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橡胶的工艺流程〔精品〕2023-10-22 橡胶技术网橡胶工艺流程开头1 综述橡胶制品的主要原料是生胶、各种协作剂、以及作为骨架材料的纤维和金属材料，橡胶制品的根本生产工艺过程包括塑炼、混炼、压延、压出、成型、硫化 6 个根本工序橡胶的加工工艺过程主要是解决塑性和弹性冲突的过程，通过各种加工手段，使得弹性的橡胶变成具有塑性的塑炼胶，在参加各种协作剂制成半成品，然后通过硫化是具有塑性的半成品又变成弹性高、物理机械性能好的橡胶制品2 橡胶加工工艺2.1 塑炼工艺生胶塑炼是通过机械应力、热、氧或参加某些化学试剂等方法，使生胶由强韧的弹性状态转变为松软、便于加工的塑性状态的过程生胶塑炼的目的是降低它的弹性，增加可塑性，并获得适当的流淌性，以满足混炼、亚衍、压出、成型、硫化以及胶浆制造、海绵胶制造等各种加工工艺过程的要求把握好适当的塑炼可塑度，对橡胶制品的加工和成品质量是至关重要的在满足加工工艺要求的前提下应尽可能降低可塑度随着恒粘度橡胶、低粘度橡胶的消灭，有的橡胶已经不需要塑炼而直接进展混炼在橡胶工业中，最常用的塑炼方法有机械塑炼法和化学塑炼法机械塑炼法所用的主要设备是开放式炼胶机、密闭式炼胶机和螺杆塑炼 机。

化学塑炼法是在机械塑炼过程中参加化学药品来提高塑炼效果的方法开炼机塑炼时温度一般在 80℃以下，属于低温机械混炼方法密炼机和螺杆混炼机的排胶温度在 120℃以上，甚至高达160-180℃，属于高温机械混炼生胶在混炼之前需要预先经过烘胶、切胶、选胶和破胶等处理才能塑炼几种胶的塑炼特性：自然橡胶用开炼机塑炼时，辊筒温度为 30-40℃，时间约为15-20min；承受密炼机塑炼当温度到达120℃以上时，时间约为3-5min丁苯橡胶的门尼粘度多在 35-60 之间，因此，丁苯橡胶也可不用塑炼，但是经过塑炼后可以提高协作机的分散性顺丁橡胶具有冷流性，缺乏塑炼效果顺丁胶的门尼粘度较低，可不用塑炼氯丁橡胶得塑性大，塑炼前可薄通 3-5 次，薄通温度在 30-40℃乙丙橡胶的分子主链是饱和构造，塑炼难以引起分子的裂解，因此要选择门尼粘度低的品种而不用塑炼丁腈橡胶可塑度小，韧性大，塑炼时生热大开炼时要承受低温40℃以下、小辊距、低容量以及分段塑炼，这样可以收到较好的效果2.2 混炼工艺混炼是 指在炼胶机上将各种协作剂均匀的混到生胶种的过程混炼的质量是对胶料的进一步加工和成品的质量有着打算性的影响，即使配方很好的胶料，假设混炼不好，也 就会消灭协作剂分散不均，胶料可塑度过高或过低，易焦烧、喷霜等，使压延、压出、涂胶和硫化等工艺不能正常进展，而且还会导致制品性能下降。

混炼方法通常分为开炼机混炼和密炼机混炼两种这两种方法都是间歇式混炼，这是目前最广泛的方法开炼机的混合过程分为三个阶段，即包辊〔参加生胶的软化阶段〕、吃粉〔参加粉剂的混合阶段〕和翻炼〔吃粉后使生胶和协作剂均到达均匀分散的阶段〕开炼机混胶依胶料种类、用途、性能要求不同，工艺条件也不同混炼中要留意加胶量、加料挨次、辊距、辊温、混炼时间、辊筒的转速和速比等各种因素既不能混炼缺乏，又不能过炼密炼机混炼分为三个阶段，即潮湿、分散和涅炼、密炼机混炼石在高温加压下进展的操作方法一般分为一段混炼法和两段混炼法一段混 炼法是指经密炼机一次完成混炼，然后压片得混炼胶的方法他适用于全自然橡胶或掺有合成橡胶不超过50%的胶料，在一段混炼操作中，常承受分批逐步加料 法，为使胶料不至于猛烈上升，一般承受慢速密炼机，也可以承受双速密炼机，参加硫磺时的温度必需低于100℃其加料挨次为生胶—小料—补强剂—填充剂— 油类软化剂—排料—冷却—加硫磺及超促进剂两段混 炼法是指两次通过密炼机混炼压片制成混炼胶的方法这种方法适用于合成橡胶含量超过 50%得胶料，可以避开一段混炼法过程中混炼时间长、胶料温度高的缺 点第一阶段混炼与一段混炼法一样， 只是不加硫化和活性大的促进剂，一段混炼完后下片冷却，停放肯定的 时间，然后再进展其次段混炼。

混炼均匀后排料到压片 机上再加硫化剂，翻炼后下片分段混炼法每次炼胶时间较短，混炼温度较低，协作剂分散更均匀，胶料质量高2.3 压延工艺压延是将混炼胶在压延机上制成胶片或与骨架材料制成胶布半成品的工艺过程，它包括压片、贴合、压型和纺织物挂胶等作业压延工 艺的主要设备是压延机，压延机一般由工作辊筒、机架、机座、传动装置、调速和调距装置、辊筒加热和冷却装置、润滑系统和紧急停车装置压延机的种类很多， 工作辊筒有两个、三个、四个不等，排列形式两辊有立式和卧式；三辊有直立式、Γ 型和三角形；四辊有Γ 型、L 型、Z 型和S 型等多种按工艺用途来分主要有压 片压延机〔用于压延胶片或纺织物贴胶，大多数三辊或四辊，各辊塑度不同〕、擦胶压延机〔用于纺织物的擦胶，三辊，各辊有肯定得速比，中辊速度大借助速比 擦入纺织物中〕、通用压延机〔又称万能压延机，兼有压片和擦胶功能、三辊或四辊，可调速比〕、压型压延机、贴合压延机和钢丝压延机压延过程一般包括以下工序：混炼胶的预热和供胶；纺织物的导开和枯燥〔有时还有浸胶〕胶料在四辊或三辊压延机上的压片或在纺织物上挂胶依机压延半成品的冷却、卷取、截断、放置等在进展压延前，需要对胶料和纺织物进展预加工，胶料进入压延机之前，需要先将其在热炼机上翻炼，这一工艺为热炼或称预热，其目的是提高胶料的混炼均匀性，进一步 增加可塑性，提高温度，增大可塑性。

为了提高胶料和纺织物的粘合性能，保证压延质量，需要对织物进展烘干，含水率把握在 1-2%，含水量低，织物变硬，压 延中易损坏， 含水量高，粘附力差几种常见的橡胶的压延性能 自然橡胶热塑形大，收缩率小，压延简洁，易粘附热辊，应把握各辊温差，以便胶片顺当转移；丁苯橡胶热塑性小，收缩率大，因此用于压延的胶料要充分塑炼由 于丁苯橡胶对压延的热敏性很显著，压延温度应低于自然橡胶，各辊温差有高到低； 氯丁橡胶在 75-95℃易粘辊，难于压延，应使用低温法或高温法，压延要迅 速冷却，掺有石蜡、硬酯酸可以削减粘辊现象；乙丙橡胶压延性能良好，可以在广泛的温度范围内连续操作，温度过低时胶料收缩性大， 易产生气泡；丁腈橡胶热塑 性小，收缩性大，在胶料种参加填充剂或软化剂可削减收缩率，当填充剂重量占生胶重量的 50%以上时，才能得到外表光滑的胶片，丁腈橡胶粘性小易粘冷辊2.4 压出工艺压出工艺是通过压出机机筒筒壁和螺杆件的作用，使胶料到达挤压和初步造型的目的，压出工艺也成为挤出工艺压出工艺的主要设备是压出机几种橡 胶的压出特性：自然橡胶压出速度快，半成品收缩率小机身温度 50-60℃，机头 70-80℃，口型 80-90℃；丁苯橡胶压出速度慢，压缩变形大，外表 粗糙，机身温度 50-70℃，机头温度 70-80℃， 口型温度 100-105℃；氯丁橡胶压出前不用充分热炼，机身温度50℃， 机头℃，口型 70℃；乙丙 橡胶压出速度快、收缩率小，机身温度60-70℃，机头温度 80-130℃，口型 90-140℃。

丁腈橡胶压出性能差， 压出时应充分热炼机身温度 50- 60℃，机头温度 70-80℃2.5 注射工艺橡胶注射成型工艺是一种把胶料直接从机筒注入模性硫化的生产 方法包括喂料、塑化、注射、保压、硫化、出模等几个过程注射硫化的最大特点是内层和外层得胶料温度比较均匀全都，硫化速度快，可加工大多数模压制品橡胶注射成型的设备是橡胶注射成型硫化机2.6 压铸工艺压铸法又称为传递模法或移模法这种方法是将胶料装在压铸机的塞筒内，在加压下降胶料铸入模腔硫化与注射成型法相像如骨架油封等用此法生产溢边少，产品质量好2.7 硫化工艺早先， 自然橡胶的主要用途只是做擦字橡皮；后来才用于制造小橡胶管直到 1823 年，英国化学家麦金托什才制造将橡胶溶解在煤焦油中然后涂在布上做成防水布，可 以用来制造雨衣和雨靴但是，这种雨衣和雨靴一到夏天就熔化，一到冬天便变得又硬又脆为了抑制这 一缺点，当时很多人都在想方法美国制造家查理？古德伊 尔也在进展橡胶改性的试验，他把自然橡胶和硫黄放在一起加热，期望能获得一 种一年四季在全部温度下都保持枯燥且富有弹性的物质直到1839 年2 月他才获 得成功一天他把橡胶、硫黄和松节油混溶在一起倒入锅中〔硫黄仅是用来染色的〕，不留神锅中的混合物溅到了灼热的火炉上。

令他吃惊的是，混合物落入火中后 并未熔化，而是保持原样被烧焦了， 炉中残留的未完全烧焦的混合物则富有弹性他把溅上去的东西从炉子 上剥了下来，这才觉察他已经制备了他想要的有弹性的橡 胶经过不断改进，他最终在 1844 年制造了橡胶硫化技术在橡胶制品生产过程中，硫化是最终一道加工工序硫化是胶料在肯定条件下，橡胶大分子由线型构造转变为网状构造的交联过程硫化方法有冷硫化、室温硫化和热硫化三种大多数橡胶制品承受热硫化热硫化的设备有硫化罐、平板硫化机等2.8 其他生产工艺橡胶制品的生产工艺还有浸渍法、涂刮法、喷涂法、蕉塑法等3 橡胶配方设计3.1 橡胶的硫化〔交联〕交联是橡胶高弹性的根底，其特点是在一个橡胶分子链上仅形成少数几处交联点，因此不会影响橡胶分子链段的运动橡胶的硫化体系较多，常见的有：硫黄硫化体系、过氧化物硫化体系、树脂硫化体系、氧化物硫化体系等 3.1.1 硫黄硫化体系主要适应于二烯类橡胶，其硫化活性点是在双键旁边的α 氢原子组成：硫黄活性剂：氧化锌，硬脂酸促进剂：噻唑类〔DM，M〕，次磺酰胺类〔CZ，NOBS〕，秋兰姆类〔TETD，TMTM，TMTD〕，胍〔D〕硫化体系 硫黄/促进剂〔S/A〕比 交联键组成 性能特点一般硫黄硫化体系 >1 以多硫键为主 动态疲乏性能好；老化性能差半有效硫黄硫化体系〔Semi-EV〕 ≈1 以单硫键和双硫键为主 老化性能好；压缩永久变形小；无硫化返原有效硫黄硫化体系〔EV〕 《13.1.2 过氧化物硫化体系-自由基机理1 常见的过氧化物有：DCP〔二枯基过氧化物〕、BPO、DCBP、双 2，52 助交联剂：抑制聚合难自由基无用的副反响。

如 TAIC，TAC，HVA-23 过氧化物硫化橡胶性能特点：老化性能好，压缩永久变形小， 制品透亮性好3.1.3 氧化物硫化体系这是含卤素橡胶的主要硫化剂通常有氧化锌/氧化镁〔5/4〕、氧化铅或四氧化三铅〔10-20，耐水制品〕3.2 橡胶的填料未加填料的橡胶，力学性能和工艺性能均较差，无法使用3.2.1 作用补强性：拉伸强度，撕裂强度，耐磨性加工性能降低本钱3.2.2 填料的构造3.2.2.1 粒径一般来说，粒径越小，强度越高表 3 常用补强剂及填充剂的粒径范围〔mμ〕 填料名称 缩写 料径范围槽黑 23-30高耐磨炭黑 HAF 26-35半补强炭黑 SRF 60-130气相法白炭黑 水合二氧化硅 10-25沉淀法白炭黑 10-40氧化锌 ZnO 100-500轻质碳酸钙 CaCO3 1000-3000超细碳酸钙 白艳华 25-100硬质陶土 90% < 1000一般滑石粉 TALC 5000-202303.2.2.2 构造粒子外形及内部构造〔吸油值法，DBP〕一般吸油值越大，构造性越强，改善性能越明显3.2.2.3 比外表积粒子外形〔。