高分子加工機(jī)械實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書-劉欣

1、實(shí)驗(yàn)一 橡膠配合與開煉機(jī)混煉工藝一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮鸵笙鹉z配合與混煉工藝實(shí)驗(yàn)主要內(nèi)容是根據(jù)實(shí)驗(yàn)配方，準(zhǔn)確稱量生膠、各種配合劑的用量，將配合劑與生膠混合均勻并達(dá)到一定分散度，制備符合性能要求的混煉膠。該實(shí)驗(yàn)的目的是使學(xué)生熟悉并掌握橡膠配合方法，熟練掌握開煉機(jī)混煉的操作方法、加料順序，了解開煉機(jī)混煉的工藝條件及影響因素，培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立進(jìn)行混煉操作的能力。二、實(shí)驗(yàn)原理開煉機(jī)混煉的工作原理是利用兩個(gè)平行排列的中空輥筒，以不同的線速度相對(duì)回轉(zhuǎn)，加膠包輥后，在輥距上方留有一定量的堆積膠，堆積膠擁擠、縐塞產(chǎn)生許多縫隙，配合劑顆粒進(jìn)入到縫隙中，被橡膠包住，形成配合劑團(tuán)塊，隨膠料一起通過輥距時(shí)，由于輥筒線速度不同產(chǎn)生

2、速度梯度，形成剪切力，橡膠分子鏈在剪切力的作用下被拉伸，產(chǎn)生彈性變形，同時(shí)配合劑團(tuán)塊也會(huì)受到剪切力作用而破碎成小團(tuán)塊，膠料通過輥距后，由于流道變寬，被拉伸的橡膠分子鏈恢復(fù)卷曲狀態(tài)，將破碎的配合劑團(tuán)塊包住，使配合劑團(tuán)塊穩(wěn)定在破碎的狀態(tài)，配合劑團(tuán)塊變小。膠料再次通過輥距時(shí)，配合劑團(tuán)塊進(jìn)一步減小，膠料多次通過輥距后，配合劑在膠料中逐漸分散開來。采取左右割刀、薄通、打三角包等翻膠操作，配合劑在膠料中進(jìn)一步分布均勻，從而制得配合劑分散均勻并達(dá)一定分散度的混煉膠。三、實(shí)驗(yàn)儀器材料160×320mm雙輥筒開煉機(jī)，上海機(jī)械技術(shù)研究所產(chǎn)品，主要由機(jī)座、溫控系統(tǒng)、前后輥筒、緊急剎車裝置、擋膠板、調(diào)節(jié)輥距

3、大小的手輪、電機(jī)等部件組成。開煉機(jī)的結(jié)構(gòu)圖如圖1所示。圖1-1 開煉機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖圖1-2160×320mm雙輥筒開煉機(jī)材料：天然橡膠、硫磺、氧化鋅、硬脂酸、促進(jìn)劑、配合劑等。四、實(shí)驗(yàn)步驟1、根據(jù)實(shí)驗(yàn)配方，準(zhǔn)確稱量生膠和除液體軟化劑以外的各種配合劑的量，觀察生膠和各種配合劑的顏色與形態(tài)；2、檢查開煉機(jī)輥筒及接料盤上有無雜物，如有先清除雜物；3、開動(dòng)機(jī)器，檢查設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)是否正常，通熱水預(yù)熱輥筒至規(guī)定的溫度（由膠種確定）；4、將輥距調(diào)至規(guī)定大?。ǜ鶕?jù)煉膠量確定），調(diào)整并固定擋膠板的位置；5、將塑煉好的生膠沿輥筒的一側(cè)放入開煉機(jī)輥縫中，采用搗膠、打卷、打三角包等方法使膠均勻連續(xù)的包于前輥，在輥

4、距上方留適量的堆積膠，經(jīng)過23分鐘的滾壓、翻煉，形成光滑無隙的包輥膠；6、按下列加料順序依次沿輥筒軸線方向均勻加入各種配合劑，每次加料后，待其全部吃進(jìn)去后，左右3/4割刀各兩次，兩次割刀間隔20秒鐘；加料順序：小料（固體軟化劑、活化劑、促進(jìn)劑、防老劑、防焦劑等）大料（炭黑、填充劑等）液體軟化劑硫黃和超速級(jí)促進(jìn)劑7、割斷并取下膠料，將輥距調(diào)整到0.5mm，加入膠料薄通，并打三角包，薄通5遍；8、按試樣要求，將膠料壓成所需厚度，下片稱量質(zhì)量并放置于平整、干燥的存膠板上(記好壓延方向、配方編號(hào))待用。9、關(guān)機(jī)，清洗機(jī)臺(tái)。五、影響混煉效果的因素影響開煉機(jī)混煉效果的因素主要有膠料的包輥性、裝膠容量、輥溫

5、、輥距、輥筒的速比、加料順序、加料方式及混煉時(shí)間等。1、膠料的包輥性膠料的包輥性好壞會(huì)影響混煉時(shí)吃粉快慢、配合劑分散，如果包輥性太差，甚至無法混煉。膠料的包輥性與生膠的性質(zhì)（如格林強(qiáng)度、斷裂拉伸比、最大松弛時(shí)間等）、輥溫和剪切速率有關(guān)，格林強(qiáng)度高、斷裂拉伸比大、最大松弛時(shí)間長的生膠包輥性好，如NR；格林強(qiáng)度低、斷裂拉伸比小、最大松弛時(shí)間短的生膠包輥性差，如BR。影響生膠這些性質(zhì)的因素都會(huì)影響生膠的包輥性，如加入補(bǔ)強(qiáng)劑，提高膠料的格林強(qiáng)度，增大松弛時(shí)間，會(huì)明顯改善BR的包輥性；膠料中過多加入液體軟化劑，降低格林強(qiáng)度，縮短松弛時(shí)間，包輥性變差，甚至脫輥。輥溫在膠料玻璃化轉(zhuǎn)變溫度（Tg）以下，無法包

6、輥，在粘流溫度（Tf）以上，膠料粘輥，也不能混煉，只有在Tg Tf之間某一溫度范圍內(nèi)，膠料才有良好的包輥性，適于混煉。如采取減小輥距、增大速比或提高輥筒轉(zhuǎn)速等方法增大剪切速率，可提高膠料的斷裂拉伸比、延長最大松弛時(shí)間，因而也能改善膠料的包輥性。2、裝膠容量裝膠容量過大，增加了堆積膠量，使堆積膠在輥縫上方自行打轉(zhuǎn)，失去了起折紋夾粉作用，影響配合劑的吃入和分散效果，延長混煉時(shí)間，膠料的物性下降，同時(shí)會(huì)增大能耗，增加煉膠機(jī)的負(fù)荷，易使設(shè)備損壞。如果裝膠量過少，堆積膠沒有或太少，吃粉困難，生產(chǎn)效率太低。因此，開煉機(jī)混煉時(shí)裝膠量要合適?？筛鶕?jù)經(jīng)驗(yàn)用下列公式計(jì)算裝膠容量：Q=KDLQ裝膠量，Kg；K裝料系

7、數(shù)，K取0.00650.0085L/cm2；D滾筒致敬，cm；L輥筒工作部分的長度，cm；膠料的密度，g/cm3。當(dāng)煉膠量較少時(shí)，為了保證輥距上方留有適量的堆積膠，可通過調(diào)整擋膠板的距離來實(shí)現(xiàn)。3、輥距膠料通過輥距時(shí)受到的剪切變形速率，與輥距、輥筒轉(zhuǎn)速和速比之間的關(guān)系為：機(jī)械切變速率，s-1；f滾筒的速比，f=V1/V2；V2前輥筒表面旋轉(zhuǎn)線速度，m/min；V1后輥筒表面旋轉(zhuǎn)線速度，m/min；e輥距，mm；減小輥距，剪切變形速率增大，橡膠分子鏈和配合劑團(tuán)塊受到的剪切作用增大，配合劑團(tuán)塊容易破碎，因此有利于配合劑的分散，但橡膠分子鏈?zhǔn)芗羟袛嗔训臋C(jī)會(huì)也增大，容易使分子鏈過度斷裂，造成過煉，橡膠

8、分子量降得過低，使膠料的物理機(jī)械性能降低。輥距過大，剪切作用太小，配合劑不易分散，給混煉操作帶來困難。因此開煉機(jī)混煉時(shí)，輥距要合適。合適的輥距大小與裝膠量有關(guān)，如表1-1所示。天然膠與合成膠并用時(shí)，并用比例相等，總膠量可按天然膠來定輥距；合成膠大于天然膠比例時(shí)，總膠量可按合成膠定輥距。表1-1 輥距大小與裝膠量的關(guān)系膠量（克）30050070010001200天然膠mm1.4±0.22.2±0.23.8±0.23.8±0.24.3±0.2合成膠mm1.1±0.21.8±0.22.0±0.24、速比與輥速速比和輥速增

9、大，對(duì)混煉效果的影響與減小輥距的規(guī)律一致，會(huì)加快配合劑的分散，但對(duì)橡膠分子鏈剪切也加劇，易過煉，使膠料物性降低，使膠料升溫加快，能耗增加。速比過小，配合劑不易分散，生產(chǎn)效率低。開煉機(jī)混煉的輥筒速比一般在1.151.27范圍內(nèi)。5、輥溫表1-2 不同膠料開煉機(jī)混煉時(shí)輥筒溫度膠 種輥 溫前輥后輥天然膠55605055丁苯膠45505055氯丁膠35454050丁基膠40455560丁腈膠4045順丁膠40604060三元乙丙膠607585左右氯磺化聚乙烯40704070氟橡膠232777877787丙烯酸酯橡膠40553050隨輥溫升高，膠料的粘度降低，有利于膠料在固體配合劑表面的濕潤，吃粉加快；

10、但配合劑團(tuán)塊在柔軟的膠料中受到的剪切作用會(huì)減弱，不容易破碎，不利于配合劑的分散，結(jié)合橡膠的生成量也會(huì)減少。因此開煉機(jī)混煉時(shí)輥筒的溫度要合適。由于溫度對(duì)不同膠料包輥性的影響不同，因此不同膠料混煉時(shí)輥溫也應(yīng)不同。NR包熱輥，前輥溫度要高于后輥；而大多數(shù)合成橡膠包冷輥，前輥溫度要低于后輥。常用的橡膠開煉機(jī)混煉時(shí)輥溫如表1-2所示。6、加料順序混煉時(shí)加料順序不當(dāng)，輕則影響配合劑分散不均，重則導(dǎo)致焦燒、脫輥或過煉，加料順序是關(guān)系到混煉膠質(zhì)量的重要因素之一，因此加料必須有一個(gè)合理的順序。加料順序的確定一般遵循用量小、作用大、難分散的配合劑先加，用量多、易分散的配合劑后加，對(duì)溫度敏感的配合劑后加，硫化劑與促

11、進(jìn)劑分開加等原則。因此開煉機(jī)混煉時(shí)，最先加入生膠、再生膠、母煉膠等包輥，如果配方中有固體軟化劑如石蠟，可在膠料包輥后加入，再加入小料如活化劑（氧化鋅、硬脂酸）、促進(jìn)劑、防老劑、防焦劑等，再次加炭黑、填充劑，加完炭黑和填充劑后，再加液體軟化劑，如果炭黑和液體軟化劑用量均較大時(shí)，兩者可交替加入，最后加硫化劑。如果配方中有超速級(jí)促進(jìn)劑，應(yīng)在后期和硫化劑一起加。配方中如有白炭黑，因白炭黑表面吸附性很強(qiáng)，粒子之間易形成氫鍵，難分散，應(yīng)在小料之前加入，而且要分批加入。對(duì)NBR，由于硫黃與其相容性差，難分散，因此要在小料之前加，將小料中的促進(jìn)劑放到最后加。7、加料方式加料方式不同也會(huì)影響吃粉速度和分散效果。

12、如果配合劑連續(xù)加在某一固定位置，其它部位膠料不吃粉，相當(dāng)于減少了吃粉面積，吃粉時(shí)間延長，吃粉慢，配合劑由吃入位置分散到其他地方需要的時(shí)間延長，因此也不利于配合劑的分散。加料時(shí)應(yīng)將配合劑沿輥筒軸線方向均勻撒在堆積膠上，使堆積膠上都覆蓋有配合劑，這樣會(huì)縮短吃粉時(shí)間，也有利于配合劑在膠料中的分散，縮短混煉時(shí)間，較小對(duì)橡膠分子鏈的剪切破壞。六、思考題 影響開煉機(jī)混煉效果的因素都有哪些？如何控制這些因素以提高混煉的效果。實(shí)驗(yàn)二 密煉機(jī)混煉工藝一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮鸵蟊緦?shí)驗(yàn)的主要目的是讓學(xué)生了解密煉機(jī)的結(jié)構(gòu)，熟練掌握密煉機(jī)混煉的操作方法和加料順序，熟悉密煉機(jī)混煉的工藝條件，了解影響密煉機(jī)混煉效果的因素，制備符合

13、性能要求的炭黑混煉膠或母煉膠。二、實(shí)驗(yàn)原理密煉機(jī)工作時(shí)，兩轉(zhuǎn)子相對(duì)回轉(zhuǎn)，將來自加料口的物料夾住帶入輥縫受到轉(zhuǎn)子的擠壓和剪切，穿過輥縫后碰到下頂拴尖棱被分成兩部分，分別沿前后室壁與轉(zhuǎn)子之間縫隙再回到輥隙上方。在繞轉(zhuǎn)子流動(dòng)的一周中，物料處處受到剪切和摩擦作用，使膠料的溫度急劇上升，粘度降低，增加了橡膠在配合劑表面的濕潤性，使橡膠與配合劑表面充分接觸。配合劑團(tuán)塊隨膠料一起通過轉(zhuǎn)子與轉(zhuǎn)子間隙、轉(zhuǎn)子與上、下頂拴、密煉室內(nèi)壁的間隙，受到剪切而破碎，被拉伸變形的橡膠包圍，穩(wěn)定在破碎狀態(tài)。同時(shí)，轉(zhuǎn)子上的凸棱使膠料沿轉(zhuǎn)子的軸向運(yùn)動(dòng)，起到攪拌混合作用，使配合劑在膠料中混合均勻。配合劑如此反復(fù)剪切破碎，膠料反復(fù)產(chǎn)生

14、變形和恢復(fù)變形，轉(zhuǎn)子凸棱的不斷攪拌，使配合劑在膠料中分散均勻，并達(dá)到一定的分散度。由于密煉機(jī)混煉時(shí)膠料受到的剪切作用比開煉機(jī)大得多，煉膠溫度高，使得密煉機(jī)煉膠的效率大大高于開煉機(jī)。三、實(shí)驗(yàn)儀器和材料實(shí)驗(yàn)設(shè)備為湖南益陽橡膠機(jī)械有限公司制造的1.7升小型密煉機(jī)。圖2-1 1.7升小型密煉機(jī)密煉機(jī)的結(jié)構(gòu)圖2-2 密煉機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖密煉機(jī)一般由密煉室、兩個(gè)相對(duì)回轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子、上頂栓、下頂栓、測(cè)溫系統(tǒng)、加熱和冷卻系統(tǒng)、排氣系統(tǒng)、安全裝置、排料裝置和記錄裝置組成。轉(zhuǎn)子的表面有螺旋狀突棱，突棱的數(shù)目有二棱、四棱、六棱等，轉(zhuǎn)子的斷面幾何形狀有三角形、圓筒形或橢圓形三種，有切向式和嚙合式兩類。測(cè)溫系統(tǒng)是由熱電偶組成，

15、主要用來測(cè)定混煉過程中密煉室內(nèi)溫度的變化；加熱和冷卻系統(tǒng)主要是為了控制轉(zhuǎn)子和混煉室內(nèi)腔壁表面的溫度。密煉機(jī)密煉室結(jié)構(gòu)示意圖如圖2-2所示。四、實(shí)驗(yàn)步驟1、按照密煉機(jī)密煉室的容量和合適的填充系數(shù)（0.60.7），計(jì)算一次煉膠量和實(shí)際配方；2、根據(jù)實(shí)際配方，準(zhǔn)確稱量配方中各種原材料的用量，將生膠、小料（ZnO、SA、促進(jìn)劑、防老劑、固體軟化劑等）、補(bǔ)強(qiáng)劑或填充劑、液體軟化劑、硫黃分別放置，在置物架上按順序排好；3、打開密煉機(jī)電源開關(guān)及加熱開關(guān)，給密煉機(jī)預(yù)熱，同時(shí)檢查風(fēng)壓、水壓、電壓是否符合工藝要求，檢查測(cè)溫系統(tǒng)、計(jì)時(shí)裝置、功率系統(tǒng)指示和記錄是否正常；4、密煉機(jī)預(yù)熱好后，穩(wěn)定一段時(shí)間，準(zhǔn)備煉膠；5、

16、提起上頂栓，將已切成小塊的生膠從加料口投入密煉機(jī)，落下上頂栓，煉膠1min；6、提起上頂栓，加入小料，落下上頂栓混煉1.5min；7、提起上頂栓，加入炭黑或填料，落下上頂栓混煉3min；8、提起上頂栓，加入液體軟化劑，落下上頂栓混煉1.5min；9、排膠，用熱電偶溫度計(jì)測(cè)膠料的溫度，記錄密煉室初始溫度、混煉結(jié)束時(shí)密煉室溫度及排膠溫度，最大功率、轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速；10、將開煉機(jī)的輥距調(diào)到3.8mm，打開電源開關(guān)，使開煉機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，打開循環(huán)水閥門，再將從密煉機(jī)排出的膠料投到開煉機(jī)上包輥，待膠料溫度降到110以下，加入硫黃，左右割刀各二次，待硫黃全被吃進(jìn)去，膠料表面比較光滑，割下膠料。11、將開煉機(jī)輥距調(diào)到0

17、.5mm，投入膠料薄通，打三角包，薄通5遍，將輥距調(diào)到2.4mm左右，投入膠料包輥，待表面光滑無氣泡，下片，稱量膠料的總質(zhì)量，放在平整、潔凈金屬表面上冷卻至室溫，貼上標(biāo)簽注明膠料配方編號(hào)和混煉日期，停放待用。密煉機(jī)每批混煉工藝試驗(yàn)報(bào)表，應(yīng)記錄：開始混煉時(shí)溫度、混煉時(shí)間、轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速、上頂栓壓力、排膠溫度、功率消耗、混煉膠質(zhì)量與原材料總質(zhì)量的差值及密煉機(jī)類型。注意：開始混煉實(shí)驗(yàn)時(shí)，可先混煉一個(gè)與試驗(yàn)?zāi)z料配方相同的膠料調(diào)整密煉機(jī)的工作狀態(tài)，再正式混煉；對(duì)同一批混煉膠料，密煉機(jī)的控制條件和混煉時(shí)間應(yīng)保持相同。五、影響密煉機(jī)混煉效果的因素密煉機(jī)混煉的膠料質(zhì)量好壞，除了加料順序外，主要取決于混煉溫度、裝料容

18、量、轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速、混煉時(shí)間、上頂拴壓力和轉(zhuǎn)子的類型等。1、裝料容量即混煉容量，容量不足會(huì)降低對(duì)膠料的剪切作用和捏煉作用，甚至出現(xiàn)膠料打滑和轉(zhuǎn)子空轉(zhuǎn)現(xiàn)象，導(dǎo)致混煉效果不良。反之，容量過大，膠料翻轉(zhuǎn)困難，使上頂拴位置不當(dāng)，使一部分膠料在加料口頸處發(fā)生滯留，從而使膠料混合不均勻，混煉時(shí)間長，并容易導(dǎo)致設(shè)備超負(fù)荷，能耗大。因此，混煉容量應(yīng)適當(dāng)，通常取密閉室總有效容積的60%70%為宜。密煉機(jī)混煉時(shí)裝料容量可用下列經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算：Q裝料容量，Kg；K填充稀疏，通常取0.607；V密閉室的總有效容積，L；膠料的密度，g/cm3。填充系數(shù)K的選取與確定應(yīng)根據(jù)生膠種類和配方特點(diǎn)，設(shè)備特征與磨損程度、上頂拴壓力來確定

19、。NR及含膠率高的配方，K應(yīng)適當(dāng)加大；合成膠及含膠率低的配方，K應(yīng)適當(dāng)減?。荒p程度大的舊設(shè)備，K應(yīng)加大；新設(shè)備要小些；嚙合型轉(zhuǎn)子密煉機(jī)的K應(yīng)小于剪切型轉(zhuǎn)子密煉機(jī)；上頂拴壓力增大，K也應(yīng)相應(yīng)增大。另外逆混法的K必須盡可能大。2、加料順序密煉機(jī)混煉中，生膠、炭黑和液體軟化劑的投加順序與混煉時(shí)間特別重要，一般都是生膠先加，再加炭黑，混煉至炭黑在膠料中基本分散后再加入液體軟化劑，這樣有利于混煉，提高混煉效果，縮短混煉時(shí)間。液體軟化劑過早加入或過晚加入，均對(duì)混煉不利，易造成分散不均勻，混煉時(shí)間延長，能耗增加。液體軟化劑的加入時(shí)間可由分配系數(shù)K確定。硫黃和超速促進(jìn)劑通常在混煉的后期加入，或排料到壓片機(jī)上

20、加，減少焦燒危險(xiǎn)。小藥（固體軟化劑、活化劑、促進(jìn)劑、防老劑、防焦劑等）通常在生膠后，炭黑前加入。3、上頂拴壓力密煉機(jī)混煉時(shí)，膠料都必須受到上頂栓的一定壓力作用。一般認(rèn)為上頂栓壓力在0.30.6MPa為宜。當(dāng)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速恒定時(shí)，進(jìn)一步提高壓力效果也不大。當(dāng)混煉容量不足時(shí)，上頂栓壓力也不能充分發(fā)揮作用。提高上頂栓壓力可以減少密閉室內(nèi)的非填充空間，使其填充程度提高約10%。隨著容量和轉(zhuǎn)速的提高，上頂栓的壓力必須使用增大。上頂栓壓力提高會(huì)加速混煉過程膠料生熱，并增加混煉時(shí)的功率消耗。4、轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)和類型轉(zhuǎn)子工作表面的幾何形狀和尺寸在很大程度上決定了密煉機(jī)的生產(chǎn)能力和混煉質(zhì)量。密煉機(jī)轉(zhuǎn)子的基本構(gòu)型有兩種：剪切

21、型轉(zhuǎn)子和嚙合型轉(zhuǎn)子。一般說來，剪切型轉(zhuǎn)子密煉機(jī)的生產(chǎn)效率較高，可以快速加料、快速混合與快速排膠。嚙合型轉(zhuǎn)子密煉機(jī)具有分散效率高、生熱率低等特性，適用于制造硬膠料和一段混煉。嚙合型轉(zhuǎn)子密煉機(jī)的分散和均化效果比剪切型轉(zhuǎn)子密煉機(jī)要好，混煉時(shí)間可縮短3050%。5、轉(zhuǎn)速提高密煉機(jī)轉(zhuǎn)子的速度是強(qiáng)化混煉過程的最有效的措施之一。轉(zhuǎn)速增加一倍，混煉周期大約縮短30%50%。提高轉(zhuǎn)速會(huì)加速生熱，導(dǎo)致膠料粘度降低，機(jī)械剪切效果降低，不利于分散。6、混煉溫度混煉溫度高有利于生膠和膠料的塑性流動(dòng)和變形，有利于橡膠對(duì)固體配合劑粒子表面的濕潤和混合吃粉，但又使膠料的粘度下降，不利于配合劑粒子的破碎與分散混合。混煉溫度過高

22、還會(huì)加速橡膠的熱氧老化，使硫化膠的物理機(jī)械性能下降，即出現(xiàn)過煉現(xiàn)象；還會(huì)使膠料發(fā)生焦燒現(xiàn)象，所以密煉機(jī)混煉過程中必須采取有效的冷卻措施；但溫度不能太低，否則會(huì)出現(xiàn)膠料壓散現(xiàn)象。7、混煉時(shí)間在同樣條件下采用密煉機(jī)混煉膠料所需的混煉時(shí)間比開煉機(jī)短得多?；鞜捹|(zhì)量要求一定時(shí)，所需混煉時(shí)間隨密煉機(jī)轉(zhuǎn)速和上頂栓壓力提高而縮短。加料順序不當(dāng)，混煉操作不合理都會(huì)延長混煉時(shí)間。延長混煉時(shí)間能提高配合劑在膠料中的分散度，但也會(huì)降低生產(chǎn)效率。混煉時(shí)間過長又容易造成膠料過煉而使硫化膠的物理機(jī)械性能受到損害，還會(huì)造成膠料的“熱歷史”增長而容易出現(xiàn)焦燒現(xiàn)象，因此應(yīng)盡可能縮短膠料的混煉時(shí)間。六、思考題 影響密煉機(jī)混煉效果的

23、因素都有哪些？如何控制這些因素以提高混煉的效果。實(shí)驗(yàn)三 橡膠的硫化工藝一實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮鸵?、掌握硫化的本質(zhì)和影響硫化的因素。2、掌握硫化條件的確定和實(shí)施方法。3、掌握平板硫化機(jī)的操作方法。4、了解硫化設(shè)備之一平板硫化機(jī)的結(jié)構(gòu)。二、實(shí)驗(yàn)原理硫化是在一定溫度、時(shí)間和壓力下，混煉膠的線型大分子進(jìn)行交聯(lián)，形成三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的過程。硫化使橡膠的塑性降低，彈性增加，抵抗外力變形的能力大大增加，并提高了其他物理和化學(xué)性能，使橡膠成為具有使用價(jià)值的工程材料。硫化是橡膠制品加工的最后一個(gè)工序。硫化的好壞對(duì)硫化膠的性能影響很大，因此，應(yīng)嚴(yán)格掌握硫化條件。三、實(shí)驗(yàn)儀器及材料圖3-1 平板硫化機(jī)1硫化機(jī)兩熱板加壓面應(yīng)相互

24、平行。2熱板采用蒸汽加熱或電加熱。3平板在整個(gè)硫化過程中，在模具型腔面積上施加的壓強(qiáng)不低于3.5MPa。4.無論使用何種型號(hào)的熱板，整個(gè)模具面積上的溫度分布應(yīng)該均勻。同一熱板內(nèi)各點(diǎn)間及各點(diǎn)與中心點(diǎn)間的溫差最大不超過1；相鄰二板間其對(duì)應(yīng)位置點(diǎn)的溫差不超過1。在熱板中心處的最大溫差不超過±0.5。 技術(shù)規(guī)格最大關(guān)閉壓力 200噸柱塞最大行程 250毫米平板面積 503毫米×508毫米工作層數(shù) 一層總加熱功率 27千瓦四、實(shí)驗(yàn)步驟1、膠料的準(zhǔn)備混煉后的膠片應(yīng)按GB2941規(guī)定停放224小時(shí)，方可裁片進(jìn)行硫化。其裁片的方法如下：(1)片狀(拉力等試驗(yàn)用)或條狀試樣用剪刀在膠料上裁片

25、，試片的寬度方向與膠料的壓延方向要一致。膠料的體積應(yīng)稍大于模具的容積其重量用天平稱量，膠坯的質(zhì)量按照以下方法計(jì)算：膠坯質(zhì)量（g）=模腔容積（cm3）×膠料密度（g/cm3）×(1.051.10)為保證模壓硫化時(shí)有充足的膠量，膠料的實(shí)際用量比計(jì)算的量再增加（510）。裁好后在膠坯邊上貼好編號(hào)及硫化條件的標(biāo)簽。(2)園柱試樣取2毫米左右的膠片，以試樣的高度(略大于)為寬度，按壓延垂直方向裁成膠條，將其卷成園柱體，且柱體要卷的緊密，不能有間隙，柱體體積要稍小于模腔，高度要高于模腔。在柱體底貼面上編號(hào)及硫化條件的紙標(biāo)簽。(3)園形試樣按照要求，將膠料裁成園形膠片試樣，如果厚度不夠時(shí)，可將膠片迭放而成，其體積應(yīng)稍大于模腔體積，在園形試樣底面貼上編號(hào)及硫化條件的紙標(biāo)簽。2、按要求的硫化溫度調(diào)節(jié)并控制好平板溫度，使之恒定。3、將模具放在閉合平板上預(yù)熱至規(guī)定的硫化溫度±1范圍之內(nèi)，并在該溫度下保持20min，連續(xù)硫化時(shí)可以不再預(yù)熱。硫化時(shí)每層熱板僅允許放一個(gè)模具。4、