橡胶制品基础工艺文档格式.docx

橡胶制品基础工艺文档格式.docx

《橡胶制品基础工艺文档格式.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《橡胶制品基础工艺文档格式.docx（56页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

产品广泛应用于国防、交通、航天航空、航海，冶金、化工、机械、食品、医药等国民经济各个部门。

作为生产橡胶制品橡胶工厂，也因其生产橡胶制品种类不同而各有各不同。

在生产实习过程中，作为每一种学生，都必要在实习过程中理解和理解各个不同生产办法、生产过程和原理，以便在此后专业课学习中能理论联系实际，理解生产过程中工艺和办法。

缩短理论学习与生产实际之间距离。

这就是生产实习最高目的。

橡胶制品工厂

§

-1原材料

一、生胶

生胶是橡胶制品制造主体材料，橡胶制品应用广泛，不同橡胶制品应用场合不同，所使用生胶也不同。

如，天然橡胶由于综合物机性能好良好，因此往往应用于汽车轮胎等对物理机械性能规定高地方。

但由于天然橡胶中双键较多（即不饱和度高）易于与空气中氧等作用（即老化）引起性能劣化，影响使用寿命，往往多与丁苯、顺丁胶并用，改进性能，减少成本；

橡胶制品若需要在耐油环境下工作，天然橡胶在油中能产生溶胀而受到损坏，只能改用丁晴橡胶等耐油性能好橡胶；

若在人体中应用，作用与心脏瓣膜，心室导管，或整容用材料，只能使用硅橡胶，硅橡胶在人体中相容性最佳，不易产生生物排异作用；

如制造橡胶水坝，则多用耐天候老化好氯丁、丁基或三元乙丙橡胶。

由于橡胶品种诸多，按类型分几十种，按牌号几百种之多。

普通分类有通用橡胶和特种橡胶之分；

尚有按饱和橡胶与高不饱和橡胶分；

极性橡胶和非极性橡胶之分类法。

通用橡胶有：

天然胶、丁苯胶、顺丁胶、丁基橡胶、氯丁胶、丁腈胶、氯化聚乙烯、三元乙丙等。

特种橡胶有：

硅橡胶、氟橡胶、氟硅橡胶、氟醚橡胶、氟腈橡胶、聚硫橡胶、聚氨酯等。

各种橡胶基本性能可以在橡胶工业手册中得到详细简介

不同类型橡胶厂由于制品需要，所用橡胶也不同，但普通可以进行大体分类

轮胎厂：

天然胶、丁苯胶、顺丁胶、作为轮胎外胎主体材料，内胎用丁基胶，在子午胎气密层用氯化丁基胶，作为生产工具用隔膜和胶囊用丁基胶制作，在斜交胎中三角胶，普通使用较多再生胶。

胶管、胶带厂：

天然胶、丁苯胶、顺丁胶、氯丁胶、丁腈胶、再生胶、氯磺化聚乙烯、聚氯乙烯等高分子材料和某些胶乳。

橡胶模制品厂：

各种橡胶均有使用。

由于橡胶种类不同，其性能指标，包装、初始.粘度、加工性能等均不同；

虽然同一种橡胶，其加工工艺不同，它们性能也不同；

如丁苯橡胶就有乳聚丁苯和溶聚丁苯之分，其中乳聚丁苯就有高温丁苯（1000系列）、低温丁苯（1500系列）、低温丁苯炭黑母炼胶（1600系列）、低温充油丁苯橡胶（1700系列）、低温充油丁苯炭黑母炼胶（1800系列）、高苯乙烯丁苯橡胶、液体丁苯橡胶、羧基丁苯橡胶等各种系列品种，其性能差别、用途各有侧重。

二、橡胶用原材料配合剂

橡胶配合剂是各种类，各自在橡胶有有不同功能。

按其功能分类，可以分为七大类:

一．交联剂：

橡胶是线形长链大分子。

初期橡胶制品是纯胶乳制成，受温度影响较大。

如初期用乳胶做成防水雨衣，冬天变硬，而夏天又受热变软，温度升高后发粘，影响使用。

自从固特异（GOODER）创造硫磺在橡胶中应用后，硫磺交联剂作用就是把线形分子化学反映交联成为网状体型构造，从而变化耐温性能,大大扩充橡胶制品应用领域。

由于硫磺成本低廉，来源丰富，硫化橡胶质量好，至今依然广泛应用于橡胶工业。

除了硫磺，尚有其她类型交联剂，如表所示：

表1-1

名称

外观

密度

熔点º

C

PH值

硫磺粉

淡黄色粉末

1.96~2.07

114~118

≥4.4

硒

红色或灰色粉末

4.26~4.28

217

碲

灰色粉末或晶体

6.24

452

二硫化吗啡啉

灰棕色或白色结晶粉末

1.32~1.38

≥120

过氧化苯甲酰

白色或黄色粉末

104

叔辛基苯酚甲醛树酯

黄色到浅棕色

75~90

就橡胶工业而言，应用最广交联剂，仍旧是硫磺。

故交联过程又俗称为“硫化”习惯。

各种交联剂应用，按胶种和用途不同而不同。

二．增进剂：

单用硫磺硫化天然胶，硫化速度太慢，为保证使用性能，过去惯用低温（120-130℃）长时间硫化此类橡胶制品，这样生产方式制造制品，性能难以满足各种用途使用，并且费时费工，劳动成本高。

人们在长期摸索提高硫化速度办法，逐渐形成当前各种橡胶应用各种类型增进剂。

惯用增进剂见表1-2

表—1-2惯用增进剂

化学名称

相对密度

硫化速度

增进剂M

2-硫醇基苯并噻唑

1.42

≥170

半超

增进剂DM

二硫化二苯并噻唑

淡黄色或淡玫瑰色粉末

1.50

186

增进剂D

二苯胍

中档

增进剂CZ

N-环己基-2-苯并噻唑基次磺酰胺

1.31~1.34

≥94

超速

增进剂NS

N-叔丁基-2-苯并噻唑基次磺酰胺

淡黄色或棕色粉末

1.29

≥105

增进剂TT

二硫化四甲基秋兰姆

白色或白色粉末

≥136

超超速

增进剂H

六次甲基四胺

白色至淡黄色结晶粉末

1.3

慢速兼有增粘剂功能

增进剂PZ

二甲基二硫代氨基甲酸锌

白色粉末

1.65~1.74

257

图-各种增进剂类型：

其中，当前最惯用有：

秋兰姆，次硫磺胺类，噻唑，醛胺和胍类等。

普通单用一种增进剂往往不能满足各种性能和加工规定，往往采用并用办法产生协同效应，或提高硫化速度，或改进抗焦烧性能或满足某些性能需要。

增进剂用法产生许多典型并用办法，在此不作过多简介。

三．硫化活性剂：

有机增进作用往往离不开活性剂配合。

惯用活性剂有ZnO，硬脂酸。

作为硫磺硫化体系典型用法，普通ZnO.3.5-5份/100份橡胶。

硬脂酸为1-25份/100份橡胶。

四．防老剂

橡胶在应用时受光、热、氧作用裂解，产生自由基。

自由基通过连锁反映，加快橡胶老化作用，使橡胶制品使用寿命缩短。

应用某些自由基终结剂终结，终结劣化过程中产生自由基，便能提高橡胶制品寿命，此类物质常称为防老剂。

防老剂分为化学防护和物理防护两类。

物理防护剂在橡胶制品表面形成防护膜，制止氧、臭氧对橡胶分子袭击。

惯用有石蜡。

石蜡在橡胶中溶解度为1-1.5%。

在温度升高或硫化后，能自行渗出表面形成保护膜，减轻氧侵害。

化学防护剂有醛-胺类、酮-胺类、二芳基仲胺、烷机基芳基仲胺、芳香二伯胺和取代酚等等。

橡胶老化重要是光、热、氧作用，产生自由基，引起橡胶降解反映，失去使用价制而报废。

防老剂作用就是及早终结自由基，防止降解链锁反映。

惯用化学防老剂见下表1-3

表1-3各种防护剂

用量（份）

防老剂RD

2，2，4-三甲基-1，2-二氢化喹啉聚合物

琥珀色至白色粉末

74（软化点）

0．5~2

防老剂AW

6-乙氧基-2，2，4-3甲基-1，2-二氢化喹啉

褐色粘稠液体

1.029~1.031

1~2

防老剂BLE

丙酮和二苯胺高温反映产物

深褐色粘稠液体

1~4

防老剂A

N-苯基-α-萘胺

黄褐色至紫色结晶块状物

1.16~1.17

52

防老剂D

N-苯基-β-萘胺

浅灰色至浅棕色粉末

1.18

防老剂4010NA

N-异丙基-N'

–苯基对苯二胺

紫灰色片状

结晶

1.17

70

1~3

防老剂4010

N-环己基-N'

-苯基对苯二胺

灰白色粉末

12.29

110

0.15~1

防老剂264

2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚

白至淡黄色结晶粉末

1.04

68~70

0.5~3

每种防老剂一定防护作用，单用时，往往有某种环境或单一条件下有较好防护作用。

如防热氧或臭氧老化等,不也许兼备,若用两种或两种以上防老剂,则能获得综合防护作用较好协同作用。

因此,在不同场合下使用橡胶制品，应依照工作条件选用适当并用办法，是橡胶配方设计人员必备基本功。

五．填充补强剂

对橡胶制品研究应用中，炭黑应用是一种重大转折。

由于纯胶制品（如天然胶）尽管在硫化完善状况下，有较好使用性能，但其她性能如耐磨性能处在较低水平。

应用炭黑后制品耐磨性能大大地提高，特别是汽车轮胎，其行驶里程能提高100%，或者更多，这是其一。

由于橡胶（生胶）价格较高，在某些性能规定不变制品中，较高含胶量，使制品价格偏高、性能过剩。

在这种场合下，性能规定较高制品加入炭黑补强和填充，性能规定较低制品，恰当加入某些价格低低廉粉体材料如陶土碳酸钙等，在减少全胶量减少成成本，保证性能达到规定，是非常有益；

对于合成橡胶，炭黑作用还不止这些，尚有此外某些性能改进，如由于碳黑构造特点，其表面会有羟基。

羟基等含氧基团。

并且粒度很细（纳米级尺寸）比表面积很大（每克碳黑能吸附80-120ml=丁脂），会对橡胶有补强作用。

特别是合成胶。

如丁苯胶顺丁胶，纯胶硫化胶强度仅为2-3Mpa强度。

填充碳黑后来其硫化胶最高可以提高到30Mpa（10倍）。

橡胶用碳黑不光有补强作用，因价格低于生胶，故兼有填充作用，减少含胶量。

无定型二氧化硅粉体是仅弱于碳黑补强作用材料，也叫白炭黑。

也是橡胶工业惯用浅色填充补强剂。

此前惯用于白色制品。

当前对白碳黑研究有新发现。

良好分散，合理界面作用，能使轮胎生热减少。

抗撕性能增高。

所谓绿色轮胎，离不开白炭黑作用。

其她填料，如碳酸钙、陶土、重晶石粉。

、云母粉等等一系列无机粉体，用作便宜填充作用，兼改进某种性能。

如加入重晶石粉，能提高橡胶制品比重；

加入云母粉能提高橡胶电性能；

耐酸制品需填充不与酸发生反映无机粉体。

这些填料应用，在配方研究中均有典型例子。

表---为某些炭黑基本参数

名称

ASTM

粒径nm

吸油值cm3/g

吸碘值g/kg

着色强度

超耐磨

N110

11~19

1.13

145

124

中超耐磨

N220

20~25

1.14

121

115

高耐磨

N330

26~30

1.02

82

103

细粒子炉黑

N440

31~39

0.60

50

/

快压出

N550

40~48

1.21

43

高构造半补强

N765

61~100

1.11

31

细粒子热裂炭黑

N880

101~200

0.50

中粒子热裂炭黑

N990

201~500

0.40

炭黑品种诸多,在此仅仅列出有代表性几种,虽然在同一系列，也有高、中、低构造之分。

表为某些填料基本参数

表面积