普通运输带上覆盖胶工艺

1实验总结专业班级：高分子1033班组别：第三组姓名：蒋啟富学号：04指导老师：邹一明老师2普通运输带上覆盖胶工艺班级高分子1033组别第三组姓名蒋啟富第三组成员蒋啟富何春霞杨波李敬李芳芳胡丽胡浩胡静刘大宝肖鑫学习任务1、普通运输带上覆盖胶配方设计2、原材料的准备工艺3、塑炼的准备与操作4、可塑度测定的准备与操作设计方案产品数据要求1、上覆盖胶3.5mm厚、黑色、防静电,耐磨,耐油覆盖层2、拉伸强度不小于15Mpa，扯断伸长度不小于350%3、磨耗量≤200mm3，层间粘合强度纵向试样平均值布层间不小于3.2N/mm，覆盖胶与布层间不小于2.1N/mm产品简介普通输送带，又称普通棉帆布输送带,适用于短距离、载量中等条件下输送物料，拉力比较低，承重有一定的限制产品特点：1、本产品主要原料为NR（主70%）和SBR（次30%）经塑炼、混炼、成型、硫化等工序精制而成。2、执行标准：GB/T7984-2001参考文献《橡胶工业手册》第三分册、第五分册、教材《橡胶材料与应用》、《橡胶加工工艺及技术》、《高分子材料测试与分析》、《橡胶设备与模具》《橡胶配方大全》及网上相关资料。3任务一普通运输带上覆盖胶配方设计一、橡胶配方设计的原则橡胶配方设计的原则可以概况如下：1、保证硫化胶具有指定的技术性能，使产品优质。2、在胶料和产品制造过程中加工工艺性能良好，使产品达到高产。3、成本低、价格便宜。4、所用的生胶、聚合物和各种原材料容易得到。5、劳动生产率高，在加工制造过程中能耗少。6、符合环境保护及卫生要求。7、任何一个橡胶配方都不可能在所有性能指标上达到全优。在许多情况下，配方设计应遵循如下设计原则：在不降低质量的情况下，降低胶料的成本；在不提高胶料成本的情况下，提高产品质量。要使橡胶制品的性能、成本和加工工艺可行性三方面取得最佳的综合平衡。用最少物质消耗、最短时间、最小工作量，通过科学的配方设计方法，掌握原材料配合的内在规律，设计出实用配方。二、对运输带上覆盖胶的性能要求1、由于运输带上覆盖胶会与被输送物体直接接触，因此对上覆盖胶要求抗冲击性好，耐磨性好。2、由于上覆盖胶直接暴露于空气中，且可能输送易腐蚀的物品，为提高运输带的使用时间及质量，因此要求上覆盖胶具有耐天候性。3、由于上覆盖胶要与带芯贴合，因此，要求上覆盖胶必须具有一定的附着性。4、由于配方不仅仅是理论上的，而且要用于实际的生产中，因此还要求配方设计的同时，还需考虑加工工艺的可行性。4三、配方（最终配方）名称基本配方/份生产配方/kg质量分数%烟片胶2号70.003.8245．31丁苯橡胶30.001.6419．42促进剂M1.500．090.65促进剂NOBS1.000.050.32HST3.000.161.94ZnO5.000．270.65MgO4.000.211.29S2.500.1419.42轻质CaCO310.001.096.47陶土40.002.183.24固体古马隆4.000.210.65防老剂A1.500.090.65防老剂D1.000.050.65合计183.510.00100装胶量：10kg换算系数=Q/基本配方总质量=2/154.5=0.0129含胶率=生胶份数/总份数*100%=100/154.5*100%=65%5四、生胶的选用1、烟片胶2号：优点对橡胶具有防腐和老化的作用，且综合性能好，保存期长，物理性能好不足：价格较昂贵，成本较高2、丁苯橡胶：优点因为SBR中含苯环，苯环分子量高，较稳定，所以SBR耐磨性好，耐化学腐蚀性好。缺点就是丁苯胶结构不规整，在拉伸和冷冻条件下不能结晶，所以SBR无自补强性，且SBR硫化速度慢。改善方法：①利用助剂来改善硫化速度②生胶的并用能改善不少性能。这两种途径不仅提高了制品耐寒性、耐撕裂性，并且节约了一定的成本。NR与SBR并用效果：NR/SBR并用时，硫化胶具有良好的物理机械性能，尤其是采用溶聚丁苯橡胶，并用后效果更加明显。如：拉伸强度和定伸应力等都有大幅提高。五、配合剂的选用1、硫化体系（硫磺、促进剂、活性剂、防焦剂）a、硫磺硫化剂：能使橡胶分子链起交联反应，使线形分子形成立体网状结构，可塑性降低，弹性剂强度增加的物质。在天然胶中，与硫黄配合，能防止硫化返原，改善耐热性，降低生热，耐老化，提高橡胶与帘子线粘合力和硫化胶模量。在本实验中，选用硫磺为硫化剂。选择传统硫化体系（硫磺用量为2~3份），实际硫磺用量为2份，该体系能使硫化胶结构产生70%以上的多硫交联键，且硫化胶的拉伸强度高，耐磨性和抗疲劳龟裂性好。缺点就是耐热老化性能差。改善方法：有防老体系给予互补。b、促经剂（促M、促NOBS）促M：具有快速硫化作用，对天然胶具有增塑作用，焦烧时间中等，增塑作用改善弹性，提高耐寒性。促NOBS：本品为磺酰胺类硫化促进剂，是一种迟效高速硫化促进剂，6起始硫化很慢，但后效优良。可用作大多数橡胶的硫化促进剂，但不宜用于氯丁橡胶。硫化时易分散，硫化后的产品不喷雾、色变小，可用于轮胎、内胎、胶鞋、胶带等胶料。c、活性剂（HST、ZnO、MgO）HST（硬脂酸）：可作硫化剂、增塑剂、软化剂，改善橡胶性能，使其橡胶分子双键酸性氧化，而加速交联键的形成，配合氧化锌的作用，使橡胶更易加工，也可用月桂酸代替。ZnO（氧化镁）：氧化镁在橡胶中的作用是用于作催化剂和促进剂。他采用难于生成多硫键的硫化体系，使得过硫程度愈高愈好。他的纯胶配方，若要加入填充剂时，尽量选用弱补强剂，而且用量愈少愈好。氧化镁则是最好的选择。氧化镁的白色填充剂与橡胶之间的结合，使得橡胶具有耐磨性。MgO：可作硫化剂又可作活性剂，提高硫化速度和流化程度，因不溶于橡胶，所以必须加硬脂酸并用产生能溶于橡胶的锌皂，使其活性左用得以充分发挥。d、防焦剂：无。由于丁苯橡胶硫化速度慢，且软化增塑体系中使用的松焦油（在低温下有迟延硫化防止焦烧的作用），因此胶料在硫化时焦烧时间足够长，所以在该配方中无需加入防焦剂。2、软化增塑体系固体古马隆：本品有助于配合剂在胶料中分散，并有增加黏性的作用，可以提高制品的耐寒性，为通用性软化剂。在低温下有迟延硫化防止焦烧的作用，防止焦烧的作用。且松焦油对噻唑类促进剂有活化作用。3、补强填充体系1）、轻质碳酸钙：适用于丁苯橡胶，在高填充下不会导致过高定伸应力，能改善胶料的拉伸强度，撕裂强度和耐磨性，在胶料中易分散，不迟延硫化。2）、陶土：补强剂填充剂，在再生胶中主要是提高再生胶的拉伸强度，但是副作用在于增加了再生胶的邵氏硬度和降低再生胶的扯断伸长率。用陶土的胶料易加工，提高胶料粘度，增大挺性，减少收缩率，降低成本。4、防老体系（防老剂A、防老剂D）7橡胶的老化相关知识:橡胶老化是指橡胶分子在受到氧、臭氧、酸、碱、及水等物质的作用或在热、紫外线、放射线、机械力等物理、生物因素作用下，结构发生了复杂的物理化学变化。使橡胶的使用物性出现逐渐降低的现象。橡胶老化的因素众多，有热氧老化、重金属催化老化、紫外线催化裂解、臭氧老化及动态疲劳老化。热氧老化是橡胶老化最重要的氧化作用，由于橡胶制品是在空气中贮存或使用。所以氧化是最基本、最普遍的一种老化因素。温度对氧化有很大的影响，提高温度会加快橡胶氧化反应。橡胶制品在高温动态下使用时，生热提高，加快了橡胶的老化速度。胺类防老剂，这类防老剂防护效果突出，品种最多它们的主要作用是抗氧剂、抗臭氧化，对热、重金属、紫外线催化及疲劳老化都有显著的防护效果。唯一缺点是有污染性，不宜用于白色、浅色制品中。这类防老剂又可分为胴胺类、醛胺类、二芳仲胺类、二苯胺类、对苯二胺类以及苯烷基芳基仲胺类六个类型。二芳基仲胺类防老剂它是早期的品种之一，如防老剂A、D，对热氧化、屈挠疲劳有较好的防护效果，但对抗臭氧能力较差。六、总结(四大体系详细资料)*软化增塑体系（一）．增塑剂的作用1．改善橡胶的加工工艺性能：通过降低分子间作用力，使粉末状配合剂更好地与生胶浸润并分散均匀，改善混炼工艺；通过增加胶料的可塑性、流动性、粘着性改善压延、压出、成型工艺。2．改善橡胶的某些物理机械性能：降低制品的硬度、定伸应力、提高硫化胶的弹性、耐寒性、降低生热等。3．降低成本：价格低、耗能省。（二）．增塑剂的分类1．根据作用机理分：物理增塑剂：增塑分子进入橡胶分子内，增大分子间距、减弱分子间作用力，分子链易滑动。8化学增塑剂：又称塑解剂，通过力化学作用，使橡胶大分子断链，增加可塑性。大部分为芳香族硫酚的衍生物如2-萘硫酚、二甲苯基硫酚、五氯硫酚等。2．按来源分：①石油系增塑剂②煤焦油系增塑剂③松油系增塑剂④脂肪油系增塑剂⑤合成增塑剂(三)．对增塑剂的要求增塑效果好，用量少，吸收速度快；与橡胶的兼容性好，挥发性小、不迁移、耐寒性好，耐水、耐油、溶剂；电绝缘性好，耐燃性好，无色、无毒、无臭，价廉易得。（四）橡胶增塑剂的选用原则：一种理想的橡胶增塑剂应具备以下条件：①与橡胶等原材料的兼容性好；②对硫化胶或热塑性弹性体等产品的物理性能无不良影响；③充油和加工过程中挥发性小；④在用乳聚工艺合成的充油橡胶生产中应具有良好的乳化性能；⑤在生胶混炼过程中应使其具有良好的加工性、操作性及润滑性；⑥环保、无污染；⑦具有良好的光、热稳定性；⑧质量稳定，来源充足，价格适中。当然，十全十美的理想橡胶增塑剂是没有的。橡胶增塑剂生产厂通常按照用户的要求，有针对性地选择原料，重点解决用户所关心的主要性能指针，同时还提供系列产品供用户选择。生胶、助剂、橡胶配合与加工共同组成了橡胶及其制品的9生产过程。橡胶增塑剂作为橡胶的增塑体系，在橡胶的配合与加工过程中应用得越来越广泛，是橡胶行业中仅次于生胶和炭黑的第三大材料。（五）、橡胶增塑剂关键的特性是它们各自所表现的与橡胶的兼容性和稳定性，相对而言，三大类橡胶增塑剂的优缺点如下。(1)石蜡基橡胶增塑剂的抗氧化性和光稳定性较好，但兼容性和低温性相对较差，因此在很多应用场合，由于石蜡基橡胶增塑剂与橡胶的兼容性较差，无法提供良好的加工性能。(2)芳香基橡胶增塑剂与橡胶的兼容性最好，所生产的橡胶产品强度高，可加入量大，价格低廉；但颜色深、污染大、毒性大，随着环保要求的日益提高，使用上逐步受到限制。(3)环烷基橡胶增塑剂兼具石蜡基和芳香基的特性，其兼容性较好，且无污染、无毒，适应的橡胶胶种较多，应用广泛，是最理想的橡胶增塑剂。通常遵循物质相似兼容原理，芳香基橡胶增塑剂主要用于SBR，BR，NR和CR等橡胶制品的生产；石蜡基橡胶增塑剂主要用于EPDM，IIR和IR等橡胶制品的生产；环烷基橡胶增塑剂主要用于SBR，BR和NR等热塑性弹性体及橡胶制品的生产，也广泛用于IIR，IR和EPDM等橡胶制品的生产。若是加工与生活日用品有关的橡胶制品，则橡胶增塑剂的毒性是关键指标，因此需要推荐使用优质环保型橡胶增塑剂，而芳香基橡胶增塑剂是目前世界公认的致癌物，故不可使用。但是考虑到综合成本问题，芳香基橡胶增塑剂在对健康要求不高的场合仍然大量使用，如生产轮胎等橡胶制品，但在生产过程中要特别注意对工人的劳动保护。选择橡胶增塑剂的种类和具体粘度等级主要根据用户所采用的原材料、生产工艺及生产成本等综合而定。（六）各种橡胶与橡胶增塑剂类型的选择（1）.SBR硫化胶中含有约百分之三十与硫化无关的低相对分子质量部分。以适宜粘度的橡胶增塑剂加入高相对分子质量的SBR中替代低相对分子质量部分，既可保持SBR硫化胶的物理性能，又改善了胶料的加工性能，同时还降低了胶料生产成本，增大了SBR的产量。根据物质相似兼容原理及用途和使用场10合的不同来选用橡胶增塑剂，如轮胎要求良好的物理性能，且基本不与人体长期接触，因此可填充芳香基橡胶增塑剂。5.NR充油后具有以下特点：柔软性好，易于混炼加工；抗湿滑性能好，可提高轮胎的耐磨性；但抗撕裂性能下降，扯断永久变形大，主要适用于制造雪地防滑轮胎。含油量大的NR硫化胶的物理性能明显低于普通NR硫化胶；而炭黑补强充油NR硫化胶老化后的物理性能保持率较好。对于像NR这样的结晶性橡胶，如果填充稠环芳烃含量大的橡胶增塑剂，有可能破坏橡胶分子链的结晶性，使硫化胶的物理性能下降；而