第五章 塑料与橡胶挤出成型2.ppt

1、1,第二节 橡胶挤出工艺,2,定义 橡胶制品挤出(压出)是胶料在挤出机螺杆的挤压下，通过一定形状的口型(塑料工业中常称“口模”)进行连续造型的工艺过程。,应用 制造胎面、内胎、胶带、各种半成品； 用于包胶操作、挤出薄片、快速密炼机的压片； 滤胶、造粒、塑炼、连续混炼。,3,橡胶的挤出与塑料不同点 橡胶的挤出则是以半成品为主，也可起到补充守混炼和热炼的作用，使半成品质地均匀，致密； 物料以混炼胶的胶条或胶粒等非玻璃态加入到挤出机。 混炼胶之所以有可塑性，是因为混炼胶的相对分子质量较低。,4,一、橡胶在挤出机中的变化,1.胶料在挤出过程中的运动状态 (1)流动基本状态 与塑料挤出的运动相同：既有固

2、体沿轴向运动的特征，又有流体流动的特征； (2)螺杆工作部分 也大体分为加料段、压缩段和计量段3个部分。,注：冷喂料挤出机，加料段较长；热喂料挤出机，加料段很短。,5,2.挤出变形 经口型挤压出后的半成品变形，即长度沿压出方向缩短，厚度沿垂直于压力方向增加的性质。,(1)挤出变形的原因 流动由螺旋式变成稳定直线流动； 胶料在机头内的流速分布是不均匀的； 口型横截面比机头横截面小，胶料离开口型后，中间部位的变形大于边缘部位。,6,挤出机机头,7,(2)影响挤出变形的因素,胶种和配方的影响 胶种影响：合成胶挤出变形大于天然胶(P164表5-5)； 配方的含胶率高挤出变形越大； 碳黑用量增加，挤出变

3、形减小； 填料活性大，挤出变形减小； 加入油膏、再生胶及其他润滑型软化剂，挤出变形减小。,8,工艺条件的影响 A.降低挤出变形 提高挤出前胶料热炼的均匀性； 提高机头温度； 口型有芯； 口型形状复杂； 带外力条件下停放、适当提高停放温度。 B.挤出变形加大 口型厚度薄、挤出速度快,9,半成品规格的影响 挤出半成品尺寸越大，挤出变形越小。,10,二、橡胶挤出工艺方法及工艺条件,挤出工艺主要包括： 胶料热炼(冷喂料压出不必经过热炼)、供胶、挤出、冷却、裁断、接取、停放等工序。 挤出工艺方法按喂料形式分为： 热喂料挤出法和冷喂料挤出法。 一般挤出操作(除热炼外)均组成联动化作业。,11,1.挤出前胶

4、料的准备,(1)热炼 目的 提高胶料混炼的均匀性和热塑性； 便于胶料挤出； 得到规格尺寸准确、表面光滑、内部致密的半成品。,12,生产中对于质量要求较低或小规格半成品(如胎面胶)，可以一次完成热炼过程。,分类 A.粗炼：为低温薄通(温度为45，辊距为1-2mm)，目的为进一步提高胶料的均匀性和可塑性。 B.细炼：为高温软化(温度为6070，辊距为5- 6mm)，目的是进一步提高胶料的热塑性。,13,热炼注意事项 通常胶料的热塑性越高，流动性越好，挤出就越容易。但胶料热塑性太高，会造成胶料挺性变差，容易造成挤出品变形、下榻或产生折痕，特别是在生产中空制品的胶料，要防止过度热炼！,14,运输带连续

5、供胶法 采用架空运输带实现连续自动供胶。,(2)供胶 人工填料法 将热炼的胶料割成胶条，进行保温，再由人工从喂料口填料，人工填料要特别注意胶条保温时间不宜过长(小于1h)，否则会使胶温下降或产生焦烧现象。,15,供胶机,16,2. 挤出工艺方法,(1)热喂料挤出法 胶料喂入挤出机之前需经预先加热软化，所采取的设备为热喂料挤出机。,其螺杆长径比较小，挤出机的功率也较小。,17,优点 结构简单、生产效率高、制造容易、连续化作业； 半成品表面光滑、规格尺寸稳定。 缺点 需庞大的预热供胶系统； 螺杆的长径比小； 对胶料的混合不够均匀； 挤出半成品质地疏松； 对温度的控制能力也十分有限。,18,挤出操作

6、程序 准备工作、装口型(和芯型)； 预热机筒、机头、口型、芯型； 供胶、调节口型：检查挤出物尺寸、表面状态(光滑程度，有无气泡等)； 开始挤出半成品； 挤出完毕； 口型拆除。,19,注意： 挤出过程中，发现半成品有熟胶疙瘩及局部收缩，则必须即刻充分冷却机身，若情况严重，则马上停止装料，停机卸下机头，清除机身中全部胶料，否则会损坏设备。,20,影响挤出工艺及其质量的因素,A.胶料的组成、性质 含胶率； 不同补强填充剂、各向异性的填料； 软化剂； 再生胶； 胶料可塑性、流动性。,21,B.挤出机的规格、特征 挤出机规格太大：口型太小，机头压力大，挤出速度快，挤出变形大，胶料停滞时间长，易焦烧； 挤

7、出机规格太小：机头压力不足，挤出速度慢，排胶不均匀，半成品尺寸不稳定，且致密性较差； 螺杆长径比大：对胶料的作用时间长，胶料均匀、半成品质量好，但易焦烧。 螺纹槽的压缩比大：半成品致密性提高，但胶料生热高，易焦烧。,22,C.工艺条件 挤出温度：温度过低，本成品变形大，表面粗糙，动力消耗大；温度过高易焦烧。一般距口型越近温度越高。 挤出速度：过快，变形增大，表面粗糙，生热高，易焦烧；过慢，生产效率降低。 半成品接取：接取装置速度应与挤出速度相匹配；一般接取速度要比挤出速度稍快为宜。,23,(2)冷喂料挤出法 在橡胶加工过程中，用于将常温胶料连续挤出为要求形状的半制品。,24,优点 除具有热喂料

8、挤出机的功用外，还有对胶料进行塑化、混合和均质化的功能； 挤出半成品质地致密、尺寸精确、稳定性和再现性好，制品质量提高； 取消庞大的热炼供胶系统(机外热炼供胶功能变成机内热炼功能)； 节省能源、面积，减少了投资、劳动力费用。,25,冷喂料挤出生产线,26,27,冷喂料挤出工艺与热喂料挤出工艺的区别 在加料前，需将机身和机头预热，并开快转速，使挤出机各部位温度普遍升高到120左右； 然后开放冷却水，在短时间内(2min)，使温度骤降到机头70左右，机身65左右，加料口55左右，螺杆80左右。,28,挤出后进行冷却、裁断、称量和停放过程,A.冷却 其目的一是降低半成品温度，防止其在存放过程中产生焦烧； 二是降低半成品的热塑性和变形性，使其断面尺寸尽快地稳定下来，并具备一定挺性而防止变形。,29,将高温胶片涂隔离剂、冷却干燥、标记、