橡膠制作的基本工藝流程

【橡膠技術(shù)網(wǎng) - 加工工藝】

   一、基本工藝流程

橡膠制品種類繁多，但生產(chǎn)工藝過程卻基本相同。以一般固體橡膠——生膠為原料的橡膠制品的基本工藝過程包括：塑煉、混煉、壓延、壓出、成型、硫化6個(gè)基本工序。當(dāng)然，原材料準(zhǔn)備、成品整理、檢驗(yàn)包裝等基本工序也少不了。 橡膠的加工工藝過程主要是解決塑性和彈性性能這個(gè)矛盾的過程。通過各種工藝手段，使得彈性的橡膠變成具有塑性的塑煉膠，再加入各種配合劑制成半成品，然后通過硫化使具有塑性的半成品又變成彈性高、物理機(jī)械性能好的橡膠制品。

二、原材料準(zhǔn)備
1.橡膠制品的主要原料是以生膠為基本材料，而生膠就是生長在熱帶，亞熱帶的橡膠樹上通過人工割開樹皮收集而來。
2.各種配合劑，是為了改善橡膠制品的某些性能而加入的輔助材料。
3.纖維材料有（棉、麻、毛及各種人造纖維、合成纖維和金屬材料、鋼絲）是作為橡膠制品的骨架材料，以增強(qiáng)機(jī)械強(qiáng)度、限制制品變型。 在原材料準(zhǔn)備過程中配料必須按照配方稱量準(zhǔn)確。為了使生膠和配合劑能相互均勻混合，需要對材料進(jìn)行加工。 生膠要在60--70℃烘房內(nèi)烘軟后再切膠、破膠成小塊，配合劑有塊狀的。如石蠟、硬脂酸、松香等要粉碎。 粉狀的若含有機(jī)械雜質(zhì)或粗粒時(shí)需要篩選除去液態(tài)的如松焦油、古馬隆需要加熱、熔化、蒸發(fā)水分、過濾雜質(zhì), 配合劑要進(jìn)行干燥不然容易結(jié)塊、混煉時(shí)若不能分散均勻硫化時(shí)產(chǎn)生氣泡會影響產(chǎn)品質(zhì)量。

三、塑煉
生膠富有彈性,缺乏加工時(shí)必需的可塑性性能,因此不便于加工。為了提高其可塑性,所以要對生膠進(jìn)行塑煉,這樣在混煉時(shí)配合劑就容易均勻分散在生膠中,同時(shí)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內(nèi)和成型流動性。 將生膠的長鏈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(jī)械塑煉和熱塑煉兩種。機(jī)械塑煉是在不太高的溫度下通過塑煉機(jī)的機(jī)械擠壓和摩擦力的作用使長鏈橡膠分子降解變短由高彈性狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榭伤軤顟B(tài)。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鏈分子降解變短從而獲得可塑性。

四、混煉
為了適應(yīng)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。 混煉就是將塑煉后的生膠與配合劑混合、放在煉膠機(jī)中通過機(jī)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。 混煉是橡膠制品生產(chǎn)過程中的一道重要工序,如果混合不均勻就不能充分發(fā)揮橡膠和配合劑的作用影響產(chǎn)品的使用性能。混煉后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(jù)配方的不同?混煉膠有一系列性能各異的不同牌號和品種?提供選擇。

五、成型
在橡膠制品的生產(chǎn)過程中利用壓延機(jī)或壓出機(jī)預(yù)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
1.壓延成型
適用于制造簡單的片狀、板狀制品。它是將混煉膠通過壓延機(jī)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涂上一層薄膠在纖維上涂膠也叫貼膠或擦膠??涂膠工序一般也在壓延機(jī)上完成。纖維材料在壓延前需要進(jìn)行烘干和浸膠烘干的目的是為了減少纖維材料的含水量以免水分蒸發(fā)起泡?和提高纖維材料的溫度以保證壓延工藝的質(zhì)量。浸膠是掛膠前的必要工序目的是為了提高纖維材料與膠料的結(jié)合性能。
2.壓出成型
用于較為復(fù)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(jī)的料斗內(nèi)在螺桿的擠壓下通過各種各樣的口型也叫樣板進(jìn)行連續(xù)造型的一種方法。壓出之前膠料必須進(jìn)行預(yù)熱使膠料柔軟、易于擠出從而得到表面光滑、尺寸準(zhǔn)確的橡膠制品。
3.模壓成型
也可以用模壓方法來制造某些形狀復(fù)雜如皮碗、密封圈的橡膠制品?借助成型的陰、陽模具將膠料放置在模具中加熱成型。

六、硫化
把塑性橡膠轉(zhuǎn)化為彈性橡膠的過程叫做硫化它是將一定量的硫化劑如硫磺、硫化促進(jìn)劑等加入到由生膠制成的半成品中在硫化罐中進(jìn)行在規(guī)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(lián)成立體的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)從而使塑性的膠料變成具有高彈性的硫化膠。由于交聯(lián)鍵主要是由硫磺組成所以稱為“硫化”。隨著合成橡膠的迅速發(fā)展現(xiàn)在硫化劑的品種很多除硫磺外還有有機(jī)多硫化物、過氧化物、金屬氧化物等。因此凡是能使線狀結(jié)構(gòu)的塑性橡膠轉(zhuǎn)化為立體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)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(zhì)都稱為“硫化劑”。 硫化后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(gè)最為重要的工藝過程各種橡膠制品必須經(jīng)過硫化來獲得理想的使用性能。未經(jīng)硫化的橡膠在使用上是沒有什么使用價(jià)值的,但欠硫硫化程度不夠?硫化時(shí)間不夠未能達(dá)到最佳狀態(tài)和過硫硫化時(shí)間超過、性能顯著下降都使橡膠性能下降。所以生產(chǎn)過程中一定要嚴(yán)格控制硫化時(shí)間?以保證硫化后的橡膠制品具有最好的使用性能和最長久的使用壽命。

七、輔助措施
為了達(dá)到使用性能還應(yīng)在生產(chǎn)工藝中增加輔助措施
1.增加強(qiáng)度——配用硬質(zhì)碳黑摻用酚醛樹脂
2.增加耐磨性——配用硬質(zhì)碳黑
3.氣密性要求高——少用揮發(fā)性高的組分
4.增加耐熱性——采用新的硫化工藝
5.增加耐寒性——通過生膠的解枝鑲嵌?降低結(jié)晶傾向?使用耐低溫 的增塑劑
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.增加耐氧性、耐臭氧性——采用對二胺類防護(hù)劑
8.提高電絕緣性——配用高結(jié)構(gòu)填充劑或金屬粉配用抗靜電劑
9.提高磁性——采用鍶鐵氧粉鋁鎳鐵粉鐵鋇粉等作填充劑
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
11.提高耐油性——充分交聯(lián)、少用增塑劑
12.提高耐酸堿度——多用填充劑
13.提高高真空性——配用揮發(fā)性小的添加劑