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发表于 2008-9-5 07:41:37
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橡胶制品的基本生产工艺过程! k. r3 b: C& N q
/ e7 P. E2 \7 w' K0 ?, L( R. y1 X1基本工艺流程
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6 F3 o5 u U( w伴随现代工业尤其是化学工业的迅猛发展,橡胶制品种类繁多,但其生产工艺过程,却基本相同。以一般固体橡胶(生胶)为原料的制品,它的生产工艺过程主要包括:
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5 ` t3 B- x8 g P/ \8 s. p原材料准备→塑炼→混炼→成型→硫化→休整→检验- ~7 E. T% u* [" V
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2原材料准备9 c' {2 m& o' @* ^' L
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橡胶制品的主要材料有生胶、配合剂、纤维材料和金属材料。其中生胶为基本材料;配合剂是为了改善橡胶制品的某些性能而加入的辅助材料;纤维材料(棉、麻、毛及各种人造纤维、合成纤维)和金属材料(钢丝、铜丝)是作为橡胶制品的骨架材料,以增强机械强度、限制制品变型。" X+ n3 t4 `5 y! e. [
) r4 O9 a: G. P在原材料准备过程中,配料必须按照配方称量准确。为了使生胶和配合剂能相互均匀混合,需要对某些材料进行加工:
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) w$ R; x* }7 I! ?生胶要在60--70℃烘房内烘软后,再切胶、破胶成小块;
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块状配合剂如石蜡、硬脂酸、松香等要粉碎;
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粉状配合剂若含有机械杂质或粗粒时需要筛选除去;
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液态配合剂(松焦油、古马隆)需要加热、熔化、蒸发水分、过滤杂质;
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8 U/ K- x1 W) i- }配合剂要进行干燥,不然容易结块、混炼时旧不能分散均匀,硫化时产生气泡,从而影响产品质量;; q; K% C# z: M' t8 |- @ j$ h
4 W/ u1 l/ p9 {" `3塑炼- e+ X" }6 C4 {: V z* U! X3 d$ V
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生胶富有弹性,缺乏加工时的必需性能(可塑性),因此不便于加工。为了提高其可塑性,所以要对生胶进行塑炼;这样,在混炼时配合剂就容易均匀分散在生胶中;同时,在压延、成型过程中也有助于提高胶料的渗透性(渗入纤维织品内)和成型流动性。将生胶的长链分子降解,形成可塑性的过程叫做塑炼。生胶塑炼的方法有机械塑炼和热塑炼两种。机械塑炼是在不太高的温度下,通过塑炼机的机械挤压和摩擦力的作用,使长链橡胶分子降解变短,由高弹性状态转变为可塑状态。热塑炼是向生胶中通入灼热的压缩空气,在热和氧的作用下,使长链分子降解变短,从而获得可塑性。
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4混炼7 d* C3 Y8 I# k: }( \- U. G+ I6 i2 k
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为了适应各种不同的使用条件、获得各种不同的性能,也为了提高橡胶制品的性能和降低成本,必须在生胶中加入不同的配合剂。混炼就是将塑炼后的生胶与配合剂混合、放在炼胶机中,通过机械拌合作用,使配合剂完全、均匀地分散在生胶中的一种过程。混炼是橡胶制品生产过程中的一道重要工序,如果混合不均匀,就不能充分发挥橡胶和配合剂的作用,影响产品的使用性能。混炼后得到的胶料,人们称为混炼胶,它是制造各种橡胶制品的半成品材料,俗称胶料,通常均作为商品出售,购买者可利用胶料直接加工成型、硫化制成所需要的橡胶制品。根据配方的不同,混炼胶有一系列性能各异的不同牌号和品种,提供选择。
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# t% Q9 k5 u9 z1 w+ a5成型
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: e) j& U+ s/ d# S4 u' ]在橡胶制品的生产过程中,利用压延机或压出机预先制成形状各式各样、尺寸各不相同的工艺过程,称之为成型。成型的方法有:
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压延成型 适用于制造简单的片状、板状制品。它是将混炼胶通过压延机压制成一定形状、一定尺寸的胶片的方法叫压延成型。有些橡胶制品(如轮胎、胶布、胶管等)所用纺织纤维材料,必须涂上一层薄胶(在纤维上涂胶也叫贴胶或擦胶),涂胶工序一般也在压延机上完成。纤维材料在压延前需要进行烘干和浸胶,烘干的目的是为了减少纤维材料的含水量(以免水分蒸发起泡)和提高纤维材料的温度,以保证压延工艺的质量。浸胶是挂胶前的必要工序,目的是为了提高纤维材料与胶料的结合性能。; }) d4 I b7 f& ?- g0 X% M" c5 A( [
8 t" O. U x- Z0 `# k/ X! b; r压出成型 用于较为复杂的橡胶制品,象轮胎胎面、胶管、金属丝表面覆胶需要用压出成型的方法制造。它是把具有一定塑性的混炼胶,放入到挤压机的料斗内,在螺杆的挤压下,通过各种各样的口型(也叫样板)进行连续造型的一种方法。。压出之前,胶料必须进行预热,使胶料柔软、易于挤出,从而得到表面光滑、尺寸准确的橡胶制品。
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模压成型 也可以用模压方法来制造某些形状复杂(如皮碗、密封圈)的橡胶制品,借助成型的阴、阳模具,将胶料放置在模具中加热成型。+ B8 R. _7 f& q- x+ y& T/ N
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6硫化8 \" N4 W- V' V8 o" _- u' W
/ K; c% j ~7 y% R7 z: G把塑性橡胶转化为弹性橡胶的过程叫做硫化,它是将一定量的硫化剂(如硫磺、硫化促进剂等)加入到由生胶制成的半成品中(在硫化罐中进行),在规定的温度下加热、保温,使生胶的线性分子间通过生成“硫桥”而相互交联成立体的网状结构,从而使塑性的胶料变成具有高弹性的硫化胶。由于交联键主要是由硫磺组成,所以称为“硫化”。随着合成橡胶的迅速发展,现在硫化剂的品种很多,除硫磺外,还有有机多硫化物、过氧化物、金属氧化物等。因此,凡是能使线状结构的塑性橡胶,转化为立体网状结构的弹性橡胶的工艺过程都叫硫化,凡能在橡胶材料中起“搭桥”作用的物质都称为“硫化剂”。2 i. r% h" T B1 m
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硫化后的弹性橡胶叫硫化橡胶,又叫软橡胶,俗称“橡胶”。硫化是橡胶加工的一个最为重要的工艺过程,各种橡胶制品必须经过硫化来获得理想的使用性能。未经硫化的橡胶,在使用上是没有什么使用价值的,但欠硫(硫化程度不够,硫化时间不够,未能达到最佳状态)和过硫(硫化时间超过、性能显著下降)都使橡胶性能下降。所以生产过程中一定要严格控制硫化时间,以保证硫化后的橡胶制品具有最好的使用性能和最长久的使用寿命。, r( ?& |& k, s& t+ g
% u; n" `. z2 @) V g# `# I3 t7辅助措施
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为了达到使用性能,还应在生产工艺中增加辅助措施:& o o! b+ s0 c
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7.1增加强度——配用硬质碳黑,掺用酚醛树脂;+ s R) [' L9 c5 k i1 V
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7.2增加耐磨性——配用硬质碳黑;
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) F2 V7 i- g1 A* Q7.3气密性要求高——少用挥发性高的组分;
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4.7.4增加耐热性——采用新的硫化工艺;
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7.5增加耐寒性——通过生胶的解枝镶嵌,降低结晶倾向,使用耐低温 的增塑剂;
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7.6 增加耐燃性——不用易燃助剂、少用软化剂、使用阻燃剂(如:三氧化锑): z4 f/ g k* {. m2 t
& h) x3 `) q1 [+ o% z; y* N7.7增加耐氧性、耐臭氧性——采用对二胺类防护剂;/ S: m- w5 L: U0 q) [1 `9 J% q$ i
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7.8提高电绝缘性——配用高结构填充剂或金属粉,配用抗静电剂;
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7 i/ d9 I; w7 A7.9提高磁性——采用锶铁氧粉,铝镍铁粉,铁钡粉等作填充剂;! e' }7 U* b5 s& x# C6 s
' ]! O, E6 i, A" ~4 b, S5 r7.10提高耐水性——采用氧化铅或树脂硫化体系,配用吸水性较低的填充剂(如硫酸钡、陶土);
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7.11提高耐油性——充分交联、少用增塑剂;
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" c- e& n+ q8 g! R8 ` A7.12提高耐酸碱度——多用填充剂;9 f) s# u0 I* N: \* k
+ S4 ^0 L1 |. M& K- C, z7.13提高高真空性——配用挥发性小的添加剂;: @: x( G" A$ p6 X6 E
+ a4 w9 P$ c! {' ~; Z! h: u7.14降低硬度——大量填充软化剂9 |$ T! _- V! k. X2 b) v$ k
+ p! t. L( F8 T0 ~6 H* K8.橡胶制品的分类及其在汽车上的应用
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橡胶制品应用广泛,品种也很多。按照用途来分,通常分为工业用和民用两大类。工业用橡胶制品主要有:轮胎、胶带、胶管、胶版、胶布及胶布制品、密封件、减振件、胶乳制品、硬质橡胶制品、橡胶绝缘制品、胶辊以及橡胶衬里等 |
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