塑炼的意义

一、塑炼定义：塑炼：借助机械功或热能使橡胶软化为具有一定可塑性的均匀物的工艺过程称之为塑炼。塑炼胶：指经过塑炼获得一定可塑性的胶料。可塑性：指橡胶受外力作用产生变形，当外力消除后橡胶仍能保持其形变的能力。二、塑炼的意义及目的1、使生胶的可塑性增大，以利混炼时配合剂的混入和均匀分散；2、改善胶料的流动性，便于压延、压出操作，使胶坯形状和尺寸稳定；3、增大胶料粘着性，方便成型操作；4、提高胶料在溶剂中的溶解性，便于制造胶浆，并降低胶浆粘度使之易于渗入纤维孔眼，增加附着力；5、改善胶料的充模性，使模型制品的花纹饱满清晰；6、改善橡胶的共混性，利于不同黏度的生胶均匀混合三、塑炼的目的：答：减小弹性，提高可塑性；降低粘度，改善流动性；提高胶料溶解性和成型粘着性；（生胶塑炼的目的是生胶获得适宜的可塑性，以满足加工需要。）三、橡胶制品的基本工艺过程：塑炼→混炼→压延、压出→成型→硫化四、影响橡胶分子链断裂的因素：1、机械力作用2、氧作用3、温度作用4、塑解剂作用5、静电作用五、可塑性测试方法：压缩法（包括威廉式和华莱式法）、门尼粘度法、压出法六、生胶塑炼工艺：准备工序I\塑炼工序II\可塑性检测工序III1.准备工序I目的：为了便与加工，以获得高质量的塑炼胶2.准备工序I包括：烘胶、切胶、破胶3.准备工序I方法：开炼机塑炼、密炼机塑炼、螺杆塑炼机塑炼一、混炼目的：在橡胶中加入各种配合剂分散均匀。意义：1.保证配合剂分散均匀，避免接团现象2.补强效果良好，以提高制品性能3.使胶料具有可塑性，保证工艺顺利进行4、避免过炼过程：湿润阶段（吃粉）、分散阶段工艺方法：连续式和间歇式（开炼机和密炼机）二、开炼机混炼过程：①包辊②吃粉③翻炼工艺方法：一段混炼和分段混炼翻炼操作方法：a薄通法b三角包操作法c斜刀法d打扭操作和割刀操作e打卷操作法工艺条件：胶料种类、加料顺序、装胶容量和辊矩、辊温、混炼时间、辊筒转速和速比。三、密炼机混炼流动特点：周向流动和轴向流动混炼历程：湿润阶段、分散阶段、捏炼阶段（塑化阶段）工艺条件：装胶容量：可根据填充系数f值来确定、上顶栓压力：一般控制在6×105Pa以上、转子转速与混炼时间、混炼温度：100～130℃。一、压延定义:压延成型简称压延，是将加热塑化的热塑性塑料通过两个以上相向旋转的辊筒间隙，而使其成为规定尺寸的连续膜状或片状材料的成型方法。压延工艺：分为两个阶段①备料阶段，包括塑料的配制、塑化和向压延机供料；②压延、牵引、轧花、冷却、卷曲、切割等。1）供料装置：挤出机和双辊开炼机。2）压延装置：压延机和牵引、轧花、冷却、卷取、切割等辅助装置。压延机按用途、辊筒数目和辊筒排列形式分类：按用途可分为：压片压延机,擦胶压延机,压片擦胶压延机贴合压延机,压型压延机,压光压延机,实验用压延机.按辊筒数目可分为：两辊压延机,三辊压延机,四辊压延机,五辊压延机.按辊筒排列方式分：三辊压延机的排列方式有：Ⅰ型、三角型等几种；四辊：Ⅰ型、倒L型、正Z型、斜Z型等。压延原理：压延是物料在辊筒的挤压力作用下发生塑性流动变形的过程。二、压延效应：压延后的制品出现性能上的各向异性现象。产生压延效应的原因：是物料通过辊距时，由于受到辊筒间的剪切拉伸作用而使线型聚合物大分子链被拉伸变形和取向，几何形状不对称的配合剂粒子沿压延流动方向取向排列所致。压延效应会损害要求各向同性的制品的质量，影响成品形状，加工不便，制品强度分布不平衡。减小压延效应的影响：提高压延机辊筒表面的温度和压延半成品的停放温度；减慢压延速度，适当增加胶料的可塑度。几种常用橡胶的塑炼特性1．NRNR比较容易进行塑炼，品种不同塑炼特性不同。烟片胶初始门尼粘度较高（一般在95~120之间），必须进行塑炼加工才能获得适当的可塑性。SMR系列的NR其初始门尼粘度较低（一般在40~75之间），一般不需要塑炼。NR用开炼机塑炼，通常采用低温（40~50℃），薄通塑炼效果好。用密炼机塑炼时，温度宜在155℃以下。NR塑炼时，常加入化学塑解剂来提高塑炼效果。2．SBR（丁苯橡胶）软SBR的初始门尼粘度一般在54~64之间，不需进行塑炼。SBR采用机械塑炼效果不大，比较有效的方法时采用高温塑炼法，以130~140℃温度最好，温度过高易生成凝胶。3．BR（顺丁橡胶）BR一般不需要进行塑炼。4．CR（氯丁橡胶）CR的初始门尼粘度都较低，一般不需要进行塑炼。但在储存过程中其可塑性会下降，因此CR仍需经过塑炼加工，才能获得所要求的可塑性。CR宜采用开炼机进行塑炼，低温薄通塑炼效果最好。5．IIR（丁基橡胶）门尼粘度在38~75之间的品种一般不需要塑炼。IIR采用机械塑炼效果不大，但用密炼机在120℃以上，并且加入塑解剂进行高温塑炼则可取得较好的塑炼效果。6．NBR（丁腈橡胶）NBR的塑炼应采用开炼机在低温（40℃以下）、小辊距（1mm左右）、低容量（约为NR容量的1/2~1/3）。一般不宜用开炼机进行塑炼，NBR很易生成凝胶。硫化：目的：使分子链间产生化学交联成网状结构，相对运动受到了限制，在外力作用下，链重心不发生位移，失去流动性；不能溶解，只能溶胀。工艺正硫化时间：与理论上的综合物理性能有所区别，具有工艺上的概念，通过这种确定的正硫化时间称为工艺正硫化时间。硫化方分类方法：按硫化温度：分冷硫化、室温硫化及热硫化三种工艺方法硫化介质：分热水法、热空气法、热空气和水蒸汽的混合气体法以及固体介质法等。硫化设备：平板机硫化、硫化罐硫化、个体硫化机硫化以及注压硫化等。生产方式：间歇生产和连续生产一）正硫化及正硫化时间1．正硫化：橡胶制品性能达到最佳值时的硫化状态。2．正硫化时间：达到正硫化状态所需要的时间。3．欠硫：处于正硫化前期，或者说硫化最佳状态之前的状态。4．过硫：处于正硫化后期，或者说硫化最佳状态之后的状态（二）正硫化时间的测定方法1．物理—化学法（1）游离硫测定法（理论正硫化时间）（2）溶胀法（理论正硫化时间）2．物理机械性能测定法（1）300%定伸应力法（理论正硫化时间）（2）拉伸强度法（工艺正硫化时间）（3）压缩永久变形法（理论正硫化时间）（4）综合取值法3．专用仪器法（1）硫化仪法（2）门尼粘度仪膨胀法是公认的测定正硫化时间的标准方法，所测得的正硫化时间为理论正硫化时间。物理机械性能测定法和硫化仪法所测定的结果均为工艺正硫化时间。硫化条件通常指硫化压力、温度和时间——硫化三要素硫化历程abcdABDCA1A2MtA.焦烧阶段；B.热硫化阶段；C.平坦硫化阶段；D.过硫化阶段A1.操作焦烧时间；A2.剩余焦烧时间图中的ab段称为胶料的焦烧阶段，此时交联尚未开始，胶料在模腔内具有良好的流动性，也称为硫化诱导阶段。热硫化阶段即图中的bc段，在该阶段橡胶的交联以一定的速度开始进行。硫化平坦阶段即图中的cd段，此时交联反应已趋于完成，反应速度已较为缓和。硫化胶的综合物理机械性能已达到或接近最佳值。d以后的部分为过硫化阶段。在这一阶段中，不同的橡胶表现的情况不同：天然橡胶由于氧化断链反应程度较强，其各项物理机械性能下降；而大部分的合成橡胶，如SBR、NBR由于热交联和热氧化断链两种作用程度接近，因此，物理机械性能变化甚小或基本保持恒定。