橡膠理化性能和制品的關系

橡膠理化性能和制品的關系橡膠理化性能和制品的關系5.1雜質含量雜質含量超標，會導致橡膠制品性能降低，如不耐撕裂、不耐磨耗、輪胎脫層、生熱大、掉塊等。對內胎及薄制品（襯里制品）危害更大，這些制品在生產之前必須經過預先壓濾除去雜質，如果雜質含量高將使操作極其困難，且產品極易引起漏氣或爆破。5.2灰分含量灰分是存在于橡膠本身的無機鹽（鉀、鈉、鈣、鎂、鋁和銅、錳、鐵等金屬元素的磷酸或硫酸鹽）和外來雜質（主要是泥沙和鐵銹等）的燃燒產物。橡膠中無機鹽含量的多少取決于栽培因素，但單純無機鹽一般不致于使灰分含量超過指標，夕卜來雜質往往是導致灰分含量過高的主要原因?；曳趾扛?，會降低橡膠制品的耐老化性能，特別是銅、錳、鐵等金屬離子影響及大。5.3氮含量橡膠中的氮主要存在于蛋白質結構中，其質量約占蛋白質質量的16%，因此將測得的氮含量乘上6.25便是蛋白質含量。（蛋白質％=N%X6.25）防止摻入膠清橡膠來降低成本，因膠清橡膠質量低，性能差，其主要原因是蛋白質特別高（一般在10%以上），同時膠清橡膠中非橡膠物質含量也高，會降低橡膠性能，不能用于優(yōu)等橡膠制品。蛋白質對橡膠性能影響有利也有弊：—方面是蛋白質分解產物具有促進橡膠硫化和防止橡膠氧化的作用，是橡膠的天然硫化促進劑和防老劑；另一方面蛋白質具有較強的吸水性和導電性，蛋白質含量高的橡膠容易吸收水分長霉，也不利于制作絕緣性好的電工器材。比較重要的是蛋白質含量高的橡膠N含量也高，生熱性大，導致橡膠在塑鏈過程中生熱大，容易發(fā)粘，制品在反復受到外界力作用時由于生熱大橡膠變軟而使制品變形或老化加快等；流動性差，橡膠在塑練過程中配合劑分散不均勻，導致制品起皺，且不容易充滿模型而使橡膠制品缺角等。總的來說，橡膠中蛋白質含量（氮含量也高）高對橡膠制品性能是有害的。5.4揮發(fā)物含量如果橡膠沒有干透，貯存過程中會長霉，發(fā)粘若揮發(fā)物含量過高，則a、 制品加工塑煉時，容易打滑，以致難獲得塑性，塑練時間長，消耗電力大；b、 混煉時配合劑容易結團不易均勻分散在膠料中，使煉膠帶來困難；c、 硫化時的制品易生細孔和起縐，成為廢次品。5.5塑性初值（P0）橡膠塑性初值的大小主要表征橡膠可塑性能力。即橡膠在塑煉時，受到機械力的剪切作用分子鏈受到破壞能力的強弱。如果測出的Po值太大，則橡膠的可塑性小，橡膠分子鏈間鍵能大，彈性大，煉膠時動力消耗增加，操作時間延長，造成生產效率低，能源消耗大。Po值越大，說明分子量越大，橡膠在加工、貯存、運輸過程中受到不利因素影響越小。當Po>30時，說明橡膠未被氧化，在操作過程中沒有混入金屬離子、化學藥品以及未受過度機械作用或陽光暴曬等因素的影響一橡膠有質量保證。注：？。值不是越大越好，要根據制品要求選擇。一般不大于485.6塑性保持指數（PRI）PRI表示橡膠的耐老化性能，PRI值高說明橡膠的抗氧化性能好，耐老化?？杀碚飨鹉z質量的高低。塑性保持指數用于還與天然生膠塑鏈的操作性能以及硫化膠的主要力學性能之間存在良好的相關性，即是說，塑性保持指數高時，橡膠的這些力學性能也較好。如耐老化性、定伸應力、扯斷伸長率、回彈率、壓縮疲勞生熱以及壓縮疲勞變形等性能都較好。指導橡膠混合，即具有相同塑性初值的橡膠，塑性保持指數愈高，則混煉膠的黏度也愈高，這種橡膠在高溫下練膠時，其抗氧化降解的性能較好。5.7顏色橡膠顏色的質量與強度無直接的關系（高氨膠乳和變質膠乳除外），橡膠在堆放過程中由于收到一定的壓力，橡膠被壓實，橡膠粒子間密度增加，光的透過性減弱，從外觀看上去整塊橡膠的顏色變暗加深，實際上并不是橡膠本身的顏色，其并不影響膠料的質量。有時候橡膠由于烘過火導致膠料顏色發(fā)紅（紅褐色），這種膠料的P0值會降低，橡膠性能有所下降。5.8門尼粘度橡膠門尼粘度直接影響未硫化橡膠的加工性能、產品的外觀質量和制品的物機性能。了解生膠門尼粘度和測試方法后可對評價橡膠加工性能、合理選用設備、調整配方、改進產品質量和預測產品使用性能等有非常重要的意義。橡膠在貯存過程中門尼粘度會增加變硬，PO值也相應增加。因為橡膠中含有一種醛基團，在貯存過程中會和其他基團發(fā)生反映使橡膠分子鏈發(fā)生交聯(lián)，門尼增加。、門尼粘度高的膠料，其硬度較大，對有密煉機的廠家要求越其盡可能的高，這樣對制品有好處，因為密煉機中塑煉時不存在不容易煉熟的可能，膠料一般也不會分散不均勻，但密煉機煉膠多少也會對膠料性能有所影響，特別是強度；但對于開煉機廠家在塑煉時橡膠不容易熟，加入的配合劑不容易分散均勻，不僅消耗能源大，產品次廢品率也增加。、門尼粘度低的膠料，說明橡膠分子鏈交聯(lián)差，未硫化橡膠P0值和強度也相應的降低，塑煉時容易熟，配合劑容易分散均勻，生產的產品質量一致性好，且降低能耗，但不能低于國家標準值（30），如果低于國家標準值，說明橡膠已受不同程度金屬污染和橡膠性能已有所降低（分子量低于50萬），影響制品。5.9拉伸強度拉伸強度是橡膠原材料最基本的力學性能指標，表征橡膠制品受到外力作用時抵抗破壞的極限能力。是評價硫化膠質量的重要依據，是橡膠制品最重要的質量指標之一。橡膠原材料的強度不僅跟橡膠樹的種植區(qū)域，膠料的加工工藝有關，而且橡膠粗制品的貯存時間對其影響也比較大。種植區(qū)域對強度的影響以現(xiàn)在的加工工藝來說已經是微不足道了，主要在加工工藝的控制段進行調節(jié)即可。調節(jié)膠乳的凝固濃度和熟化時間等都可以增加橡膠粗制品的強度，但具體要看生產制品來定。膠料在貯存時，如果貯存的時間比較長，膠料的門尼粘度和強度都會增加（在一定時間范圍內）。一般生膠強度增加在1~3MP左右。拉伸強度是廠家生產制品時生產工藝及配方的重要依據之一。名詞術語（1） 新鮮膠乳：直接從橡膠樹上割出來的白色乳濁液。（2） 標準橡膠（顆粒膠）：標準橡膠分5、10、20、50號顆粒橡膠，其中標一膠（SCR5）又分為以下兩種：乳標膠：用膠乳直接凝固造粒、烘干生產出來的橡膠，即通常所的5號標準顆粒橡膠。凝標膠：用風干膠片經過三級壓縐、三級造粒、烘干生產出來的橡膠，目前農墾也拿來當次等標一膠用，其包裝和乳標膠一樣。（雜膠生產出來的是20號凝標膠）（3） 門尼粘度：在特定實驗條件下，測定使轉子在充滿橡膠的模腔中轉動所需的轉矩（并將此轉矩以門尼粘度作為計量單位）（4） 干膠含量：每100g膠乳用酸凝固出來的物質烘干后的克數。（5） 橡膠：彈性高聚物，是未交聯(lián)和已交聯(lián)兩種狀態(tài)的總稱。（6） 生膠：原料橡膠，即沒有經過加工和配合的未交聯(lián)狀態(tài)的橡膠。分子呈線型結構。（7） 硫化膠：生膠經過加工和配合已交聯(lián)的橡膠。即交聯(lián)結構的橡膠。（8） 配合劑：是指在生膠中所加入的各種化學藥品。（9） 合成橡膠：是指由各種單體經聚合反應或縮合反應而制成的高彈性聚合物。（10） 再生膠：是指將廢舊的橡膠制品和硫化膠的邊角廢料經加工處理后，去掉硫化膠的彈性而恢復塑性和粘性，使其重新獲得與生膠混合和硫化的能力的材料。（11） 硫化劑：能引起橡膠交聯(lián)的化學藥品（硫磺、過氧化物等）。（12）焦燒：是在操作過程中或在存放過程中產生早期硫化的現(xiàn)象。（13）補強劑：指能提高橡膠制品物理機械性能的填料。（14） 填充劑：指能增加橡膠制品的容積，降低含膠率，降低成本的填料。（15） 軟化劑或增塑劑：是指能起增加橡膠塑性作用的物質。（16） 橡膠老化：指橡膠或橡膠制品在加工、貯存和使用過程中，由于受到各種夕卜界因素的作用，而逐步失去原有的優(yōu)良性能，以致最后喪失了使用價值。（17）防老劑：指起延緩或抑制橡膠老化作用的化學藥品，又稱抗降解劑，在合成過程中加入到聚合物中的防老劑稱為穩(wěn)定劑。分為化學防老劑和物理防老劑（18） 噴霜：是指硫磺以及其他配合劑，如硬脂酸/石蠟/防老劑等，從膠料中噴出的現(xiàn)象（19） 噴硫：是指過量的硫黃析出膠料表面形成結晶（20） 塑煉：指把具有彈性的生膠轉變成可塑性膠料的工藝過程。（21）塑煉膠：指經過塑煉獲得一定可塑性的膠料。（22） 可塑性：指橡膠受外力作用產生變形，當外力消除后橡膠仍能保持其形變的能力。（23） 混煉：指在煉膠機上將各種配合劑加入到橡膠中制成混煉膠的過程。它是橡膠加工最重要的基本工藝之一。（24） 涂膠：是將膠漿涂覆于織物的表面，以獲得一定厚度的膠層，如絕緣膠布，雨衣等，它可作為壓延貼膠前的底涂加工，也可以作為膠布的加工。（25） 壓延：是指將混煉膠在壓延設備上制成膠片或與骨架材料制成膠布半成品的工藝過程。壓延包括壓片、貼合、壓型、掛膠（貼膠、擦膠）。（26） 定伸應力：指試樣在一定的變形量（如300%，500%）下單位面積上所承受的力值。實質上反映了硫化膠網狀結構在外力作用下抵抗變形的能力。（27） 拉伸強度（斷裂強度）：指試樣拉伸到斷裂過程的最大拉伸應力。它反映制品抵抗破壞的極限值。（28） 扯斷伸長率：指試樣扯斷時工作部位伸長增量與原來的百分比。表征硫化膠網絡結構變形的特性。（29） 撕裂強度:試樣拉伸至斷裂時所需要的最大作用力除以試樣的厚度。表征材料存有裂紋時抵抗外力作用的能力。（30） 橡膠的硬度：指橡膠收到外力壓縮時抵抗變形的能力。（31） 磨耗：指橡膠橡膠表面因摩擦而發(fā)生的一種微觀破損脫落現(xiàn)象。（32）橡膠老化：指橡膠或橡膠制品在使用、貯存、運輸過程中，由于收到各種因素的作用，而逐步失去原有的優(yōu)良性能，以至最后喪失了使用價值的現(xiàn)象。（33） 橡膠密度：指在一定溫度下，單位體積橡膠的質量。（34） 耐疲勞性：指橡膠在周期性外力作用下，其結構或性能發(fā)生變化，直至達到破壞所經歷的時間。（35） 硬度：指橡膠受到外力壓縮時抵抗變形的能力。（36） 熟化：指凝塊的停放過程。（37） 熟化時間：指從膠乳加酸凝固到凝固脫水所經歷的時間。橡膠代號淺色標準膠SCR-5L5號恒粘膠SCR-CV55號子午線輪胎膠SCR-RT5航空輪胎標準橡膠SCR-AT混合型標準橡膠SCR-H國標一號膠SCR-5國標二號膠SCR-10國標三號膠SCR-20國標膠清膠SCR-G國標等外膠SCR-SUB國標濃乳CNR3號煙片膠RSS-3民營一號膠:SCR-5民營二號膠:SCR-10民營三號膠:SCR20民營膠清膠:SCR-G越南標準膠SVR-3L（占出口40%）,SVR-10,SVR-20柬埔寨:CSR5L、CSRSL、CSR10L泰國:RSS-3#、STR-10、STR-20（主要品種）馬來西亞:SMR-20（主要品種占80%）印度尼西亞:SIR-10，SIR-20（主要品種SIR-20占88%）甸煙片膠：RSS-3#,RSS-4#,RSS-5#,RSS-6#天然膠:RSSIX;RSS1#;RSS2#;RSS3#;RSS4#;RSS5#。質量按順序降低°ISNR:印度檬涸膝SSR:新加坡檬舉膝OENR：充油天然橡膝ENR-50環(huán)氧化天然橡膠CV恒粘橡膠LV:低粘橡膠，門尼值為45+-5度，可以不經過素煉直接混煉。全乳膠：SCRWFMG:易操作橡膠SP接枝橡膠SBR1205:苯乙烯25%;丁二烯75%。溶液型聚合?？梢圆糠秩〈鶶BR1006/1008/1009/密煉機密煉會增加10-15%體積。耐磨耐曲折，耐低溫，耐壓縮變形。SSBR303人造膠：溶液型苯乙烯丁二烯橡膠，苯乙烯48%;丁二烯52%。主要用于透明料，與RB,IR共用10-20PHR。S1430:1,3丁二烯-苯乙烯聚合物?？稍黾佑捕龋犴g性和耐磨。S2250/KA8802人造膠：丁二烯，苯乙烯，丙烯晴聚合體。BIIR2244/X2:異丁烯，異戊二烯，丁基橡膠。HP100:氯磺化聚乙烯CSM》96%。四氯化碳《0.2%MILLATHANE-97:聚脂聚氨基甲酸乙酯橡膠。聚醚類合成尿素橡膠絕佳的耐磨，抗氧化，抗水解。IR-307人造膠：聚異戊二烯99.99%，可做透明底，奶嘴，接著劑，膠囊。IR-10/IR2200:聚異戊二烯橡膠，可取代天然橡膠。物性稍微差—點。E-BR:乳液聚合順式聚丁二烯橡膠，含高芳氫油35份。UBEBR150LA造膠：100%聚丁烯。BR9000:一般順丁橡膠BR9175:充油順丁橡膠37.5%BR9075:充油順丁橡膠IM(PIB):聚異丁烯XNBR:羧基丁晴橡膠HNBR：氫化丁晴橡膠PBR：丁比橡膠ACM:丙烯酸脂橡膝AEM:乙烯-丙烯酸橡膠CSM:氯磺化聚乙烯CPE:氯化聚乙烯CO：均聚氯醇橡膝ECO：共聚氯醇橡膝PUR(PU):聚氨脂橡膝AU:聚脂型聚氨脂橡膝EU:聚迷型聚氨脂橡膝Q:硅橡膝MQ:二甲基硅橡膝MVQ:甲基乙烯基硅橡膝MPQ:甲基苯基硅橡膝MPVQ:甲基苯基乙烯基硅橡膝MFVQ:氟硅橡膠MNVQ:晴硅橡膠TPF:四丙氟橡膠PNF:氟化磷晴橡膠CNR:羧基斐硝基氟橡膠TPE:熟塑型弓簞性醴TPNR:熟塑型天然橡膝SIS:熟塑型苯乙烯-異戊二烯嵌段共聚物TPO:熟塑型聚烯氰TPEE:熟塑型聚脂彈性醴LPB:液體聚丁二烯LCR:液體氯丁橡膝PNBR:粉末丁晴橡JBPNR:粉末降冰片烯橡B(yǎng)EVA:乙烯乙酸乙烯脂SBS:熟塑型苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物SEBS:苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯嵌段共聚物TPV:熟塑型硫化BEEA:熟塑型乙烯-丙烯酸乙脂強性醴PVC-TPE:聚氯乙烯熟塑型彈性醴PSR:液體聚硫橡B(yǎng)PCR:粉末氯丁橡膝2-PB:低分子量的1,2聚丁二烯橡膠碳母料CMB:碳35.5%/聚合物54.5%/加工油4.4%UL00328塑膠粒：醋酸乙烯醋28%，聚乙烯72%ELVALOYAC系列塑膠粒：乙烯丙烯酸正丁酯聚合物》99%LEVANELT800改質劑：乙烯與乙烯酯組成之聚合物。EAR-2T耐磨劑：醋酸乙烯80%，容合劑20%。KA8857塑膠粒：乙烯，醋酸乙烯酯》98%填充補強HDKN20白煙影響生膠質量因素6.1夾生膠產生夾生膠的原因，從工藝上主要有以下幾點第一：凝固段，膠乳的凝固濃度過高，膠料比較硬，膠粒內部水分不容易蒸發(fā)，容易產生夾生膠；第二：裝車段：一車分為28個小格，每格裝膠量在20Kg左右，裝量過多上層膠料會對下層膠料施有過大的壓力，下層膠料被壓實，熱風不容易透過膠層，橡膠受熱不均，水分不易蒸發(fā)，容易夾生；第三：烘干段：烘干段是整個工藝最重要的部分，也是生產出來的膠料效果好壞決定性的一步。在規(guī)定的溫度下，烘的時間不夠長，易產生夾生膠；在規(guī)定的時間下，烘的溫度不夠高，也易產生夾生膠；6.2發(fā)粘膠生產出來的產品如果發(fā)粘，說明橡膠分子鏈已經斷裂，橡膠發(fā)生了老化，膠料的性能會大大的降低，只能當等外膠用（輕微發(fā)粘除外）。第一：膠乳本身已經發(fā)生變質。如膠乳在空氣中停留時間過長，非橡膠物質發(fā)生氧化反映，膠乳發(fā)生腐臭變質，不容易凝固完全，膠料變軟，在烘干過程中互粘性增加，容易結團使膠粒增大，膠粒內部水分不容易逸出，容易夾生、發(fā)粘；另一種是高氨膠乳，高氨膠乳凝固后比較軟，不容易凝固完全，膠料較粘，烘膠過程中膠料發(fā)軟，烘出來的加料不僅容易發(fā)粘，而且發(fā)紅，即顏色成為紅褐色。第二：膠料在規(guī)定的時間內，溫度過高，橡膠分子鏈分解，膠料老化發(fā)粘；膠料在一定溫度下，烘膠時間過長，橡膠分子鏈分解，膠料老化發(fā)粘。注：一般產生發(fā)粘膠，容易發(fā)生在烘干工段。6.3氧化致褐、黑點膠輕微氧化致褐及黑點膠一般不會影響整塊膠的性能，產生褐色的斑點一般是在膠乳凝固時，由于氧化劑沒有噴到的地方或膠塊邊緣處沒有被氧化劑噴到的膠料與空氣中的氧氣發(fā)生氧化作用而成為褐色，膠料造粒烘干后的橡膠就會發(fā)生一點一點的褐色斑點；黑點膠一般是膠乳凝固時表面發(fā)生氧化比較重的橡膠，或裝膠車里裝有上次沒有清理干凈而反復烘過的膠粒帶入下一車膠中，導致下一車膠夾有黑點。6.4散粒紅點膠有的膠塊從外觀直接可以看到顏色較紅的斑點，雖然表面上看不好看，但其對整塊膠的質量沒有影響。顏色較深的斑點膠是因為之前裝膠車角落里的橡膠沒有清理干凈，重新回爐時橡膠顏色會加深，其摻入到下一車膠料時就會看到有顏色較深的斑點。6.5異味膠橡膠在烘干過程中會產生吲噪和二氧化硫氣體，如果在烘干過程中沒有充分做好排氣，則出來的膠料氣體沒有完全被排除而發(fā)臭，但不會影響橡膠性能；另一個是變質膠乳和高氨膠乳加工出來的膠料也易產生異味，性能有所降低。6.6水印膠所謂水印就是整塊橡膠的底邊有一塊顏色（紅褐色）比其他地方深的橢圓型膠塊，就象水印一樣。其產生的原因是：昨天的膠在烘箱內靜置，由于溫度不夠，膠料水分沒有完全逸出，在靜置過程中水分會往底部流動而集中在一塊，由于聚集水分的橡膠部位含水量較大，橡膠等到第二天繼續(xù)烘干是，膠料含水量比較多的部分會發(fā)紅，比其周圍的膠料顏色稍深，形成巴掌大好像水印一樣的印記。注：水印膠對整塊膠料性能基本沒有影響。生膠性質1分子量橡膠是一種高聚物彈性體，巴西三葉橡膠絕大多數分子量在3萬~3000萬之間，其平均分子量約為70萬左右。分子量大的橡膠其彈性較大，相反亦然。2特性天然橡膠的主要特點是：具有較高的門尼粘度（膠料在模腔內對粘度計轉子轉動所產生的剪切阻力），在存放過程中增硬，低溫存放時容易結晶，在-721左右時變成脆性物質。無一定熔點，加熱到130?1401完全軟化，200^左右開始分解。具有高彈性，彈性模量約為3?6MPa，彈性伸長率可達1000%。加工性能好，易于同填料及配合劑混合，而且可與多數合成橡膠并用。為非極性橡膠，在非極性溶劑中膨脹，故耐油、耐溶劑性差。因含大量不飽和雙鍵，化學活性高，易于交聯(lián)和氧化，耐老化性差。NR的密度為0.913g/cm3,Tg=-72^(玻璃化溫度)，Tf=130oC(熔融溫度)，開始分解溫度為200C，激烈分解溫度為270C。(1)為不飽和性橡膠，化學性質活潑，耐好化性能差。為非極性橡膠，不耐烴類溶劑。(3)結晶性橡膠，有自補強作用。(4)綜合性能、工藝性能、物理機械性能都較好。(5)耐氣透性和電絕緣性良好。3特點(1)具有較高的門尼粘度(膠料在模腔內對粘度計轉子轉動所產生的剪切阻力)，在存放過程中增硬，低溫存放時容易結晶，在-70C左右時變成脆性物質。(2)無一定熔點，加熱到130?140C完全軟化，200C左右開始分解。雜質、灰分、揮發(fā)物、氮含量(蛋白質含量低)等較低，生熱小。(4)具有高彈性，彈性模量約為3?6MPa,彈性伸長率可達1000%。(5)加工性能好，易于同填料及配合劑混合，而且可與多數合成橡膠并用。(6)為非極性橡膠，在非極性溶劑中膨脹，故耐油、耐溶劑性差。(7)因含大量不飽和雙鍵，化學活性高，易于交聯(lián)和氧化，耐老化性差。(8)顏色為黃色。(9)綜合性能優(yōu)良。橡膠樹的生長過程第一階段是苗期：1.5-2齡樹第二階段是幼樹期：5-7齡樹第三階段是初產期：9-11齡樹第四階段是旺產期：30-40齡樹第五階段是降產衰老期：40齡樹以后失去經濟價值。膠乳來源世界上約有2000種不同的植物可生產類似天然橡膠的聚合物，已從其中500種中得到了不同種類的橡膠，但真正有實用價值的是三葉橡膠樹。橡膠樹的表面被割開時，樹皮內的乳管被割斷，膠乳從樹上流出。從橡膠樹上采集的乳膠，經過稀釋后加酸凝固、洗滌，然后壓片、干燥、打包，即制得市售的天然橡膠。天然橡膠根據不同的制膠方法可制成煙片膠、風干膠片、縐片膠、技術分級橡膠（標準顆粒橡膠）和濃縮膠乳等。海南所有新鮮膠乳都來自巴西三葉橡膠樹。（1） 新鮮膠乳的原料要求：夕卜觀：潔白，聞有芳香氣味。清潔度：肉眼不可看見雜質，底部沉淀物較少，無人為摻雜（指泥沙，淀粉，生粉等外來雜質）。（2）