配料和混炼胶制造工艺.doc

配料和混炼胶制造工艺混炼胶的主要工艺流程：配合剂的加工橡胶和配合剂的称量混炼下片冷却存放胶料快检。一、配合剂的加工和称量： 对橡胶制品所用的橡胶和配合剂进行准备加工，并按照技术配方规定称量配合的加工工艺过程，称为加工和配料工序。1、原材料的加工：(1)天然胶要烘胶，配有烘胶房，大块切成小块。(2)配合剂的加工和准备的目的：确保配合剂的质量,便于混炼的工艺操作，提高混炼分散效果,实现自动化条件,制造好的胶料。(3)配合剂的加工方式：-粉碎：按一定的质量标准将大的颗粒粉碎或磨细。目的：增加配合剂与生胶的接触面积，便于混炼均匀，便于配合剂的分散。-干燥：将配合剂在专门设制的加温室或干燥器内进行加热干燥。 目的：除去和减少配合剂中水分及低挥发性杂质，保证配合剂质量。因为水分过多易结团，则在混炼过程不利于分散，最后导致混炼不均。-筛选：利用各种筛网设备对配合剂进行筛选。 目的：去掉颗粒大的杂物。-熔化、过滤和蒸发脱水：对易熔化的固体和粘性液体进行加热熔化，通过筛网除去杂质，对于液体软化进行蒸发脱水。目的：除去水分。2、配合剂的称量和配合：（1）按照配方规定的配合剂的品种、规格、数量，按配方要求进行分别称量。此工序对混炼胶的质量至关重要。如漏配、错配，不符合称量公差。多配、少配等。（2）对称量和配合的操作要求。a料种准确。b称量准确。c不漏配和错配。d不多配和少配。如：硫化剂和促进剂的称量天平的精度要求1-5g。（3）配料工序要注意的方面：a要注意防潮，配合剂要存放在干燥的区域。b有些配合剂如氧化镁（MgO）、氧化钙（CaO），遇到水后就会发生化学反应，就改变了配合剂本身的性能。所以在配料和存放过程中必须注意防水，出现结团就不能使用。c防火，如硫黄要特别注意，电气开关的下面不允许存放，生胶和CB也要注意防火。特别注意电气焊。d防混料，因为在配合室原材料很多，并且有些外观差不多，易出现混料，所以必须定置存放，有明显标志。没有标志的药品，不能使用，必须经取样试验确定后才能使用。二、混炼工序：1、将生胶与各种配合剂通过专用炼胶机均匀地混合成一体的加工工艺过程称为混炼工序。经过混炼加工制成的胶料称为混炼胶。混炼胶目的：（1）制备物理机械性能均匀一致，达到配方要求。（2）改善胶料的加工工艺性能，满足后工序的加工要求。（3）降低成本，满足产品质量要求。（4）提高橡胶制品的使用性能。2、混炼胶的质量要求：（1）保证胶料各项快检指标的合格。（2）有良好的加工工艺性能。（3）保证成品具有良好的物理机械性能。3、生产合格混炼胶要满足：（1）配合剂分散均匀，避免出现结团现象。（2）使胶料具有特定的粘度、焦烧值，保证各项工艺过程中的安全性和顺利进行。（3）要使生胶与补强剂产生一定数量的结合橡胶，有良好的补强效果。补强剂主要有CB、SiO2.nH2O(白炭黑)。（4）在保证混炼胶质量的前提下，尽量缩短混炼时间，减少动力消耗，避免过炼。4、胶料的混炼由密炼机、上辅机、下辅机组成的炼胶生产线。（1）上辅机是将粉状、液体、颗粒状、块状等原材料经储备、称量、输送投入到密炼机的装置。（2）下辅机是将密炼机混炼排出的胶料压片直到叠片切割等一系列的装置。 上辅机是为密炼机配套的，有炭黑、油类、粉药、生胶四类称量，输送装置，主要有a炭黑输送装置，即CB解包房，CB由风压打入储存罐内，按品种依次投入到悬挂的自动秤上，然后投入密炼机内。b液体软化剂输送系统。C小药称量系统，用低熔点的聚乙烯包装袋，包装，然后投入密炼机内。下辅机有两种形式，A：开炼机；B：双螺杆挤出机，一般用于压母炼胶的胶片。5、密炼机的工艺条件：（1）生胶和各种配合剂的重量和配料重量公差。（2）装胶容量，即填充系数。（3）密炼室的加料顺序。大多数混炼分三段，分清每段所加的原材料。（4）混炼时间。（5）混炼排胶温度。（6）上顶栓的压力。（7）密炼机的转子转速。（8）混炼胶的存放时间和存放温度，要求存放时间的目的是使各种配合剂充分分散。（9）冷却水进水口的压力和温度及出水口温与进水口水温的温差，进水口温度为252，压力越大，流量越大。如果进水温度过低，密炼室内易结水珠，配合剂易结团，温度过高，冷却效果不佳。6、混炼周期的控制方法：时间、温度、能量消耗、功率积分等方法，一般控制方法以温度为主，辅助参考时间的方法，先进的方法是以能量为主，温度为辅。7、各段胶要求要存放一段时间的目的有：（1）使胶料恢复疲劳、松驰，在密炼机中受到剪切力。（2）减少胶料的收缩。（3）使配合剂在胶料中继续扩散。（4）使橡胶与炭黑进一步形成结合橡胶，提高补强效果。三、胶料快检：混炼胶的质量好坏直接影响下工序的工艺性能和成品的最终质量，所以必须控制胶料的质量。1、胶料快检：对密炼机混炼制成的终炼胶随即取胶料试片在很短的时间内用专门的快检仪器进行流变仪、门尼粘度、门尼焦烧、硬度、比重等多项指标的检验，以此判断终炼胶的合格。2、快检检测设备和仪器：（1）平板硫化机，用于硫化胶料快检试片。（2）6炼胶机，用于炼压粘合胶料的试片。（3）流变仪，用于胶料流变性能的检验，即硫化曲线。（4）门尼焦烧仪器，用于胶料粘度值和焦烧时间的检验。（5）硬度仪器，用于胶料的硬度的检验。（6）比重，用于胶料的比重的检验。（7）电力拉力机，用于粘合胶料的钢丝抽出力的检验。（8）挺性检验仪器，用于胶料的挺性检验。 胶 辊砻谷胶辊一、浅色砻谷胶辊配方1丁苯橡胶(1502) 100氧化锌 7硬脂酸 1防老剂RD 0.5白炭黑 80钛白粉 5环烷油 4古马隆树脂 4二甘醇 2促进剂CZ 1硫黄 5合计 209.5硫化胶物性(15060min)硬度(邵尔A型)84度；拉伸强度19.62MPa；扯断伸长率570%。70168h老化后性能变化：硬度+2度，拉伸强度-7.3%，扯断伸长率-28%。阿克隆磨耗(5000次)1.815cm3；弹性42%。配方2丁苯橡胶(1502) 100氧化锌 7硬脂酸 1白炭黑(VN3) 65本质素处理的碳酸钙 15钛白粉 5环烷油 5古马隆树脂 5二甘醇 2促进剂CZ 1胶体硫黄 5合计 211硫化胶物性(16030min)硬度(邵尔A型)89度；拉伸强度19.3MPa；300%定伸应力4.41MPa；扯断伸长率700%；撕裂强度33.3kN/m；802h后硬度变化2度。 配方3丁苯橡胶(1500) 100活性氧化锌 2硬脂酸 1防老剂RD 2白炭黑(VN3) 85古马隆树脂(70) 5环烷抽 5松香 2二甘醇 3促进剂DM 1促进剂D 1促进剂H 2硫黄 2.5苯甲酸 1硅烷偶联剂Si-69 0或3合计 212.5或215.5硫化胶物性(15060min；括号内、外相应为Si-69为3和0质量份的数据)硬度(邵尔A型)94度(94度)；拉伸强度14.27MPa(19.8MPa)；300%定伸应力5.69MPa(13.04MPa)；扯断伸长率560%(435%)；DIN磨耗166mm3(138mm3)；定负荷伸长24%(16%)。 配方4(白色砻谷胶辊)溶聚丁苯橡胶(4003) 30溶聚丁苯橡胶(2000R) 40顺丁橡 30氧化锌 5硬脂酸 2防老剂SP 1白炭黑(VN3) 60钛白粉 5二甘醇 5环烷油 5古马隆树脂 8促进剂DM 1.5促进剂TMTM 0.3硫黄 5合计 197.8Tufprene 4003，日本旭化成公司生产。Tufprene 2000R，日本旭化成公司生产。Asadene NF 35R，日本旭化成公司生产。硫化胶物性(16010min)硬度(邵尔A型)91度；拉伸强度18.91MPa；扯断伸长率920%；撕裂强度49kN/m；阿克隆磨耗0.1cm3/1000转；德墨西亚屈挠龟裂4800次。 配方5丁苯橡胶(1502) 100氧化锌 7.5硬脂酸 3防毫剂RD 1白炭黑 75钛白粉 11二甘醇 2环烷油 2古马隆树脂 3促进剂CZ 1.2硫黄 4合计 213.7 配方6丁苯橡胶(1500) 83天然橡胶(SMR 5) 10高苯乙烯树脂母胶 14氧化锌 5硬脂酸 4防老剂264 1白炭黑(Hi-Sil 233) 80聚乙二醇(4000) 3古马隆树脂 15促进剂H 1促进剂NOBS 2促进剂TMTM 0.7不溶性硫黄 10合计 228.7丁苯橡胶与高苯乙烯树脂的共混比例为50：50。硫化胶物性(15015min)硬度(邵尔A型)93度(20下测)，85度(100下测)；拉伸强度19.72MPa；100%定伸应力5.98MPa；扯断伸长率250%；皮克磨耗指数126。弹性：29%(20下)，52%(100下)。古德里奇试验(50，17.5%，1MPa，20min)：硬度(邵尔A型)92度，变形5.7%，生热27。 配方7丁苯橡胶(1500) 100高密度聚乙烯 20低密度聚乙烯 10氧化锌 5硬脂酸 3防老剂D 1.5白炭黑 70古马隆树脂 10硅烷偶联剂KH-580 1.5促进剂D 0.5促进剂DM 1.5DCP 0.4硫黄 9合计 232.4硫化胶物性(15135min)硬度(邵尔A型)9295度；拉伸强度19.1MPa；扯断伸长率250%；阿克隆磨耗0.091cm3。 配方8丁苯橡胶 50天然橡胶 30寓苯乙烯树脂母胶 20氧化锌 5硬脂酸 2防老剂SP 2白炭黑 80机油 1古马隆树脂 6凡士林 4促进剂M 1.5促进剂TMTD 0.2硫黄 6合计 211.7HS-860。硫化胶物性硬度(邵尔A型)85度；拉伸强度17.8MPa；扯断伸长率316%；阿克隆磨耗0.106。 配方9丁苯橡胶 40天然橡胶 30丁腈橡胶(26) 30氧化锌 5硬脂酸 2防老剂SP 2白炭黑 80机袖 1古马隆树脂 6凡士林 4促进剂M 1.5促进剂TMTD 0.2硫黄 8合计 213.7硫化胶物性硬度(邵尔A型)81度；拉伸强度16.4MPa；扯断伸长率306%；阿克隆磨耗0.098cm3。 配方10丁苯橡胶 70顺丁橡胶 30氧化锌 10硬脂酸 2防老剂RD 1白炭黑 65白艳华 15钛白粉 20三乙醇胺 2环烷油 5古马隆树脂 3促进剂CZ 1.2硫黄 4合计 228.2 配方11天然橡胶 100氧化锌 5硬脂酸 2防老剂SP 2白炭黑 85机油 5古马隆树脂 6凡士林 4促进剂M 1.5促进剂TMTD 0.2硫黄 10合计 220.7硫化胶物性硬度(邵尔A型)83度；拉伸强度20.2MPa；扯断伸长率385%；阿克隆磨耗0.163cm3。 配方12天然橡胶(1号烟片) 100活性氧化锌 5硬脂酸 3防老剂RD 2白炭黑(VN3) 80环烷油 5松香 2二甘醇 3促进剂D 1促进剂H 1促进剂CZ 1硫黄 2.5苯甲酸 1硅烷偶联剂Si-69 0或3合计 206.5或209.5硫化胶物性(1030min；括号内、外相应为Si-69为9和。质量份的数据)硬度(邵尔A型)93度(93度)；拉伸强度13.43MPa(18.13MPa)；300%定伸应力5.39MPa(10.88MPa)；扯断伸长率595%(505%)；DIN磨耗183mm3(136mm3)；定负荷伸长36%(17%)。 配方13丁腈橡胶 100氧化锌 5硬脂酸 1防老剂OD 1白炭黑 60硅烷偶联剂A-189 1酚醛树脂 15邻苯二甲酸二丁酯 15促进剂H(66%) 2促进剂CZ 1.5硫黄 2.5合计 204Paracril BJLT M 40，美国Uniroyal公司生产，丙烯腈含量为33%，门尼粘度ML1+4(100)为35。Durez 12686。硫化胶物性(16020min)硬度(邵尔A型)90度；拉伸强度18.6MPa；扯断伸长率400%。 方14丁腈橡胶(40) 70聚氯乙烯树脂 30氧化锌 5硬脂酸 3防老剂D 1白炭黑 70陶土 10钛白粉 10氧化镁 5磷酸三丁酯 10硅烷偶联剂KH-580 1.5促进剂DM 3促进剂TMTD 0.3硫黄 3.5DCP 0.8合计 218.7硫化胶物性(15125min)硬度(邵尔A型)9395度；拉伸强度24.5MPa；扯断伸长率210%；阿克隆磨耗0.051cm3。 二、黑色砻谷胶辊配方1天然橡胶(3号烟片) 100氧化锌 15硬脂酸 4防老剂AP 1槽法炭黑 30高耐磨炉黑 40活性碳酸钙 15松焦油 4促进剂CZ 0.6硫黄 5合计 214.6 配方2丁苯橡胶(1500) 90天然橡胶 10氧化锌 5硬脂酸 3防老剂D 1高耐磨炉黑 70松焦油 4促进剂D 0.56促进剂DM 0.44硫黄 7合计 19