橡膠生產(chǎn)工藝

1、1綜述 橡膠制品的主要原料是生膠、各種配合劑、以及作為骨架材料的纖維和金屬材料，橡膠制品的基本生產(chǎn)工藝過(guò)程包括塑煉、混煉、壓延、壓出、成型、硫化6個(gè)基本工序。 橡膠的加工工藝過(guò)程主要是解決塑性和彈性矛盾的過(guò)程，通過(guò)各種加工手段，使得彈性的橡膠變成具有塑性的塑煉膠，在加入各種配合劑制成半成品，然后通過(guò)硫化是具有塑性的半成品又變成彈性高、物理機(jī)械性能好的橡膠制品。 2橡膠加工工藝 2.1塑煉工藝 生膠塑煉是通過(guò)機(jī)械應(yīng)力、熱、氧或加入某些化學(xué)試劑等方法，使生膠由強(qiáng)韌的彈性狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)槿彳?、便于加工的塑性狀態(tài)的過(guò)程。 生膠塑煉的目的是降低它的彈性，增加可塑性，并獲得適當(dāng)?shù)牧鲃?dòng)性，以滿足混煉、亞衍、壓出、

2、成型、硫化以及膠漿制造、海綿膠制造等各種加工工藝過(guò)程的要求。 掌握好適當(dāng)?shù)乃軣捒伤芏?，?duì)橡膠制品的加工和成品質(zhì)量是至關(guān)重要的。在滿足加工工藝要求的前提下應(yīng)盡可能降低可塑度。隨著恒粘度橡膠、低粘度橡膠的出現(xiàn)，有的橡膠已經(jīng)不需要塑煉而直接進(jìn)行混煉。 在橡膠工業(yè)中，最常用的塑煉方法有機(jī)械塑煉法和化學(xué)塑煉法。機(jī)械塑煉法所用的主要設(shè)備是開放式煉膠機(jī)、密閉式煉膠機(jī)和螺桿塑煉機(jī)?；瘜W(xué)塑煉法是在機(jī)械塑煉過(guò)程中加入化學(xué)藥品來(lái)提高塑煉效果的方法。 開煉機(jī)塑煉時(shí)溫度一般在80以下，屬于低溫機(jī)械混煉方法。密煉機(jī)和螺桿混煉機(jī)的排膠溫度在120以上，甚至高達(dá)160-180，屬于高溫機(jī)械混煉。 生膠在混煉之前需要預(yù)先經(jīng)過(guò)烘

3、膠、切膠、選膠和破膠等處理才能塑煉。 幾種膠的塑煉特性： 天然橡膠用開煉機(jī)塑煉時(shí)，輥筒溫度為30-40，時(shí)間約為15-20min；采用密煉機(jī)塑煉當(dāng)溫度達(dá)到120以上時(shí)，時(shí)間約為3-5min。 丁苯橡膠的門尼粘度多在35-60之間，因此，丁苯橡膠也可不用塑煉，但是經(jīng)過(guò)塑煉后可以提高配合機(jī)的分散性 順丁橡膠具有冷流性，缺乏塑煉效果。順丁膠的門尼粘度較低，可不用塑煉。 氯丁橡膠得塑性大，塑煉前可薄通3-5次，薄通溫度在30-40。 乙丙橡膠的分子主鏈?zhǔn)秋柡徒Y(jié)構(gòu)，塑煉難以引起分子的裂解，因此要選擇門尼粘度低的品種而不用塑煉。 丁腈橡膠可塑度小，韌性大，塑煉時(shí)生熱大。開煉時(shí)要采用低溫40以下、小輥距、低

4、容量以及分段塑煉，這樣可以收到較好的效果。 2.2混煉工藝 混煉是指在煉膠機(jī)上將各種配合劑均勻的混到生膠種的過(guò)程?；鞜挼馁|(zhì)量是對(duì)膠料的進(jìn)一步加工和成品的質(zhì)量有著決定性的影響，即使配方很好的膠料，如果混煉不好，也就會(huì)出現(xiàn)配合劑分散不均，膠料可塑度過(guò)高或過(guò)低，易焦燒、噴霜等，使壓延、壓出、涂膠和硫化等工藝不能正常進(jìn)行，而且還會(huì)導(dǎo)致制品性能下降。 混煉方法通常分為開煉機(jī)混煉和密煉機(jī)混煉兩種。這兩種方法都是間歇式混煉，這是目前最廣泛的方法。 開煉機(jī)的混合過(guò)程分為三個(gè)階段，即包輥（加入生膠的軟化階段）、吃粉（加入粉劑的混合階段）和翻煉（吃粉后使生膠和配合劑均達(dá)到均勻分散的階段）。 開煉機(jī)混膠依膠料種類、

5、用途、性能要求不同，工藝條件也不同?；鞜捴幸⒁饧幽z量、加料順序、輥距、輥溫、混煉時(shí)間、輥筒的轉(zhuǎn)速和速比等各種因素。既不能混煉不足，又不能過(guò)煉。 密煉機(jī)混煉分為三個(gè)階段，即濕潤(rùn)、分散和涅煉、密煉機(jī)混煉石在高溫加壓下進(jìn)行的。操作方法一般分為一段混煉法和兩段混煉法。 一段混煉法是指經(jīng)密煉機(jī)一次完成混煉，然后壓片得混煉膠的方法。他適用于全天然橡膠或摻有合成橡膠不超過(guò)50%的膠料，在一段混煉操作中，常采用分批逐步加料法，為使膠料不至于劇烈升高，一般采用慢速密煉機(jī)，也可以采用雙速密煉機(jī)，加入硫磺時(shí)的溫度必須低于100。其加料順序?yàn)樯z小料補(bǔ)強(qiáng)劑填充劑油類軟化劑排料冷卻加硫磺及超促進(jìn)劑。 兩段混煉法是指兩

6、次通過(guò)密煉機(jī)混煉壓片制成混煉膠的方法。這種方法適用于合成橡膠含量超過(guò)50%得膠料，可以避免一段混煉法過(guò)程中混煉時(shí)間長(zhǎng)、膠料溫度高的缺點(diǎn)。第一階段混煉與一段混煉法一樣，只是不加硫化和活性大的促進(jìn)劑，一段混煉完后下片冷卻，停放一定的時(shí)間，然后再進(jìn)行第二段混煉?；鞜捑鶆蚝笈帕系綁浩瑱C(jī)上再加硫化劑，翻煉后下片。分段混煉法每次煉膠時(shí)間較短，混煉溫度較低，配合劑分散更均勻，膠料質(zhì)量高。 2.3壓延工藝 壓延是將混煉膠在壓延機(jī)上制成膠片或與骨架材料制成膠布半成品的工藝過(guò)程，它包括壓片、貼合、壓型和紡織物掛膠等作業(yè)。 壓延工藝的主要設(shè)備是壓延機(jī)，壓延機(jī)一般由工作輥筒、機(jī)架、機(jī)座、傳動(dòng)裝置、調(diào)速和調(diào)距裝置、輥筒

7、加熱和冷卻裝置、潤(rùn)滑系統(tǒng)和緊急停車裝置。壓延機(jī)的種類很多，工作輥筒有兩個(gè)、三個(gè)、四個(gè)不等，排列形式兩輥有立式和臥式；三輥有直立式、型和三角形；四輥有型、L型、Z型和S型等多種。按工藝用途來(lái)分主要有壓片壓延機(jī)（用于壓延膠片或紡織物貼膠，大多數(shù)三輥或四輥，各輥塑度不同）、擦膠壓延機(jī)（用于紡織物的擦膠，三輥，各輥有一定得速比，中輥速度大。借助速比擦入紡織物中）、通用壓延機(jī)（又稱萬(wàn)能壓延機(jī)，兼有壓片和擦膠功能、三輥或四輥，可調(diào)速比）、壓型壓延機(jī)、貼合壓延機(jī)和鋼絲壓延機(jī)。 壓延過(guò)程一般包括以下工序：混煉膠的預(yù)熱和供膠；紡織物的導(dǎo)開和干燥（有時(shí)還有浸膠） 膠料在四輥或三輥壓延機(jī)上的壓片或在紡織物上掛膠依機(jī)

8、壓延半成品的冷卻、卷取、截?cái)?、放置等?在進(jìn)行壓延前，需要對(duì)膠料和紡織物進(jìn)行預(yù)加工，膠料進(jìn)入壓延機(jī)之前，需要先將其在熱煉機(jī)上翻煉，這一工藝為熱煉或稱預(yù)熱，其目的是提高膠料的混煉均勻性，進(jìn)一步增加可塑性，提高溫度，增大可塑性。為了提高膠料和紡織物的粘合性能，保證壓延質(zhì)量，需要對(duì)織物進(jìn)行烘干，含水率控制在1-2%，含水量低，織物變硬，壓延中易損壞，含水量高，粘附力差。 幾種常見的橡膠的壓延性能   天然橡膠熱塑形大，收縮率小，壓延容易，易粘附熱輥，應(yīng)控制各輥溫差，以便膠片順利轉(zhuǎn)移；丁苯橡膠熱塑性小，收縮率大，因此用于壓延的膠料要充分塑煉。由于丁苯橡膠對(duì)壓延的熱敏性很顯

9、著，壓延溫度應(yīng)低于天然橡膠，各輥溫差有高到低；氯丁橡膠在75-95易粘輥，難于壓延，應(yīng)使用低溫法或高溫法，壓延要迅速冷卻，摻有石蠟、硬酯酸可以減少粘輥現(xiàn)象；乙丙橡膠壓延性能良好，可以在廣泛的溫度范圍內(nèi)連續(xù)操作，溫度過(guò)低時(shí)膠料收縮性大，易產(chǎn)生氣泡；丁腈橡膠熱塑性小，收縮性大，在膠料種加入填充劑或軟化劑可減少收縮率，當(dāng)填充劑重量占生膠重量的50%以上時(shí)，才能得到表面光滑的膠片，丁腈橡膠粘性小易粘冷輥。 2.4壓出工藝 壓出工藝是通過(guò)壓出機(jī)機(jī)筒筒壁和螺桿件的作用，使膠料達(dá)到擠壓和初步造型的目的，壓出工藝也成為擠出工藝。 壓出工藝的主要設(shè)備是壓出機(jī)。 幾種橡膠的壓出特性：天然橡膠壓出速度快，半成品收縮率小。機(jī)身溫度50-60，機(jī)頭70-80，口型80-90；丁苯橡膠壓出速度慢，壓縮變形大，表面粗糙，機(jī)身溫度50-70，機(jī)頭溫度70-80，口型溫度100-105；氯丁橡膠壓出前不用充分熱煉，機(jī)身溫度50，機(jī)頭，口型70；乙丙橡膠壓出速度快、收縮率小，機(jī)身溫度60-70，機(jī)頭溫度80-