1、.l1.橡膠：橡膠：ASTM - D1566 中定義如下，橡中定義如下，橡膠是一種材料膠是一種材料 ，它在大的形變下，能迅，它在大的形變下，能迅速而有力恢復(fù)其形變，能夠被改性。速而有力恢復(fù)其形變，能夠被改性。（定義中所指的改性實(shí)質(zhì)是指硫化。）（定義中所指的改性實(shí)質(zhì)是指硫化。）l2.硫化：橡膠的線型大分子通過化學(xué)交聯(lián)硫化：橡膠的線型大分子通過化學(xué)交聯(lián)而構(gòu)成三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的化學(xué)變化過程。而構(gòu)成三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的化學(xué)變化過程。l3.生膠：尚未被硫化交聯(lián)的橡膠，由線型生膠：尚未被硫化交聯(lián)的橡膠，由線型大分子或者帶支鏈的線型大分子構(gòu)成。大分子或者帶支鏈的線型大分子構(gòu)成。.l4.混煉膠：混煉膠：配合劑混合于塊狀

2、、粒狀配合劑混合于塊狀、粒狀和粉末狀生膠中的未交聯(lián)狀態(tài)和粉末狀生膠中的未交聯(lián)狀態(tài),且具且具有流動(dòng)性的膠料。有流動(dòng)性的膠料。l5.硫化膠：使混煉膠在一定的時(shí)間、硫化膠：使混煉膠在一定的時(shí)間、溫度、壓力下發(fā)生交聯(lián)反應(yīng)后的橡溫度、壓力下發(fā)生交聯(lián)反應(yīng)后的橡膠。膠。.A.生膠生膠B.硫化膠硫化膠.l1.按來源結(jié)構(gòu)和用途分類按來源結(jié)構(gòu)和用途分類天然橡膠天然橡膠合成橡膠合成橡膠通用合成橡膠通用合成橡膠特種合成橡膠特種合成橡膠丁苯橡膠（SBR）順丁橡膠（BR）丁腈橡（NBR）丁基橡膠(IIR）乙丙橡（EPDM）氟橡膠（FKM）硅橡膠（MVQ）丙烯酸酯橡膠（ACM）氯磺化聚乙烯（CSM).l2.按化學(xué)結(jié)構(gòu)分類按

3、化學(xué)結(jié)構(gòu)分類碳鏈橡膠碳鏈橡膠不飽和非極性橡膠天然橡膠（NR)丁苯橡膠（SBR）順丁橡膠（BR）異戊橡膠（IR） 不飽和極性橡膠丁腈橡膠（NBR）氯丁橡膠（CR） 飽和非極性橡膠乙丙橡膠（EPDM） 飽和極性橡膠丁基橡膠（IIR）氟橡膠（FKM）丙稀酸酯橡膠（ACM）氯磺化聚乙烯（CSM）雜鏈橡膠雜鏈橡膠硅橡膠（MVQ）聚硫橡膠（T）.l3.按形態(tài)分類按形態(tài)分類按形態(tài)分類按形態(tài)分類固體橡膠固體橡膠液體橡膠液體橡膠粉末橡膠粉末橡膠.l4.按交聯(lián)方式分類按交聯(lián)方式分類化學(xué)交聯(lián)的傳統(tǒng)橡膠化學(xué)交聯(lián)的傳統(tǒng)橡膠熱塑性彈性體熱塑性彈性體熱塑性彈性體熱塑性彈性體(TPE) 是常溫下表現(xiàn)出硫化是常溫下表現(xiàn)出硫化橡

4、膠性能橡膠性能, 而在高溫下可進(jìn)行塑化而在高溫下可進(jìn)行塑化, 且可用且可用塑料加工機(jī)械進(jìn)行成型的高分子材料。塑料加工機(jī)械進(jìn)行成型的高分子材料。.l橡膠的配合是指：根據(jù)成品的性能橡膠的配合是指：根據(jù)成品的性能要求，考慮加工工藝性能的要求和要求，考慮加工工藝性能的要求和成本諸因素，把生膠和各種配合劑成本諸因素，把生膠和各種配合劑組合在一起的過程。組合在一起的過程。.l1.生膠生膠l2.硫化體系硫化體系l3.補(bǔ)強(qiáng)填充體系補(bǔ)強(qiáng)填充體系l4.增塑體系增塑體系l5. 防護(hù)體系防護(hù)體系.l1.生膠種類生膠種類l2.硫化體系硫化體系l作用：與橡膠大分子起化學(xué)作用作用：與橡膠大分子起化學(xué)作用,使橡膠線性使橡膠線

5、性大分子交聯(lián)大分子交聯(lián),形成空間網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)形成空間網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),提高性能提高性能,穩(wěn)定穩(wěn)定形狀形狀.l(1)硫化劑硫化劑:橡膠分子間的交聯(lián)助劑橡膠分子間的交聯(lián)助劑l一般采用硫磺及含硫化合物，部分合成橡膠一般采用硫磺及含硫化合物，部分合成橡膠也采用金屬氧化物，過氧化物，合成樹脂，也采用金屬氧化物，過氧化物，合成樹脂，胺類皂鹽。胺類皂鹽。.l(2)硫化促進(jìn)劑硫化促進(jìn)劑:加快硫化速度加快硫化速度,縮短硫縮短硫化時(shí)間化時(shí)間,提高物理機(jī)械性能提高物理機(jī)械性能.l按硫化速度快慢分為：氨基甲酸鹽類、按硫化速度快慢分為：氨基甲酸鹽類、秋蘭姆類、噻唑類、次磺酰胺類和胍秋蘭姆類、噻唑類、次磺酰胺類和胍類類l常見舉例如下

6、：常見舉例如下：l氨基甲酸鹽類氨基甲酸鹽類:ZDC,ZDMCl秋蘭姆類秋蘭姆類:TMTD,TMTMl噻唑類噻唑類:M,DMl次磺酰胺類次磺酰胺類: NOBS ,CZ,DZl胍類胍類:D.l(3)硫化促進(jìn)助劑硫化促進(jìn)助劑(活化劑活化劑): 活化膠料活化膠料體系體系,主要有氧化鋅主要有氧化鋅(ZnO)和脂肪酸和脂肪酸.l(4)硫化延遲劑硫化延遲劑(防焦劑防焦劑):常用的防焦常用的防焦劑有芳香族有機(jī)酸及劑有芳香族有機(jī)酸及N-環(huán)己基硫代環(huán)己基硫代鄰苯二甲酰亞胺鄰苯二甲酰亞胺(CTP).l3.補(bǔ)強(qiáng)填充體系補(bǔ)強(qiáng)填充體系l補(bǔ)強(qiáng)填充體系補(bǔ)強(qiáng)填充體系,提高膠料物理機(jī)械性能提高膠料物理機(jī)械性能.l(1)炭黑炭黑:

7、l炭黑的主要牌號(hào)炭黑的主要牌號(hào) (ASTM)lN110 (SAF) 俗稱俗稱:超耐磨炭黑超耐磨炭黑;平均粒徑平均粒徑19nmlN220 (ISAF)俗稱俗稱:中超耐磨炭黑中超耐磨炭黑;平均粒徑平均粒徑23nmlN330 (HAF) 俗稱俗稱:高耐磨炭黑高耐磨炭黑;平均粒徑平均粒徑29nmlN550 (FEF) 俗稱俗稱:快壓出炭黑快壓出炭黑 ;平均粒徑平均粒徑42nmlN660 (GPF) 俗稱俗稱:通用炭黑通用炭黑 ;平均粒徑平均粒徑60nm. 炭黑粒子表面模型炭黑粒子表面模型 炭黑聚集體的透射電子顯微鏡照片炭黑聚集體的透射電子顯微鏡照片. 補(bǔ)強(qiáng)性填充劑對(duì)橡膠補(bǔ)強(qiáng)性的大補(bǔ)強(qiáng)性填充劑對(duì)橡膠補(bǔ)強(qiáng)

8、性的大小小, 與橡膠和填充劑的結(jié)合力與橡膠和填充劑的結(jié)合力(相互相互作用作用)、補(bǔ)強(qiáng)劑在橡膠中的分散狀態(tài)、補(bǔ)強(qiáng)劑在橡膠中的分散狀態(tài)關(guān)系密切。關(guān)系密切。.l(2)白炭黑白炭黑l超微細(xì)粒子的二氧化硅超微細(xì)粒子的二氧化硅,外觀呈白色外觀呈白色,其配合膠料的拉伸強(qiáng)度其配合膠料的拉伸強(qiáng)度,耐磨性不如耐磨性不如炭黑炭黑,但可用于白色制品或淺色制品但可用于白色制品或淺色制品.l（3）無機(jī)填料：對(duì)橡膠增容，降低）無機(jī)填料：對(duì)橡膠增容，降低成本，但與橡膠的結(jié)合力較差，降低成本，但與橡膠的結(jié)合力較差，降低膠料的物理機(jī)械性能。膠料的物理機(jī)械性能。l碳酸鈣、陶土、硅藻土、滑石粉、云碳酸鈣、陶土、硅藻土、滑石粉、云母粉

9、等。母粉等。.l4.增塑體系增塑體系l增塑劑通常是一類分子量較低的化合物，增塑劑通常是一類分子量較低的化合物，加入膠料中能降低橡膠分子鏈間作用力，加入膠料中能降低橡膠分子鏈間作用力，使粉末狀配合劑很好的浸潤，從而改善使粉末狀配合劑很好的浸潤，從而改善混煉工藝，使配合劑分散均勻，混煉時(shí)混煉工藝，使配合劑分散均勻，混煉時(shí)間縮短，節(jié)約能耗，并能降低混煉過程間縮短，節(jié)約能耗，并能降低混煉過程中的升熱現(xiàn)象，同時(shí)它能增加膠料的可中的升熱現(xiàn)象，同時(shí)它能增加膠料的可塑性、流動(dòng)性、黏著性，便于壓延，壓塑性、流動(dòng)性、黏著性，便于壓延，壓出和成型。出和成型。.l增塑劑分類增塑劑分類l（1）石油系增塑劑：常用的有石蠟

10、）石油系增塑劑：常用的有石蠟(油）、油）、環(huán)烷烴、芳香烴。環(huán)烷烴、芳香烴。l（2）煤焦油系增塑劑：常用的有古馬隆樹）煤焦油系增塑劑：常用的有古馬隆樹脂，煤焦油。脂，煤焦油。l（3）松油系增塑劑：松焦油、松香等）松油系增塑劑：松焦油、松香等l（4）脂肪油系增塑劑：常用的有硬脂酸和）脂肪油系增塑劑：常用的有硬脂酸和油膏。油膏。l（5）合成增塑劑：鄰苯二甲酸酯類，環(huán)氧）合成增塑劑：鄰苯二甲酸酯類，環(huán)氧類、含氯類和磷酸酯類類、含氯類和磷酸酯類 （后兩種為耐燃性（后兩種為耐燃性增塑劑增塑劑)。 常見的有常見的有DOP,DBP.l5.防護(hù)體系防護(hù)體系l老化的概念：橡膠在加工存儲(chǔ)和使用過程中，老化的概念：橡

11、膠在加工存儲(chǔ)和使用過程中，由于受到光、熱、氧、金屬元素、腐蝕介質(zhì)由于受到光、熱、氧、金屬元素、腐蝕介質(zhì)等外界因素的影響，使其發(fā)生物理或化學(xué)變等外界因素的影響，使其發(fā)生物理或化學(xué)變化，導(dǎo)致性能逐漸下降，防護(hù)劑能起到抑制化，導(dǎo)致性能逐漸下降，防護(hù)劑能起到抑制或延遲老化的作用?；蜓舆t老化的作用。l影響橡膠老化的外部因素影響橡膠老化的外部因素:l物理因素物理因素:熱熱,光光,電電,應(yīng)力應(yīng)力,變形變形l化學(xué)因素化學(xué)因素:氧氧,臭氧臭氧,SO2 , H2S,NOx,酸酸,堿堿,及金屬及金屬離子等離子等.l生物因素生物因素:微生物微生物(霉菌霉菌,細(xì)菌細(xì)菌)等等.l1.老化導(dǎo)致的最常見的外觀變化：變軟、老化

12、導(dǎo)致的最常見的外觀變化：變軟、發(fā)粘、變硬、變脆、龜裂、發(fā)霉、變色、發(fā)粘、變硬、變脆、龜裂、發(fā)霉、變色、失光、粉化等。失光、粉化等。l2.使用性能逐漸變壞表現(xiàn)為：強(qiáng)度降低、使用性能逐漸變壞表現(xiàn)為：強(qiáng)度降低、彈性消失、電絕緣性下降，耐磨性降低。彈性消失、電絕緣性下降，耐磨性降低。l3.在老化過程中分子結(jié)構(gòu)發(fā)生以下變化：在老化過程中分子結(jié)構(gòu)發(fā)生以下變化：l（1）分子鏈降解）分子鏈降解l（2）分子鏈之間產(chǎn)生交聯(lián)）分子鏈之間產(chǎn)生交聯(lián)l（3）主鏈或側(cè)鏈的改性）主鏈或側(cè)鏈的改性.l防老劑防老劑4010l防老劑防老劑4020l防老劑防老劑RDl防老劑防老劑2246l防老劑防老劑264.l上述各配合體系中，進(jìn)一

13、步細(xì)分還會(huì)上述各配合體系中，進(jìn)一步細(xì)分還會(huì)有許多品種及類別，且各自的機(jī)理不有許多品種及類別，且各自的機(jī)理不同。另外隨著橡膠工業(yè)的發(fā)展，各種同。另外隨著橡膠工業(yè)的發(fā)展，各種加工助劑及功能材料應(yīng)用越來越廣泛，加工助劑及功能材料應(yīng)用越來越廣泛，諸如塑解劑、分散劑、增粘劑、著色諸如塑解劑、分散劑、增粘劑、著色劑、發(fā)泡劑、隔離劑和阻燃劑等。劑、發(fā)泡劑、隔離劑和阻燃劑等。.l對(duì)于一般的橡膠，不論做什么制品均必對(duì)于一般的橡膠，不論做什么制品均必須經(jīng)過煉膠和硫化兩個(gè)加工過程。須經(jīng)過煉膠和硫化兩個(gè)加工過程。l常用的加工方式：常用的加工方式：l1.塑煉塑煉l2.混煉混煉l3.壓延壓延l4.壓出壓出l5.硫化硫化.

14、l1.塑煉塑煉l目的：降低橡膠的分子量，增加膠料塑性，目的：降低橡膠的分子量，增加膠料塑性，提高加工性能的工藝過程。提高加工性能的工藝過程。l常用的加工設(shè)備有開煉機(jī)、密煉機(jī)和擠出機(jī)。常用的加工設(shè)備有開煉機(jī)、密煉機(jī)和擠出機(jī)。. 開煉機(jī)開煉機(jī) 密煉機(jī)密煉機(jī).l2.混煉混煉l目的：使配合劑混入到膠料中，并且均目的：使配合劑混入到膠料中，并且均勻分散，制成混煉膠的加工過程。勻分散，制成混煉膠的加工過程。l常用加工設(shè)備開煉機(jī)、密煉機(jī)。常用加工設(shè)備開煉機(jī)、密煉機(jī)。.開煉機(jī)混煉的模擬開煉機(jī)混煉的模擬圖圖1未混入配合劑和填充劑的包輥膠未混入配合劑和填充劑的包輥膠;2, 4混入配合劑和填混入配合劑和填充劑的堆積

15、膠充劑的堆積膠;3浮動(dòng)的堆積膠浮動(dòng)的堆積膠; 5高速拉伸力和高剪切高速拉伸力和高剪切力的粉碎及混合分散力的粉碎及混合分散.l開煉機(jī)煉膠時(shí)開煉機(jī)煉膠時(shí), 影響開煉機(jī)煉膠的主要因素影響開煉機(jī)煉膠的主要因素: :l膠溫、填膠容量、輥溫、輥距、輥速、輥膠溫、填膠容量、輥溫、輥距、輥速、輥筒速比、配合劑添加順序及其分別所需的筒速比、配合劑添加順序及其分別所需的時(shí)間和全工序結(jié)束時(shí)間等。時(shí)間和全工序結(jié)束時(shí)間等。.l密煉機(jī)混煉密煉機(jī)混煉l密煉機(jī)混煉與開煉機(jī)混煉的不同點(diǎn)密煉機(jī)混煉與開煉機(jī)混煉的不同點(diǎn)l密煉機(jī)混煉基本上繼承了開煉機(jī)的混煉方法密煉機(jī)混煉基本上繼承了開煉機(jī)的混煉方法, ,但兩者之間仍存在以下不同點(diǎn)但兩

16、者之間仍存在以下不同點(diǎn), , 即即: :l密煉機(jī)混煉是在密閉的混煉室中進(jìn)行的密煉機(jī)混煉是在密閉的混煉室中進(jìn)行的, ,所所以看不見混煉狀態(tài)以看不見混煉狀態(tài)( (變化變化) ;) ;l密煉機(jī)混煉是在密閉狀態(tài)下進(jìn)行的密煉機(jī)混煉是在密閉狀態(tài)下進(jìn)行的, ,所以可所以可防止橡膠的氧化老化防止橡膠的氧化老化; ;. 密煉機(jī)轉(zhuǎn)子 混煉示意圖.l并用膠料在開煉機(jī)里混煉花費(fèi)的時(shí)間很并用膠料在開煉機(jī)里混煉花費(fèi)的時(shí)間很l長長, 而用密煉機(jī)則可在短時(shí)間內(nèi)完成而用密煉機(jī)則可在短時(shí)間內(nèi)完成;l密煉機(jī)混煉因混煉時(shí)間短密煉機(jī)混煉因混煉時(shí)間短, 而橡膠溫度而橡膠溫度l上升幅度大上升幅度大, 所以多半采用兩段混煉所以多半采用兩段混

17、煉, 即即:l(a) 在生膠中加入除硫化劑、促進(jìn)劑等硫化在生膠中加入除硫化劑、促進(jìn)劑等硫化體系以外的配合劑進(jìn)行混煉。這種工藝稱體系以外的配合劑進(jìn)行混煉。這種工藝稱為一段混煉。為一段混煉。l( b) 對(duì)一段混煉膠料和硫化體系進(jìn)行混煉對(duì)一段混煉膠料和硫化體系進(jìn)行混煉, 用密煉機(jī)混煉時(shí)宜采用低速進(jìn)行用密煉機(jī)混煉時(shí)宜采用低速進(jìn)行, 以免膠溫以免膠溫上升上升, 也可用開煉機(jī)邊冷卻邊添加硫化體系也可用開煉機(jī)邊冷卻邊添加硫化體系進(jìn)行混煉。該混煉工藝稱為二段混煉。進(jìn)行混煉。該混煉工藝稱為二段混煉。.l3.3.壓延壓延l壓延加工是采用輥筒壓延加工是采用輥筒(二輥以上二輥以上) 不同排不同排列的壓延機(jī)制造膠片列的

18、壓延機(jī)制造膠片(壓片壓片) 和對(duì)織物進(jìn)和對(duì)織物進(jìn)行掛膠、壓型等的操作。行掛膠、壓型等的操作。. 膠料在壓延機(jī)輥筒間隙中的行為和作用于輥筒的分離力膠料在壓延機(jī)輥筒間隙中的行為和作用于輥筒的分離力.l1.1.壓片：膠料通過速比較小的輥筒之間壓片：膠料通過速比較小的輥筒之間, 壓制成壓制成有一定厚度、寬度和長度的未硫化膠片。有一定厚度、寬度和長度的未硫化膠片。l2.2.貼合：通過壓延機(jī)等速輥的同時(shí)貼合：通過壓延機(jī)等速輥的同時(shí), 將兩層薄膠將兩層薄膠片貼合成一層膠片。片貼合成一層膠片。l3.3.貼膠：用壓延機(jī)兩個(gè)等速輥筒的壓力將一定貼膠：用壓延機(jī)兩個(gè)等速輥筒的壓力將一定厚度的膠片貼合于織物上。厚度的膠

19、片貼合于織物上。l4.4.擦膠：以粘合為目的擦膠：以粘合為目的, 用速比較大的壓延機(jī)輥用速比較大的壓延機(jī)輥筒將膠料擦入織物的纖維中。筒將膠料擦入織物的纖維中。l5.5.壓型：將膠料壓制成帶一定花紋的膠片壓型：將膠料壓制成帶一定花紋的膠片(用作用作輪胎胎面膠、門窗密封條和壓型制品等輪胎胎面膠、門窗密封條和壓型制品等)。.l4.壓出（擠出）成型壓出（擠出）成型l一般所說的擠出一般所說的擠出, 多指螺桿式擠出。擠出多指螺桿式擠出。擠出機(jī)由輸送膠料的螺桿和控制半成品規(guī)格尺機(jī)由輸送膠料的螺桿和控制半成品規(guī)格尺寸及幾何形狀的口型組成。根據(jù)口型的形寸及幾何形狀的口型組成。根據(jù)口型的形狀可擠出管狀、棒狀、片狀

20、和斷面形狀復(fù)狀可擠出管狀、棒狀、片狀和斷面形狀復(fù)雜的異形橡膠制品雜的異形橡膠制品, 而有時(shí)還可用于電線而有時(shí)還可用于電線等橡膠包覆金屬擠出和異種膠料復(fù)合擠出等橡膠包覆金屬擠出和異種膠料復(fù)合擠出等。等。.l1.螺桿螺桿; 2.膠料膠料; 3.供料輥供料輥; 4.調(diào)溫夾套調(diào)溫夾套; 5.機(jī)筒機(jī)筒; 6.凹槽凹槽;l 7.驅(qū)動(dòng)部驅(qū)動(dòng)部, 穩(wěn)定轉(zhuǎn)速穩(wěn)定轉(zhuǎn)速; 8.供料段供料段, 與壁面、螺桿摩擦吃入與壁面、螺桿摩擦吃入膠料膠料; 9.壓縮段壓縮段, 減少流道斷面減少流道斷面, 以增大內(nèi)壓和生熱塑化以增大內(nèi)壓和生熱塑化; 10.混合段混合段, 由于流道分開產(chǎn)生了紊流由于流道分開產(chǎn)生了紊流, 促進(jìn)混合促進(jìn)

21、混合, 以便均以便均勻塑化勻塑化; 11.計(jì)量段計(jì)量段, 使膠料層流化使膠料層流化, 以便穩(wěn)定擠出量以便穩(wěn)定擠出量; 12.擠出機(jī)頭擠出機(jī)頭, 控制流道形狀控制流道形狀, 以便于膠料流變化和整流以便于膠料流變化和整流; 13.口型口型, 控制松馳控制松馳; 決定擠出形狀決定擠出形狀.l5.硫化硫化l硫化是橡膠加工的最后一道工序，在一定的硫化是橡膠加工的最后一道工序，在一定的溫度壓力和時(shí)間的作用下，橡膠大分子發(fā)生溫度壓力和時(shí)間的作用下，橡膠大分子發(fā)生化學(xué)反應(yīng)形成交聯(lián)的工藝過程?；瘜W(xué)反應(yīng)形成交聯(lián)的工藝過程。.l硫化三要素：時(shí)間、溫度、壓力硫化三要素：時(shí)間、溫度、壓力. .l（1 1）硫化溫度和時(shí)間）硫化溫度和時(shí)間l溫度是硫化反應(yīng)的最基本條件，對(duì)于某一種膠溫度是硫化反應(yīng)的最基本條件，對(duì)于某一種膠料，當(dāng)硫化溫度被選定后，就存在一可使硫化料，當(dāng)硫化溫度被選定后，就存在一可使硫化膠具有最佳性能的時(shí)間，稱為工程正硫化時(shí)間。膠具有最佳性能的時(shí)間，稱為工程正硫化時(shí)間。硫化溫度高，硫化速度快，生產(chǎn)效率高；反之硫化溫度高，硫化速度快，生產(chǎn)效率高；反之生產(chǎn)效率低。硫化溫度的高低，決定于膠料的生產(chǎn)效率低。硫化溫度的