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橡膠制品的生産流程

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橡膠制品的生産流程

發布日期:2018-06-27 作者: 點擊:

1.基本工藝流程

  伴随現代工業尤其是化學工業的迅猛發展,橡膠制品種類繁多,但其生産工藝過程,卻基本相同。以一般固體橡膠(生膠)為原料的制品,它的生産工藝過程主要包括:

  原材料準備→塑煉→混煉→成型→硫化→修整→檢驗

  2.原材料準備

  橡膠制品的主要材料有生膠、配合劑、纖維材料和金屬材料。其中生膠為基本材料;配合劑是為了改善橡膠制品的某些性能而加入的輔助材料;纖維材料(棉、麻、毛及各種人造纖維、合成纖維)和金屬材料(鋼絲、銅絲)是作為橡膠制品的骨架材料,以增強機械強度、限制制品變型。

  在原材料準備過程中,配料必須按照配方稱量準确。為了使生膠和配合劑能相互均勻混合,需要對某些材料進行加工:

  1.基本工藝流程

  伴随現代工業尤其是化學工業的迅猛發展,橡膠制品種類繁多,但其生産工藝過程,卻基本相同。以一般固體橡膠(生膠)為原料的制品,它的生産工藝過程主要包括:

  原材料準備→塑煉→混煉→成型→硫化→休整→檢驗

  2.原材料準備

  橡膠制品的主要材料有生膠、配合劑、纖維材料和金屬材料。其中生膠為基本材料;配合劑是為了改善橡膠制品的某些性能而加入的輔助材料;纖維材料(棉、麻、毛及各種人造纖維、合成纖維)和金屬材料(鋼絲、銅絲)是作為橡膠制品的骨架材料,以增強機械強度、限制制品變型。

  在原材料準備過程中,配料必須按照配方稱量準确。為了使生膠和配合劑能相互均勻混合,需要對某些材料進行加工:

  生膠要在60--70℃烘房内烘軟後,再切膠、破膠成小塊;

  塊狀配合劑如石蠟、硬脂酸、松香等要粉碎;

  粉狀配合劑若含有機械雜質或粗粒時需要篩選除去;

  液态配合劑(松焦油、古馬隆)需要加熱、熔化、蒸發水分、過濾雜質;

  配合劑要進行幹燥,不然容易結塊、混煉時舊不能分散均勻,硫化時産生氣泡,從而影響産品質量;

  3.塑煉

  生膠富有彈性,缺乏加工時的必需性能(可塑性),因此不便于加工。為了提高其可塑性,所以要對生膠進行塑煉;這樣,在混煉時配合劑就容易均勻分散在生膠中;同時,在壓延、成型過程中也有助于提高膠料的滲透性(滲入纖維織品内)和成型流動性。将生膠的長鍊分子降解,形成可塑性的過程叫做塑煉。生膠塑煉的方法有機械塑煉和熱塑煉兩種。機械塑煉是在不太高的溫度下,通過塑煉機的機械擠壓和摩擦力的作用,使長鍊橡膠分子降解變短,由高彈性狀态轉變為可塑狀态。熱塑煉是向生膠中通入灼熱的壓縮空氣,在熱和氧的作用下,使長鍊分子降解變短,從而獲得可塑性。

  4.混煉

  為了适應各種不同的使用條件、獲得各種不同的性能,也為了提高橡膠制品的性能和降低成本,必須在生膠中加入不同的配合劑。混煉就是将塑煉後的生膠與配合劑混合、放在煉膠機中,通過機械拌合作用,使配合劑完全、均勻地分散在生膠中的一種過程。混煉是橡膠制品生産過程中的一道重要工序,如果混合不均勻,就不能充分發揮橡膠和配合劑的作用,影響産品的使用性能。混煉後得到的膠料,人們稱為混煉膠,它是制造各種橡膠制品的半成品材料,俗稱膠料,通常均作為商品出售,購買者可利用膠料直接加工成型、硫化制成所需要的橡膠制品。根據配方的不同,混煉膠有一系列性能各異的不同牌号和品種,提供選擇。

  5.成型

  在橡膠制品的生産過程中,利用壓延機或壓出機預先制成形狀各式各樣、尺寸各不相同的工藝過程,稱之為成型。成型的方法有:

  壓延成型 适用于制造簡單的片狀、闆狀制品。它是将混煉膠通過壓延機壓制成一定形狀、一定尺寸的膠片的方法叫壓延成型。有些橡膠制品(如輪胎、膠布、膠管等)所用紡織纖維材料,必須塗上一層薄膠(在纖維上塗膠也叫貼膠或擦膠),塗膠工序一般也在壓延機上完成。纖維材料在壓延前需要進行烘幹和浸膠,烘幹的目的是為了減少纖維材料的含水量(以免水分蒸發起泡)和提高纖維材料的溫度,以保證壓延工藝的質量。浸膠是挂膠前的必要工序,目的是為了提高纖維材料與膠料的結合性能。

  壓出成型 用于較為複雜的橡膠制品,象輪胎胎面、膠管、金屬絲表面覆膠需要用壓出成型的方法制造。它是把具有一定塑性的混煉膠,放入到擠壓機的料鬥内,在螺杆的擠壓下,通過各種各樣的口型(也叫樣闆)進行連續造型的一種方法壓出之前,膠料必須進行預熱,使膠料柔軟、易于擠出,從而得到表面光滑、尺寸準确的橡膠制品。

  模壓成型 也可以用模壓方法來制造某些形狀複雜(如皮碗、密封圈)的橡膠制品,借助成型的陰、陽模具,将膠料放置在模具中加熱成型。

  6.硫化

  把塑性橡膠轉化為彈性橡膠的過程叫做硫化,它是将一定量的硫化劑(如硫磺、硫化促進劑等)加入到由生膠制成的半成品中(在硫化罐中進行),在規定的溫度下加熱、保溫,使生膠的線性分子間通過生成"硫橋"而相互交聯成立體的網狀結構,從而使塑性的膠料變成具有高彈性的硫化膠。由于交聯鍵主要是由硫磺組成,所以稱為"硫化".随着合成橡膠的迅速發展,現在硫化劑的品種很多,除硫磺外,還有有機多硫化物、過氧化物、金屬氧化物等。因此,凡是能使線狀結構的塑性橡膠,轉化為立體網狀結構的彈性橡膠的工藝過程都叫硫化,凡能在橡膠材料中起"搭橋"作用的物質都稱為"硫化劑".

  硫化後的彈性橡膠叫硫化橡膠,又叫軟橡膠,俗稱"橡膠".硫化是橡膠加工的一個最為重要的工藝過程,各種橡膠制品必須經過硫化來獲得理想的使用性能。未經硫化的橡膠,在使用上是沒有什麼使用價值的,但欠硫(硫化程度不夠,硫化時間不夠,未能達到最佳狀态)和過硫(硫化時間超過、性能顯着下降)都使橡膠性能下降。所以生産過程中一定要嚴格控制硫化時間,以保證硫化後的橡膠制品具有最好的使用性能和最長久的使用壽命。

  7.輔助措施

  為了達到使用性能,還應在生産工藝中增加輔助措施:

  7.1增加強度--配用硬質碳黑,摻用酚醛樹脂;

  7.2增加耐磨性--配用硬質碳黑;

  7.3氣密性要求高--少用揮發性高的組分;

  7.4增加耐熱性--采用新的硫化工藝;

  7.5增加耐寒性--通過生膠的解枝鑲嵌,降低結晶傾向,使用耐低溫 的增塑劑;

  7.6 增加耐燃性--不用易燃助劑、少用軟化劑、使用阻燃劑(如:三氧化銻)

  7.7增加耐氧性、耐臭氧性--采用對二胺類防護劑;

  7.8提高電絕緣性--配用高結構填充劑或金屬粉,配用抗靜電劑;

  7.9提高磁性--采用锶鐵氧粉,鋁鎳鐵粉,鐵鋇粉等作填充劑;

  7.10提高耐水性--采用氧化鉛或樹脂硫化體系,配用吸水性較低的填充劑(如硫酸鋇、陶土);

  7.11提高耐油性--充分交聯、少用增塑劑;

  7.12提高耐酸堿度--多用填充劑;

  7.13提高高真空性--配用揮發性小的添加劑;

  7.14降低硬度--大量填充軟化劑

  8.橡膠制品的分類及其在汽車上的應用

  橡膠制品應用廣泛,品種也很多。按照用途來分,通常分為工業用和民用兩大類。工業用橡膠制品主要有:輪胎、膠帶、膠管、膠版、膠布及膠布制品、密封件、減振件、膠乳制品、硬質橡膠制品、橡膠絕緣制品、膠輥以及橡膠襯裡等。


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