第九章+橡胶的成型加工.ppt

1、第九章 橡胶的成型加工,欧阳星 深圳大学材料学院,橡胶成型加工,将橡胶原料加工成制品的工艺研究和性能测试。,橡胶成型加工,橡胶的加工工艺 生胶的塑炼工艺 混炼工艺 混炼胶的硫化工艺 未硫化胶的性能测试 门尼粘度的测试 可塑度的测试 混炼胶的门尼焦烧特性 混炼胶的硫化特性 硫化胶的性能测试 硫化胶的拉伸性能 硫化胶的硬度,硫化胶的撕裂性能 硫化胶的冲击弹性 硫化胶的耐磨性 硫化胶的热空气老化 硫化胶的压缩疲劳生热 硫化胶的屈挠疲劳和裂口增长 硫化胶的耐液体介质实验 硫化胶的低温脆性实验 硫化胶的燃烧性能-氧指数实验 炭黑的分散度的测定 硫化胶的伸张疲劳 硫化胶伸张时的有效弹性 硫化胶滞后损失,加

2、工性能：门尼粘度、门尼焦烧、硫化特性、其它； 使用性能：综合物理机械性能。 粘弹性能 老化性能（疲劳、热氧、臭氧、天候) 耐磨性 阻燃性 耐低温性能 ,橡胶成型加工,橡胶定义,橡胶是一种在外力作用下能发生较大的形变，当外力解除后，又能迅速恢复其原来形状的高分子材料。别名弹性体。,粉末橡胶原料、液体橡胶原料,橡胶定义,橡胶定义,配合 塑炼 混炼 成形 硫化,橡胶加工基本工艺,橡胶配合,硫化体系,硫黄硫化体系 过氧化物硫化体系 金属氧化物硫化体系 树脂硫化体系 辐射硫化,橡胶配合,硫黄硫化体系,硫黄、促进剂（噻唑类、次磺酰胺类等）、活化剂（氧化锌、硬脂酸）,“硫化”的来源,硫黄硫化体系,橡胶配合,

3、过氧化物硫化体系,橡胶配合,金属氧化物硫化体系,氧化锌 ZnO,橡胶配合,树脂硫化体系,酚醛树脂硫化 醌类衍生物硫化 马来酰亚胺硫化,辐射硫化,橡胶配合,橡胶配合,（各种橡胶硫化体系）,补强体系,炭黑、白炭黑、碳酸钙、高岭土等。,炭黑,橡胶配合,防老化体系,抗氧剂、抗臭氧剂、抗疲劳剂、光稳定剂等。 如防老剂RD、防老剂4010、防老剂4020等。,橡胶配合,配方举例,曲轴箱前端垫密封件 NBR7001 (单位:份数) N3350生胶 100 氧化锌 5 硬脂酸 1 防老剂RD 1 DR分散剂 1 N774碳黑 75 白碳黑 15 碳酸钙 40 DOP 12 硫磺 1.5 促进剂TT 0.5 促

4、进剂CZ 1.5,电线套管 (单位:份数) 甲基乙烯基硅橡胶 100 2#气相法白碳黑 30 双二五 1 二苯基硅二醇 5,塑炼 混炼 成形 硫化,橡胶加工基本工艺,生胶流动温度高、粘度大，它与各种配合剂的混合，需要通过塑炼和混炼来实现。,橡胶加工基本工艺,2） 混 炼：,将塑炼后的生胶和配合剂混合均匀的过程。 混炼的加料顺序是：塑炼胶、防老剂、填充剂、增塑 剂、硫化剂及硫化促进剂等。混炼时要注意严格控制温度 和时间。 常用的混炼机有密炼机和开炼机。,橡胶加工基本工艺,橡胶加工基本工艺,双辊开炼机,开炼后的状态,橡胶加工基本工艺,设计实验配方，准确称量； 检查开炼机； 开动机器，预热辊筒； 将

5、辊距调至规定大小，调整并固定挡胶板； 加胶，包辊，留堆积胶； 按加料顺序加入各种配合剂； 小料（固体软化剂、活化剂、促进剂、防老剂、防焦剂等）大料（炭黑、填充剂等）液体软化剂硫黄和超速级促进剂 割胶，打三角包，薄通 ； 下片、编号待用。 关机，清洗机台。,橡胶加工基本工艺,胶料的包辊性 装胶容量 辊温 辊距 辊筒的速比 加料顺序 加料方式 混炼时间,橡胶加工基本工艺,橡胶加工基本工艺,密炼机,门尼粘度计的结构,橡胶加工基本工艺,压铸成形,注压成形,加料胶料软化预热注压(射)硫化定型取出制品。,工艺过程：,挤出成形,硫化定义: “硫化”最初是天然橡胶制品用硫磺作交联剂进行交联而得名，现在将线性高

6、分子通过交联作用而形成网状高分子的工艺过程称之为硫化。,橡胶的硫化工艺,优点: 具有较高的强度、韧性、良好的弹性和化学稳定性等。,橡胶的硫化工艺,平板硫化机,橡胶的硫化工艺,硫化的工艺参数是温度、时间和压力，俗称硫化的三要素。 1) 硫化压力 平板硫化压力的设定方法：,橡胶的硫化工艺,2）硫化温度 3）硫化时间：依据硫化特性得到。,T1温度为t1时的硫化时间； T2温度为t2时的硫化时间； K 硫化温度系数,橡胶的硫化工艺,最大扭矩Mh 最低扭矩Ml 焦烧时间t10 理论正硫化时间tH 工艺正硫化时间t90,硫化仪测试结果,橡胶的硫化工艺,常用胶料所适合的硫化温度,胶料 NR、IR SBR、B

7、R、PU NBR、CR、FKM EPDM、IIR SR,硫化温度 () 140-160 150-170 160-180 170-185 160-190,橡胶的硫化工艺,橡胶的硫化工艺,橡胶硫化仪,橡胶的硫化工艺,模具与橡胶之间的空气无法排出。 称重不够。 压力不足。 胶料流动性太差。 模温过高,胶料焦烧。 胶料早期焦烧(死料）。 料不够厚,流动不充分。,橡胶加工中常见的问题,缺料原因,缺料的解决措施,加开排气槽。 多排气。 提高压力。 改配方，增加胶料流动性。 改配方，延长焦烧时间，防止麻木。 增加料厚度。,橡胶加工中常见的问题,喷霜、发白,原因 硫化不足。 配合剂过量，超过橡胶的溶解度。 解

8、决措施 延长硫时或采取二次硫化。 调整配方，减少低溶解度配合剂的用量。,橡胶加工中常见的问题,气泡、发孔原因,硫化不足。 压力不足。 模内或胶料中有杂质或油污。 硫化模温过高。 硫化剂加少了，硫化速度太慢。,橡胶加工中常见的问题,气泡、发孔的解决措施,加压。 加长硫化时间。 调整配方，加快硫化速度。 多排气。 模温不能过高。 增加硫化剂用量。,橡胶加工中常见的问题,重皮、开裂原因,硫化速度太快，胶流动不充分。 模具脏或胶料粘污迹。 隔离剂或脱模剂太多。 胶料厚度不够。,橡胶加工中常见的问题,重皮、开裂的解决措施,降低模温，减慢硫化速度。 保持胶料、模具清洁。 少用隔离剂或脱模剂。 胶料够厚。,橡胶加工中常见的问题,产品脱模破裂原因,模温过高或者硫时过长。 硫化剂用量过多。 脱模方法不对。,橡胶加工中常见的问题,产品脱模破裂解决措施,降低模温。 缩短硫化时间。 减少硫化剂用量。 喷脱模剂。 采取正确的脱模方法。,橡胶加工中常见的问题,难加工原因,产品撕裂强度太好 (如高拉力胶)，这种难加工表现为毛边撕不下来。 产品强度太差，表现为毛边很脆，会连产品一起撕破。,橡胶加工中常见的问题,难加工解决措施,如果是撕不掉，就得调整配方，多填充配合剂，减小收缩