橡膠混煉工藝控制培訓(xùn)課件

橡膠混煉工藝控制2004.6橡膠混煉工藝控制2004.6培訓(xùn)目標(biāo)熟悉不同橡膠材料的混煉特性影響混煉膠質(zhì)量的因素混煉膠質(zhì)量的檢驗判定方法培訓(xùn)目標(biāo)熟悉不同橡膠材料的混煉特性培訓(xùn)系列內(nèi)容橡膠種類和性能（已作專題）橡膠配合劑的基本知識※橡膠的塑煉※橡膠的混煉※混煉膠的判定檢驗項目※硫化原理及質(zhì)量控制（將作專題）培訓(xùn)系列內(nèi)容橡膠種類和性能（已作專題）橡膠加工過程生膠塑煉配合劑密煉機(jī)或開煉機(jī)混煉開煉機(jī)加硫硫化成型（壓機(jī)或注塑機(jī)）煉膠是重要工序?。?！橡膠加工過程生膠塑煉配合劑密煉機(jī)或開煉機(jī)混煉開煉機(jī)加硫硫化成生膠（原膠）部分分類（已作為專題講座）通用橡膠（價格便宜，產(chǎn)量大）NR,IR,SBR,BR,NBR,CR,IIR,EPDM等特種橡膠（價格貴，要求高）FKM,ECO,CSM,CPE,ACM,PU，MVQ,MFQ等生膠（原膠）部分分類（已作為專題講座）橡膠配合劑橡膠配合劑配合劑部分要求熟悉橡膠配合劑的分類、性質(zhì)、用途懂得橡膠配合劑對工藝性能和成品性能的影響簡單了解配合劑的主要作用機(jī)理配合劑種類繁多，包括以下幾大體系：采購部－名稱煉膠部－代號配合劑部分要求熟悉橡膠配合劑的分類、性質(zhì)、用途（一）橡膠硫化體系1.橡膠硫化劑硫化劑在所有配合劑中最重要，是它通過化學(xué)反應(yīng)使橡膠從塑性粘流狀態(tài)變成高強(qiáng)度彈性狀態(tài)（啤塑時的高溫條件使該反應(yīng)發(fā)生）。硫化劑在混煉過程后期加入。2.常用硫化劑（化學(xué)工程師根據(jù)微觀結(jié)構(gòu)分類）（1）硫磺（絕大部分通用膠采用）（2）過氧化物類（即俗稱熟水類）（3）特種橡膠專用硫化劑（如硫化劑F，雙酚AF）（一）橡膠硫化體系1.橡膠硫化劑3.促進(jìn)劑（數(shù)十種以上）（1）促進(jìn)劑的作用：使硫化劑反應(yīng)加速（2）促進(jìn)劑的類型和選用原則化學(xué)家按結(jié)構(gòu)分類，工藝人員按酸性、中性、堿性分類，或按超速、中速、慢速分類。（3）常用促進(jìn)劑：M,DM,TT,CZ,BZ,NOBS,NA-22等等4.活性劑（1）活性劑的作用：使促進(jìn)劑反應(yīng)加速（2）活性劑種類：主要就是氧化鋅(ZnO)氧化鎂(MgO)和硬脂酸5.防焦劑（1）防焦劑的作用：使硫化開始時間延遲，又不影響總硫化時間（2）常用防焦劑：常用只有PVI(或CTP)3.促進(jìn)劑（數(shù)十種以上）（二）橡膠防護(hù)體系1.橡膠的老化：有的變硬、有的發(fā)粘、有的龜裂（1）橡膠的熱氧老化（2）橡膠的臭氧老化（3）橡膠的疲勞老化2.橡膠防老劑常用防老劑：A,D,4010,4010NA,264,SP,MB,7F,石蠟等（二）橡膠防護(hù)體系1.橡膠的老化：有的變硬、有的發(fā)粘、有的龜（三）橡膠的補(bǔ)強(qiáng)和填充體系橡膠必須加入一些非常微小的剛性粒子，才能有足夠的強(qiáng)度，才能有好的加工性能，又可以降低成本。1.黑色補(bǔ)強(qiáng)填料——炭黑（烏煙）到目前為止，所有填料中，炭黑對橡膠的補(bǔ)強(qiáng)加工性能最好，所以絕大部分橡膠制品都是黑色的。淺色制品和彩色制品綜合性能一般都不如黑色制品。塑料不加補(bǔ)強(qiáng)劑已有很高強(qiáng)度，只需要加填充劑降低成本，因此大多數(shù)塑料制品是彩色的。（三）橡膠的補(bǔ)強(qiáng)和填充體系橡膠必須加入一些非常微小的剛性粒子炭黑的品種和分類（1）主要根據(jù)微觀粒經(jīng)的大?。赏ㄟ^儀器測出），用數(shù)字分類，如N220,3N30，N550，N990等數(shù)字越小，粒子越細(xì)，補(bǔ)強(qiáng)性能越好，但加工性能也越差，硬度上升也越快。（2）還有一些專用炭黑，如導(dǎo)電炭黑等炭黑的品種和分類2.白炭黑（白烏）主要用于硅橡膠中，補(bǔ)強(qiáng)性能也很好，但加工性能差，加入量不能太多。3.其它填充劑：基本不起補(bǔ)強(qiáng)作用，主要降低成本，還可通過加工性能。（1）碳酸鈣（2）陶土（3）碳酸鎂（4）硫酸鋇（5）立德粉等等2.白炭黑（白烏）（四）橡膠的軟化（增塑）體系1.橡膠的軟化（增塑）劑在橡膠中加入后能改善加工性能，并能降低制品硬度的有機(jī)物質(zhì)。2.種類（1）石油或煤焦油產(chǎn)品，如環(huán)烷油、芳烴油、瀝青、石油樹脂、古馬隆樹脂等（2）植物油系，如松焦油、松香、大豆油等（3）合成酯類，如DOP、DBP、DINP、TP-95等（四）橡膠的軟化（增塑）體系1.橡膠的軟化（增塑）劑（五）其它配合劑1.著色劑（色粉）（1）著色劑的作用和要求：耐熱、耐日光要好（2）無機(jī)著色劑（3）有機(jī)著色劑2.發(fā)泡劑（1）發(fā)泡劑的作用和要求：發(fā)孔要均勻可控（2）無機(jī)發(fā)泡劑（3）有機(jī)發(fā)泡劑（4）發(fā)泡助劑3.隔離劑、脫模劑：不能影響產(chǎn)品表面（1）無機(jī)隔離劑、脫模劑（2）有機(jī)隔離劑、脫模劑（3）聚合物隔離劑、脫模劑（五）其它配合劑1.著色劑（色粉）（五）其它配合劑4.阻燃劑5.抗菌劑和防霉劑6.偶聯(lián)劑：提高橡膠和填料的結(jié)合7.其它：現(xiàn)在越來越多功能性添加劑（五）其它配合劑4.阻燃劑對配合劑的要求配合劑對橡膠制品質(zhì)量有很大影響，必須滿足以下要求：（1）具有高度分散性，配合劑易于與生膠混合均勻，橡膠制品質(zhì)量也就越好；（2）容易被生膠濕潤，與生膠有良好的親和力和相容性；（3）水分不能超標(biāo)，否則會導(dǎo)致起泡、脫層等毛?。唬?）不能含有外來雜質(zhì)，或能對生膠加速老化的有害金屬，如銅、錳等；（5）不應(yīng)含有無機(jī)酸和能溶于水的鹽類，這些對設(shè)備和模具有腐蝕作用?；A(chǔ)配方1ABC

對配合劑的要求配合劑對橡膠制品質(zhì)量有很大影響，必須滿足以下要橡膠配方知識（1）配方以上各種組分的比例（2）膠料配方的表示方法及換算關(guān)系（3）配方及物性指標(biāo)的關(guān)系基礎(chǔ)配方1ABC

橡膠配方知識（1）配方以上各種組分的比例基礎(chǔ)配方1ABC

橡膠配料工藝配方再好，也要通過配合工序的精確無誤的計量來加以兌現(xiàn)，如果用錯了配合劑，將造成不可補(bǔ)救的損失。原材料配合的公差以及配料誤差對混煉工藝、質(zhì)量有很大影響，要保證精度要求。保證原材料不吸潮，不變質(zhì)?；A(chǔ)配方1ABC

橡膠配料工藝配方再好，也要通過配合工序的精確無誤的計量來加以塑煉塑煉生膠的塑煉橡膠的彈性給工藝加工帶來很大困難，必須把生膠由彈性狀態(tài)變?yōu)榭伤苄誀顟B(tài)，這個過程稱為塑煉。有開煉機(jī)低溫塑煉，密煉機(jī)和螺桿擠出機(jī)高溫塑煉，添加塑解劑塑煉。橡膠的可塑性不宜太大，太大會使橡膠制品的機(jī)械強(qiáng)度降低，永久變形增大，耐老化性、耐磨性和彈性降低，因此要防止生膠塑煉過度，要在滿足工藝性能要求下，具有最適當(dāng)?shù)目伤芏??；A(chǔ)配方1ABC

橡膠加工過程生膠的塑煉橡膠的彈性給工藝加工帶來很大困難，必須把生膠由彈性影響塑煉的因素塑煉對后期的混煉、對混煉膠的門尼粘度影響非常大，為保持膠料的穩(wěn)定性，必須嚴(yán)格執(zhí)行工藝條件?。￠_煉機(jī)塑煉輥距、滾筒轉(zhuǎn)速與速比、溫度、時間和煉膠容量必須按照工藝要求，不可隨意！密煉機(jī)塑煉以高溫氧化占優(yōu)勢，因此與溫度的關(guān)系最為密切，還取決于時間、轉(zhuǎn)速、壓力等因素。

影響塑煉的因素塑煉對后期的混煉、對混煉膠的門尼粘度影響非常大塑煉工藝條件舉例22寸開煉機(jī)塑煉NR為例，其工藝條件：煉膠容量50－55升；時間15min；輥溫前輥55－60℃，后輥50－55℃；速比1:1.15；薄通7次（1.5mm輥距），輥距放寬至9mm后下片，冷卻后備用。塑煉膠經(jīng)檢驗后可塑度為0.34±0.005。

塑煉工藝條件舉例22寸開煉機(jī)塑煉NR為例，其工藝條件：煉膠容橡膠可塑度的測定方法物體加外力產(chǎn)生變形，當(dāng)外力去掉后，變形一點也不恢復(fù)，這是完全的塑性體，變形完全恢復(fù)則是完全彈性體，橡膠介于二者之間，未硫化膠偏于塑性體，硫化膠偏于彈性體。將來會從塑煉工序就開始進(jìn)行控制，要保持可塑度和門尼粘度的穩(wěn)定。測定方法有：1.壓縮型可塑計（1）威廉姆可塑計（2）德弗可塑計2.旋轉(zhuǎn)扭力型可塑計門尼粘度計

橡膠可塑度的測定方法物體加外力產(chǎn)生變形，當(dāng)外力去掉后，變形一幾種合成膠的塑煉NBR：粘度高，可塑度低，韌性大，生熱多，塑煉困難，一般采用低溫薄通的方法（30－40℃），容量為NR的1/2－1/3左右。IIR：塑煉困難，采用低溫、小輥距操作，溫度升高時，割下膠片，冷卻后再塑煉。關(guān)鍵是必須注意清潔，塑煉前應(yīng)清楚其它不飽和橡膠殘余物，以免混入后影響質(zhì)量。保持操作條件的恒定！

幾種合成膠的塑煉NBR：粘度高，可塑度低，韌性大，生熱多，塑混煉工藝混煉工藝混煉工藝就是將各種配合劑均勻地分散在橡膠中，使膠料成分完全均勻一致。硫化劑分散不均，就會使硫化曲線相差很大；炭黑分散不均就會使門尼粘度相差很大。整體混煉不好也會在各種物理及物化指標(biāo)上反應(yīng)出來。這些都可以檢驗出來，以評價膠料性能的一致性。混煉膠不穩(wěn)定就會給啤塑工序帶來嚴(yán)重影響。

混煉工藝就是將各種配合劑均勻地分散在橡膠中，使膠料成分開煉機(jī)混煉開煉機(jī)混煉生產(chǎn)效率低、勞動強(qiáng)度大、操作安全性差、粉料飛揚(yáng)損失大、污染環(huán)境、膠料質(zhì)量不高,所以在大規(guī)模生產(chǎn)中已不采用。但其靈活性大,適用于多品種、小批量生產(chǎn),尤其適用于特種膠料和某些生熱大的合成橡膠、硅橡膠和混煉型聚氨酯橡膠以及彩色膠料的混煉。所以開機(jī)混煉仍然占有一定的位置。

開煉機(jī)混煉開煉機(jī)混煉生產(chǎn)效率低、勞動強(qiáng)度大、操作安全性差、粉開煉機(jī)加料順序先加入生膠及固體軟化劑，其次加入促進(jìn)劑、活性劑、防老劑，再加補(bǔ)強(qiáng)填充劑、液體配合劑。如果補(bǔ)強(qiáng)填充劑和液體軟化劑較多時，可以分批加入。最后加入硫磺。想一想為什么？

開煉機(jī)加料順序先加入生膠及固體軟化劑，其次加入促進(jìn)劑、活性劑開煉機(jī)混煉歷程開煉機(jī)混煉可分為包輥、吃粉、翻煉三個階段。包輥是開煉機(jī)混煉前提。由于生膠的性質(zhì)和混煉工條件不同,混煉時生膠在開煉機(jī)輥筒上的行為有四種狀態(tài)。如下圖所示。

1)生膠不能進(jìn)入輥距或強(qiáng)制壓入則成碎塊

2)緊包前輥,成為彈性膠帶,不破裂

3)脫輥,膠帶袋囊狀或破裂

4)呈黏流態(tài)包輥

開煉機(jī)混煉歷程開煉機(jī)混煉可分為包輥、吃粉、翻煉三個階段。

開煉機(jī)混煉方法開煉機(jī)混煉有一段混煉和分段混煉兩種工藝方法。對含膠率高或天然橡膠與少量合成橡膠,并且補(bǔ)強(qiáng)填充劑用量少的膠料,通常采用一段混煉法。對天然橡膠與較多合成橡膠并用,且補(bǔ)強(qiáng)填充劑較多的膠料,可采用兩段混煉法,以便兩種橡膠與配合混煉得更均勻。

無論是一段混煉還是兩段混煉,在混煉操作時,都先沿驅(qū)動端加入生膠、母煉膠或并用膠,然后根據(jù)配方加入各種配合劑進(jìn)行混煉。在吃粉時注意不要割刀,否則粉狀配合劑會侵入前輥和膠層的內(nèi)表面之間,也會通過輥縫被擠壓成硬片,造成混煉困難。

開煉機(jī)混煉方法開煉機(jī)混煉有一段混煉和分段混煉兩種工藝方法。對當(dāng)所有配合劑吃凈后,加入余膠,進(jìn)行翻煉,翻煉操作方法主要有：(1)薄通法(2)三角包操作法(3)斜刀法(八把刀法)(4)打扭操作法和割倒操作法(5)打卷操作法

當(dāng)所有配合劑吃凈后,加入余膠,進(jìn)行翻煉,翻煉操作方法主要有：工藝條件對混煉效果的影響有以下幾個重要影響因素：(1)容量(2)輥距(3)輥速與速比(4)輥溫(5)加料順序(6)混煉時間

工藝條件對混煉效果的影響有以下幾個重要影響因素：

開煉機(jī)混煉不同橡膠的最佳溫度條件

開煉機(jī)混煉不同橡膠的最佳溫度條件密煉機(jī)混煉工藝參數(shù)大批量生產(chǎn)膠料時，主要應(yīng)用密煉機(jī)。密煉機(jī)的基本參數(shù)：密煉機(jī)容量、轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速、膠料承受的壓力，功率。混煉過程的特征取決于密煉室的體積填充度、密煉機(jī)的上頂栓壓力、轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速和溫度。一般填充系數(shù)為0.6-0.8。

密煉機(jī)混煉工藝參數(shù)大批量生產(chǎn)膠料時，主要應(yīng)用密煉機(jī)。

密煉機(jī)混煉工藝過程普遍采用二段混煉法，在密煉機(jī)中一段混煉，不加硫化劑冷卻下片，存放一段時間再在開煉機(jī)上加入硫化劑。停放的時間對于二段混煉的質(zhì)量非常重要。在較低的溫度下，膠料變硬，在二段混煉時再次受到激烈的機(jī)械作用，將一段混煉時沒有混煉均勻的配合劑粒子（主要是炭黑粒子）搓開。加入不把膠料冷透，二段混煉效果則失去意義。

密煉機(jī)混煉工藝過程普遍采用二段混煉法，在密煉機(jī)中一段混煉，密煉機(jī)混煉過程終點控制通過下列參數(shù)控制給定的混煉時間；給定混煉室的最高溫度，達(dá)到這一溫度自動排料；給定單位能耗，即達(dá)到給定能耗水平后自動排料。

密煉機(jī)混煉過程終點控制通過下列參數(shù)控制

幾種橡膠的混煉工藝幾種橡膠的混煉工藝丁腈橡膠混煉工藝(NBR)

NBR在混煉時發(fā)熱量大,配合劑難于分散。NBR在開煉機(jī)上混煉時,應(yīng)采取低溫、小容量、小輥矩、慢加料的操作方法,以促進(jìn)配合劑的均勻分散。NBR若用密煉機(jī)混煉,應(yīng)加強(qiáng)混煉室冷卻,炭黑和酯類軟化劑要分批交替加入,排膠溫度不得高于130℃。

丁腈橡膠混煉工藝(NBR)NBR在混煉時發(fā)熱量大,配合劑難丁基橡膠混煉工藝(IIR)

丁基橡膠的內(nèi)聚強(qiáng)度低,自粘性差,包輥性差,與其它橡膠兼容性差,混煉丁基橡膠之前徹底清洗機(jī)臺,以免混入其它生膠,影響膠料質(zhì)量,丁基橡膠混煉時,配合劑分散困難。開煉機(jī)焜煉時,采用引料法(即待引料膠包輥后再加生膠和配合劑)或薄通法，將配方中一半生膠以小輥矩反復(fù)薄通,待包輥后再加入另一半。丁基膠包冷輥，粘輥要升高輥溫，脫輥要降低輥溫，速比不能超過1：1.25，否則空氣易混入膠料中，引起產(chǎn)品起泡。

丁基橡膠混煉工藝(IIR)丁基橡膠的內(nèi)聚強(qiáng)度低,自粘性差,氯磺化聚乙烯橡膠(CSM)

特種膠基本上都采用開煉機(jī)混煉。氯磺化聚乙烯橡膠具有熱塑性,加工中隨著膠料溫度上升,粘度迅速下降,氯磺化聚乙烯橡膠采用開煉機(jī)混煉時,包輥性良好,但因生熱大,應(yīng)注意冷卻,輥溫保持在40－70℃范圍內(nèi)。若采用密煉機(jī)混煉時,裝膠容量比其它橡膠大些,填充系數(shù)取70%－75%,排膠溫度在105－110℃以下,膠片后要注意干燥,因為水會促進(jìn)其交聯(lián),導(dǎo)致焦燒。

氯磺化聚乙烯橡膠(CSM)特種膠基本上都采用開煉機(jī)混煉。

氯醚橡膠(ECO)

ECO一般不經(jīng)塑煉即可進(jìn)行混煉。均聚型氯醚橡膠門尼粘度低,包輥性良好,但易粘輥造成混煉困難;共聚型氯醚橡膠門尼粘度高,雖無粘輥傾向,但不易包輥。開煉機(jī)混煉均聚型氯醚橡膠要添加防粘劑－硬脂酸、硬脂酸鋅或硬脂酸錫。開煉機(jī)混煉共聚型氯醚橡膠時,可先將生膠薄通2－3次,促進(jìn)其包輥。開煉機(jī)混煉,輥溫比一般橡膠要高一些,前輥70－75℃,后輥85－90℃。密煉機(jī)混煉比開煉機(jī)容易,混煉均聚型膠時,可將一部份投入密煉機(jī),另一部份則在壓片機(jī)上與硫化劑同時加入(輥溫在90℃以下)?；鞜捁簿坌湍z時,操作助劑在壓片機(jī)上加入,效果更好。

氯醚橡膠(ECO)ECO一般不經(jīng)塑煉即可進(jìn)行混煉。均聚型氯聚丙烯酸脂橡膠(ACM)

ACM橡膠門尼粘度較低,可不用塑煉就直接進(jìn)行混煉。

開煉機(jī)混煉時易粘輥,同時包前后輥,造成操作困難。因此,輥溫較低(30－50℃)有利防粘輥,也有利配合劑分散該膠包快速輥或高溫輥,故前輥溫度高些。輥距在2－3mm左右,薄通1－2次,加配合劑,混煉中配合劑良好。密煉機(jī)混煉時無粘輥之虞,且能縮短混煉周期,但宜采低速混煉。

聚丙烯酸脂橡膠(ACM)ACM橡膠門尼粘度較低,可不用塑氟橡膠混煉工藝氟橡膠的加工過程和使用設(shè)備、加工方法和一般橡膠的相同。由于它的結(jié)構(gòu)特點,其加工性能較差。(1)塑煉生膠在輥距0.3－0.5mm的開煉機(jī)上薄通10次,包輥后即可加入配合劑。(2)混煉容量:氟橡膠的容量比其他合成膠還要小。如6″煉膠機(jī)500g14″煉膠機(jī)500g輥溫:40°C～60°C加工順序:生膠→吸酸劑→加工助劑→填充劑→硫化促進(jìn)劑。配合劑加完,均勻、薄通打三角包、打卷、放厚下片。

氟橡膠混煉工藝氟橡膠的加工過程和使用設(shè)備、加工方混煉膠的檢驗

1）混煉膠的塑性試驗：可塑度、門尼粘度2）混煉膠的門尼膠燒試驗3）混煉膠的硫化性能：硫化儀4）混煉膠的分散度：直接法和間接法5）混煉膠的恒定性檢測：紅外光譜（FTIR)

混煉膠的檢驗1）混煉膠的塑性試驗：可塑度、門尼粘度

橡膠的硫化

以后作專題講座1）硫化原理2）硫化工藝條件控制3）硫化過程中常見質(zhì)量問題及解決辦法

橡膠的硫化以后作專題講座

人有了知識，就會具備各種分析能力，明辨是非的能力。所以我們要勤懇讀書，廣泛閱讀，古人說“書中自有黃金屋?！蓖ㄟ^閱讀科技書籍，我們能豐富知識，培養(yǎng)邏輯思維能力；通過閱讀文學(xué)作品，我們能提高文學(xué)鑒賞水平，培養(yǎng)文學(xué)情趣；通過閱讀報刊，我們能增長見識，擴(kuò)大自己的知識面。有許多書籍還能培養(yǎng)我們的道德情操，給我們巨大的精神力量，鼓舞我們前進(jìn)。人有了知識，就會具備各種分析能力，橡膠混煉工藝控制培訓(xùn)課件橡膠混煉工藝控制2004.6橡膠混煉工藝控制2004.6培訓(xùn)目標(biāo)熟悉不同橡膠材料的混煉特性影響混煉膠質(zhì)量的因素混煉膠質(zhì)量的檢驗判定方法培訓(xùn)目標(biāo)熟悉不同橡膠材料的混煉特性培訓(xùn)系列內(nèi)容橡膠種類和性能（已作專題）橡膠配合劑的基本知識※橡膠的塑煉※橡膠的混煉※混煉膠的判定檢驗項目※硫化原理及質(zhì)量控制（將作專題）培訓(xùn)系列內(nèi)容橡膠種類和性能（已作專題）橡膠加工過程生膠塑煉配合劑密煉機(jī)或開煉機(jī)混煉開煉機(jī)加硫硫化成型（壓機(jī)或注塑機(jī)）煉膠是重要工序?。?！橡膠加工過程生膠塑煉配合劑密煉機(jī)或開煉機(jī)混煉開煉機(jī)加硫硫化成生膠（原膠）部分分類（已作為專題講座）通用橡膠（價格便宜，產(chǎn)量大）NR,IR,SBR,BR,NBR,CR,IIR,EPDM等特種橡膠（價格貴，要求高）FKM,ECO,CSM,CPE,ACM,PU，MVQ,MFQ等生膠（原膠）部分分類（已作為專題講座）橡膠配合劑橡膠配合劑配合劑部分要求熟悉橡膠配合劑的分類、性質(zhì)、用途懂得橡膠配合劑對工藝性能和成品性能的影響簡單了解配合劑的主要作用機(jī)理配合劑種類繁多，包括以下幾大體系：采購部－名稱煉膠部－代號配合劑部分要求熟悉橡膠配合劑的分類、性質(zhì)、用途（一）橡膠硫化體系1.橡膠硫化劑硫化劑在所有配合劑中最重要，是它通過化學(xué)反應(yīng)使橡膠從塑性粘流狀態(tài)變成高強(qiáng)度彈性狀態(tài)（啤塑時的高溫條件使該反應(yīng)發(fā)生）。硫化劑在混煉過程后期加入。2.常用硫化劑（化學(xué)工程師根據(jù)微觀結(jié)構(gòu)分類）（1）硫磺（絕大部分通用膠采用）（2）過氧化物類（即俗稱熟水類）（3）特種橡膠專用硫化劑（如硫化劑F，雙酚AF）（一）橡膠硫化體系1.橡膠硫化劑3.促進(jìn)劑（數(shù)十種以上）（1）促進(jìn)劑的作用：使硫化劑反應(yīng)加速（2）促進(jìn)劑的類型和選用原則化學(xué)家按結(jié)構(gòu)分類，工藝人員按酸性、中性、堿性分類，或按超速、中速、慢速分類。（3）常用促進(jìn)劑：M,DM,TT,CZ,BZ,NOBS,NA-22等等4.活性劑（1）活性劑的作用：使促進(jìn)劑反應(yīng)加速（2）活性劑種類：主要就是氧化鋅(ZnO)氧化鎂(MgO)和硬脂酸5.防焦劑（1）防焦劑的作用：使硫化開始時間延遲，又不影響總硫化時間（2）常用防焦劑：常用只有PVI(或CTP)3.促進(jìn)劑（數(shù)十種以上）（二）橡膠防護(hù)體系1.橡膠的老化：有的變硬、有的發(fā)粘、有的龜裂（1）橡膠的熱氧老化（2）橡膠的臭氧老化（3）橡膠的疲勞老化2.橡膠防老劑常用防老劑：A,D,4010,4010NA,264,SP,MB,7F,石蠟等（二）橡膠防護(hù)體系1.橡膠的老化：有的變硬、有的發(fā)粘、有的龜（三）橡膠的補(bǔ)強(qiáng)和填充體系橡膠必須加入一些非常微小的剛性粒子，才能有足夠的強(qiáng)度，才能有好的加工性能，又可以降低成本。1.黑色補(bǔ)強(qiáng)填料——炭黑（烏煙）到目前為止，所有填料中，炭黑對橡膠的補(bǔ)強(qiáng)加工性能最好，所以絕大部分橡膠制品都是黑色的。淺色制品和彩色制品綜合性能一般都不如黑色制品。塑料不加補(bǔ)強(qiáng)劑已有很高強(qiáng)度，只需要加填充劑降低成本，因此大多數(shù)塑料制品是彩色的。（三）橡膠的補(bǔ)強(qiáng)和填充體系橡膠必須加入一些非常微小的剛性粒子炭黑的品種和分類（1）主要根據(jù)微觀粒經(jīng)的大小（可通過儀器測出），用數(shù)字分類，如N220,3N30，N550，N990等數(shù)字越小，粒子越細(xì)，補(bǔ)強(qiáng)性能越好，但加工性能也越差，硬度上升也越快。（2）還有一些專用炭黑，如導(dǎo)電炭黑等炭黑的品種和分類2.白炭黑（白烏）主要用于硅橡膠中，補(bǔ)強(qiáng)性能也很好，但加工性能差，加入量不能太多。3.其它填充劑：基本不起補(bǔ)強(qiáng)作用，主要降低成本，還可通過加工性能。（1）碳酸鈣（2）陶土（3）碳酸鎂（4）硫酸鋇（5）立德粉等等2.白炭黑（白烏）（四）橡膠的軟化（增塑）體系1.橡膠的軟化（增塑）劑在橡膠中加入后能改善加工性能，并能降低制品硬度的有機(jī)物質(zhì)。2.種類（1）石油或煤焦油產(chǎn)品，如環(huán)烷油、芳烴油、瀝青、石油樹脂、古馬隆樹脂等（2）植物油系，如松焦油、松香、大豆油等（3）合成酯類，如DOP、DBP、DINP、TP-95等（四）橡膠的軟化（增塑）體系1.橡膠的軟化（增塑）劑（五）其它配合劑1.著色劑（色粉）（1）著色劑的作用和要求：耐熱、耐日光要好（2）無機(jī)著色劑（3）有機(jī)著色劑2.發(fā)泡劑（1）發(fā)泡劑的作用和要求：發(fā)孔要均勻可控（2）無機(jī)發(fā)泡劑（3）有機(jī)發(fā)泡劑（4）發(fā)泡助劑3.隔離劑、脫模劑：不能影響產(chǎn)品表面（1）無機(jī)隔離劑、脫模劑（2）有機(jī)隔離劑、脫模劑（3）聚合物隔離劑、脫模劑（五）其它配合劑1.著色劑（色粉）（五）其它配合劑4.阻燃劑5.抗菌劑和防霉劑6.偶聯(lián)劑：提高橡膠和填料的結(jié)合7.其它：現(xiàn)在越來越多功能性添加劑（五）其它配合劑4.阻燃劑對配合劑的要求配合劑對橡膠制品質(zhì)量有很大影響，必須滿足以下要求：（1）具有高度分散性，配合劑易于與生膠混合均勻，橡膠制品質(zhì)量也就越好；（2）容易被生膠濕潤，與生膠有良好的親和力和相容性；（3）水分不能超標(biāo)，否則會導(dǎo)致起泡、脫層等毛病；（4）不能含有外來雜質(zhì)，或能對生膠加速老化的有害金屬，如銅、錳等；（5）不應(yīng)含有無機(jī)酸和能溶于水的鹽類，這些對設(shè)備和模具有腐蝕作用?；A(chǔ)配方1ABC

對配合劑的要求配合劑對橡膠制品質(zhì)量有很大影響，必須滿足以下要橡膠配方知識（1）配方以上各種組分的比例（2）膠料配方的表示方法及換算關(guān)系（3）配方及物性指標(biāo)的關(guān)系基礎(chǔ)配方1ABC

橡膠配方知識（1）配方以上各種組分的比例基礎(chǔ)配方1ABC

橡膠配料工藝配方再好，也要通過配合工序的精確無誤的計量來加以兌現(xiàn)，如果用錯了配合劑，將造成不可補(bǔ)救的損失。原材料配合的公差以及配料誤差對混煉工藝、質(zhì)量有很大影響，要保證精度要求。保證原材料不吸潮，不變質(zhì)?；A(chǔ)配方1ABC

橡膠配料工藝配方再好，也要通過配合工序的精確無誤的計量來加以塑煉塑煉生膠的塑煉橡膠的彈性給工藝加工帶來很大困難，必須把生膠由彈性狀態(tài)變?yōu)榭伤苄誀顟B(tài)，這個過程稱為塑煉。有開煉機(jī)低溫塑煉，密煉機(jī)和螺桿擠出機(jī)高溫塑煉，添加塑解劑塑煉。橡膠的可塑性不宜太大，太大會使橡膠制品的機(jī)械強(qiáng)度降低，永久變形增大，耐老化性、耐磨性和彈性降低，因此要防止生膠塑煉過度，要在滿足工藝性能要求下，具有最適當(dāng)?shù)目伤芏?。基礎(chǔ)配方1ABC

橡膠加工過程生膠的塑煉橡膠的彈性給工藝加工帶來很大困難，必須把生膠由彈性影響塑煉的因素塑煉對后期的混煉、對混煉膠的門尼粘度影響非常大，為保持膠料的穩(wěn)定性，必須嚴(yán)格執(zhí)行工藝條件??！開煉機(jī)塑煉輥距、滾筒轉(zhuǎn)速與速比、溫度、時間和煉膠容量必須按照工藝要求，不可隨意！密煉機(jī)塑煉以高溫氧化占優(yōu)勢，因此與溫度的關(guān)系最為密切，還取決于時間、轉(zhuǎn)速、壓力等因素。

影響塑煉的因素塑煉對后期的混煉、對混煉膠的門尼粘度影響非常大塑煉工藝條件舉例22寸開煉機(jī)塑煉NR為例，其工藝條件：煉膠容量50－55升；時間15min；輥溫前輥55－60℃，后輥50－55℃；速比1:1.15；薄通7次（1.5mm輥距），輥距放寬至9mm后下片，冷卻后備用。塑煉膠經(jīng)檢驗后可塑度為0.34±0.005。

塑煉工藝條件舉例22寸開煉機(jī)塑煉NR為例，其工藝條件：煉膠容橡膠可塑度的測定方法物體加外力產(chǎn)生變形，當(dāng)外力去掉后，變形一點也不恢復(fù)，這是完全的塑性體，變形完全恢復(fù)則是完全彈性體，橡膠介于二者之間，未硫化膠偏于塑性體，硫化膠偏于彈性體。將來會從塑煉工序就開始進(jìn)行控制，要保持可塑度和門尼粘度的穩(wěn)定。測定方法有：1.壓縮型可塑計（1）威廉姆可塑計（2）德弗可塑計2.旋轉(zhuǎn)扭力型可塑計門尼粘度計

橡膠可塑度的測定方法物體加外力產(chǎn)生變形，當(dāng)外力去掉后，變形一幾種合成膠的塑煉NBR：粘度高，可塑度低，韌性大，生熱多，塑煉困難，一般采用低溫薄通的方法（30－40℃），容量為NR的1/2－1/3左右。IIR：塑煉困難，采用低溫、小輥距操作，溫度升高時，割下膠片，冷卻后再塑煉。關(guān)鍵是必須注意清潔，塑煉前應(yīng)清楚其它不飽和橡膠殘余物，以免混入后影響質(zhì)量。保持操作條件的恒定！

幾種合成膠的塑煉NBR：粘度高，可塑度低，韌性大，生熱多，塑混煉工藝混煉工藝混煉工藝就是將各種配合劑均勻地分散在橡膠中，使膠料成分完全均勻一致。硫化劑分散不均，就會使硫化曲線相差很大；炭黑分散不均就會使門尼粘度相差很大。整體混煉不好也會在各種物理及物化指標(biāo)上反應(yīng)出來。這些都可以檢驗出來，以評價膠料性能的一致性。混煉膠不穩(wěn)定就會給啤塑工序帶來嚴(yán)重影響。

混煉工藝就是將各種配合劑均勻地分散在橡膠中，使膠料成分開煉機(jī)混煉開煉機(jī)混煉生產(chǎn)效率低、勞動強(qiáng)度大、操作安全性差、粉料飛揚(yáng)損失大、污染環(huán)境、膠料質(zhì)量不高,所以在大規(guī)模生產(chǎn)中已不采用。但其靈活性大,適用于多品種、小批量生產(chǎn),尤其適用于特種膠料和某些生熱大的合成橡膠、硅橡膠和混煉型聚氨酯橡膠以及彩色膠料的混煉。所以開機(jī)混煉仍然占有一定的位置。

開煉機(jī)混煉開煉機(jī)混煉生產(chǎn)效率低、勞動強(qiáng)度大、操作安全性差、粉開煉機(jī)加料順序先加入生膠及固體軟化劑，其次加入促進(jìn)劑、活性劑、防老劑，再加補(bǔ)強(qiáng)填充劑、液體配合劑。如果補(bǔ)強(qiáng)填充劑和液體軟化劑較多時，可以分批加入。最后加入硫磺。想一想為什么？

開煉機(jī)加料順序先加入生膠及固體軟化劑，其次加入促進(jìn)劑、活性劑開煉機(jī)混煉歷程開煉機(jī)混煉可分為包輥、吃粉、翻煉三個階段。包輥是開煉機(jī)混煉前提。由于生膠的性質(zhì)和混煉工條件不同,混煉時生膠在開煉機(jī)輥筒上的行為有四種狀態(tài)。如下圖所示。

1)生膠不能進(jìn)入輥距或強(qiáng)制壓入則成碎塊

2)緊包前輥,成為彈性膠帶,不破裂

3)脫輥,膠帶袋囊狀或破裂

4)呈黏流態(tài)包輥

開煉機(jī)混煉歷程開煉機(jī)混煉可分為包輥、吃粉、翻煉三個階段。

開煉機(jī)混煉方法開煉機(jī)混煉有一段混煉和分段混煉兩種工藝方法。對含膠率高或天然橡膠與少量合成橡膠,并且補(bǔ)強(qiáng)填充劑用量少的膠料,通常采用一段混煉法。對天然橡膠與較多合成橡膠并用,且補(bǔ)強(qiáng)填充劑較多的膠料,可采用兩段混煉法,以便兩種橡膠與配合混煉得更均勻。

無論是一段混煉還是兩段混煉,在混煉操作時,都先沿驅(qū)動端加入生膠、母煉膠或并用膠,然后根據(jù)配方加入各種配合劑進(jìn)行混煉。在吃粉時注意不要割刀,否則粉狀配合劑會侵入前輥和膠層的內(nèi)表面之間,也會通過輥縫被擠壓成硬片,造成混煉困難。

開煉機(jī)混煉方法開煉機(jī)混煉有一段混煉和分段混煉兩種工藝方法。對當(dāng)所有配合劑吃凈后,加入余膠,進(jìn)行翻煉,翻煉操作方法主要有：(1)薄通法(2)三角包操作法(3)斜刀法(八把刀法)(4)打扭操作法和割倒操作法(5)打卷操作法

當(dāng)所有配合劑吃凈后,加入余膠,進(jìn)行翻煉,翻煉操作方法主要有：工藝條件對混煉效果的影響有以下幾個重要影響因素：(1)容量(2)輥距(3)輥速與速比(4)輥溫(5)加料順序(6)混煉時間

工藝條件對混煉效果的影響有以下幾個重要影響因素：

開煉機(jī)混煉不同橡膠的最佳溫度條件

開煉機(jī)混煉不同橡膠的最佳溫度條件密煉機(jī)混煉工藝參數(shù)大批量生產(chǎn)膠料時，主要應(yīng)用密煉機(jī)。密煉機(jī)的基本參數(shù)：密煉機(jī)容量、轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速、膠料承受的壓力，功率?；鞜掃^程的特征取決于密煉室的體積填充度、密煉機(jī)的上頂栓壓力、轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速和溫度。一般填充系數(shù)為0.6-0.8。

密煉機(jī)混煉工藝參數(shù)大批量生產(chǎn)膠料時，主要應(yīng)用密煉機(jī)。

密煉機(jī)混煉工藝過程普遍采用二段混煉法，在密煉機(jī)中一段混煉，不加硫化劑冷卻下片，存放一段時間再在開煉機(jī)上加入硫化劑。停放的時間對于二段混煉的質(zhì)量非常重要。在較低的溫度下，膠料變硬，在二段混煉時再次受到激烈的機(jī)械作用，將一段混煉時沒有混煉均勻的配合劑粒子（主要是炭黑粒子）搓開。加入不把膠料冷透，二段混煉效果則失去意義。

密煉機(jī)混煉工藝過程普遍采用二段混煉法，在密煉機(jī)中一段混煉，密煉機(jī)混煉過程終點控制通過下列參數(shù)控制給定的混煉時間；給定混煉室的最高溫度，達(dá)到這一溫度自動排料；給定單位能耗，即達(dá)到給定能耗水平后自動排料。

密煉機(jī)混煉過程終點控制通過下列參數(shù)控制

幾種橡膠的混煉工藝幾種橡膠的混煉工藝丁腈橡膠混煉工藝(NBR)

NBR在混煉時發(fā)熱量大,配合劑難于分散。NBR在開煉機(jī)上混煉時,應(yīng)采取低溫、小容量、小輥矩、慢加料的操作方法,以促進(jìn)配合劑的均勻分散。NBR若用密煉機(jī)混煉,應(yīng)加強(qiáng)混煉室冷卻,炭黑和酯類軟化劑要分批交替加入,排膠溫度不得高于130℃。

丁腈橡膠混煉工藝(NBR)NBR在混煉時發(fā)熱量大,配合劑難丁基橡膠混煉工藝(IIR)

丁基橡膠的內(nèi)聚強(qiáng)度低,自粘性差,包輥性差,與其它橡膠兼容性差,混煉丁基橡膠之前徹底清洗機(jī)臺,以免混入其它生膠,影響膠料質(zhì)量,丁基橡膠混煉時,配合劑分散困難。開煉機(jī)焜煉時,采用引料法(即待引料膠包輥后再加生膠和配合劑)或薄通法，將配方中一半生膠以小輥矩反復(fù)薄通,待包輥后再加入另一半。丁基膠包冷輥，粘輥要升高輥溫，脫輥要降低輥溫，速比不能超過1：1.25，否則空氣易混入膠料中，引起產(chǎn)品起泡。

丁基橡膠混煉工藝(IIR)丁基橡膠的內(nèi)聚強(qiáng)度低,自粘性差,氯磺化聚乙烯橡膠(CSM)

特種膠基本上都采用開煉機(jī)混煉。氯磺化聚乙烯橡膠具有熱塑性,加工