橡胶加工工艺问答

缘来了

橡胶加工工艺问答--不能再全了
1. 橡胶为什么要塑炼
　　橡胶塑炼目的在于使橡胶在机械、热、化学等作用下切短大分子链，使橡胶暂时失去其弹性而使可塑性增大，以满足制造过程中的工艺要求。如：使配合剂易于混入，便于压延压出，模压花纹清楚，形状稳定，增加压型、注压胶料的流动性，使胶料易于渗入纤维，并能提高胶料溶介性及粘着性。当然一些低粘度、恒粘度橡胶有时也不一定塑炼，国产标准颗粒胶，标准马来西亚橡胶（SMR）。
7 _2 n% b$ @& C7 P' v2. 哪些因素影响橡胶在密炼机中塑炼
　　密炼机塑炼生胶是属于高温塑炼，温度最低在120℃以上，一般是在155℃-165℃间。生胶在密炼机腔内受高温和强机械作用，产生剧烈氧化，能在较短的时间里获得理想可塑度。因此影响密炼机进行生胶塑炼因素主要有：
0 R4 v5 B" T+ k* f' K（1）设备技术性能，如转速等，
9 C$ N/ ?- {1 G" |* \　　（2）工艺 条件，如时间、温度、风压及容量等。
- _9 Y" ]# N: N5 O) I; {- [* O, Q% B　3. 为什么各种橡胶的塑炼特性都不一样
7 b; r8 v/ W; }( W　　橡胶的塑炼与其化学组成，分子结构，分子量及分子量分布有着密切联系。天然橡胶和合成橡胶由于结构和性能上的不同特点，一般说来天然胶塑炼比较容易，合成胶塑炼比较困难。就合成胶而言异戊胶，氯丁胶近于天然胶， 丁苯胶，丁基胶次之，丁腈胶最困难。
4. 为什么用生胶可塑性作为塑炼胶的主要质量标准
　　生胶的可塑性是关系到制品整个制造过程进行的难易，直接影响到硫化胶的物理机械性能及制品使用性能的重要性质。 若生胶可塑性过高，会使硫化胶的物理机械性能降低。而生胶可塑度过低，则会造成下工艺加工的困难，使胶料不易混炼均匀，压延，压出时半成品表面不光滑，收缩率大，不易掌握半成品尺寸，在压延时胶料也难于擦进织物中，造成挂胶帘布掉皮等现象，大大降低布层间附着力。可塑性不均则会造成胶料的工艺性能和物理机械性能不一致，甚至影响制品使用性能不一致。因此正确掌握生胶可塑性是一个不可忽视的问题。
5. 混炼的目的是什么
　　混炼就是按照胶料配方规定的配合剂的比例，将生胶和各种配合剂通过橡胶设备混合在一起，并使各种配合剂均匀地分散在生胶之中。胶料进行混炼的目的就是要获得物理机械性能指标均匀一致，符合配方规定的胶料性能指标，以利于下工艺操作和保证成品质量要求。
3 p2 q3 G' K2 t: @' Q+ r& A; }- j　6. 配合剂为什么会结团
　　造成配合剂结团原因有：生胶塑炼不充分，辊距过大，辊温过高，装胶容量过大，粉类配合剂中含有粗粒子或结团物，凝胶等造成。改进的办法就是针对具体情况采取：充分塑炼，适当调小辊距，降低辊温，注意加料方法；粉剂进行烘干和筛选；混炼时切割要适当。
7. 胶料中炭黑用量过多为什么会产生 "稀释效应"
　　所谓"稀释效应"就是由于在胶料配方中，炭黑的用量过多，橡胶在数量上相对地减少，导致炭黑粒子间的紧密接触，而不能在胶料中很好的分散，这即是"稀释效应".这样因为有许多大颗粒炭黑粒团的存在，橡胶分子无法穿透到炭黑粒团里面去，橡胶与炭黑相互作用减少，强力下降而达不到预期的补强效果。
　8. 炭黑的结构性对胶料的性能有什么影响
# H: n# H6 t0 v$ g' y　　炭黑是由烃类化合物经热分解而生成的。当原料为天然气（其组分以脂肪烃为主）时，则形成碳的六元环；当原料为重油（芳香烃含量较高）时，因已含有碳的六元环，则进一步脱氢缩合形成多环式芳香族化合物，从而生成碳原子的六角形网状结构层面，这种层面3-5个重叠则成为晶子。炭黑的球形粒子就是由几组没有一定标准定向的这种晶子所组成的无定形结晶体。晶子周围含有不饱和的自由键，这种键使炭黑粒子彼此凝聚，形成多少不等的分支小链，此即称做炭黑的结构。
3 |6 W" t2 y2 |# P3 |, g( V4 y5 y　　炭黑的结构因制法不同而异，一般炉法炭黑的结构高于槽法炭黑，乙炔炭黑的结构最高，此外，炭黑的结构还受原料的影响，原料的芳香烃含量高，则炭黑的结构就高，收率也高；反之，则结构低，收率亦低。炭黑粒子直径愈小，结构也愈高。在同一粒径范围内，结构愈高，压出愈易，而且压出品表面光滑，收缩小。炭黑的结构可由吸油值大小来衡量，在粒径相同的情况下，吸油值大表示结构高，反之则表示结构低。高结构的炭黑在合成胶中难于分散，但是柔软的合成胶需要模数较高的炭黑来提高它的强力，细粒子高结构炭黑能够提高胎面胶的耐磨耗性。低结构炭黑的优点是扯断强力高，伸长率大，定伸强力低，硬度小，胶料柔软，生热也较小，但是耐磨性能比同粒度高结构炭黑差。
　9. 炭黑为什么会影响胶料焦烧性能
" m$ x- ]' L& n; n5 c; T1 Q　　炭黑的结构对胶料焦烧时间影响：结构性高焦烧时间短；炭黑的粒径越小焦烧时间越短。 炭黑粒子表面性能对焦烧影响：主要指炭黑表面含氧量，含氧量高，PH值低，呈酸性，如槽黑，焦烧时间较长。 炭黑的用量对焦烧时间影响：用量大能明显地缩短焦烧时间就是因为炭黑增多生成结合橡胶多有促进焦烧的倾向。炭黑在不同硫化体系中对胶料门尼焦烧时间的影响各不相同。
10. 什么是一段混炼，什么是二段混炼
　　一段混炼是把塑炼胶和各种配合剂（对于一些不易分散或用量较少的配合剂可预先制成母胶）按工艺规程要求逐一加入，即在密炼机内做母炼胶混炼，然后在压片机上加入硫磺或其它硫化剂以及一些不宜在密炼机内加入的超促进剂。简言之，一段混炼就是不在中间停放而一次完成的混炼。
　　二段混炼即是先将除硫化剂和超促进剂以外的各种配合剂与生胶均匀混合，制成母胶，下片冷却，停放一定时间，然后在密炼机或开炼机上进行补充加工加入硫化剂。
　11. 胶片为什么要冷却方可存放
　　压片机切取下来的胶片温度很高，如若不立即进行冷却，很容易产生早期硫化，还会粘胶，给下工艺造成麻烦。我厂由压片机下来，经胶片冷却装置浸隔离剂、吹干、切片，就是为此目的。一般冷却要求是将胶片温度冷却到45℃以下，胶料停放时间不宜过长，否则会引起胶料喷霜。
　12. 为什么要控制加硫磺温度在100℃以下
　　这是因混炼胶料在加硫磺与促进剂时，如果温度超过100℃，就很容易造成胶料的早期硫化（即焦烧）。另外，在高温下硫磺溶介在橡胶内，冷却后硫磺凝集在胶料表面，造成喷霜，而且会造成硫磺分散不匀。
13. 混炼胶片为什么要停放一定时间方可使用
# |" w* C  a; M$ M) k4 U1 ^* ^　　混炼胶胶片经冷却后存放的目的有四个：（1）使胶料恢复疲劳，松驰混炼时所受的机械应力；（2）减少胶料的收缩；（3）使配合剂在停放过程中继续扩散，促进均匀分散；（4）使橡胶与炭黑之间进一步生成结合橡胶， 提高补强效果。
1 d6 q4 |$ s. j　14. 为什么要严格执行分段加药和加压时间
　　加药顺序和加压时间是影响混炼质量的重要因素。分段加药可提高混炼效率，增加其均匀性，而且某些药料的投加顺序还有其特殊规定，如：液体软化剂不得与炭黑同时投加，以免结团。因此必须严格执行分段加药。加压时间过短橡胶与药料得不到充分磨擦捏炼，而造成混炼不匀；如加压时间过长而使混炼室温度太高，影响质量，还会降低效率。因此，必须严格执行加压时间。
15. 装胶容量对混、塑炼胶质量有什么影响
9 [" V$ k- o, T/ q. `　　装胶容量是指密炼机实际混炼容量，它往往只占密炼机混炼室总容量的50-60%.如果容量太大，混炼无充分空隙，不能进行充分的搅拌，造成混炼不匀；温升高，易造成胶料自硫；还会造成电机超负荷。容量太小，转子间无足够的磨擦阻力，出现空转，同样造成混炼不均，使混炼胶的质量受到影响，同时也降低设备利用率。
16. 胶料混炼时，液体软化剂为什么要最后加
* C, l# f" ^( y; q/ P5 [　　胶料在混炼时，如果先加入液体软化剂，就会使生胶过分膨胀而影响胶分子和填充剂之间的机械磨擦作用，降低胶料混炼速度，同时也会造成粉剂分散不均，甚至结团。所以混炼时液体软化剂一般都是最后加入。
$ {) v7 k& Q' Z17. 为什么混炼胶料放置时间长了会"自硫"
: s; A, i  F  A& ~　　混炼胶料放置期间产生"自硫"的原因主要是：（1）使用的硫化剂，促进剂太多；（2）装胶容量大，炼胶机温度过高，胶片冷却不够；（3）或过早加硫，药料分散不均造成促进剂和硫磺局部集中；（4）停放不当，即停放场所温度过高，空气不流通等。
18. 为什么密炼机混炼胶料要有一定的风压
$ p5 _8 U" {1 C; B1 |5 o$ y  t　　混炼时，密炼机混炼室内除有生胶及药料外，还有相当一部分空隙存在，如果压力不足，生胶和药料就得不到足够的磨擦捏炼，从而造成混炼不均；而加大压力后，胶料就会上下左右受到强大的磨擦捏炼，使生胶和配合剂很快混合均匀。从理论上讲，压力越大越好，但因受设备等方面的限制，实际上压力不可能无限制的大，一般说来，风压以6Kg/cm2左右为好。
19. 为什么开放式炼胶机两个辊要有一定的速比
　　开放式炼胶机设计速比的目的在于加强剪切作用，对胶料产生机械磨擦和分子链断裂，促进配合剂的分散。另外前滚速度慢，还有利于操作，有利于安全生产。
　20. 密炼机为什么会产生夹铊现象
4 M0 u: d# z& s9 @% z3 V　　密炼机夹铊的原因一般说来有三个方面：（1）设备本身有毛病，如：上顶拴漏风等，（2）风压不足，（3）操作不当，如加软化剂时不注意，往往会使上顶栓和密炼机腔壁上粘上胶料，如不及时清理，久而久之就会影响。
21. 混炼胶片为什么会压散
　　混炼时由于不慎，往往会压散，造成的原因很多，主要是：（1）违反工艺规程规定的加药顺序或加药过急； （2）混炼时混炼室温度过底；（3）配方中填充剂用量过大等，均有可能。由于混炼不好，而将胶料压散。 压散后的胶料要加同胶号塑炼胶或母胶，待压合排出后，再作技术处理。橡胶-技术网
22. 为什么要规定加药顺序
9 l5 D, E8 }# y& ^- V　　加药顺序的目的在于提高炼胶效率，保证混炼胶料的质量。一般说来其加药顺序为：（1）加塑炼胶软化， 便于和配合剂混合。（2）加入小药：氧化锌、硬脂酸、促进剂、防老剂等，这些都是胶料重要成份，首先加入便于它们能均匀地分散在胶料中。（3）炭黑或其它填充剂如陶土、碳酸钙等。（4）液体软化剂，胶料膨润使炭黑和胶易于混合。若不按这加药顺序进行（特殊要求的配方除外），就会严重影响混炼胶料质量。
9 @( n; I4 J9 _' G5 @, v; e23. 为什么同一种配方中有几种生胶并用
　　随着橡胶工业原料的发展，合成橡胶品种日益增多，为了改进胶料和提高硫化胶的物理机械性能，改进胶料的加工性能，降低橡胶制品的成本，目前常在同一种配方中有几种生胶并用。
24. 胶料为什么会产生可塑度过高或过低
  r) u( F9 i$ [# B' {7 p　　产生这种情况主要原因是塑炼胶可塑度不适当；混炼时间过长或过短；混炼温度不当；并用胶未掺合好；增塑剂多加了或少加；炭黑少加多加或品种用错等均会产生。改进办法是适当掌握塑炼胶的可塑度，控制好混炼时间和温度，并用胶需混炼均匀，配合剂应称量准确和加强检查等。
4 T# T3 R% [& a' Q0 ^, p4 u+ t& E6 m2 ?25. 混炼胶料为什么产生比重过大过小
　　造成的原因有配合剂称量不准，漏配和错配。炭黑，氧化锌，碳酸钙多于规定用量而生胶、油类增塑剂等少于规定用量，均会出现胶料比重超过规定的情况。反之，结果亦相反。另外进行胶料混炼时，粉剂飞扬过多或粘于容器壁上（如小药盒上），加料未能倒干净，均能造成胶料比重过大或过小，改进办法就是核对配合时称量有没有差错，加强操作，防止粉剂飞扬和注意胶料混炼均匀。
1 @% W% \/ {* L3 d- V, ?26. 混炼胶料硬度为什么会产生过高，过低
　　造成胶料硬度高低主要原因是配合剂称量不准确，如硫化剂、补强剂、促进剂的称量高于配方用量，造成硫化胶硬度超高；相反如橡胶、增塑剂称量多于配方规定用量或补强剂、硫化剂、促进剂的称量少于配方规定用量，也必然造成硫化胶料硬度偏低。其改进措施和克服可塑度波动因素相同。另外，加硫磺后，如捣炼不均，也会造成硬度波动（局部过大或过小）。
. [2 @* s. \6 \　27. 胶料为什么会产生硫化起点慢
7 o+ A0 O8 F/ D8 \　　产生胶料硫化起点慢的主要原因是由于促进剂的称量少于规定用量，或者混炼漏加氧化锌或硬脂酸；其次炭黑品种搞错，有时也会造成迟延胶料的硫化速度。改进措施是加强三检，称量药料准确等。
2 E) M# ^+ |6 r9 o* {- X7 t) R28. 胶料为什么会产生欠硫
　　胶料产生欠硫主要是促进剂、硫化剂和氧化锌等漏配或少配所致，但是混炼操作不当，粉剂飞扬过多，也会导致胶料欠硫。改进措施是：除应做到称量准确，加强三检，不漏配或错配药料外，还应该加强混炼工艺操作，并防止粉剂的大量飞扬散失。
29. 混炼胶料的物理机械性能为什么不一致
* q$ T% k+ \6 A+ U' G4 N　　配合剂称量不准，主要是补强剂、硫化剂和促进剂漏配和错配，都会严重影响混炼胶料硫化后的物理机械性能。其次如混炼时间过长，加药顺序不合理，混炼不均，也能造成胶料硫化后物理机械性能不合格。采取措施首先加强精工细作，贯彻三检制度，防止错配漏配药料。但是对质量较差的胶料，则必须进行补充加工或掺用于合格胶料中使用。橡胶技术.网
8 O: ?# V- k6 P) k30. 胶料为什么会产生焦烧
$ L7 t6 b) {4 L& Q% |) ^$ @　　胶料产生焦烧的原因概括起来有这么几条：配方设计不合理，例如硫化剂，促进剂用量太多；装胶容量过大，炼胶操作不当，如炼胶机温度过高，下片后又未进行充分冷却，过早的加硫磺或分散不匀，造成硫化剂和促进剂的高度集中；未经薄通散热打卷存放，打卷过大或存放时间过长等等，都会造成胶料焦烧。
　31. 如何防止胶料焦烧
　　防止焦烧主要是针对产生焦烧原因相应采取措施。
1 a0 }4 O" v- i3 q& x　　（1）防止产生焦烧，如严格控制混炼温度，尤其是加硫温度，改进冷却条件，按工艺规程规定顺序加料，加 强胶料管理等。
　　（2）调整配方中的硫化体系，适当添加防焦剂。
32. 处理焦烧程度较重的胶料，为什么要加入1-1.5 %硬脂酸或油类
　　对于一般焦烧程度较轻的胶料，在开炼机上薄通（辊距1-1.5mm,辊温45℃以下）4-6次，停放24小时，掺入好料中使用。掺用量控制在20%以下。 但对于焦烧程度较重的胶料，胶料中硫化键较多，加入1-1.5%硬脂配后使胶料膨润，加快交联结构的破坏，这种胶即使处理好后，在好胶料中掺用比例也不宜高于10%. 当然，对于一些焦烧程度严重胶料，除加硬脂酸外，适当加2-3%油类软化剂，以助膨润，处理后只能降级使用。至于焦烧更严重的胶料，不能直接处理使用，只好供做再生胶原料。
5 ^8 O3 B) ~& G* Z& ^2 d+ ?# f4 D33. 胶料为什么要存放在铁板上
6 D4 g3 J. C# s' m9 ^9 @　　塑、混炼胶很软，如果随意放在地面上，砂石，泥土，木屑等杂物易粘在胶料上，不易被发现，混进后会严重降低制品质量，特别是对一些薄制品更是致命要害，如果金属杂物混入，则会造成机器设备事故。所以胶料必须存放在特制的铁板上，按指定的地点存放。
34. 为什么混炼胶的可塑度有时变化很大
1 X+ f( g) D% L　　混炼胶的可塑度变化，影响因素很多，主要有：（1）塑炼胶的取样不统一；（2）混炼时塑炼胶加压不当；（3）软化剂数量不正确；（4）原材料变动，特别是生胶和炭黑的变动，解决上述毛病主要措施就是严格执行工艺规程，随时注意原材料变更的技术通知。
　35. 混炼胶从密炼机排出后，为什么要进行薄通倒炼
( E* E( c3 [" l7 l# |1 f, Q4 _　　密炼机排出胶料温度一般在125℃以上，而加硫磺温度应在100℃以下，为了迅速将胶料的温度降下来，所以就需要反复对胶料进行倒炼，然后进行加硫磺、加促进剂的作业。
0 X  r, ^, O) H* O) J36. 使用不溶性硫磺的胶料，在加工过程中应注意哪些问题
　　不溶性硫磺是不稳定的，它能转化为一般的可溶性硫磺。在室温下转化较慢，但随温度升高而加快，至110 ℃以上时，便能在10-20分钟以内转化为普通硫磺。因此这种硫磺应在尽可能低的温度下贮存。在配料加工过程中，也要小心保持较低的温度（在100℃以下）以防止其转化为普通硫磺。不溶性硫磺由于它在橡胶中的不溶性，往往难于均匀分散，在工艺上也应充分注意。不溶性硫磺只用以代替一般的可溶性硫磺，不改变硫化过程和硫化胶的性能。因此，如果工艺过程中温度过高，或者较高温度下长时间存放，那么使用它就没有意义。
' F: x' @0 Y2 J" f* \37. 胶片冷却装置使用的油酸钠为什么要循环
! k  o% E( P- I! q6 d　　胶片冷却装置冷水槽中使用的隔离剂油酸钠由于连续作业，压片机下来的胶片不断将热量留在油酸钠中，会使其温度迅速上升而达不到冷却胶片的目的。为了降低其温度，就需要进行循环冷却，只有这样才能更有效的发挥胶片冷却装置的冷却效果和隔离效果。
38. 胶片冷却装置使用机械滚刀为什么比电热滚刀好
　　胶片冷却装置开始曾试用电热滚刀，结构复杂，维护困难，刀口处胶料易早期硫化，不安全，后改用机械滚刀，维护检修方便，保证了产品质量和安全生产。

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