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橡膠加工工藝問與答

2016.03.02

1. 橡膠為什么要塑煉
  橡膠塑煉目的在于使橡膠在機械、熱、化學(xué)等作用下切短大分子鏈,使橡膠暫時失去其彈性而使可塑性增大,以滿足制造過程中的工藝要求。如:使配合劑易于混入,便于壓延壓出,模壓花紋清楚,形狀穩(wěn)定,增加壓型、注壓膠料的流動性,使膠料易于滲入纖維,并能提高膠料溶介性及粘著性。當(dāng)然一些低粘度、恒粘度橡膠有時也不一定塑煉。
  2. 哪些因素影響橡膠在密煉機中塑煉
  密煉機塑煉生膠是屬于高溫塑煉,溫度*低在120℃以上,一般是在155℃-165℃間。生膠在密煉機腔內(nèi)受高溫和強機械作用,產(chǎn)生劇烈氧化,能在較短的時間里獲得理想可塑度。因此影響密煉機進(jìn)行生膠塑煉因素主要有:
 。1)設(shè)備技術(shù)性能,如轉(zhuǎn)速等,
 。2)工藝 條件,如時間、溫度、風(fēng)壓及容量等。
  3. 為什么各種橡膠的塑煉特性都不一樣
  橡膠的塑煉與其化學(xué)組成,分子結(jié)構(gòu),分子量及分子量分布有著密切聯(lián)系。天然橡膠和合成橡膠由于結(jié)構(gòu)和性能上的不同特點,一般說來天然膠塑煉比較容易,合成膠塑煉比較困難。就合成膠而言異戊膠,氯丁膠近于天然膠, 丁苯膠,丁基膠次之,丁腈膠*困難。
  4. 為什么用生膠可塑性作為塑煉膠的主要質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)
  生膠的可塑性是關(guān)系到制品整個制造過程進(jìn)行的難易,直接影響到硫化膠的物理機械性能及制品使用性能的重要性質(zhì)。 若生膠可塑性過高,會使硫化膠的物理機械性能降低。而生膠可塑度過低,則會造成下工藝加工的困難,使膠料不易混煉均勻,壓延,壓出時半成品表面不光滑,收縮率大,不易掌握半成品尺寸,在壓延時膠料也難于擦進(jìn)織物中,造成掛膠簾布掉皮等現(xiàn)象,大大降低布層間附著力。可塑性不均則會造成膠料的工藝性能和物理機械性能不一致,甚至影響制品使用性能不一致。因此正確掌握生膠可塑性是一個不可忽視的問題。
  5. 混煉的目的是什么
  混煉就是按照膠料配方規(guī)定的配合劑的比例,將生膠和各種配合劑通過橡膠設(shè)備混合在一起,并使各種配合劑均勻地分散在生膠之中。膠料進(jìn)行混煉的目的就是要獲得物理機械性能指標(biāo)均勻一致,符合配方規(guī)定的膠料性能指標(biāo),以利于下工藝操作和保證成品質(zhì)量要求。
  6. 配合劑為什么會結(jié)團(tuán)
  造成配合劑結(jié)團(tuán)原因有:生膠塑煉不充分,輥距過大,輥溫過高,裝膠容量過大,粉類配合劑中含有粗粒子或結(jié)團(tuán)物,凝膠等造成。改進(jìn)的辦法就是針對具體情況采。撼浞炙軣,適當(dāng)調(diào)小輥距,降低輥溫,注意加料方法;粉劑進(jìn)行烘干和篩選;混煉時切割要適當(dāng)。
  7. 膠料中炭黑用量過多為什么會產(chǎn)生 "稀釋效應(yīng)"
  所謂"稀釋效應(yīng)"就是由于在膠料配方中,炭黑的用量過多,橡膠在數(shù)量上相對地減少,導(dǎo)致炭黑粒子間的緊密接觸,而不能在膠料中很好的分散,這即是"稀釋效應(yīng)".這樣因為有許多大顆粒炭黑粒團(tuán)的存在,橡膠分子無法穿透到炭黑粒團(tuán)里面去,橡膠與炭黑相互作用減少,強力下降而達(dá)不到預(yù)期的補強效果。
  8. 炭黑的結(jié)構(gòu)性對膠料的性能有什么影響
  炭黑是由烴類化合物經(jīng)熱分解而生成的。當(dāng)原料為天然氣(其組分以脂肪烴為主)時,則形成碳的六元環(huán);當(dāng)原料為重油(芳香烴含量較高)時,因已含有碳的六元環(huán),則進(jìn)一步脫氫縮合形成多環(huán)式芳香族化合物,從而生成碳原子的六角形網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)層面,這種層面3-5個重疊則成為晶子。炭黑的球形粒子就是由幾組沒有一定標(biāo)準(zhǔn)定向的這種晶子所組成的無定形結(jié)晶體。晶子周圍含有不飽和的自由鍵,這種鍵使炭黑粒子彼此凝聚,形成多少不等的分支小鏈,此即稱做炭黑的結(jié)構(gòu)。
  炭黑的結(jié)構(gòu)因制法不同而異,一般爐法炭黑的結(jié)構(gòu)高于槽法炭黑,乙炔炭黑的結(jié)構(gòu)*高,此外,炭黑的結(jié)構(gòu)還受原料的影響,原料的芳香烴含量高,則炭黑的結(jié)構(gòu)就高,收率也高;反之,則結(jié)構(gòu)低,收率亦低。炭黑粒子直徑愈小,結(jié)構(gòu)也愈高。在同一粒徑范圍內(nèi),結(jié)構(gòu)愈高,壓出愈易,而且壓出品表面光滑,收縮小。炭黑的結(jié)構(gòu)可由吸油值大小來衡量,在粒徑相同的情況下,吸油值大表示結(jié)構(gòu)高,反之則表示結(jié)構(gòu)低。高結(jié)構(gòu)的炭黑在合成膠中難于分散,但是柔軟的合成膠需要模數(shù)較高的炭黑來提高它的強力,細(xì)粒子高結(jié)構(gòu)炭黑能夠提高胎面膠的耐磨耗性。低結(jié)構(gòu)炭黑的優(yōu)點是扯斷強力高,伸長率大,定伸強力低,硬度小,膠料柔軟,生熱也較小,但是耐磨性能比同粒度高結(jié)構(gòu)炭黑差。
  9. 炭黑為什么會影響膠料焦燒性能
  炭黑的結(jié)構(gòu)對膠料焦燒時間影響:結(jié)構(gòu)性高焦燒時間短;炭黑的粒徑越小焦燒時間越短。 炭黑粒子表面性能對焦燒影響:主要指炭黑表面含氧量,含氧量高,PH值低,呈酸性,如槽黑,焦燒時間較長。 炭黑的用量對焦燒時間影響:用量大能明顯地縮短焦燒時間就是因為炭黑增多生成結(jié)合橡膠多有促進(jìn)焦燒的傾向。炭黑在不同硫化體系中對膠料門尼焦燒時間的影響各不相同。
  10. 什么是一段混煉,什么是二段混煉
  一段混煉是把塑煉膠和各種配合劑(對于一些不易分散或用量較少的配合劑可預(yù)先制成母膠)按工藝規(guī)程要求逐一加入,即在密煉機內(nèi)做母煉膠混煉,然后在壓片機上加入硫磺或其它硫化劑以及一些不宜在密煉機內(nèi)加入的超促進(jìn)劑。簡言之,一段混煉就是不在中間停放而一次完成的混煉。
  二段混煉即是先將除硫化劑和超促進(jìn)劑以外的各種配合劑與生膠均勻混合,制成母膠,下片冷卻,停放一定時間,然后在密煉機或開煉機上進(jìn)行補充加工加入硫化劑。
  11. 膠片為什么要冷卻方可存放
  壓片機切取下來的膠片溫度很高,如若不立即進(jìn)行冷卻,很容易產(chǎn)生早期硫化,還會粘膠,給下工藝造成麻煩。我廠由壓片機下來,經(jīng)膠片冷卻裝置浸隔離劑、吹干、切片,就是為此目的。一般冷卻要求是將膠片溫度冷卻到45℃以下,膠料停放時間不宜過長,否則會引起膠料噴霜。
  12. 為什么要控制加硫磺溫度在100℃以下
  這是因混煉膠料在加硫磺與促進(jìn)劑時,如果溫度超過100℃,就很容易造成膠料的早期硫化(即焦燒)。另外,在高溫下硫磺溶介在橡膠內(nèi),冷卻后硫磺凝集在膠料表面,造成噴霜,而且會造成硫磺分散不勻。

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