第十五章 橡膠制品成形

第十五章橡膠制品成形115.1擠出成形15.2壓延成形15.3注射成形15.4橡膠復(fù)合制品實(shí)例――充氣外胎的成形2(按制造過(guò)程特征)橡膠制品：非模型制品和模型制品大多數(shù)橡膠制品都屬模型制品，特征是成形過(guò)程與硫化過(guò)程同時(shí)進(jìn)行，成形工藝主要有模壓成形和注射成形兩種非模型制品（膠布、膠管、壓延膠片、氧氣袋、貼合鞋等）特征是成形過(guò)程和硫化過(guò)程分開(kāi)進(jìn)行，成形工藝主要有擠出成形和壓延成形兩種315.1擠出成形15.1.1橡膠擠出機(jī)15.1.2擠出工藝4橡膠擠出（或稱壓出）：應(yīng)用很廣，如輪胎胎面、內(nèi)胎、膠管、膠帶、電線電纜外套和異形橡膠制品，膠料的過(guò)濾、造粒、塑煉、混煉以及上下工序的聯(lián)動(dòng)（如密煉機(jī)下的補(bǔ)充混煉下片，熱煉后對(duì)壓延機(jī)的供膠等）橡膠擠出特點(diǎn)：重要工藝，操作簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)，半成品質(zhì)地均勻、致密，容易變換規(guī)格，設(shè)備占地面積小，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作連續(xù)，生產(chǎn)率高（按加入膠料溫度）橡膠擠出工藝：熱喂料和冷喂料兩種熱喂料擠出的喂料是經(jīng)過(guò)熱煉工序的較高溫度膠條冷喂料擠出的喂料是室溫狀態(tài)的較硬膠條和塊狀料515.1.1

橡膠擠出機(jī)橡膠擠出機(jī)基本結(jié)構(gòu)和主要參數(shù)名稱與塑料擠出機(jī)相同，但結(jié)構(gòu)特征及參數(shù)數(shù)據(jù)有所差別（根據(jù)加入膠料的溫度不同）橡膠擠出機(jī)：熱喂料擠出機(jī)和冷喂料擠出機(jī)兩大類，兩者的差異主要在于擠出系統(tǒng)6圖15.1橡膠螺桿擠出機(jī)（熱喂料）的結(jié)構(gòu)示意圖1－螺桿2－機(jī)頭3－機(jī)筒4－分配裝置5－加料口6－螺桿尾部7－變速裝置8－螺桿供水裝置9－電機(jī)7一、加料口加料以條狀或塊狀膠料為主，加料口上方一般不設(shè)加料斗加料口一般與螺桿成33°~45°傾角以利膠料沿螺桿底部卷入機(jī)筒內(nèi)為滿足自動(dòng)連續(xù)供料的需要螺桿旁可加旁壓輥或在加料口上方設(shè)有導(dǎo)輥8圖15.2橡膠擠出機(jī)的4種加料口形式圖15.3傾斜式加料口結(jié)構(gòu)9二、機(jī)筒橡膠擠出溫度在30~140℃間，通常100℃以下，所以橡膠擠出機(jī)通常采用螺旋夾套供加熱冷卻用長(zhǎng)徑比較大的擠出機(jī)在塑化段和擠出段有時(shí)采用軸向鉆孔機(jī)筒以強(qiáng)化冷卻效果，加熱一般用蒸汽，冷卻常用水冷喂料機(jī)螺桿（較熱喂料機(jī)復(fù)雜）常分三段設(shè)計(jì)，多采用主副螺紋形（即分離型），銷釘型機(jī)筒擠出機(jī)是新型冷喂料擠出機(jī)，銷釘可使混合均化作用強(qiáng)化，但溫升均勻且不會(huì)過(guò)高10圖15.4銷釘機(jī)筒11三、螺桿螺桿螺紋有單頭、雙頭和復(fù)合型三種形式單頭多用于濾膠；雙頭可使出料均勻，多用于擠出成形；為利于加料和保證出料均勻性，可采用加料段為單頭、出料段為雙頭的復(fù)合型螺紋螺桿主要是利用等距不等深實(shí)現(xiàn)壓縮比12橡膠擠出機(jī)與塑料擠出機(jī)螺桿的差異：①橡膠擠出機(jī)螺桿長(zhǎng)徑比較小因?yàn)橄鹉z黏度很高，縮短擠出機(jī)長(zhǎng)度可防止膠料過(guò)熱和焦燒（熱喂料機(jī)L／D一般很短，4~5，而冷喂料機(jī)在8~16，冷喂料排氣機(jī)則16~22）13②橡膠擠出機(jī)螺桿螺槽深度通常相當(dāng)大螺槽較深是為減少黏性生熱，深度增加可提高產(chǎn)量但太深會(huì)影響膠料機(jī)械強(qiáng)度，深度過(guò)淺則易過(guò)熱和焦燒螺紋深度一般為螺桿外徑18%~23%，冷喂料機(jī)螺紋槽偏淺些③橡膠擠出機(jī)螺桿壓縮比相對(duì)較小熱喂料機(jī)壓縮比一般1.3~1.4，冷喂料機(jī)一般1.6~1.8，而濾膠機(jī)不需要壓縮，一般為1，是等距等深螺桿14四、機(jī)頭機(jī)頭結(jié)構(gòu)：主要有圓筒型、扁平型、T型和Y型四類圓筒型用于擠出圓形或小型半成品（如膠管、內(nèi)胎、密封條等）扁平型用于擠出寬斷面扁平半成品（如外胎胎面、膠片等）T型和Y型分別用于膠料擠出方向與螺桿成90°和60°角的場(chǎng)合，如電線電纜包膠、鋼絲和膠管的包膠等還有剪切機(jī)頭等特殊機(jī)頭和各種復(fù)合擠出機(jī)頭15五、口型機(jī)頭前安裝口型，口型一般分兩種：用于擠出實(shí)心和片狀半成品的口型是帶有與半成品形狀相應(yīng)開(kāi)孔的鋼板用于擠出中空半成品的口型由外口型、芯型及支架組成，芯型上有噴射隔離劑的孔16擠出實(shí)心或圓形中空半成品的口型尺寸一般約為螺桿直徑0.3~0.75口型過(guò)大，機(jī)頭內(nèi)壓力不足，排膠不均勻，半成品形狀不規(guī)整口型過(guò)小，壓力太大，剪切作用太強(qiáng)，增加焦燒的危險(xiǎn)性對(duì)于扁平形半成品，擠出寬度可為螺桿直徑的2.5~3.5倍17橡膠擠出膨脹變形比較嚴(yán)重，半成品幾何形狀與口型斷面有很大差異，因此必須根據(jù)擠出變形特征合理設(shè)計(jì)口型首先需要考慮膠料的擠出膨脹率，其次考慮擠出膨脹的各向差異特征（板式口型擠出膠料的斷面變形通常是中間大邊緣小）18圖15.5各種實(shí)心制品擠出斷面的變形圖（上面為口型形狀，下面為對(duì)應(yīng)的擠出物斷面形狀）1915.1.2

擠出工藝一、熱喂料擠出工藝1．?dāng)D出工藝流程熱喂料擠出工藝：包括膠料熱煉及供膠、擠出、冷卻、裁斷和接取等（1）膠料熱煉及供膠冷膠料送入擠出機(jī)之前必須進(jìn)行充分熱煉以提高膠料均勻性及熱塑性20熱煉：可采用開(kāi)煉機(jī)和密煉機(jī)，一般采用開(kāi)煉機(jī)，通常分粗煉和細(xì)煉兩步進(jìn)行粗煉采用低溫薄通法，溫度45℃左右，輥距1~2mm，目的是提高膠料均勻性和可塑度細(xì)煉的溫度較高（60~70℃），輥距較大（5~6mm），目的是增加膠料溫度和熱塑性膠料熱塑性越高，擠出越容易，但應(yīng)防止過(guò)煉，否則半成品易變形下塌通常連續(xù)熱煉然后連續(xù)向擠出機(jī)直接供膠，供膠方式可以是傳送帶輸送方式和人工喂料方式21（2）擠出成形擠出成形前擠出機(jī)機(jī)筒、機(jī)頭、口型和芯型要預(yù)先加熱到規(guī)定溫度開(kāi)始供膠后首先要調(diào)節(jié)擠出機(jī)的轉(zhuǎn)速、口型位置和接取速度等測(cè)定和觀察擠出半成品情況，調(diào)節(jié)和確定擠出參數(shù)進(jìn)行正常擠出22（3）冷卻、裁斷、稱量和接取擠出半成品要迅速冷卻，防止半成品變形和存放時(shí)發(fā)生自硫化及焦燒冷卻后半成品有些（如胎面）需經(jīng)定長(zhǎng)、裁斷、稱量等步驟然后接取停放，有些（如膠管、膠條等）可卷在容器或繞盤上停放232．?dāng)D出工藝參數(shù)影響質(zhì)量因素：膠料組成與性質(zhì)、機(jī)筒溫度、螺桿轉(zhuǎn)速、擠出溫度、模頭、口模、芯模相對(duì)位置等（1）膠料組成與性質(zhì)橡膠含量大的膠料的擠出速度應(yīng)低些且擠出物收縮率大、表面不光滑適量的填充劑則擠出速度可提高且擠出物收縮率減小（但用量過(guò)大易引起焦燒）添加適量軟化劑可提高擠出速度且擠出物表面質(zhì)量改善膠料中摻入適量再生膠，擠出速度可增大且擠出物收縮率相應(yīng)降低24（2）擠出機(jī)溫度擠出機(jī)一般以口型處溫度最高，機(jī)頭次之，機(jī)筒最低溫度控制可根據(jù)情況調(diào)節(jié)：如膠料含生膠量較大，可塑性較小，則應(yīng)采用較高的溫度2526（3）擠出速度機(jī)臺(tái)塑化性能好則可用較高的速度擠出膠料中生膠含量低或擠出性能較好時(shí)擠出速度可選取較高的范圍擠出溫度高則擠出速度可以提高丁苯、丁腈和丁基橡膠的擠出膨脹收縮大，擠出較困難，擠出速度宜低些27（4）擠出物的冷卻生產(chǎn)上常用水噴淋或水槽冷卻兩種方法擠出大型半成品（如胎面）一般須經(jīng)預(yù)縮處理后才進(jìn)入冷卻水槽，預(yù)縮率可5%~12%，預(yù)縮方法是使半成品經(jīng)過(guò)一組傾斜導(dǎo)輥或一組由大到小圓輥使沿長(zhǎng)度方向預(yù)縮28冷卻水溫通常宜控制在15~25℃之間，擠出物要冷到25~35℃冷卻水流動(dòng)方向與擠出方向相反以免擠出物驟冷（驟冷會(huì)引起局部收縮而導(dǎo)致擠出物的畸形或引起硫黃析出）較厚或厚度相差較大的擠出物通常采用40℃左右溫水冷卻，然后再降至20~30℃，以免冷卻程度過(guò)強(qiáng)導(dǎo)致冷卻變形不規(guī)則為防止半成品相互黏結(jié)，可以在冷卻水槽中加入滑石粉形成懸浮隔離液或者使擠出物先通過(guò)滑石粉槽然后空氣冷卻擠出空心半成品則應(yīng)通過(guò)芯型上的噴射孔噴射隔離劑（多采用液體隔離劑，如皂片水溶液）以免半成品內(nèi)壁黏連29二、冷喂料擠出工藝?yán)湮沽蠑D出：省去熱煉設(shè)備，易于實(shí)現(xiàn)機(jī)械化、自動(dòng)化生產(chǎn)，膠料高熱歷程短而不易發(fā)生焦燒，擠出膠料均勻性好，制的質(zhì)量改善應(yīng)用：天然橡膠及合成橡膠的擠出，電線、電纜、膠管等小規(guī)格制品方面逐漸取代熱喂料擠出冷喂料擠出各部位常用溫度：螺桿＜35℃，加料段35~50℃，塑化段40~60℃，擠出段50~70℃，機(jī)頭和口型80~100℃冷喂料擠出還常采用冷喂料排氣擠出機(jī)：可用于胎面膠的擠出，尤其適用于常壓下硫化的擠出制品生產(chǎn)3015.2

壓延成形15.2.1壓延前準(zhǔn)備15.2.2壓延工藝31橡膠制品壓延工藝：膠片壓延和紡織物掛膠兩類膠片壓延工藝包括壓片、壓型和貼合三種類型，而紡織物掛膠工藝有擦膠法和貼膠法兩種方法橡膠制品壓延過(guò)程：包括壓延前準(zhǔn)備和壓延工藝兩個(gè)階段（根據(jù)工藝用途）橡膠壓延機(jī)：壓片壓延機(jī)、壓型壓延機(jī)、掛膠壓延機(jī)、通用壓延機(jī)和鋼絲壓延機(jī)等3215.2.1壓延前準(zhǔn)備壓延前準(zhǔn)備：包括膠料熱煉及供膠和紡織物預(yù)加工一、膠料熱煉及供膠1．膠料熱煉一般采用開(kāi)煉機(jī)，開(kāi)煉機(jī)熱煉分為一步熱煉法和兩步熱煉法一步熱煉法：把膠料在開(kāi)煉機(jī)上一次完成，熱煉溫度60~70℃，輥距5~6mm，時(shí)間5~10min兩步熱煉法：分粗煉和細(xì)煉兩步完成，粗煉采用低溫薄通法，溫度45℃左右，輥距1~2mm；細(xì)煉是把粗煉膠料在另一臺(tái)開(kāi)煉機(jī)進(jìn)一步較高溫度熱煉，膠溫略低于壓延最高輥筒溫度5~15℃332．向壓延機(jī)供膠向壓延機(jī)供膠有連續(xù)和間斷兩種方法間斷供膠：把熱煉膠料打成膠卷或制成膠條再往壓延機(jī)上供膠，膠卷停放時(shí)間不能過(guò)長(zhǎng)，一般不超過(guò)30min連續(xù)供膠：有兩種方式，一是采用圓盤式或平板式切刀將熱煉膠料切成膠條由皮帶運(yùn)輸機(jī)往壓延機(jī)上供膠，二是在熱煉供膠開(kāi)煉機(jī)和壓延機(jī)之間安裝擠出機(jī)以向壓延機(jī)連續(xù)均勻地供膠34二、紡織物的預(yù)加工紡織物掛膠前往往需要進(jìn)行烘干、浸膠和熱伸張等預(yù)加工1．烘干壓延紡織物的含水率應(yīng)控制在1%~2%以下含水率過(guò)高會(huì)降低膠料與紡織物的結(jié)合強(qiáng)度，出現(xiàn)壓延半成品掉膠、膠料內(nèi)部出現(xiàn)氣泡、硫化膠內(nèi)部出現(xiàn)海綿或脫層等質(zhì)量問(wèn)題紡織物干燥一般采用多個(gè)中空輥筒的立式或臥式干燥機(jī)（輥筒內(nèi)通飽和水蒸氣，表面溫度保持110~130℃左右）生產(chǎn)上紡織物烘干一般與壓延工序組成聯(lián)動(dòng)流水作業(yè)線352．浸膠掛膠前可采用刮涂、輥涂和噴涂等對(duì)紡織物進(jìn)行附膠預(yù)處理，但浸膠工藝用得最普遍浸膠預(yù)處理可在紡織物與壓延膠層之間建立過(guò)渡性中間層以增加織物與壓延膠層的結(jié)合強(qiáng)度浸膠：將紡織物浸入膠乳中使紡織物附著一定膠量的工藝浸膠工藝有單獨(dú)浸膠和與壓延機(jī)聯(lián)動(dòng)浸膠兩種，生產(chǎn)以單獨(dú)浸膠工藝為主浸膠工藝包括浸膠、擠壓、擴(kuò)布、干燥、卷取等工序，工藝因素有浸膠液組成及濃度、浸漬時(shí)間、布張力、擠壓輥壓力和干燥條件等36圖15.6浸膠工藝過(guò)程示意圖1－布卷2－調(diào)節(jié)裝置3－浸漬槽4－壓輥5－干燥室6－卷取373．熱伸張錦綸和聚酯簾布有受熱收縮的特性，壓延前必須進(jìn)行熱伸張?zhí)幚硪员ＷC尺寸穩(wěn)定性熱伸張?zhí)幚砉に囃ǔ７秩竭M(jìn)行：①熱伸張區(qū)，即在簾線軟化點(diǎn)以上的溫度對(duì)簾布施加張力使取向度和結(jié)晶度提高；②熱定形區(qū)，對(duì)熱伸張的簾布進(jìn)行熱定形，溫度與熱伸張區(qū)相同或低5~10℃，張力作用略低；③冷定形區(qū)，保持簾布張力不變，使簾布冷到玻璃化溫度以下的常溫范圍工業(yè)生產(chǎn)一般將浸膠和熱伸張?zhí)幚碓O(shè)備聯(lián)在一起，工藝方法有先浸膠后熱伸張?zhí)幚砗拖葻嵘鞆執(zhí)幚砗蠼z兩種路線3815.2.2

壓延工藝一、膠片壓延1．壓片壓片：將膠料在壓延機(jī)上壓延成具有規(guī)定厚度和寬度的膠片應(yīng)用：膠管內(nèi)外層膠及中間層膠、輪胎緩沖膠片等設(shè)備：壓片壓延機(jī)一般為三輥或四輥壓延機(jī)，但多采用三輥壓延機(jī)39（1）壓片工藝壓片：方法有兩種，一是中下輥不積膠方式，下輥僅起冷卻作用；二是中下輥間積膠方式，適量的積膠有利于膠片光滑，減少氣泡和提高膠片致密性要求：膠片表面光滑、不皺縮、無(wú)氣泡且厚度均勻影響因素：主要有膠料組成及配方、可塑度、輥溫、輥速及輥速比等40圖15.7

壓片工藝示意圖(a)中下輥不積膠(b)四輥壓延機(jī)壓片(c)中下輥間有積膠41膠料的組成及配方應(yīng)合適并保證合適的可塑性可塑度一般以0.30~0.35左右為宜；可塑性太大則膠料易粘輥，可塑性太小則膠片收縮率大、表面不光滑42膠料含膠量高或彈性大時(shí)輥溫宜較高，壓延機(jī)各輥應(yīng)有溫差以使膠片在輥筒間順利轉(zhuǎn)移（黏附熱輥或冷輥）壓延速度應(yīng)視膠料的可塑性而定，壓片時(shí)通常各輥轉(zhuǎn)速相同，當(dāng)然可采用一定速比，常常在三輥壓延機(jī)中采用中、下輥等速，而中、上輥有較低的速比43（2）冷卻及卷取壓延膠片應(yīng)冷卻以防止焦燒和定形，冷卻方法有自然冷卻和強(qiáng)制冷卻兩種強(qiáng)制冷卻方式有水槽冷卻和冷卻鼓冷卻兩種易焦燒的膠料采用水槽冷卻和冷卻鼓冷卻至35~50℃后存放自然冷卻裝置占地較多，冷卻過(guò)程比較長(zhǎng)，可部分消除壓延效應(yīng)44膠片卷取方法：墊布卷取和敷粉卷取兩種墊布卷取是在膠片間加入墊布以防黏著，敷粉卷取是在膠片表面敷上滑石粉或輕鈣粉用來(lái)防止黏著452．壓型壓型：將膠料壓制成具有一定斷面形狀或表面具有某種花紋的膠片的工藝應(yīng)用：膠鞋鞋底、車胎胎面等設(shè)備：兩輥、三輥、四輥等壓延機(jī)一個(gè)或兩個(gè)輥筒（通常最后一道輥筒）表面帶有花紋或溝槽，花紋輥可以更換帶兩個(gè)花紋輥筒的壓延機(jī)主要用于花紋較深、壓型困難的制品要求：制品表面光整、規(guī)格準(zhǔn)確、花紋清晰和膠料致密46需要特別注意：壓型主要是靠膠料的流動(dòng)性（而不是壓力）來(lái)造型，膠料應(yīng)有較高的可塑性膠料可塑度太低，增加壓力也無(wú)法獲得穩(wěn)定壓型膠料可塑度一般0.40~0.50為宜，含膠率不宜太高，配方應(yīng)適當(dāng)增加填充劑含量和增塑劑含量，膠料收縮率一般控制10%~30%之內(nèi)47壓型操作可采用較高輥溫、降低輥速等方法以提高壓型半成品的質(zhì)量壓型后宜快速冷卻使花紋定形，以防止變形，保證花紋清晰483．貼合貼合：用壓延機(jī)將兩層以上的同種或異種膠片壓貼成一片膠片的工藝應(yīng)用：一般用于制造膠片厚度較大、質(zhì)量要求高的膠片或復(fù)合型膠片、夾布層膠片等49設(shè)備：兩輥、三輥和四輥壓延機(jī)兩輥壓延機(jī)貼合是用普通等速兩輥煉膠機(jī)進(jìn)行，可以貼合厚度較大的膠片，操作較簡(jiǎn)便但精度較差三輥壓延機(jī)貼合是將預(yù)制膠片或膠布與新壓延出來(lái)的膠片進(jìn)行貼合四輥壓延機(jī)包含壓延和貼合兩個(gè)過(guò)程，即同時(shí)壓延出兩塊膠片并進(jìn)行貼合50圖15.8

貼合工藝示意圖(a)三輥壓延機(jī)(b)四輥壓延機(jī)1－一次膠片2－二次膠片3－貼合膠片4－壓輥51（按貼合時(shí)膠片溫度）貼合方法：熱貼、冷貼和半熱貼熱貼法是將剛壓延好的膠片或膠布趁熱用壓延機(jī)輥壓在一起，貼合黏合性較好但存在焦燒危險(xiǎn)、壓延效應(yīng)較大冷貼法是將冷卻停放的壓延膠片或膠布引入壓延機(jī)輥壓貼合，貼合黏合力較低但無(wú)焦燒危險(xiǎn)52半熱貼法是介于熱貼和冷貼之間的貼合方法，將膠片或膠布經(jīng)適當(dāng)冷卻后再引入壓延機(jī)輥壓貼合，兩片膠片均可現(xiàn)壓延出，其中一片可預(yù)先壓延好貼合膠片之間可塑度必須一致，異種膠片貼合時(shí)收縮率和硫化速度等應(yīng)相互配合適當(dāng)53二、紡織物掛膠紡織物掛膠：利用壓延機(jī)將膠料滲入紡織物結(jié)構(gòu)中并覆蓋到紡織物表面成為膠布的加工作業(yè)作用：使紡織物的層與層、線與線之間通過(guò)膠料作用緊密結(jié)合成一整體特點(diǎn)：附膠層厚度較浸漬和涂覆法大、生產(chǎn)效率高紡織物品種：主要是簾布和帆布，其次是平紋布541．掛膠工藝方法紡織物掛膠工藝：貼膠和擦膠兩種方法（1）貼膠貼膠：將一層（或兩層）薄膠片通過(guò)兩個(gè)等速相對(duì)旋轉(zhuǎn)的輥筒間隙，在輥筒壓力的作用下壓貼在織物布面的一面（或兩面）的工藝55特點(diǎn)及應(yīng)用：對(duì)紡織物損傷較小，多用于薄的紡織物或經(jīng)緯線稀的紡織物，特別適用于預(yù)浸膠的紡織物設(shè)備：通常采用三輥壓延機(jī)或四輥壓延機(jī)三輥壓延機(jī)貼膠：中下兩輥的存料區(qū)無(wú)積膠或有適量積膠兩種方式適量的積膠會(huì)使兩輥筒間隙內(nèi)的擠壓力增加稱為壓力貼膠56圖15.9

貼膠工藝示意圖(a)三輥壓延機(jī)貼膠(V2=V3>V1)(b)四輥壓延機(jī)貼膠(V2=V3>V1=V4)(c)三輥壓延機(jī)壓力貼膠(V2=V3>V1)57（2）擦膠擦膠：壓延兩輥筒存在一定的速比的掛膠工藝特點(diǎn)：輥速比產(chǎn)生的剪切力和輥筒的壓力將把膠料擦入布縫中，使膠料與紡織物的附著力提高，但易損傷紡織物應(yīng)用：多適用于密度大的紡織物擦膠方式：厚擦和薄擦兩種厚擦為中輥全包膠，薄擦為中輥不包膠；厚擦?xí)r膠料滲入布層較深，粘著力較好58設(shè)備：一般采用三輥壓延機(jī)，中、上輥間供膠，中、下輥間擦膠，三輥速比一般1∶（1.3~1.5）∶1，中輥溫度比上、下兩輥溫度高圖15.10

厚擦與薄擦工藝示意圖(a)厚擦(V2>V1=V3)(b)薄擦(V2>V1=V3)1－紡織物進(jìn)輥2－進(jìn)料3－擦膠后出料592．掛膠工藝因素影響因素：膠料可塑性、輥溫、輥速和速比等膠料的可塑性：應(yīng)控制適當(dāng)，可塑性大，滲透能力強(qiáng)，與紡織物的黏附力高，制品表面光滑，收縮率低輥溫：輥溫提高，膠料的流動(dòng)性增加，滲透能力增強(qiáng)，黏附能力增加，膠層表面光滑，但輥溫過(guò)高易產(chǎn)生焦燒60輥速：輥速快，生產(chǎn)效率高，但輥速快則膠料受力時(shí)間短，表面彈性大，膠料對(duì)紡織物的滲透較少，黏附力較低，膠布質(zhì)量差貼膠速度多選擇20~40m／min，薄布和厚帆布擦膠速度分別選擇5~25m／min和30~40m／min6115.3注射成形15.3.1橡膠注射機(jī)15.3.2注射工藝62注射成形（注壓硫化法）：橡膠制品的重要工藝特點(diǎn)：成形過(guò)程和硫化過(guò)程同時(shí)進(jìn)行，成形工序簡(jiǎn)化，制品性能優(yōu)異、質(zhì)量穩(wěn)定、膠料利用率高且可成形形狀復(fù)雜的制品應(yīng)用：生產(chǎn)鞋類、模型制品和輪胎制品發(fā)展：發(fā)泡注射成形、排氣注射成形、注射壓縮成形、冷流道注射成形、流體輔助注射成形等6315.3.1橡膠注射機(jī)（按注射合模裝置的相對(duì)位置）橡膠注射機(jī)：立式和臥式兩類，多為立式立式特點(diǎn)：塑化機(jī)構(gòu)和注射機(jī)構(gòu)分開(kāi)，采用獨(dú)立的注塞式注射機(jī)構(gòu)，注射壓力可提高到180~190MPa，可提高制品質(zhì)量，節(jié)約膠料，生產(chǎn)形狀復(fù)雜的制品64（通常按結(jié)構(gòu)）橡膠注射機(jī)：普通螺桿式、柱塞式、移動(dòng)螺桿式和螺桿預(yù)塑化柱塞式普通螺桿式橡膠注射機(jī)實(shí)際是帶模頭的擠出機(jī)，僅用于注射成形形狀簡(jiǎn)單、流動(dòng)性好的軟膠料配方制品；柱塞式橡膠注射機(jī)的加料只能使用膠粒65橡膠注射機(jī)特殊性：橡膠膠料塑化溫度較低并且需防止膠料在機(jī)筒中焦燒，采用夾套式或鉆孔式機(jī)筒，用水和油作為加熱介質(zhì)進(jìn)行精確控溫（塑料注射機(jī)機(jī)筒通常采用電加熱）模型系統(tǒng)：橡膠注射機(jī)的重要組成部分，包括模臺(tái)、模具和合模裝置模臺(tái)：供模具進(jìn)行合模、注射、硫化、開(kāi)模等操作，（按模具工位數(shù)）橡膠注射機(jī)分單模臺(tái)和多模臺(tái)兩類單模臺(tái)注射機(jī)：模臺(tái)固定不動(dòng)，硫化和脫模階段停止運(yùn)轉(zhuǎn)，效率不高，適合小部件產(chǎn)品和硫化速度非?？飚a(chǎn)品66多模臺(tái)注射機(jī)：一種是注射裝置固定，模臺(tái)安裝在轉(zhuǎn)臺(tái)（或轉(zhuǎn)盤）上；一種是模臺(tái)固定，扇形地排列在注射裝置的前方，注射裝置定向旋轉(zhuǎn)注膠模具很多、硫化時(shí)間又較長(zhǎng)時(shí)，模臺(tái)可以平行分列于注射裝置的兩側(cè)，注射裝置沿軌道前進(jìn)，注完一排之后，再注另一排多模臺(tái)注射機(jī)則可做到“連續(xù)”注射、硫化和脫模，尤其適合于用膠量大、硫化時(shí)間長(zhǎng)、脫模時(shí)間長(zhǎng)、有金屬骨架的制品柱塞式注射機(jī)一般2~4個(gè)模臺(tái)，移動(dòng)螺桿式注射機(jī)可以有較多的模臺(tái)，一般可10個(gè)以上橡膠注射模具：通常采用電、蒸汽或循環(huán)熱油加熱6715.3.2注射工藝一、注射工藝流程橡膠注射成形過(guò)程：預(yù)熱、塑化、注射、保壓、硫化、出模等，可以簡(jiǎn)單分為塑化注射和熱壓硫化兩個(gè)大的階段塑化注射階段對(duì)膠料加熱，使膠料黏度下降，完成注射熱壓硫化階段中膠料在高溫下發(fā)生交聯(lián)而完成固化工藝要求：注射之前要求膠料溫度應(yīng)比較低，防止膠料發(fā)生焦燒，同時(shí)膠料應(yīng)有較好的流動(dòng)性以保證順利注模最大特點(diǎn)：內(nèi)外層膠料溫度較均勻一致，可高溫快速硫化68二、注射工藝參數(shù)注射工藝條件：包括膠料情況、螺桿轉(zhuǎn)速、噴嘴直徑、溫度因素、注射壓力、注射速度等1．膠料情況一般情況下可用測(cè)定門尼黏度和焦燒時(shí)間來(lái)預(yù)估膠料是否適合于注射門尼黏度不大于65，焦燒時(shí)間10~20min之間，通常適合于注射69柱塞式注射機(jī)：要求膠料在100℃機(jī)筒中停留6~10個(gè)周期（每周期2min計(jì)）不產(chǎn)生焦燒移動(dòng)式螺桿注射機(jī)：機(jī)筒溫度如果

90~120℃，則膠料的焦燒時(shí)間應(yīng)比膠料在機(jī)筒內(nèi)的停留時(shí)間長(zhǎng)兩倍以上702．螺桿轉(zhuǎn)速螺桿轉(zhuǎn)速增加，機(jī)筒內(nèi)膠料受到的剪切均化作用加強(qiáng)，可獲較高注射溫度，縮短注射時(shí)間和硫化時(shí)間轉(zhuǎn)速過(guò)高時(shí)螺桿表面的橡膠分子鏈發(fā)生拉伸取向，拉伸取向產(chǎn)生的收縮力使部分膠料抱著螺桿一起轉(zhuǎn)動(dòng)（即發(fā)生“包軸”現(xiàn)象）轉(zhuǎn)速一般不超過(guò)100rpm為宜，螺桿直徑大和黏度高的膠料宜低些713．噴嘴直徑噴嘴直徑是注射機(jī)的重要部件噴嘴直徑減少，膠料受到的剪切生熱大，膠溫升高較大，同時(shí)注射時(shí)間較長(zhǎng)，故充模時(shí)有焦燒的危險(xiǎn)噴嘴直徑增大，注射時(shí)間較短，注射溫度降低，焦燒危險(xiǎn)性下降，但需要增加硫化時(shí)間通常噴嘴直徑在2~10mm范圍內(nèi)選擇，以2~6mm為佳724．溫度因素適當(dāng)膠溫是保證膠料順利注射和快速硫化的必要條件，通常主要控制機(jī)筒溫度、注射溫度及模具溫度機(jī)筒溫度：機(jī)筒溫度通常應(yīng)在保證膠料不發(fā)生焦燒的前提下盡量提高，一般控制70~80℃注射溫度：指膠料通過(guò)噴嘴之后的溫度，保證膠料不發(fā)生焦燒的前提下盡可能接近模腔溫度模具溫度：模溫應(yīng)盡可能采用充模時(shí)不會(huì)焦燒的最高溫度，以免因模溫過(guò)低，硫化時(shí)間延長(zhǎng)735．注射壓力注射壓力提高，則膠料黏度下降，膠料流動(dòng)性提高，注射時(shí)間縮短；膠料通過(guò)噴嘴時(shí)的摩擦生熱量增加，膠料溫度上升，因而硫化時(shí)間大大縮短，成形周期縮短橡膠注射時(shí)一般在可能的條件下盡可能采用較高的注射壓力

746．注射速度注射速度增加，注射溫度和硫化速度隨之增加，注射時(shí)間縮短，有利于提高生產(chǎn)效率速度過(guò)高，摩擦生熱大，易產(chǎn)生焦燒，同時(shí)使制品產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力和各向異性速度太低，生產(chǎn)效率低下，注射時(shí)間過(guò)長(zhǎng)會(huì)在注射過(guò)程中產(chǎn)生焦燒或使制品表面出現(xiàn)皺紋或缺膠757．硫化時(shí)間縮短硫化時(shí)間是提高橡膠注射成形生產(chǎn)效率的重要手段高溫快速硫化體系配方可大大縮短硫化時(shí)間厚制品硫化時(shí)由于制品內(nèi)外層存在一定的溫差，因此仍需適當(dāng)延長(zhǎng)硫化時(shí)間7615.4橡膠復(fù)合制品實(shí)例――充氣外胎的成形15.4.1充氣外胎結(jié)構(gòu)及成形工藝流程15.4.2簾布和帆布的裁斷15.4.3輪胎部件的制造15.4.4普通充氣外胎的整體成形77許多領(lǐng)域的許多場(chǎng)合都使用橡膠復(fù)合制品，如輪胎、膠管和膠帶等輪胎是用量最大的橡膠制品，橡膠生膠量50%~60%用于生產(chǎn)各類輪胎（根據(jù)工作原理）輪胎：充氣輪胎（空心輪胎）和實(shí)心輪胎兩類，充氣輪胎為主15.4.1充氣外胎結(jié)構(gòu)及成形工藝流程充氣外胎：簾線－橡膠復(fù)合結(jié)構(gòu)和無(wú)簾線結(jié)構(gòu)兩類（僅討論前者）7879簾線－橡膠復(fù)合結(jié)構(gòu)輪胎構(gòu)成：簾布層、緩沖層、胎面膠、胎側(cè)膠和胎圈簾布層：輪胎的骨架，承受載荷、內(nèi)壓和牽引力等，由數(shù)層掛膠簾布構(gòu)成胎面膠：與路面接觸，起保護(hù)胎體緩沖層、簾布層不受損，并通過(guò)胎冠傳遞牽引力、制動(dòng)力等作用80緩沖層：作用是增加胎冠強(qiáng)度，加強(qiáng)胎面膠與簾布層胎體的粘合強(qiáng)度胎側(cè)膠：從側(cè)面保護(hù)簾布層胎體胎圈：作用是將輪胎固定于輪輞上，胎圈由鋼圈、胎體簾布層及其包邊包布構(gòu)成81外胎成形工藝流程：包括簾布及帆布的裁斷、輪胎部件的制造和整體成形外胎成形的外胎半成品需經(jīng)硫化工藝才得到外胎制品8283本章小結(jié)（按制造過(guò)程特征）橡膠制品：非模型制品和模型制品非模型制品成形工藝主要有擠出成形和壓延成形兩種模型制品成形工藝主要有模壓成形和注射成形兩種1．?dāng)D出成形橡膠擠出工藝：熱喂料和冷喂料兩種橡膠擠出機(jī)：長(zhǎng)徑比較小，壓縮比較小，螺槽深度通常相當(dāng)大（長(zhǎng)徑比較小和螺槽較深都是為防止膠料過(guò)熱和焦燒）冷喂料擠出機(jī)螺桿多采用主副螺紋形（即分離型）84加料：以條狀或塊狀膠料為主，加料口上方一般不設(shè)加料斗，而采用特殊的加料口機(jī)頭：結(jié)構(gòu)主要分圓筒型、扁平型、T型和Y型四類橡膠擠出膨脹變形比較嚴(yán)重，因此必須考慮擠出膨脹率和擠出膨脹各向差異特征以合理設(shè)計(jì)口型熱喂料擠出工藝：包括膠料熱煉及供膠、擠出、冷卻、裁斷和接取等工序質(zhì)量影響因素：膠料組成與性質(zhì)、機(jī)筒溫度、螺桿轉(zhuǎn)速、擠出溫度以及模頭、口模、芯模相對(duì)位置等852．壓延成形壓延成形工藝：膠片壓延和紡織物掛膠兩類膠片壓延工藝包括壓片、壓型和貼合三種類型，紡織物掛膠工藝有擦膠法和貼膠法兩種方法壓延成形過(guò)程：包括壓延前準(zhǔn)備和壓延工藝兩階段壓延前準(zhǔn)