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橡膠加工流程(原料 -塑煉-混煉-硫化)

2018-11-21 點擊數:699
1.基本工藝流程
   伴隨現代工業尤其是化學工業的迅猛發展,橡膠製品種類繁多,但其生產工藝過程,卻基本相同。以一般固體橡膠(生膠)為原料的製品,它的生產工藝過程主要包括:
   原材料準備→塑煉→混煉→成型→硫化→修整→檢驗
2.原材料準備
   橡膠製品的主要材料有生膠、配合劑、纖維材料和金屬材料。其中生膠為基本材料;配合劑是為了改善橡膠製品的某些性能而加入的輔助材料;纖維材料(棉、麻、毛及各種人造纖維、合成纖維)和金屬材料(鋼絲、銅絲)是作為橡膠製品的骨架材料,以增強機械強度、限製製品變型。
   在原材料準備過程中,配料按照配方稱量準確。為了使生膠和配合劑能相互均勻混合,需要對某些材料進行加工:
    1.基本工藝流程
   伴隨現代工業尤其是化學工業的迅猛發展,橡膠製品種類繁多,但其生產工藝過程,卻基本相同。以一般固體橡膠(生膠)為原料的製品,它的生產工藝過程主要包括:
   原材料準備→塑煉→混煉→成型→硫化→休整→檢驗
    2.原材料準備
   橡膠製品的主要材料有生膠、配合劑、纖維材料和金屬材料。其中生膠為基本材料;配合劑是為了改善橡膠製品的某些性能而加入的輔助材料;纖維材料(棉、麻、毛及各種人造纖維、合成纖維)和金屬材料(鋼絲、銅絲)是作為橡膠製品的骨架材料,以增強機械強度、限製製品變型。
   在原材料準備過程中,配料按照配方稱量準確。為了使生膠和配合劑能相互均勻混合,需要對某些材料進行加工:
   生膠要在60--70℃烘房內烘軟後,再切膠、破膠成小塊;
   塊狀配合劑如石蠟、硬脂酸、鬆香等要粉碎;
   粉狀配合劑若含有機械雜質或粗粒時需要篩選除去;
   液態配合劑(鬆焦油、古馬隆)需要加熱、熔化、蒸發水分、過濾雜質;
   配合劑要進行幹燥,不然容易結塊、混煉時舊不能分散均勻,硫化時產生氣泡,從而影響產品質量;
    3.塑煉
   生膠富有彈性,缺乏加工時的必需性能(可塑性),因此不便於加工。為了其可塑性,所以要對生膠進行塑煉;這樣,在混煉時配合劑就容易均勻分散在生膠中;同時,在壓延、成型過程中也有助於膠料的滲透性(滲入纖維織品內)和成型流動性。將生膠的長鏈分子降解,形成可塑性的過程叫做塑煉。生膠塑煉的方法有機械塑煉和熱塑煉兩種。機械塑煉是在不太高的溫度下,通過塑煉機的機械擠壓和摩擦力的作用,使長鏈橡膠分子降解變短,由高彈性狀態轉變為可塑狀態。熱塑煉是向生膠中通入灼熱的壓縮空氣,在熱和氧的作用下,使長鏈分子降解變短,從而獲得可塑性。
    4.混煉 
  為了適應各種不同的使用條件、獲得各種不同的性能,也為了橡膠製品的性能和降低成本,在生膠中加入不同的配合劑。混煉就是將塑煉後的生膠與配合劑混合、放在煉膠機中,通過機械拌合作用,使配合劑完全、均勻地分散在生膠中的一種過程。混煉是橡膠製品生產過程中的一道重要工序,如果混合不均勻,就不能充分發揮橡膠和配合劑的作用,影響產品的使用性能。混煉後的膠料,人們稱為混煉膠,它是製造各種橡膠製品的半成品材料,俗稱膠料,通常均作為商品出售,購買者可利用膠料直接加工成型、硫化製成所需要的橡膠製品。根據配方的不同,混煉膠有一係列性能各異的不同牌號和品種,提供選擇。
    5.成型
  在橡膠製品的生產過程中,利用壓延機或壓出機預先製成形狀各式各樣、尺寸各不相同的工藝過程,稱之為成型。成型的方法有:
  壓延成型 適用於製造簡單的片狀、板狀製品。它是將混煉膠通過壓延機壓製成一定形狀、一定尺寸的膠片的方法叫壓延成型。有些橡膠製品(如輪胎、膠布、膠管等)所用紡織纖維材料,塗上一層薄膠(在纖維上塗膠也叫貼膠或擦膠),塗膠工序一般也在壓延機上完成。纖維材料在壓延前需要進行烘幹和浸膠,烘幹的目的是為了減少纖維材料的含水量(以免水分蒸發起泡)和纖維材料的溫度,以壓延工藝的質量。浸膠是掛膠前的必要工序,目的是為了纖維材料與膠料的結合性能。
  壓出成型 用於較為複雜的橡膠製品,象輪胎胎麵、膠管、金屬絲表麵覆膠需要用壓出成型的方法製造。它是把具有一定塑性的混煉膠,放入到擠壓機的料鬥內,在螺杆的擠壓下,通過各種各樣的口型(也叫樣板)進行連續造型的一種方法壓出之前,膠料進行預熱,使膠料柔軟、易於擠出,從而表麵光滑、尺寸準確的橡膠製品。
  模壓成型 也可以用模壓方法來製造某些形狀複雜(如皮碗、密封圈)的橡膠製品,借助成型的陰、陽模具,將膠料放置在模具中加熱成型。
    6.硫化
  把塑性橡膠轉化為彈性橡膠的過程叫做硫化,它是將一定量的硫化劑(如硫磺、硫化劑等)加入到由生膠製成的半成品中(在硫化罐中進行),在規定的溫度下加熱、保溫,使生膠的線性分子間通過生成"硫橋"而相互交聯成立體的網狀結構,從而使塑性的膠料變成具有高彈性的硫化膠。由於交聯鍵主要是由硫磺組成,所以稱為"硫化".隨著合成橡膠的迅速發展,現在硫化劑的品種很多,除硫磺外,還有有機多硫化物、過氧化物、金屬氧化物等。因此,凡是能使線狀結構的塑性橡膠,轉化為立體網狀結構的彈性橡膠的工藝過程都叫硫化,凡能在橡膠材料中起"搭橋"作用的物質都稱為"硫化劑".
  硫化後的彈性橡膠叫硫化橡膠,又叫軟橡膠,俗稱"橡膠".硫化是橡膠加工的一個為重要的工藝過程,各種橡膠製品經過硫化來獲得理想的使用性能。未經硫化的橡膠,在使用上是沒有什麽使用價值的,但欠硫(硫化程度不夠,硫化時間不夠,未能達到佳狀態)和過硫(硫化時間超過、性能顯著下降)都使橡膠性能下降。所以生產過程中一定要嚴格控製硫化時間,以硫化後的橡膠製品具有好的使用性能和長久的使用壽命。
    7.輔助措施
  為了達到使用性能,還應在生產工藝中增加輔助措施:
  7.1增加強度--配用硬質碳黑,摻用酚醛樹脂;
  7.2增加耐磨性--配用硬質碳黑;
  7.3氣密性要求高--少用揮發性高的組分;
  7.4增加耐熱性--采用新的硫化工藝;
  7.5增加耐寒性--通過生膠的解枝鑲嵌,降低結晶傾向,使用耐低溫 的增塑劑;
  7.6 增加耐燃性--不用易燃助劑、少用軟化劑、使用阻燃劑(如:三氧化銻)
  7.7增加耐氧性、耐臭氧性--采用對二胺類防護劑;
  7.8電絕緣性--配用高結構填充劑或金屬粉,配用抗靜電劑;
 
  7.9磁性--采用鍶鐵氧粉,鋁鎳鐵粉,鐵鋇粉等作填充劑;
 
  7.10耐水性--采用氧化鉛或樹脂硫化體係,配用吸水性較低的填充劑(如硫酸鋇、陶土);
 
  7.11耐油性--充分交聯、少用增塑劑;
 
  7.12耐酸堿度--多用填充劑;
 
  7.13高真空性--配用揮發性小的添加劑;
 
  7.14降低硬度--大量填充軟化劑
 
  8.橡膠製品的分類及其在汽車上的應用
 
  橡膠製品應用廣泛,品種也很多。按照用途來分,通常分為工業用和民用兩大類。工業用橡膠製品主要有:輪胎、膠帶、膠管、膠版、膠布及膠布製品、密封件、減振件、膠乳製品、硬質橡膠製品、橡膠絕緣製品、膠輥以及橡膠襯裏等。

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