑴检查辊温（图或视频）⑵当辊温较低时开汽加热（图或视频）⑶当辊温较高开冷却水降温（图或视频）6、停车⑴辊筒上无胶料，炼胶作业完成（图或视频）⑵生产结束空转5～10分钟后，按停止按钮停车（不可用安全止动装置）（图或视频）⑶关水（汽）（图或视频）⑷关设备电源开关（图或视频）⑸关总电源开关（图或视频）⑹清扫设备（图或视频）⑺清扫环境（图或视频）⑻整理工具（图或视频）⑼填写记录（图或视频）二、操作步骤和要点谢谢观看《配合与塑混炼操作技术》塑炼基本操作技能-割胶《配合与塑混炼操作技术》一、引入割胶就是将包在辊筒上胶料用刀割开或割下。割胶是开炼机操作基础，开炼机绝大多数作业需要进行割胶操作，割胶要在安全线下进行，尽可能一次割下，不要强割强拉。最常用的割胶工具为割胶刀，刀口有平直形和月形两种；使用中应保证刀口锋利，当出现较大圆弧时要磨刀。操作时需保持正确的握刀姿势，向前握牢，左右运动方便。刀口形状割胶刀握刀姿势二、割胶方式第一种，水平切割。割胶路线与辊筒轴向水平平行，操作时刀面呈水平式，刀尖接触并压实在辊筒一侧无胶处，刀口对向包胶，速进刀，快速水平推进。此法用于快速整片下料，操作熟练者也可从中间起刀，如下片。第二种：斜向切割。割胶路线与辊筒轴向呈一定角度，操作时刀面与辊筒轴向呈一定角度，刀尖接触并压实在辊筒一侧无胶处，刀口对向包胶，并沿着此角度向内推进。此法主要用于多数翻炼操作起头，如下片、打卷、二面三刀等，有正向和反向两种，正向是由边向内割，反向则是由内向边割。第三种：直切割。割胶路线与辊筒轴向垂直，操作时刀面与辊筒轴向呈90度，刀尖接触并压实，刀口向下顶住，可向下推进或保持不动，此法主要用于下片、打卷、两面三刀等。割胶的方式有三种：二、割胶方式

1、以斜向切割为例介绍割胶操作步骤割胶时一手握住握稳割胶刀；在辊筒水平线下从辊筒一侧无胶处、刀尖与辊筒接触、刀口向下对胶；刀与辊筒呈一定斜角，轴向向内、法向垂直；用力推入（包括对辊筒的压力和推力），推入速度与斜角有关，角度小推入速度小，当水平入刀时（横向割胶）速度最大；进刀后依据操作情况可调节斜角和速度也可以反推；从左割胶要点与从右割胶相近。三、操作要点2、割胶操作要点用力：包括压力和推力两个力，压力是使刀尖紧贴辊筒，以防厚度方向割不净，推力是使刀向前行走。接触点：在刀尖角处，水平线下、侧面无胶处完成。接触方式：点接触。刀口向着胶的方向，用刀口割胶。推刀方向要保持与刀面斜方向一致，实现最小割胶面。谢谢观看《配合与塑混炼操作技术》塑炼基本操作技能－下片操作《配合与塑混炼操作技术》一、引入下片操作是在开炼机上将炼好的胶料以片状（宽为300～500mm，长最多不超过1200mm）取下的一个操作过程，片状胶料便于冷却和停放。操作方法有三刀法和单刀法。一、引入

就是在准备下片的辊筒一侧，先横向水平一刀，再依据胶片宽度快速将刀面垂直向下切割，同时另一手拿住胶片起点中间并上举，当胶片长度达到要求时再向下多割一些，快速将刀转向横水平，为使割下的胶片规整，要求操作人员割刀快速而准确，双手配合紧密、熟练到位。第一刀第三刀第二刀辊筒

三刀下片法：一、引入