橡膠知識簡介

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錢清清

器件開發(fā)部

橡膠知識簡介第2頁主要內(nèi)容一:橡膠的簡介二:橡膠的常用添加劑三:橡膠的加工工藝第3頁橡膠是具有高彈性的高分子化合物的總稱。一般橡膠材料的主要特點(diǎn)是:能在很寬的溫度范圍內(nèi)保待優(yōu)良彈性，伸長率大而彈性模量小;此外橡膠還具有較高的強(qiáng)度、較好的氣密性及防水性、電絕緣性及其它優(yōu)良的性能。第4頁第一節(jié)橡膠制品的原材料及其性質(zhì)作為橡膠制品的原材料主要是:生膠、補(bǔ)強(qiáng)劑、硫化劑、防老劑等各類添加劑和骨架材料。一、生膠生膠通常是指市售的固體橡膠，它是制造橡膠制品的最基本原料，也稱為原料橡膠，包括天然橡膠、合成橡膠和再生橡膠。第5頁（1）天然橡膠.

天然橡膠是橡膠工業(yè)中最早應(yīng)用的橡膠，20世紀(jì)30年代以前，橡膠工業(yè)消耗的原料橡膠幾乎全是天然橡膠。由于天然橡膠綜合性能優(yōu)異，所以它是一種重要的戰(zhàn)略物資和經(jīng)濟(jì)物質(zhì)，20世紀(jì)50年代以來，天然橡膠與合成橡膠形成并駕齊驅(qū)的發(fā)展局面。第6頁巴西橡膠樹第7頁天然橡膠的組成:

天然橡膠是以異戊二烯為單元鏈節(jié)，以共價(jià)鍵結(jié)合而成的長鏈分子，其化學(xué)結(jié)構(gòu)式為:天然橡膠為非極性大分子，具有優(yōu)良的介電性能，同時(shí)也使它的耐油耐溶劑性差。因天然橡膠分子結(jié)構(gòu)中含有不飽和雙鍵，易進(jìn)行氧化、加成等反應(yīng)，耐老化性能不佳。第8頁(2)合成橡膠合成橡膠可分為通用合成橡膠與特種合成橡膠兩類。通用合成橡膠一般認(rèn)為是丁苯橡膠、順丁橡膠、異戊橡膠；特種合成橡膠是丁基橡膠、丁腈橡膠、乙丙橡膠、硅橡膠、氯醇橡膠、聚氨酯橡膠、丙烯酸橡膠、聚硫橡膠、氯磺化聚乙烯及醇烯橡膠等。第9頁(3)再生膠再生橡膠是指廢舊硫化橡膠經(jīng)過粉碎、加熱、機(jī)械處理等物理化學(xué)過程，使其從彈性狀態(tài)變成具有塑性和粘性的能夠再硫化的橡膠，簡稱再生膠。再生膠生產(chǎn)的主要反應(yīng)過程是“脫硫“。指從硫化橡膠中把結(jié)合硫磺取出而成為未硫化狀態(tài)，也即是一個(gè)與硫化相反的解聚作用，實(shí)際上并不能使硫化橡膠中結(jié)合的硫磺與橡膠大分子分離，也不能使硫化膠復(fù)原到生膠的結(jié)構(gòu)狀態(tài)。所以現(xiàn)在認(rèn)為硫化膠塑性的恢復(fù)，需要破壞空間交聯(lián)的結(jié)構(gòu)，其能量的來源是熱、機(jī)械作用和化學(xué)助劑的塑解作用。第10頁(二)、配合劑橡膠制品是由多種物質(zhì)組成的，除了生膠作為它的主要組成部分外，為便于加工，改善產(chǎn)品的使用性能和降低制品成本，還要加入各種不同的輔助化學(xué)原料，.這些原料就稱為配合劑。配合劑的種類很多，所起的作用及對橡膠制品性能的影響也不相同。第11頁(三)硫化化劑劑橡膠膠用用硫硫化化劑劑有有:硫磺磺、、硫硫磺磺給給予予體體，，有有機(jī)機(jī)過過氧氧化化物物，，醌醌類類，，酯酯類類化化合合物物等。。第12頁(四)防老老劑劑在使使用用或或貯貯存存過過程程中中，，由由于于熱熱、、氧氧、、臭臭氧氧、、陽陽光光等等作作用用而而導(dǎo)導(dǎo)致致分分子子鏈鏈釋釋解解、、支支化化或或進(jìn)進(jìn)一一步步交交聯(lián)聯(lián)等等化化學(xué)學(xué)變變化化，，從從而而使使材材料料原原有有的的性性質(zhì)質(zhì)變變壞壞，，這這種種現(xiàn)現(xiàn)象象稱稱為為老老化化。。凡凡能能抑抑制制橡橡膠膠老老化化現(xiàn)現(xiàn)象象的的物物質(zhì)質(zhì)叫叫做做防防老老劑劑。。第13頁（五)防焦劑橡膠加工工過程中中，要經(jīng)經(jīng)過混煉煉、壓延延、壓出出、硫化化等一系系列工序序，膠料料或半成成品要經(jīng)經(jīng)受不同同溫度和和時(shí)間的的處理。。在硫化以以前的各各個(gè)加工工操作及及貯存過過程中，，由于機(jī)機(jī)械作用用產(chǎn)生熱熱量或者者是高溫溫條件，，都有可能能使膠料料在成型型之前產(chǎn)產(chǎn)生早期期硫化，，導(dǎo)致塑塑性降低低，從而而使其后后的操作作難以進(jìn)進(jìn)行，這這種現(xiàn)象象就稱作作焦燒或或早期硫硫化。防止橡橡膠早期期硫化的的添加劑劑，稱為為防焦劑劑。第14頁(六)軟化劑在膠料中中加入能能降低橡橡膠分子子間作用用力，使使膠料容容易加工工并改善善膠料某某些性能能的有機(jī)機(jī)物質(zhì)稱稱為軟化化劑。又又因能增增加膠料料塑性也也常稱作作增塑劑劑。(七)補(bǔ)強(qiáng)劑和和填充劑劑填充劑按按用途可可分為兩兩類:即補(bǔ)強(qiáng)填充充劑和惰惰性填充充劑補(bǔ)強(qiáng)填充充劑簡稱稱補(bǔ)強(qiáng)劑劑，它是是能夠提提高硫化化橡膠的的強(qiáng)力、、撕裂強(qiáng)強(qiáng)度、伸伸強(qiáng)度及及耐磨性性等物理理機(jī)械性性能的配配合劑。。最常用用的補(bǔ)強(qiáng)強(qiáng)劑是炭炭黑，其其次是白白炭黑、、碳酸鎂鎂、活性性碳酸鈣鈣、活性性陶土。。第15頁第16頁(二)塑煉工藝藝橡膠工業(yè)業(yè)向著取取消塑煉煉的方向向發(fā)展，，有些合合成橡膠膠如丁苯橡膠膠及順丁丁橡膠就就不塑煉煉。但一般般使用的的天然橡橡膠及合合成橡膠膠還得進(jìn)進(jìn)行塑煉煉按塑煉煉所使使用的的設(shè)備備類型型，塑塑煉可可分為為三種種工藝藝方法法：開煉機(jī)機(jī)塑煉煉密煉機(jī)機(jī)塑煉煉螺桿機(jī)機(jī)塑煉煉第17頁1.開煉機(jī)機(jī)塑煉煉優(yōu)點(diǎn)是是塑煉煉膠料料質(zhì)量量好，，收縮縮小，，但生生產(chǎn)率率低，，勞動動強(qiáng)度度大。。開煉機(jī)機(jī)塑煉煉屬于于低溫溫塑煉煉，與與溫度度和機(jī)機(jī)械力力有關(guān)關(guān)的設(shè)設(shè)備特特性和和工藝藝條件件都是是影響響塑煉煉的因因素。。第18頁(1)溫度:當(dāng)溫度度提高高時(shí)，，增加加了橡橡膠的的粘性性流動動，機(jī)機(jī)械力力引起起的分分子鏈鏈斷裂裂作用用減小小，塑塑煉效效果降降低。。各種種橡膠膠用開開煉機(jī)機(jī)塑煉煉時(shí)所所要求求的輥輥溫有有所不不同，，大多為為35～55℃℃。(2)輥距:輥距越越小，，生膠膠通過過輥距距時(shí)所所受的的剪切切力及及擠壓壓力越越大。。因此此薄通通塑煉煉是提提高塑塑煉效效果的的有效效方法法。通通常采采用的的輥距距為0.5～1mm。第19頁(3)速度與與速比比:兩個(gè)輥輥筒的的速比比愈大大則剪剪切作作用愈愈強(qiáng)，，塑煉煉效果果愈好好。但但另一一方面面，隨隨著速速比的的增加加溫度度升得得也快快，電電力消消耗增增大，，所以速速比通通常為為1：1.15～1：1.27.(4)時(shí)間:塑煉初初期，，即12～15min內(nèi)可塑塑性顯顯著提提高，，隨后后則變變化很很小，，這種種現(xiàn)象象正是是膠溫溫升高高而軟軟化。。分子子鏈易易產(chǎn)生生粘性性滑動動和機(jī)機(jī)械降降解效效果降降低所所致。。正是是由于于這種種原因因，才才采用用分段段塑煉煉以提提高塑塑煉效效果。。第20頁第21頁第22頁第23頁二、壓延工工藝根據(jù)產(chǎn)品的的種類和外外觀的不同同，具體的的壓延工藝藝有壓片、壓型型、簾布貼貼膠和帆布布擦膠等。(一)壓片很多橡膠制品品制造過程中中所需的半成成品，如膠管管、膠帶的內(nèi)內(nèi)外層膠和中中間層膠、輪輪胎的緩沖膠膠片、自行車車胎的胎面等等都少不了膠膠片，它們都都是通過壓片片來制造的。。第24頁壓片工藝是指指將混煉好的的膠料在壓延延機(jī)上制造成成具有規(guī)定厚厚度和寬度的的膠片口開煉煉機(jī)也可以壓壓片，但其厚厚薄精度低，，不能和壓延延機(jī)相比，而而且在膠片中中常存有氣泡泡。因此，對對要求較高的的膠片都采用用壓延延機(jī)制制造，，不僅僅可保保證質(zhì)質(zhì)量，，面且且效率率也較較高。。壓片片可以以在三三輥，，也可可以在在四輥輥。第25頁(二)壓型壓型與與壓片片所不不同的的主要要是壓壓型結(jié)結(jié)束后后，膠膠料為為有一一定花花紋，，并有有一定定斷面面形狀狀的半半成品品。壓型工工藝主主要用用來制制造膠膠鞋大大底、、力車車胎胎胎面、、胎側(cè)側(cè)等。。這些些半成成品的的質(zhì)量量要求求，主主要是是花紋紋清晰晰，規(guī)規(guī)格尺尺寸準(zhǔn)準(zhǔn)確，，無氣氣泡。。因面面對膠膠料的的可塑塑性和和收縮縮性要要求較較高。。壓型設(shè)設(shè)備根根據(jù)不不同情情況，，可用用二輥輥、三三輥、、四輥輥。膠膠片壓壓延經(jīng)經(jīng)過的的最后后一個(gè)個(gè)輥筒筒都為為具有有壓型型花紋紋尺寸寸的輥輥筒。。第26頁第27頁f.硫化硫化是是橡膠膠加工工最后后也是是最重重要的的一個(gè)個(gè)工藝藝過程程。在在加熱熱和加加壓條條件下下，膠膠料中中的生生膠與與硫化化劑發(fā)發(fā)生化化學(xué)反反應(yīng)，，使橡橡膠由由線型型結(jié)構(gòu)構(gòu)的大大分子子交聯(lián)聯(lián)成為為立體體三維維網(wǎng)狀狀結(jié)構(gòu)