橡胶制品的生产流程

发布时间:2014-12-27 21:18:03   人浏览 来源: 橡胶技术网

橡胶技术网 - 加工工艺

  1.基本工艺流程

  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:

  原材料准备→塑炼→混炼→成型→硫化→修整→检验

  2.原材料准备

  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。

  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:

  1.基本工艺流程

  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:

  原材料准备→塑炼→混炼→成型→硫化→休整→检验

  2.原材料准备

  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。

  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:

  生胶要在60--70℃烘房内烘软后,再切胶、破胶成小块;

  块状配合剂如石蜡、硬脂酸、松香等要粉碎;

  粉状配合剂若含有机械杂质或粗粒时需要筛选除去;

  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;

  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;

  3.塑炼

  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。

  4.混炼

  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。

  5.成型

  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:

  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。

  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。

  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。

  6.硫化

  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".

  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、性能显着下降)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。

  7.辅助措施

  为了达到使用性能,还应在生产工艺中增加辅助措施:

  7.1增加强度--配用硬质碳黑,掺用酚醛树脂;

  7.2增加耐磨性--配用硬质碳黑;

  7.3气密性要求高--少用挥发性高的组分;

  7.4增加耐热性--采用新的硫化工艺;

  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;

  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)

  7.7增加耐氧性、耐臭氧性--采用对二胺类防护剂;

  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;

  7.9提高磁性--采用锶铁氧粉,铝镍铁粉,铁钡粉等作填充剂;

  7.10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);

  7.11提高耐油性--充分交联、少用增塑剂;

  7.12提高耐酸碱度--多用填充剂;

  7.13提高高真空性--配用挥发性小的添加剂;

  7.14降低硬度--大量填充软化剂

  8.橡胶制品的分类及其在汽车上的应用

  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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