《生胶塑炼工》PPT课件

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1、第六章　生胶塑炼工艺一．塑炼的定义通过机械应力、热、氧或加入某些化学试剂等方式，使生胶由原来的强韧的高弹性状态转变为柔软而富有可塑性的状态的工艺过程。塑性（可塑性）：橡胶在发生变形后，不能恢复其原来状态，或者说保持其变形状态的性质。第七章生胶的塑炼橡胶制品的基本工艺过程：塑炼压延挤出混炼成型硫化塑炼：指把具有弹性的生胶转变成可塑性胶料的工艺过程。塑炼胶：指经过塑炼获得一定可塑性的胶料。可塑性：指橡胶受外力作用产生变形，当外力消除后橡胶仍能保持其形变的能力。通过机械应力、热、氧或加入某些化学试剂等方式第一节塑炼的目的和意义一、塑炼的目的1.减小弹性，提高可塑性；2．降低粘度，

2、改善流动性；3．提高胶料溶解性和成型粘着性二．塑炼胶的质量要求（1）可塑度要适当（2）塑炼均匀1.应满足加工工艺要求，在此基础上应具有最小的可塑性。2.根据混炼胶工艺性能和制品性能的要求来确定。可塑度的表示方法①威廉氏可塑度P②华莱士可塑度P0③门尼粘度ML1+4100℃按标准规定，威廉氏可塑性测定采用直径为16+0.5mm，高为10+0.3mm的圆柱形试样。为防止发粘，试样上下可各垫一层玻璃纸。实验时，先将试样预热3分钟，测量在负荷作用下的高度，然后去掉负荷，取出试样在室温下放至3分钟，测量恢复后的高度，压缩变形量由百分表指示。门尼粘度计是一个标准的转子，以恒定的转速（一

3、般2转/分），在密闭室的试样中转动。转子转动所受到的剪切阻力大小与试样在硫化过程中的粘度变化有关，可通过测力装置显示在以门尼为单位的刻度盘上，以相同时间间隔读取数值可作出门尼硫化曲线，当门尼数先降后升，从最低点起上升5个单位时的时间称门尼焦烧时间，从门尼焦烧点再上升30个单位的时间称门尼硫化时间。应用门尼粘度高胶料不易混炼均匀及挤出加工，其分子量高、分布范围宽。门尼粘度低胶料易粘辊，其分子量低、分布范围窄。门尼粘度过低则硫化后制品抗拉强度低。混炼工艺一般要求胶料的门尼粘度在~60压延纺织物擦胶工艺要求胶料的门尼粘度在~40按照GB1232标准规定，转动(门尼)粘度以符号Z1

4、00℃1+4表示。其中Z——转动粘度值；1——预热时间为1min；4——转动时间为4min；100℃——试验温度为100℃。习惯上常以ML100℃1+4表示门尼粘度三．生胶的增塑方法和原理（一）增塑方法物理增塑法加入低分子增塑剂，利用低分子物质对橡胶的物理溶胀作用来减小大分子间的相互作用力，以降低胶料的粘度，提高其可塑性和流动性。化学增塑法利用某些化学物质对生胶大分子链的化学破坏作用来减小生胶的弹性和粘度，以提高其可塑性和流动性。机械增塑法利用机械的高剪切力作用，使橡胶大分子链破坏降解而获得可塑性。（二）塑炼原理生胶的分子量与可塑性有着密切的关系。分子量越小，可塑性就越大。

5、生胶经过机械塑炼后，分子量降低，粘度下降，可塑性增大。由此可见，生胶在塑炼过程中，可塑性的提高是通过分子量的降低来实现的。η0—聚合物熔体的最大粘度；A—特性常数；MW—聚合物的重均分子量1.生胶机械塑炼的增塑机理在低温下（冷塑炼）：在机械力作用下首先切断橡胶大分子链生成大分子自由基。（机械力引发橡胶大分子的断链，氧作为自由基接受体，起着阻断自由基的作用。）在高温下（热塑炼）：机械力切断橡胶大分子生成自由基的几率减少。橡胶大分子在机械力的活化作用下，氧引发橡胶大分子的断链。（机械力起到应力活化作用，氧作为自由基引发体，引发橡胶大分子的断链。）链终止：橡胶氢过氧化物不稳定，分

6、解生成较小的大分子，连锁反应终止。2．影响塑炼的因素：（1）机械力的作用根据理论分析，机械力对橡胶分子的断链作用，可表示为：式中ρ—分子链断链的几率；K1、K2—常数；E—分子链的化学键能；F0—作用于分子链上的力；δ—分子链断链时伸长长度；F0δ—分子链断链时消耗的机械功；低温塑炼要求尽可能地降低辊温和胶温。（2）氧的作用实验证明，生胶结合0.03%的氧就能使分子量减少50%；结合0.5%的氧，分子量由10万降到5000。生胶塑炼时，随着塑炼时间的延长，橡胶质量和丙酮抽出物（其中含有氧化合物）的含量不断增加，可见氧在塑炼过程中与橡胶分子起了某种加成作用，参与了橡胶的化学反

7、应。塑炼效率（3）温度的作用存在双重影响：低温区（<110℃），随着温度升高，塑炼效果下降。——机械力作用高温区（>110℃），随着温度升高，塑炼效果提高。——氧的氧化作用（4）静电作用塑炼过程中，胶料受到强烈的摩擦作用产生静电。静电积累产生放电现象，使空气中的氧活化变为原子态氧和臭氧，加速橡胶分子的氧化断链作用。（5）化学塑解剂通过化学作用，增强生胶的塑炼效果，缩短塑炼时间的化学药品。它也是橡胶再生过程的再生活化剂。a．接受型塑解剂（低温塑解剂）：苯硫酚、五氯硫酚等。b．引发型塑解剂（高温塑解剂）：过氧化苯甲酰（