1、橡膠混煉工藝控制培訓(xùn)2022/7/27橡膠混煉工藝控制培訓(xùn)培訓(xùn)目標(biāo)熟悉不同橡膠材料的混煉特性影響混煉膠質(zhì)量的因素混煉膠質(zhì)量的檢驗(yàn)判定方法橡膠混煉工藝控制培訓(xùn)培訓(xùn)系列內(nèi)容橡膠種類和性能（已作專題）橡膠配合劑的基本知識(shí)橡膠的塑煉橡膠的混煉混煉膠的判定檢驗(yàn)項(xiàng)目硫化原理及質(zhì)量控制（將作專題）橡膠混煉工藝控制培訓(xùn)橡膠加工過(guò)程生膠塑煉配合劑密煉機(jī)或開(kāi)煉機(jī)混煉開(kāi)煉機(jī)加硫硫化成型（壓機(jī)或注塑機(jī)）煉膠是重要工序！橡膠混煉工藝控制培訓(xùn)生膠（原膠）部分分類（已作為專題講座）通用橡膠（價(jià)格便宜，產(chǎn)量大）NR,IR,SBR,BR,NBR,CR,IIR,EPDM 等特種橡膠（價(jià)格貴，要求高）FKM,ECO,CSM,CPE

2、,ACM,PU，MVQ,MFQ 等橡膠混煉工藝控制培訓(xùn)橡膠配合劑橡膠混煉工藝控制培訓(xùn)配合劑部分要求熟悉橡膠配合劑的分類、性質(zhì)、用途懂得橡膠配合劑對(duì)工藝性能和成品性能的影響簡(jiǎn)單了解配合劑的主要作用機(jī)理配合劑種類繁多，包括以下幾大體系：采購(gòu)部名稱 煉膠部代號(hào)橡膠混煉工藝控制培訓(xùn)（一）橡膠硫化體系1.橡膠硫化劑硫化劑在所有配合劑中最重要，是它通過(guò)化學(xué)反應(yīng)使橡膠從塑性粘流狀態(tài)變成高強(qiáng)度彈性狀態(tài) （啤塑時(shí)的高溫條件使該反應(yīng)發(fā)生）。硫化劑在混煉過(guò)程后期加入。2.常用硫化劑（化學(xué)工程師根據(jù)微觀結(jié)構(gòu)分類）（1）硫磺（絕大部分通用膠采用）（2）過(guò)氧化物類（即俗稱熟水類）（3）特種橡膠專用硫化劑（如硫化劑F，雙酚

3、AF）橡膠混煉工藝控制培訓(xùn)3.促進(jìn)劑（數(shù)十種以上）（1）促進(jìn)劑的作用：使硫化劑反應(yīng)加速（2）促進(jìn)劑的類型和選用原則化學(xué)家按結(jié)構(gòu)分類，工藝人員按酸性、中性、堿性分類，或按超速、中速、慢速分類。（3）常用促進(jìn)劑：M,DM,TT,CZ,BZ,NOBS,NA-22等等4.活性劑（1）活性劑的作用：使促進(jìn)劑反應(yīng)加速（2）活性劑種類：主要就是氧化鋅(ZnO)氧化鎂(MgO)和硬脂酸5.防焦劑（1）防焦劑的作用：使硫化開(kāi)始時(shí)間延遲，又不影響總硫化時(shí)間（2）常用防焦劑：常用只有PVI(或CTP)橡膠混煉工藝控制培訓(xùn)（二）橡膠防護(hù)體系1.橡膠的老化：有的變硬、有的發(fā)粘、有的龜裂（1）橡膠的熱氧老化（2）橡膠的臭

4、氧老化（3）橡膠的疲勞老化2.橡膠防老劑常用防老劑：A,D,4010,4010NA,264,SP,MB,7F,石蠟等橡膠混煉工藝控制培訓(xùn)（三）橡膠的補(bǔ)強(qiáng)和填充體系橡膠必須加入一些非常微小的剛性粒子，才能有足夠的強(qiáng)度，才能有好的加工性能，又可以降低成本。1.黑色補(bǔ)強(qiáng)填料炭黑（烏煙）到目前為止，所有填料中，炭黑對(duì)橡膠的補(bǔ)強(qiáng)加工性能最好，所以絕大部分橡膠制品都是黑色的。淺色制品和彩色制品綜合性能一般都不如黑色制品。塑料不加補(bǔ)強(qiáng)劑已有很高強(qiáng)度，只需要加填充劑降低成本，因此大多數(shù)塑料制品是彩色的。橡膠混煉工藝控制培訓(xùn)炭黑的品種和分類（1）主要根據(jù)微觀粒經(jīng)的大?。赏ㄟ^(guò)儀器測(cè)出），用數(shù)字分類，如N220,

5、3N30，N550，N990等數(shù)字越小，粒子越細(xì)，補(bǔ)強(qiáng)性能越好，但加工性能也越差，硬度上升也越快。（2）還有一些專用炭黑，如導(dǎo)電炭黑等橡膠混煉工藝控制培訓(xùn)2.白炭黑（白烏）主要用于硅橡膠中，補(bǔ)強(qiáng)性能也很好，但加工性能差，加入量不能太多。3.其它填充劑：基本不起補(bǔ)強(qiáng)作用，主要降低成本，還可通過(guò)加工性能。（1）碳酸鈣（2）陶土（3）碳酸鎂（4）硫酸鋇（5）立德粉等等橡膠混煉工藝控制培訓(xùn)（四）橡膠的軟化（增塑）體系1.橡膠的軟化（增塑）劑在橡膠中加入后能改善加工性能，并能降低制品硬度的有機(jī)物質(zhì)。2.種類（1）石油或煤焦油產(chǎn)品，如環(huán)烷油、芳烴油、瀝青、石油樹(shù)脂、古馬隆樹(shù)脂等（2）植物油系，如松焦油、松

6、香、大豆油等（3）合成酯類，如DOP、DBP、DINP、TP-95等橡膠混煉工藝控制培訓(xùn)（五）其它配合劑1.著色劑（色粉）（1）著色劑的作用和要求：耐熱、耐日光要好（2）無(wú)機(jī)著色劑（3）有機(jī)著色劑2.發(fā)泡劑（1）發(fā)泡劑的作用和要求：發(fā)孔要均勻可控（2）無(wú)機(jī)發(fā)泡劑（3）有機(jī)發(fā)泡劑（4）發(fā)泡助劑3.隔離劑、脫模劑：不能影響產(chǎn)品表面（1）無(wú)機(jī)隔離劑、脫模劑（2）有機(jī)隔離劑、脫模劑（3）聚合物隔離劑、脫模劑橡膠混煉工藝控制培訓(xùn)（五）其它配合劑4.阻燃劑5.抗菌劑和防霉劑6.偶聯(lián)劑：提高橡膠和填料的結(jié)合7.其它：現(xiàn)在越來(lái)越多功能性添加劑橡膠混煉工藝控制培訓(xùn)對(duì)配合劑的要求配合劑對(duì)橡膠制品質(zhì)量有很大影響，必

7、須滿足以下要求：（1）具有高度分散性，配合劑易于與生膠混合均勻，橡膠制品質(zhì)量也就越好；（2）容易被生膠濕潤(rùn)，與生膠有良好的親和力和相容性；（3）水分不能超標(biāo)，否則會(huì)導(dǎo)致起泡、脫層等毛??；（4）不能含有外來(lái)雜質(zhì)，或能對(duì)生膠加速老化的有害金屬，如銅、錳等；（5）不應(yīng)含有無(wú)機(jī)酸和能溶于水的鹽類，這些對(duì)設(shè)備和模具有腐蝕作用?；A(chǔ)配方1ABC橡膠混煉工藝控制培訓(xùn)橡膠配方知識(shí)（1）配方以上各種組分的比例（2）膠料配方的表示方法及換算關(guān)系（3）配方及物性指標(biāo)的關(guān)系基礎(chǔ)配方1ABC橡膠混煉工藝控制培訓(xùn)橡膠配料工藝配方再好，也要通過(guò)配合工序的精確無(wú)誤的計(jì)量來(lái)加以兌現(xiàn)，如果用錯(cuò)了配合劑，將造成不可補(bǔ)救的損失。原材

8、料配合的公差以及配料誤差對(duì)混煉工藝、質(zhì)量有很大影響，要保證精度要求。保證原材料不吸潮，不變質(zhì)?；A(chǔ)配方1ABC橡膠混煉工藝控制培訓(xùn)塑 煉橡膠混煉工藝控制培訓(xùn)生膠的塑煉橡膠的彈性給工藝加工帶來(lái)很大困難，必須把生膠由彈性狀態(tài)變?yōu)榭伤苄誀顟B(tài)，這個(gè)過(guò)程稱為塑煉。有開(kāi)煉機(jī)低溫塑煉，密煉機(jī)和螺桿擠出機(jī)高溫塑煉，添加塑解劑塑煉。橡膠的可塑性不宜太大，太大會(huì)使橡膠制品的機(jī)械強(qiáng)度降低，永久變形增大，耐老化性、耐磨性和彈性降低，因此要防止生膠塑煉過(guò)度， 要在滿足工藝性能要求下，具有最適當(dāng)?shù)目伤芏??；A(chǔ)配方1ABC橡膠加工過(guò)程橡膠混煉工藝控制培訓(xùn)影響塑煉的因素塑煉對(duì)后期的混煉、對(duì)混煉膠的門尼粘度影響非常大，為保持膠

9、料的穩(wěn)定性，必須嚴(yán)格執(zhí)行工藝條件！開(kāi)煉機(jī)塑煉輥距、滾筒轉(zhuǎn)速與速比、溫度、時(shí)間和煉膠容量必須按照工藝要求，不可隨意！密煉機(jī)塑煉以高溫氧化占優(yōu)勢(shì)，因此與溫度的關(guān)系最為密切，還取決于時(shí)間、轉(zhuǎn)速、壓力等因素。橡膠混煉工藝控制培訓(xùn)塑煉工藝條件舉例22寸開(kāi)煉機(jī)塑煉NR為例，其工藝條件：煉膠容量5055升；時(shí)間15min；輥溫 前輥5560 ，后輥5055 ；速比1: 1.15；薄通7次（1.5mm輥距），輥距放寬至9mm后下片，冷卻后備用。塑煉膠經(jīng)檢驗(yàn)后可塑度為0.340.005。橡膠混煉工藝控制培訓(xùn)橡膠可塑度的測(cè)定方法物體加外力產(chǎn)生變形，當(dāng)外力去掉后，變形一點(diǎn)也不恢復(fù)，這是完全的塑性體，變形完全恢復(fù)則是

10、完全彈性體，橡膠介于二者之間，未硫化膠偏于塑性體，硫化膠偏于彈性體。將來(lái)會(huì)從塑煉工序就開(kāi)始進(jìn)行控制，要保持可塑度和門尼粘度的穩(wěn)定。測(cè)定方法有：1.壓縮型可塑計(jì)（1）威廉姆可塑計(jì)（2）德弗可塑計(jì)2.旋轉(zhuǎn)扭力型可塑計(jì)門尼粘度計(jì)橡膠混煉工藝控制培訓(xùn)幾種合成膠的塑煉NBR：粘度高，可塑度低，韌性大，生熱多，塑煉困難，一般采用低溫薄通的方法（3040 ），容量為NR的1/21/3左右。IIR：塑煉困難，采用低溫、小輥距操作，溫度升高時(shí)，割下膠片，冷卻后再塑煉。關(guān)鍵是必須注意清潔，塑煉前應(yīng)清楚其它不飽和橡膠殘余物，以免混入后影響質(zhì)量。保持操作條件的恒定！橡膠混煉工藝控制培訓(xùn)混 煉 工 藝橡膠混煉工藝控制培

11、訓(xùn)混 煉 工 藝就是將各種配合劑均勻地分散在橡膠中，使膠料成分完全均勻一致。硫化劑分散不均，就會(huì)使硫化曲線相差很大；炭黑分散不均就會(huì)使門尼粘度相差很大。整體混煉不好也會(huì)在各種物理及物化指標(biāo)上反應(yīng)出來(lái)。這些都可以檢驗(yàn)出來(lái)，以評(píng)價(jià)膠料性能的一致性?；鞜捘z不穩(wěn)定就會(huì)給啤塑工序帶來(lái)嚴(yán)重影響。 橡膠混煉工藝控制培訓(xùn)開(kāi)煉機(jī)混煉開(kāi)煉機(jī)混煉生產(chǎn)效率低、勞動(dòng)強(qiáng)度大、操作安全性差、粉料飛揚(yáng)損失大、污染環(huán)境、膠料質(zhì)量不高,所以在大規(guī)模生產(chǎn)中已不采用。但其靈活性大,適用于多品種、小批量生產(chǎn),尤其適用于特種膠料和某些生熱大的合成橡膠、硅橡膠和混煉型聚氨酯橡膠以及彩色膠料的混煉。所以開(kāi)機(jī)混煉仍然占有一定的位置。 橡膠混煉

12、工藝控制培訓(xùn)開(kāi)煉機(jī)加料順序先加入生膠及固體軟化劑，其次加入促進(jìn)劑、活性劑、防老劑，再加補(bǔ)強(qiáng)填充劑、液體配合劑。如果補(bǔ)強(qiáng)填充劑和液體軟化劑較多時(shí)，可以分批加入。最后加入硫磺。想一想為什么？橡膠混煉工藝控制培訓(xùn)開(kāi)煉機(jī)混煉歷程開(kāi)煉機(jī)混煉可分為包輥、吃粉、翻煉三個(gè)階段。包輥是開(kāi)煉機(jī)混煉前提。由于生膠的性質(zhì)和混煉工條件不同,混煉時(shí)生膠在開(kāi)煉機(jī)輥筒上的行為有四種狀態(tài)。如下圖所示。 1) 生膠不能進(jìn)入輥距或強(qiáng)制壓入則成碎塊 2)緊包前輥,成為彈性膠帶,不破裂 3)脫輥,膠帶袋囊狀或破裂 4)呈黏流態(tài)包輥 橡膠混煉工藝控制培訓(xùn)開(kāi)煉機(jī)混煉方法開(kāi)煉機(jī)混煉有一段混煉和分段混煉兩種工藝方法。對(duì)含膠率高或天然橡膠與少量

13、合成橡膠,并且補(bǔ)強(qiáng)填充劑用量少的膠料,通常采用一段混煉法。對(duì)天然橡膠與較多合成橡膠并用,且補(bǔ)強(qiáng)填充劑較多的膠料,可采用兩段混煉法,以便兩種橡膠與配合混煉得更均勻。 無(wú)論是一段混煉還是兩段混煉,在混煉操作時(shí),都先沿驅(qū)動(dòng)端加入生膠、母煉膠或并用膠,然后根據(jù)配方加入各種配合劑進(jìn)行混煉。在吃粉時(shí)注意不要割刀,否則粉狀配合劑會(huì)侵入前輥和膠層的內(nèi)表面之間, 也會(huì)通過(guò)輥縫被擠壓成硬片,造成混煉困難。橡膠混煉工藝控制培訓(xùn)當(dāng)所有配合劑吃凈后,加入余膠,進(jìn)行翻煉,翻煉操作方法主要有：(1)薄通法 (2)三角包操作法(3)斜刀法(八把刀法) (4)打扭操作法和割倒操作法 (5)打卷操作法 橡膠混煉工藝控制培訓(xùn)工藝條

14、件對(duì)混煉效果的影響有以下幾個(gè)重要影響因素：(1)容量(2)輥距(3)輥速與速比(4)輥溫(5)加料順序(6)混煉時(shí)間橡膠混煉工藝控制培訓(xùn)開(kāi)煉機(jī)混煉不同橡膠的最佳溫度條件橡膠混煉工藝控制培訓(xùn)密煉機(jī)混煉工藝參數(shù) 大批量生產(chǎn)膠料時(shí)，主要應(yīng)用密煉機(jī)。密煉機(jī)的基本參數(shù)：密煉機(jī)容量、轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速、膠料承受的壓力，功率?；鞜掃^(guò)程的特征取決于密煉室的體積填充度、密煉機(jī)的上頂栓壓力、轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速和溫度。一般填充系數(shù)為0.6-0.8。橡膠混煉工藝控制培訓(xùn)密煉機(jī)混煉工藝過(guò)程 普遍采用二段混煉法，在密煉機(jī)中一段混煉，不加硫化劑冷卻下片，存放一段時(shí)間再在開(kāi)煉機(jī)上加入硫化劑。停放的時(shí)間對(duì)于二段混煉的質(zhì)量非常重要。在較低的溫度下

15、，膠料變硬，在二段混煉時(shí)再次受到激烈的機(jī)械作用，將一段混煉時(shí)沒(méi)有混煉均勻的配合劑粒子（主要是炭黑粒子）搓開(kāi)。加入不把膠料冷透，二段混煉效果則失去意義。橡膠混煉工藝控制培訓(xùn)密煉機(jī)混煉過(guò)程終點(diǎn)控制 通過(guò)下列參數(shù)控制給定的混煉時(shí)間；給定混煉室的最高溫度，達(dá)到這一溫度自動(dòng)排料；給定單位能耗，即達(dá)到給定能耗水平后自動(dòng)排料。橡膠混煉工藝控制培訓(xùn)幾種橡膠的混煉工藝橡膠混煉工藝控制培訓(xùn)丁腈橡膠混煉工藝(NBR) NBR在混煉時(shí)發(fā)熱量大,配合劑難于分散。NBR在開(kāi)煉機(jī)上混煉時(shí),應(yīng)采取低溫、小容量、小輥矩、慢加料的操作方法,以促進(jìn)配合劑的均勻分散。NBR若用密煉機(jī)混煉,應(yīng)加強(qiáng)混煉室冷卻,炭黑和酯類軟化劑要分批交替

16、加入,排膠溫度不得高于130。 橡膠混煉工藝控制培訓(xùn)丁基橡膠混煉工藝(IIR) 丁基橡膠的內(nèi)聚強(qiáng)度低,自粘性差,包輥性差,與其它橡膠兼容性差,混煉丁基橡膠之前徹底清洗機(jī)臺(tái),以免混入其它生膠,影響膠料質(zhì)量,丁基橡膠混煉時(shí),配合劑分散困難。開(kāi)煉機(jī)焜煉時(shí),采用引料法(即待引料膠包輥后再加生膠和配合劑)或薄通法，將配方中一半生膠以小輥矩反復(fù)薄通,待包輥后再加入另一半。丁基膠包冷輥，粘輥要升高輥溫，脫輥要降低輥溫，速比不能超過(guò)1：1.25，否則空氣易混入膠料中，引起產(chǎn)品起泡。橡膠混煉工藝控制培訓(xùn)氯磺化聚乙烯橡膠(CSM) 特種膠基本上都采用開(kāi)煉機(jī)混煉。氯磺化聚乙烯橡膠具有熱塑性,加工中隨著膠料溫度上升,

17、粘度迅速下降, 氯磺化聚乙烯橡膠采用開(kāi)煉機(jī)混煉時(shí),包輥性良好,但因生熱大,應(yīng)注意冷卻,輥溫保持在4070范圍內(nèi)。若采用密煉機(jī)混煉時(shí),裝膠容量比其它橡膠大些,填充系數(shù)取70%75%,排膠溫度在105110以下,膠片后要注意干燥,因?yàn)樗畷?huì)促進(jìn)其交聯(lián),導(dǎo)致焦燒。 橡膠混煉工藝控制培訓(xùn)氯醚橡膠(ECO) ECO一般不經(jīng)塑煉即可進(jìn)行混煉。均聚型氯醚橡膠門尼粘度低,包輥性良好,但易粘輥造成混煉困難;共聚型氯醚橡膠門尼粘度高,雖無(wú)粘輥傾向,但不易包輥。開(kāi)煉機(jī)混煉均聚型氯醚橡膠要添加防粘劑硬脂酸、硬脂酸鋅或硬脂酸錫。開(kāi)煉機(jī)混煉共聚型氯醚橡膠時(shí),可先將生膠薄通23次,促進(jìn)其包輥。開(kāi)煉機(jī)混煉,輥溫比一般橡膠要高一

18、些,前輥7075,后輥8590。密煉機(jī)混煉比開(kāi)煉機(jī)容易,混煉均聚型膠時(shí),可將一部份投入密煉機(jī),另一部份則在壓片機(jī)上與硫化劑同時(shí)加入(輥溫在90以下)?；鞜捁簿坌湍z時(shí),操作助劑在壓片機(jī)上加入,效果更好。 橡膠混煉工藝控制培訓(xùn)聚丙烯酸脂橡膠(ACM) ACM橡膠門尼粘度較低,可不用塑煉就直接進(jìn)行混煉。 開(kāi)煉機(jī)混煉時(shí)易粘輥,同時(shí)包前后輥,造成操作困難。因此,輥溫較低(3050)有利防粘輥,也有利配合劑分散該膠包快速輥或高溫輥,故前輥溫度高些。輥距在23mm左右,薄通12次,加配合劑,混煉中配合劑良好。密煉機(jī)混煉時(shí)無(wú)粘輥之虞,且能縮短混煉周期,但宜采低速混煉。 橡膠混煉工藝控制培訓(xùn)氟 橡 膠 混 煉 工 藝氟橡膠的加工過(guò)程和使用設(shè)備、加工方法和一般橡膠的相同。由于它的結(jié)構(gòu)特點(diǎn), 其加工性能較差。(1) 塑煉生膠在輥距0. 30. 5mm 的