《橡胶倏地入门根本学问之塑炼工艺

浏览次数: 发布时间:2019-08-08

  《橡胶快速入门根本学问之塑炼工艺》 1、胶料为什么要塑炼?塑炼的目标有哪些? 橡胶具有优良的弹性, 但这种贵重机能给成品出产带来极大的坚苦,若是 不起首降低生胶的弹性,正在加工过程中,大部门机械能就被耗损正在弹性变形上, 且不克不及获得甩需要的外形橡胶加工工艺对生胶可塑性有必然要求, 例如混炼一般 需要门尼粘度正在 60 摆布, 擦胶要求胶料门尼粘度正在 40 摆布, 不然无法成功操做, 有些生胶很硬,粘度很高,缺乏根基的,必需的工艺机能——优良的可塑性。为 了满脚各项工艺要求,必需进行塑炼,使生胶正在机械、热、化学等感化下堵截分 子链,降低量。使橡胶临时得到弹性而变成柔嫩的可塑的塑炼胶。能够说, 生胶塑炼是其他工艺过程的根本。 生胶塑炼的目标正在于:一是使生胶获得必然的可塑性,使之适合混炼,压 延、压出、成型,硫化以及胶浆,海绵胶制制等工艺加工过程的要求;二是使生 胶的可塑性平均化,以便制得质量平均的胶料。 2、生胶经塑炼后,其物理化学性质有什么变化?加工工艺对生胶的可塑性有什 么要求?过大或过小有何欠好? 生胶经塑炼后, 因为受着强的机械力感化和氧化感化,橡胶的布局 和量城市发生必然的变化,因此物理化学性质也会发生变化。表示正在:弹性 降低、可塑性添加,消融度增大,橡胶溶液的粘度降低,胶料的粘着机能提高。 但跟着生胶可塑性增大,硫化胶的机械强度降低,永世变形增大,耐磨耗和耐老 化机能都降低。 因而生胶的塑炼只对橡胶的加工过程有益,而对硫化胶的机能不 利。 生胶的可塑性要求恰当,过大或过小城市发生欠好的结果。生胶的可塑性过大, 会使硫化胶的物理机械机能降低,影响成品的利用机能。生胶的可塑性过低,则 会形成工艺加工坚苦,使胶料不易混炼平均;压延,压出时半成品概况不滑腻; 收缩罚大,不易控制半成品尺寸;压延时胶布难于擦进织物中,形成挂胶帘布掉 皮等现象, 大大降低取料层间的附出力。可塑性若是不均也会形成胶料的工艺性 能和物理机械机能不分歧。 因此, 橡胶加工工艺对生胶的可塑性都有必然的要求。 一般来说: 供涂胶、 浸胶、 刮胶和制制海绵胶等用的胶料,要求可塑度较高;要求物理机械机能高,半成品 挺性好的胶料及模压用胶料, 可塑性宜低; 压出胶料的可塑性度则介于两者之间。 以下是常用塑炼胶的可塑性。 塑 炼 种 类 可塑度(威) 塑 炼 胶 种 类 可塑度(威) 胶布胶浆用塑炼胶 海 绵 用 塑 炼 胶 0.50-0.60 含胶率 45%以上 0.52-0.56 压 出 用 塑 炼 胶 含胶率 45%以下 传动带布层擦 胶 用 塑 炼 胶 薄膜压延用塑炼胶 0.56-0.60 胶 管 外 层 胶 内 层 胶 0.30-0.35 0.25-0.30 0.22-0.24 0.35 摆布 0.42 摆布 0.49-0.55 胎 面 胶 胎 侧 胶 内 胎 胶 缓 冲 层 帘 布 用 塑 炼 胶 膜厚 1.0 毫米发上 0.35-0.45 膜厚 0.1 毫米以下 0.47-0.56 三角带线绳浸胶 用 塑 炼 胶 0.50 摆布 0.50 摆布 3、确定生胶的塑炼程度时要考虑哪些要素? 生胶的塑炼程度次要是按照各类工艺和成品对塑炼胶的可塑性要求来确定的。 生 胶的可塑性是关系到成品整个制制过程进行的难易, 间接影响到硫化胶的物理机 械机能及成品利用机能的主要性质。 因此把生胶的可塑性做为塑炼胶的次要质量 尺度。 也做为确定生胶的塑炼程度的工艺尺度。塑炼就是要求制制具有恰当可塑 度的塑炼胶。 正在现实出产中对生胶的塑炼要适可而止,正在满脚工艺加工过程 需要的前提下,尽量避免做过度的塑炼。 正在确定生胶的塑炼程度时, 同时也要考虑到生胶具有初始可塑性,一种生身都具 有必然的可塑性, 分歧的生胶其可塑性大小分歧。因而要按照其初始可塑性大小 来确定其能否正在进行塑炼和塑炼程度。如软丁苯胶,软丁晴以及恒粘,低粘系列 的尺度胶,它们的门尼粘度正在 60 以下,可塑性较大,这些生胶就不需要进行塑 炼或需轻细塑炼。 塑炼胶的制成混炼胶后, 可塑度正在有必然的添加,正在确定生胶的可塑度时也必需 考虑这个要素的影响。 4、可塑度的测定方式有哪些?各是若何暗示的? 胶料的可塑度有测定凡是采用的方式有三种:威廉氏法,门尼粘度法和德费硬度 法。 1)威廉氏法是按照试样正在两平行板间受负荷感化所发生的高度可塑变化来确 定,测按时将曲径为 16 毫米,高 10 毫米的圆柱体试样正在 70℃温度下,先预 热 30 分钟,然后正在两平板负荷(5 公斤)下压缩 3 分钟。除去负荷后正在室温 下经 3 分钟恢复。然后按照高度的压缩变形量及除掉负荷后的变形恢复量, 来计较试样的可塑度 P。 P=(h0-h2)/ (h0+h1) 式中:ho—试样原高 h1—试样压缩 3 分钟后高度 h2—去掉负荷恢复 3 分钟后的高度。 若是:h2=h1=0 h2=ho 则 P=1 为绝对流体 则 P=O 是绝对弹性体 故威氏可塑度的取值范畴正在 0-1 之前,数值越大暗示可塑度越大。 2)门尼粘度法是按照试样正在必然温度,时间和压力下,正在转子和模腔之间变形 时所受的扭力来确定可塑度。丈量成果用门尼粘度暗示。符号为 ML1+4100℃.其 中 M 为门尼粘度,L 为丈量时采用大转子,数字别离暗示正在 100℃下预热 1 分钟。 转子动弹 4 分钟时所取读数。门尼粘度值正在 0-200 之间,数值越大,则可塑度越 大。 门尼粘度法还可简洁地侧出胶料的焦烧时间 3)德费硬度法是按照尺度试样正在必然温度和时间内压至高度所需要的沉荷 (克)来确定。数值范畴正在 0-2000 之间,数值越大暗示可塑性越低, 5、生胶塑炼获得可塑性的根基道理是什么? 橡胶的可塑性取其量有着亲近的关系。量越小,粘度越低,则可塑度越 大,生胶正在塑炼可分塑度添加是通过量的降低来获得的,因而,塑炼的根基 道理就是:橡胶正在氧、热和机械力等要素的感化下,链发生断裂,大变 小,分为量降低,因此使其弹性降低,塑性添加。 橡胶塑炼一般是将生胶置于炼胶中进行扎炼,其机理可归纳两方面:一是机械做 用使链断裂, 二是氧的感化使链氧化裂解。橡胶正在塑炼过程中以下两种 环境同时存正在,正在低温时以机械感化为从,高温时以氧化感化为从。 6、影响橡胶塑炼结果的要素有哪些? 塑炼过程本色上是橡胶的大断裂,大链由长变短的过程。因而,塑炼效 果取链断裂的影响要素相关。影响要素如下: 1)机械力的感化:塑炼时,生胶正在塑炼机械猛烈的拉伸,挤压和剪切力感化下, 链被拉曲, 以致正在地方部位发生断裂。机械力次要对量大的部门起 感化,对量大的部门不起感化。因而正在机械力感化下,橡胶的平均量变 小, 量分布变窄, 但下降必然程度时, 再经塑炼, 量分布变化就下大了。 2)氧的感化:氧正在橡胶塑炼过程中起着主要感化,其感化有两方面:一是不变 由机械力堵截所生成的逛离基,二是间接使橡胶的链发生氧化断链。 3)静电感化:正在塑炼中,生胶和辊筒之间的摩擦发生静电,并正在生胶概况构成 很高的电压, 通过取辊筒概况的放电感化而发生电火花,以致临近处空气中的氧 活化,变为原子态氧和臭氧,成果加快橡胶的氧化断链反映。 4)热的感化:热对塑炼结果具有主要影响、以天然胶为例:正在低温时(110℃以 下)塑炼结果不随升温而增大,而相反削减。正在高温时(110℃以上),温度升 高, 塑炼结果添加。 温度对塑炼结果的影响曲线是“V”形的, 两头范畴 (110℃) 塑炼结果最低,其他橡胶也一样,只是因为特征分歧,最低塑炼结果的温度范畴 分歧,但塑炼温度——结果曲线)化学塑解剂的影响:化学塑解剂即化学增塑剂,是通过化学塑解感化用来使 橡胶添加塑性的。正在塑炼中添加一些化学塑解剂,能提高塑炼效率,其感化道理 取氧类似,但本身不加入反映,也不会被耗损。正在塑炼晨常常加推进剂 M,DM, 这时,它们就是起化学塑解剂的感化。 7、温度对塑炼结果的影响曲线为什么呈“V”形? 正在低温,次要是靠机械感化惹起橡胶大降解,从而获得塑炼结果,温度 越低,生胶的粘度越大,塑炼时所受的感化力也越大,机械感化对橡胶链的 断链也越猛烈。跟着温度升高,胶料变软,橡胶所遭到的机械力感化削减。使塑 炼结果降低,因此塑炼结果曲线下降。 当曲线℃摆布时,曲线起头上升,这时由于正在高温时(100℃以上称 高温区),氧化感化起头变得猛烈,此时,生胶的塑炼以氧化感化为从,机械力 感化为付。 跟着温度升高, 氧化感化越来越猛烈, 添加了橡胶链的断裂反映, 使塑炼效率添加。 正在低温区和高温区界的温度范畴,氧化感化不显著,而生胶又变得很软,机械力 感化不显著,因此,塑炼结果最低。温度对塑炼结果曲线呈“V”形。控制这个 纪律,能够避免正在最低塑料结果的温度范畴内进行塑炼。 8、叫热可塑性?何谓发段塑炼? 当温度升高时, 生胶因软化而呈现必然的可塑性,但这种因为加热感化而获得的 可塑性,并非实正在的可塑性,它是不不变的,可逆的,当温度下降时它又会随之 消逝,这种可塑性凡是称为热可塑炼或假可塑性。 正在进行压延、压出时,胶料凡是要进行热炼,其目标之一就是提高胶料的热可塑 性, 使之便于压延压出。 但正在塑炼中要获得的是实正在的可塑性。 正在低温区塑炼时, 温度升高,胶料变软,橡胶链所遭到的机械感化力减小,因此会呈现热可塑 性。因而用开炼机塑炼时,温度应尽量低,塑炼时间也宜短,不跨越 20 分钟, 因生胶的温度会随塑炼时间增高,因而生胶要取得较大的可塑性时,最好采纳分 段塑炼的方式。 分段塑炼即将塑炼过程分为若干段完成,每段塑炼后生胶需充实 停放冷却(4-8 小时)。如许可获得较高的塑炼结果。 9、各类塑炼设备的塑炼道理及其优错误谬误。 生胶塑炼凡是能够用开塑机,密塑机或螺杆塑炼机等设备进行。 开炼机塑炼, 是将生胶置于开炼机辊筒之间,借帮辊筒的剪切力感化使橡胶 链遭到拉伸断裂,从而获得可塑性。用开炼机塑炼属低温塑炼,塑炼胶质量好, 收缩小,合用于胶种变化多和耗胶量少的工场。比力矫捷,投资较少,但生胶效 率低,操做前提差。 密炼机塑炼: 生胶正在密炼中受高暖和强机感化发生猛烈氧化,使链断裂而获 得可塑性。取开塑机比力,机械感化复杂,生胶正在密炼室中不只正在转子取腔壁之 间受剪切力和摩擦力感化, 并且还受上顶栓的外压, 属高温塑炼, 塑炼结果较大, 不克不及从外部察看塑炼情况,只能凭仗负荷电流或温度计来节制,操做较平安。密 炼机塑炼的胶料可塑性一比力平均分歧,出产能力大,劳动强度低,耗电少,选 用于耗胶量大,胶种变化少的工场。但胶料会遭到高温氧化裂解感化,使硫化胶 的物理机械机能有所下降。 螺扦机塑炼:取塑炼机大致适同,特点是产率高,并且持续化,耗电少,设备成 本低,但易发生可塑性不服均的现象,常需开炼机弥补加工。螺扦机塑炼时因为 螺杆扭转, 发生强烈的机械搅拌和剪切感化, 同时温度敏捷升高 (150℃—180℃) , 发生高温度氧化感化,使生胶链断裂,从而获得塑炼结果。 10、开炼机塑炼的操做方式有哪些? 1)薄通法:生胶不包辊,通过 0.5—1 毫米的辊距,然后让其天然地落到开炼机 的低秀盘上,再将底盘上的胶拿起扭转 90°投入辊筒上,频频多次,曲到可塑 性达到要求为止。薄通法对各类橡胶的塑炼都遍及合用。并且塑炼结果好,胶料 质地平均。 2)包辊塑炼,将生胶包正在前辊上让其天然频频过辊塑炼,曲至的时间为止。 这种方式因为辊距较大(5—10 毫米)胶料不易散热,温度容易升高。塑炼结果 较差,塑炼胶质量不大平均。但劳动强度较小,易于操做。 3)爬架子法:将生胶正在炼机上过辊后即引上一个拆有运输带的架子上,运转一 段距离再前往塑炼。特点是胶料散热较好。塑炼结果比包辊法好。 4)机组持续塑炼法:将几如开炼陈列构成机组,用运输带毗连进行持续塑炼。 此法塑炼结果高,出产能力大,可持续法地操做。但需用的设备多。 11、开炼机塑炼的工艺前提有哪些? 辊温:尽可能低,凡是宜节制正在 45—55℃以下,采用塑解剂时,辊温可恰当高 些(70—75℃)。 辊距:辊距越小,塑炼效率越高。因而,宜采用较小的辊距。凡是采用薄通法比 较合理。 塑炼时间,一般不宜跨越 20 分钟。由于颠末一段时间塑炼,生胶温度逐步升高, 生胶变得较软,从而使塑炼效率降低。如需要较大可塑性时,则可采用分段塑炼 的方式。 辊速和速比:辊速大出产效率高,但操做不平安,速比越大,剪切力越大,塑炼 效率越高,但速比太大,胶温下升得快,并且电机的负荷大。因而一般节制正在 1: 1.25-1:1.27 之间为宜。 拆胶容量:拆胶容量过大时,存正在辊筒上的堆积胶过多,胶料不克不及进入辊缝中, 塑炼结果差。拆胶容量可按照开炼机规格确定(V=KDL)。合成胶塑炼时生热较 大,拆胶容量应比天然胶少。 12、密炼机塑炼应控制哪些工艺前提? 密炼机塑炼时,次要节制的工艺前提如下: 1) 转子转还:转了转速快,塑炼效率高,能够缩短时间,应尽可能选用快速 密炼机。 2) 温度:一般节制正在 140-160℃为宜,丁苯胶节制正在 140℃以下。温度太低达 不到预期 结果,太高易发生解或凝胶。 3)时间:密炼机塑炼以氧化感化为从,随时间的添加,塑炼结果添加。因 此可按照塑炼胶的塑炼要求来确定塑炼时间, 但丁苯胶和丁晴胶的塑炼时间过长 会发生凝胶,可塑度反而会降低,因而要严酷节制它们的塑炼时间。 4)拆胶容量:拆胶容量过小,生胶会密炼室中打滚,不克不及获得无效的塑 炼;容量过大;生胶如密炼室中得不到充实搅拌,并且电机负荷过大。凡是最适 合胶容量为密炼室容积的 48-62%。 5)上顶栓压力:密炼机塑炼时上顶栓必需加压,以添加对胶料的剪切力, 压力过小,不克不及使胶料压紧,削减对胶料的剪切力感化,但压力过大,又会形成 设备负荷过大。一般节制上顶的风压正在 6-8 公斤/厘米 2 范畴内。