成型工艺学第六章橡胶加工工艺

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1、第六章橡胶加工工艺第一节概述第二节橡胶制品原材料及配方设计第三节橡胶的塑炼第四节橡胶的混炼第五节橡胶的压延第六节橡胶的压出第七节橡胶的硫化第六章橡胶加工工艺橡胶加工系指生胶及其配合剂经过一系列化学与物理作用制成橡胶制品的过程。主要包括塑炼、混炼、压延、压出、成型和硫化等工序。第一节概述一．橡胶工业在国民经济中的地位1结构材料（弹性、强度）：轮胎、减震材料、密封材料、防腐材料、绝缘材料等。2功能材料（光、热、电、磁、声等功能）可以用作声学橡胶、磁性运输带、特种电热片等。二．橡胶制品的分类：1.轮胎：（1）占橡胶制品总产量的

2、50～60%，年产量达10亿多条。第一节概述（2）分类：ⅰ实心轮胎：A.优点：制造方便，工艺简单，启动阻力小。B.缺点：缓冲性能差，动力消耗大，不适合高速车辆。C.适用性：起重车、电瓶车等。ⅱ充气轮胎：A.耐磨好，负荷量大，缓冲性好。B.适用：汽车、飞机和拖拉机等。第一节概述2.胶带（1）运输胶带特点：连续化、效率高、经济、前景广阔。适用：矿山、冶金、煤炭、化工、建筑、水电、航运和铁路等。（2）传动胶带ⅰ平型胶带ⅱ三角带ⅲ其它：同步齿形带、无级变速带、高速环形带等。第一节概述3.胶管（1）按使用特性分类：耐压胶管、吸引胶

3、管、耐压吸引两用胶管。（2）按材料和用途分类：全胶、夹布、编织、缠绕、针织胶管等。4.胶鞋：解放鞋、工矿鞋、运动鞋等。5.橡胶工业杂品（橡胶“杂件”）如油封、胶辊、空气弹簧、胶布和胶板等。第一节概述三．橡胶工业发展简史1.初期橡胶的应用（1）11世纪美州人开始应用橡胶；（2）15世纪欧洲人开始认识橡胶（哥伦布发现美州大陆时，他的同伴海地看到当地人用“弹性树脂”做球玩；（3）1735年，法国科学家康达明在美州居住了八年，详细考察了橡胶应用情况。第一节概述2.橡胶工业的建立（1）1823年建立了世界上第一个橡胶加工厂，生产防

4、水胶布。（2）1826年，汉考克（hancock）发明开炼机及橡胶的塑炼。以后逐渐形成了塑炼、混炼、压延、压出、成型这一完整的加工过程。第一节概述（3）1839年，美国科学家固特异(Goodyear)发现橡胶的硫化。1839年：天然橡胶产量为388吨，1937年达到100万吨。（4）1916年，开始用炭黑补强；发明了密炼机。3．合成橡胶的发展（1）1918年，德国首先人工合成了橡胶；（2）1932年，苏联开始生产丁钠橡胶；（3）第二次世界大战期间，丁苯橡胶（1937）和氯丁橡胶（1935）投产；（4）二十世纪60年代，合

5、成橡胶多达30多种，产量远超过天然橡胶。（5）目前世界橡胶产量2000多万吨。第一节概述第一节概述四．我国橡胶工业发展概况1．1917年，广州建立了第一个胶鞋厂，此后上海、天津和青岛等地相续建立了橡胶厂。2．50～51年，海南、云南等地建立了橡胶园。3.解放后，我国建立了合成橡胶工业，年产量已近100多万吨，每年要进口100多万吨。4.目前,我国年消耗生胶近300万吨。五.橡胶工业和科技发展趋势1.对原有橡胶开发新用途；2.对原有生产和加工技术继续改进；3.绿色轮胎及其它新产品的研究和开发；4.热塑性弹性体的研究开发；S

6、BS(44%)、TPO(29%)、TPU(13%)、PET(5%)、其它（9%）。5.橡胶配合剂的造粒和复配技术。第二节橡胶制品的原材料及配方设计一.橡胶（一）分类1.天然橡胶：含有5%非橡胶物质。2.合成橡胶：通用合成橡胶：用以代替天然胶生产轮胎及其它常用橡胶制品，如：丁苯、顺丁、氯按性能用途丁、丁基、异戊等。特种合成橡胶：具有耐寒、耐热、耐臭氧、耐油等特性，用来制造特种条件下使用的橡胶制品。三元乙丙、硅橡胶、氟橡胶、丙烯酸酯橡胶、氯醇橡胶、聚硫橡胶、CSM、CPE、PU等。按物理性状：捆包胶、颗粒胶、粉末胶、液体橡胶

7、、乳胶、橡胶溶液等。合成橡胶（二）天然橡胶1.特征温度：（1）140℃熔融，无一定熔点。（2）200℃分解，270℃剧烈分解。（3）0℃弹性明显降低。（4）-70℃为脆性物质。第二节橡胶制品的原材料及配方设计2.物理机械性能：（1）机械强度高，自补强性好（结晶）；（2）弹性好，伸长率达1000%；（3）耐曲挠疲劳性好；（4）透气性、电性能和耐寒性好；（5）滞后损失小。3.工艺加工性能好。4.化学作用：易发生加成、取代、氧化、交联等反应。5.溶解性能：（1）易溶于汽油、苯、二硫化碳和卤代烃等。（2）难溶于乙醇、丙酮、乙酸乙

8、酯等。第二节橡胶制品的原材料及配方设计（三）合成橡胶1.丁苯橡胶：占总产量的50%以上。（1）分类ⅰ.按组成分类：丁苯-10（30、50），数字代表苯乙烯所占重量份数。苯乙烯含量大，耐磨性和硬度提高；苯乙烯含量小，耐寒性提高，加工温度降低。第二节橡胶制品的原材料及配方设计ⅱ.按聚合方法分类：A.乳液法：高温丁苯胶（5