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。

4.1 橡胶混炼技术详解

一、开炼机混炼技术

混炼过程

开炼机混炼可分为①包辊②吃粉③翻炼三个阶段。

一、包辊不饱和橡胶在开炼机上加工时，改变辊筒温度会出现四种不同的包辊状态。温度较低，胶料较硬，弹性高，橡胶主要停留在堆积胶处滑动，延迟生产过程。温度适宜，橡胶能正常包于辊筒上，既有塑性流动又有适当高的弹性变形，有利于混炼操作。随着温度的提高，流动性增加，分子间力减小，强度降低，胶片不能紧包在辊筒上，出现脱辊或破裂现象。橡胶在更高的温度下呈粘弹性流体包于辊筒，并产生塑性流动。

二、吃粉胶料包辊后，为使配合剂尽快混入胶中，在辊缝上应保持适量的堆积胶。吃粉时，当胶料进入堆积胶的上层时，由于受到阻力而拥塞、折叠起来，在堆积胶的前方形成绉纹沟，粉剂就能进入这些沟纹中，并被带进堆积胶的内部。如果无堆积胶存在，则配合剂只靠后辊与橡胶间的剪切力将粉剂擦入橡胶中，这样并不能使粉剂深入橡胶内部，影响混炼效果。而且未被擦入橡胶中的粉剂会被后辊与橡胶挤压成薄片落入接料盘。如系液体配合剂则会粘到后辊上或流到接料盘上，而使以后混炼发生困难。在吃粉过程中，堆积胶量必须适中。如无堆积胶或堆积胶量过少时，一方面配合剂只靠后辊筒与橡胶间的剪切力擦入胶料中，不能深入胶料内部而影响分散效果；另一方面未被擦入橡胶中的粉状配合剂会被后辊筒挤压成片落入接料盘，如果是液体配合剂则会粘到后辊筒上或落到接料盘上，造成混炼困难。若堆积胶过量，则有一部分胶料会在辊缝上端旋转打滚，不能进入辊缝，使配合剂不易混入。

三、翻炼混炼的第三个阶段为翻炼。由于橡胶黏度大，混炼时胶料只沿着开炼机辊筒转动方向产生周向流动，而没有轴向流动，而且沿周向流动的橡胶也仅为层流，因此大约在胶片厚度约1／3处的紧贴前辊筒表面的胶层不能产生流动而成为“死层”或“呆滞层”，见图所示。此外，辊缝上部的堆积胶还会形成部分楔形“回流区”。以上原因都使胶料中的配合剂分散不均。

由于橡胶粘度大，胶料在辊筒表面近层的流动性较差，剪切力促使橡胶流动仅为层流。与辊筒面相接触的约1/3厚胶片内层配合剂进不去，形成“死层”。

为了弥补堆积胶对混炼的不良影响，工艺上必须辅以切割翻炼，使“死层”中的胶料不断地被带到堆积胶顶部并进入“活层”，使左右两边胶料互相掺匀，才能破坏死层和回流区，使混炼均匀，确保质地均一。

密炼机技术：

主要用于橡胶的塑炼和混炼，同时也用于塑料、沥青料、油毡料、合成树脂料的混合。它是橡胶工厂主要炼胶设备之一。七十年代以来，国外在炼胶工艺和设备方面虽然发展较快，例如用螺杆挤出机代替密炼机和开炼机进行塑炼和混炼，但还是代替不了密炼机。新的现代工厂中的炼胶设备仍以密炼机为主，混炼方法也仍采用两段混炼法。

胶料在密炼室中的混炼过程：生胶和配合剂由加料斗加入，首先落入两个相对回转的转子口部，在上顶栓的压力及摩擦力的作用下，被带入两转子之间的间隙处，受到一定的捏炼作用，然后由下顶栓的尖棱将胶料分开，进入转子与密炼室壁的间隙中，在此处经受强烈的剪切捏炼作用后，被破碎的两股胶料又相会于两个转子口部，然后再进入两转子间隙处，如此循环往复。

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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