丁苯輪胎制造課件

丁苯橡膠輪胎生產(chǎn)工藝制片人：通哥丁苯橡膠輪胎生產(chǎn)工藝制片人：通哥1目錄原材料（五大體系）低溫丁苯橡膠乳液聚合的生產(chǎn)工藝輪胎制造簡介制品材料優(yōu)缺點目錄原材料（五大體系）2材料丁苯橡膠（SBR)簡介合成原理分類材料丁苯橡膠（SBR)簡介3丁苯橡膠（SBR)是最大的通用合成橡膠品種，也是最早實現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)的橡膠之一。其物理機(jī)構(gòu)性能，加工性能及制品的使用性能接近于天然橡膠，有些性能如耐磨、耐熱、耐老化及硫化速度較天然橡膠更為優(yōu)良，可與天然橡膠及多種合成橡膠并用，廣泛用于輪胎、膠帶、膠管、電線電纜、醫(yī)療器具及各種橡膠制品的生產(chǎn)等領(lǐng)域。丁苯橡膠（SBR)是最大的通用合成橡膠品種，也是最早實現(xiàn)工4常溫下為白色固體或透明無懸浮物液體，有微芳香味，是一種性能上更優(yōu)于工業(yè)直鏈烷基苯的洗滌劑產(chǎn)品原料。以其為原料衍生的表面活性劑產(chǎn)品，性能優(yōu)良，生物降解性能好，耐硬水，皮膚感覺柔和，脫脂力小，更適合低溫洗滌，在低溫仍有卓越的去污能力。常溫下為白色固體或透明無懸浮物液體，有微芳香味，是一種性能上5

分類溶液聚合乳液聚合工業(yè)生產(chǎn)方法膠炭黑母橡膠低溫充油丁苯橡低溫丁苯橡膠低溫充油丁苯橡膠高溫丁苯橡膠黑母橡膠低溫丁苯橡膠炭高苯乙烯丁苯橡膠液體丁苯橡膠羧基丁苯橡膠醇烯溶聚丁苯橡膠丁苯橡膠烷基鋰溶聚丁苯橡膠高反式聚1，4-丁苯橡膠錫偶聯(lián)溶聚廣泛應(yīng)用分類溶液聚合乳液聚合工業(yè)生產(chǎn)方法膠炭黑母橡膠低6合成原理：丁苯橡膠是由丁二烯與苯乙烯兩種單體共聚而得到的彈性體，其分子結(jié)構(gòu)式為：聚合反應(yīng):CH2=CH-CH=CH2+C6H5-CH=CH2——-[CH2-CH=CH-CH2-CH(C6H5)-CH2]-n合成原理：丁苯橡膠是由丁二烯與苯乙烯兩種單體共聚而得到的彈性7橡膠五大體系橡膠五大體系8生膠天然橡膠丁腈橡膠（26）天然橡膠（2號煙片）順丁橡膠丁苯橡膠（1500）再生膠

生膠9硫化體系硫化劑硫磺活性劑硬脂酸氧化鋅促進(jìn)劑促進(jìn)劑NOBS促進(jìn)劑NS促進(jìn)劑DM促進(jìn)劑M促進(jìn)劑CZ促進(jìn)劑TMTD硫化體系10填充補(bǔ)強(qiáng)體系

補(bǔ)強(qiáng)型天然氣槽黑混氣炭黑高耐磨爐黑天然氣槽黑炭黑N339中超耐磨爐黑白炭黑半補(bǔ)強(qiáng)爐黑噴霧炭黑炭黑N234填充補(bǔ)強(qiáng)體系補(bǔ)強(qiáng)型11軟化增塑體系松焦油鄰苯二甲酸二丁酯松香古馬隆樹脂軟化重油松焦油瀝青芳烴油機(jī)油軟化增塑體系松焦油軟化重油12防護(hù)體系防老劑A防老劑D防老劑4010防老劑RD防老劑4020防老劑4010NA微晶蠟防護(hù)蠟石蠟防護(hù)體系防老劑A微晶蠟13低溫丁苯橡膠乳液聚合的生產(chǎn)工藝主要原料1,3-丁二烯

CH2＝CH－CH＝CH21苯乙烯

CH2＝CH－2

最簡單的共軛雙烯烴。在常溫、常壓下為無色氣體，性質(zhì)活潑，容易發(fā)生自聚反應(yīng)，在貯存、運輸過程中要加入叔丁鄰苯二酚阻聚劑。

無色或微黃色易燃液體，化學(xué)性質(zhì)非常活潑，能進(jìn)行均聚合，也能與其他單體如丁二烯、丙烯腈等發(fā)生共聚合反應(yīng)。低溫丁苯橡膠乳液聚合的生產(chǎn)工藝主要原料1,3-丁二烯CH14

丁二烯與苯乙烯在乳液中按自由基共聚合反應(yīng)機(jī)理進(jìn)行聚合反應(yīng)。在典型的低溫乳液聚合共聚物大分子鏈中順式約占9.5%，反式約占55%，乙烯基約占12%。如果采用高溫乳液聚合，則其產(chǎn)物大分子鏈中順式約占16.6%，反式約占46.3%，乙烯基約占13.7%。低溫丁苯橡膠乳液聚合的生產(chǎn)工藝聚合原理------自由基共聚合1丁二烯與苯乙烯在乳液中按自由基共聚合反應(yīng)機(jī)理15低溫丁苯橡膠乳液聚合的生產(chǎn)工藝聚合原理------自由基共聚合1生產(chǎn)工藝-----典型配方2原料及輔助材料配方I配方II單體丁二烯7072苯乙烯3028相對分子質(zhì)量調(diào)節(jié)劑叔十烷基硫醇0.200.16介質(zhì)水200195乳化劑歧化松香酸鋼4.54.62烷基芳基磺酸鈉0.15－引發(fā)劑體系過氧化物過氧化氫對孟烷0.080.06-0.12活化劑還原劑硫酸亞鐵0.050.01雕白粉0.150.04-0.10螯合劑EDTA0.0350.01-0.025緩沖劑磷酸鈉0.080.24-0.45反應(yīng)條件聚合溫度55轉(zhuǎn)化率，%6060聚合時間，h7-127-10低溫丁苯橡膠乳液聚合的生產(chǎn)工藝聚合原理------自由基共聚16低溫丁苯橡膠乳液聚合的生產(chǎn)工藝生產(chǎn)工藝-----聚合條件3單體純度：＞99%引發(fā)劑：氧化-還原引發(fā)體系乳化劑：脂肪酸皂或歧化松香酸皂分子量調(diào)節(jié)劑：十二烷基硫醇聚合溫度:5℃或更低防老劑：對苯二酚填充油：液態(tài)烴（芳烴、環(huán)烷烴）防老劑：胺類防老劑轉(zhuǎn)化率：60%～70%，聚合時間：控制在7～12h低溫丁苯橡膠乳液聚合的生產(chǎn)工藝生產(chǎn)工藝-----聚合條件3單17低溫丁苯橡膠乳液聚合的生產(chǎn)工藝工藝流程----原料準(zhǔn)備、聚合過程、單體回收、分離、后處理等。4低溫丁苯橡膠乳液聚合的生產(chǎn)工藝工藝流程----原料準(zhǔn)備、聚合181234567189101112131415161781919191919191919202122232425262728293031323334353637383940414247464544484951525455565950廢水成品填充油防老劑廢水廢氣廢NaOH43水57585312345671891011121314151617819119低溫丁苯橡膠乳液聚合的生產(chǎn)工藝三、丁苯橡膠的結(jié)構(gòu)、性能及用途丁苯橡膠的用途汽車零件電線和電纜包皮膠管和膠鞋輪胎行業(yè)低溫丁苯橡膠乳液聚合的生產(chǎn)工藝三、丁苯橡膠的結(jié)構(gòu)、性能及用途20SBR的應(yīng)用

丁苯橡膠主要應(yīng)用與輪胎工業(yè)。在輪胎工業(yè)中，丁苯橡膠在轎車胎、小型拖拉機(jī)胎及摩托車胎中應(yīng)用比例較大，而在載重胎及子午胎中的應(yīng)用比例則較小。SBR的應(yīng)用丁苯橡膠主要應(yīng)用與輪胎工業(yè)。在輪胎21輪胎制造簡介輪胎制造簡介22原材料接收BB工程原材料庫壓出工程胎圈工程成型工程壓延工程裁斷工程加硫工程輪胎倉庫制品出庫設(shè)備分布原材料接收BB工程原材料庫壓出工程胎圈工程成型工程壓延工程裁23軋膠工序

依據(jù)不同技術(shù)要求的配方，將橡膠及配合劑用密煉機(jī)或開煉機(jī)加以充分混合，而制成適合制作輪胎各部件的膠片，是輪胎生產(chǎn)的第一道工序。主要設(shè)備：開煉機(jī)、密煉機(jī)、輥筒擠出機(jī)、下片機(jī)、涼片機(jī)、自動稱量及自動供料系統(tǒng)等。軋膠工序工藝流程示意圖投料口（Compounding）（天然橡膠、炭黑等）

密煉（Mixing）（Banmixer）下片機(jī)（Sheetingroll）涼片機(jī)Coolingmachine軋膠工序依據(jù)不同技術(shù)要求的配方，將橡膠及配合劑用密煉24壓出工序壓出工序工藝流程示意圖將在軋膠工序混合均勻的膠料通過壓出機(jī)的口型板，壓出技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)所要求的斷面尺寸。熱煉機(jī)（WarmingUp）擠出機(jī)（Extruding）冷卻裝置（Cooling）

裁斷機(jī)Cutting胎面（Tread）壓出工序壓出工序工藝流程示意圖將在軋膠工序混合均勻的膠料通過25壓出工序制作的部件：胎面（三方四塊）、胎側(cè)（三方三塊）、三角膠條、胎肩墊膠、帶束層墊膠等。胎面斷面示意圖胎側(cè)斷面示意圖主要設(shè)備：擠出機(jī)（熱喂料、冷喂料）、內(nèi)復(fù)合擠出機(jī)、外復(fù)合擠出機(jī)、開煉機(jī)、及一系列的輔助設(shè)備。壓出工序制作的部件：胎面斷面示意圖胎側(cè)斷面示意圖主要設(shè)備：26壓延工序壓延工序工藝流程示意圖

把混合均勻的膠料在開煉機(jī)上加熱，依據(jù)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)將一定厚度的混合膠片貼附到簾子布的兩面，或依據(jù)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)制成一定厚度的膠片。壓延種類：簾子布壓延、鋼絲簾布壓延、氣密層壓延等等。主要設(shè)備：三輥壓延機(jī)、四輥壓延機(jī)、開煉機(jī)、錠子房及大量的輔助設(shè)備。簾布（纖維）（Spinningandweavingcord）（Cordtwisting）Weaving（纖維）纖維(Biascutting）Dipping（浸膠）張力裝置Calendering壓延機(jī)Coatedcord簾布覆膠Caseing胎體簾布壓延工序壓延工序工藝流程示意圖把混合均勻的膠料在開煉27鋼絲圈制造工序鋼絲圈制造工藝流程示意圖

依據(jù)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)經(jīng)過擠出機(jī)將鋼絲表面包附上一定厚度的膠料，然后在纏繞機(jī)上按不同的斷面形狀及直徑纏繞成鋼絲圈。主要設(shè)備鋼絲導(dǎo)開裝置、加熱裝置、擠出機(jī)、牽引冷卻裝置、纏繞機(jī)。常見的鋼絲圈斷面形狀矩形、U字形、圓形、六角形等等。Bead（Bundingofsteelwire）（胎圈擠出機(jī)）Extrudingbeadwire（Beadinsulator）Coating（覆膠）Reservesupply（供給裝置）（胎圈纏繞機(jī)）Winding（beadformingmachine）鋼絲圈Beadwire（鋼絲錠子）鋼絲圈制造工序鋼絲圈制造工藝流程示意圖依據(jù)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)經(jīng)28裁斷工序

將壓延好的掛膠簾子布，依技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)（寬度、角度、長度）裁斷，供貼合工序及成型工序使用。主要設(shè)備：立式裁斷機(jī)、臥式裁斷機(jī)、高臺裁斷機(jī)、縱裁機(jī)、鋼絲帶束層裁斷機(jī)。裁斷的簾布種類：纖維簾布：胎體簾布、子口包布、鋼絲圈包布、冠帶層等。鋼絲簾布：帶束層簾布。子午胎與斜交胎的區(qū)別：簾布的裁斷角度：RADIAL0°、BIAS0-45°。工藝裝備：斜交胎不用高臺裁斷及鋼絲裁斷機(jī)。貼合工序

將裁斷的簾子布在布筒貼合機(jī)上，依標(biāo)準(zhǔn)制成圓筒形的布筒，此工序只適用于斜交胎。裁斷工序?qū)貉雍玫膾炷z簾子布，依技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)（寬度、角度29成型工序成型工序工藝流程示意圖

把在壓出、壓延、裁斷、鋼絲圈纏繞等工序制得的半成品部件，依據(jù)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)組裝成胎坯，此過程稱為成型。成型設(shè)備及方法：斜交胎：套筒成型機(jī)（套筒法）、層貼法成型機(jī)（層貼法）子午胎：一次法成型機(jī)、二次法成型機(jī)（層貼法）。成型操作要點：五正、五實、一無。Casing（胎體簾布）Tread（胎面）Bead（胎圈）成型（Building）貼簾布上胎圈貼胎面胎胚成型工序成型工序工藝流程示意圖把在壓出、壓延、裁斷、30噴涂工序硫化工序

胎坯硫化前在其內(nèi)部噴上一種隔離劑，起到潤滑并防止與輪胎胎里粘連的作用，在胎坯外部噴上一種表面活性物質(zhì)，以促進(jìn)膠料表面流動，獲得最佳的外觀質(zhì)量（常用于子午胎）。

硫化工序工藝流程示意圖

將胎坯裝入模具，依標(biāo)準(zhǔn)在一定的溫度、壓力、時間下將橡膠分子由鏈狀的線型結(jié)構(gòu)變?yōu)榱Ⅲw的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的過程，稱為輪胎硫化。硫化設(shè)備：四柱硫化機(jī)、天平式硫化機(jī)、硫化罐、個體硫化機(jī)（A型、B型AB型）。硫化三要素：溫度、壓力、時間。輪胎硫化模具：鋼刻模、精鑄鋁模、鑲塊結(jié)構(gòu)、活絡(luò)模。胎胚硫化檢查噴涂工序硫化工序胎坯硫化前在其內(nèi)部噴上一種隔離劑，起31主要性能具有較好的彈性－雖然丁苯橡膠的彈性低于天然橡膠，但在橡膠中仍屬較好的。丁苯橡膠是非自補(bǔ)強(qiáng)橡膠－丁苯橡膠不能結(jié)晶，其未補(bǔ)強(qiáng)的硫化膠的拉伸強(qiáng)度、撕裂強(qiáng)度以及生膠的格林強(qiáng)度均遠(yuǎn)低于天然橡膠。丁苯橡膠的耐磨性能優(yōu)與天然橡膠－一般認(rèn)為乳聚丁苯橡膠的耐磨性不如溶聚丁苯橡膠好。丁苯橡膠的抗?jié)窕裕”较鹉z對濕路面抓著力比順丁橡膠大。與一般通用橡膠相比，SBR具有如下優(yōu)缺點：

主要性能32優(yōu)點①硫化曲線平坦，不易焦燒和過硫；②耐磨性、耐熱性、耐抽性和耐老化性等均比NR好；加工過程中，相對分子質(zhì)量降低到