塑炼工艺方法教案

《配合与塑混炼操作技术》讲稿教学设计（讲稿）教师姓名授课班级授课形式讲授授课日期201年月日第周授课时数授课内容3.6塑炼方法教学目标知识目标1、掌握橡胶塑炼工艺方法2、理解各种塑炼方法(XK、XM)特点和应用3、了解螺杆塑炼法能力目标能初步制定塑炼工艺方法思想目标职业道德教育教学重点塑炼工艺方法教学难点拟塑炼工艺方法更新、补充、删节内容使用教具课外作业1、修订方案2、拟定密炼机塑炼方案课后总结教学内容与设计教学组织复习：概括性复习塑炼工艺塑炼方法3.6塑炼方法3.6.1三种分类方法1、按塑炼设备分：分为开炼机塑炼法、密炼机塑炼法、螺杆机塑炼法2、按塑炼次数：一段塑炼法、多段塑炼法；3、按是否加塑解剂：普通塑炼法（不加塑解剂）和塑解剂塑炼法3.6.2开炼机塑炼法（一）概念：开炼机塑炼法就是利用开放式炼胶机（简称开炼机）完成塑炼作业的塑炼方法。主要结构：辊筒（二）机理：机械塑炼法（低温塑炼法）它是将生胶置于开炼机辊筒之间，借助辊筒的剪切力作用使橡胶分子链受到拉伸断裂，从而获得可塑性。特点：复习提问机械塑炼法的特点？开炼机的特点？优：质量好，塑炼胶可塑性均匀、热可塑性小，适应面宽，比较机动灵活，投资较小。缺：劳动强度大、生产效率较低、操作条件差，应用：适用于胶种变化较多、耗胶量较少的场合。目前工厂(特别是生产规模较小的工厂)生产中仍在使用。（三）塑炼方法：开炼机塑炼通常有按操作方法薄通塑炼包辊塑炼按次数一次塑炼分段塑炼按是否添加化学塑解剂普通塑炼添加化学塑解剂塑炼等方法。①薄通塑炼法：技术要点：辊距0.5～lmm将生胶通过辊缝，不包辊薄通落盘将落盘胶拿起，转动90°重新加入再次薄通依次反复薄通至规定次数或时间，直至获得所需要的可塑性为止。特点与应用：薄通塑炼法塑炼效果好，所得塑炼胶的可塑性较高且均匀，同时，对各种橡胶，特别是用机械塑炼效果差的一些合成橡胶(如丁腈橡胶)都适用，因而在实际生产中应用广泛。其主要缺点是生产效率较低。②包辊塑炼法：技术要点：是将生胶在较大辊距(5～10mm)下包辊后连续过辊进行塑炼，直至所规定的时间为止。且多次割刀以利于散热及获得均匀的可塑性。特点与应用：此法适用于并用胶的掺合及易包辊的合成橡胶。这种方法的塑炼操作方便、劳动强度低，但塑炼效果不够理想，表现在可塑性增加幅度小，塑炼胶可塑性不够均匀等。③一次塑炼法：技术要点：是将生胶采用薄通法或包辊法连续进行塑炼，直至所规定的时间为止。在塑炼过程中不经过停放。特点与应用：此法适用于并用胶的掺合及易包辊的合成橡胶。这种方法的塑炼时间较短，但塑炼效果不够理想，表现在可塑性增加幅度小，塑炼胶可塑性不够均匀等。④分段塑炼法技术要点：是当塑炼胶可塑性要求较高，用一次塑炼或薄通塑炼达不到目的时，而采用的一种有效方法。先将生胶塑炼一定时间(约15min)，然后下片冷却并停放4～8h，再进行第二次塑炼，这样反复塑炼数次，直至达到可塑性要求为止。可以在一台密炼机也可在数台密炼机上完成。中间停放根据不同的可塑性要求，一般可分为两段塑炼或三段塑炼。对天然橡一段塑炼胶威氏可塑度可达0.3左右，二段塑炼胶可达0.45左右，三段塑炼胶可达0.55左右。特点与应用：这种塑炼方法的塑炼胶可塑性高且均匀，因而生产中应用较为广泛。但生产管理较麻烦，占地面积大，不适合连续化生产。⑤化学塑解剂塑炼法：是在上述的薄通塑炼法和一次塑炼法的基础上，添加化学塑解剂进行塑炼的方法。它能够提高塑炼效率，缩短塑炼时间(如天然橡胶用0.5份促进剂M，塑炼时间可缩短50％左右)，降低塑炼胶弹性复原和收缩。一般塑解剂的用量为生胶量的0.5～1.0％，塑炼温度为70～75℃。为避免塑解剂飞扬损失和提高其分散效果，通常先将塑解剂制成母炼胶，然后在塑炼开始时加入。塑炼胶威氏可塑度要求0.5以内时，一般不需要分段塑炼。示范：配合录像演示3.6.3密炼机塑炼（一）定义：利用密炼机完成的塑炼作业密炼机组成（二）原理：高温塑炼高温塑炼（氧化塑炼）的特点？特点①密炼机转速高，生产能力大转子转速为每分钟20、40、60r甚至高达80或100r②转子的断面结构复杂转子表面各点与轴心距离不等，因此产生不同的线速度，使两转子间的速比变化很大(1:0.91～l.47之间)，促使生胶受到强烈的摩擦、撕裂和搅拌作用。此外，胶料不仅在两转子的间隙中受到剪切作用；而且还在转子与密炼室腔壁之间以及转子与上、下顶栓的间隙之间都受到剪切作用，因此可得到较高的塑炼效率；③转子的短突棱具有一定导角(一般为45o角)能使胶料作轴向移动和翻转，起到开炼机手工捣胶作用，使生胶塑炼均匀；④密炼室的温度较高(一般为140℃左右)因此能使生胶受到剧烈的氧化裂解作用，使胶料能在短时间内获得较大的可塑性。⑤自动化程度高密炼机塑炼不仅生产能力大，塑炼效率高，而且自动化程度高，电力消耗少，⑥劳动强度和卫生条件都可以得到改善。⑦密炼机塑炼时，由于胶料受到高温和氧化裂解作用，会使硫化胶的物理机械性能有所下降，⑧设备造价较高，占地面积大，设备清理维修较困难，适应面较窄，一般适用于胶种变化少，耗胶量大的工业生产。（三）塑炼方法密炼机塑炼的方法通常有按次数分一段塑炼分段塑炼按是否添加化学塑解剂普通塑炼添加化学塑解剂塑炼等方法。①一段塑炼：工艺：是将生胶一次投入密炼室中，在一定温度及压力条件下连续塑炼至所需可塑性要求。特点：此法与分段塑炼相比较，塑炼周期短，塑炼胶占地面积小，且操作较为简便。但塑炼胶的可塑性较低，应用：适用于可塑性要求不太高的塑炼胶(如轮胎胎面塑炼胶)的制备。案例：实际生产中，如用11号密炼机塑炼生胶，其工艺条件是，炼胶温度天然橡胶一般为140～150℃，合成橡胶一般为120～140℃(如丁苯橡胶为137～139℃)；排胶温度天然橡胶不高于170℃，合成橡胶不高于150℃；上顶栓压力一般为0.5～0.6MPa；塑炼时间一般为8～l5min；塑炼胶可塑度一般可达0.21～0.35(威氏)。②分段塑炼：工艺：和开炼机分段塑炼法相同，塑炼工艺分数次（≥2）完成，可以在一台密炼机也可在数台密炼机上完成，中间经停放。是用于制备较高可塑性塑炼胶的一种工艺方法。应用：较高可塑性的塑炼胶(如轮胎帘布胶)时，常用分段塑炼法塑炼。案例：分段塑炼通常分两段进行。先将生胶置于密炼机中塑炼一定时间(20r／min密炼机塑炼时间为10～15min)然后排胶、捣合、压片、下片、冷却，停放4～8h后再进行第二段塑炼(时间为10～15min)，以满足可塑性要求二段塑炼胶可塑度可达0.35～0.50(威氏)生产中常将第二段塑炼与混炼工艺一并进行，以减少塑炼胶贮备量，节省占地面积，如果塑炼胶可塑度要求0.5(威氏)以上时，也可进行三段塑炼。③添加化学塑解剂塑炼：这对密炼机高温塑炼更为有效。此法与一段塑炼相同，化学塑解剂的添加量一般为生胶量的0.3%～0.5%，并以母胶形式加入，以提高分散效果。使用化学塑解剂后，塑炼温度可以降低。例如，使用促进剂M进行塑炼时，排胶温度可以从纯胶塑炼的170℃左右降低到140℃左右，而且塑炼时间可以比纯胶塑炼缩短30%～50％。3.6.4螺杆机塑炼（一）原理：螺杆机塑炼是借助螺杆和带有锯齿螺纹线的衬套间的机械作用，使生胶受到破碎、磨擦、搅拌、并在高温下获得塑炼效果的一种连续塑炼方法。使用设备主要是单螺杆一段塑炼机和双螺杆两段塑炼机。(二)特点优点：螺杆机塑炼具有连续化、自动化程度高，生产能力大，动力消耗少，占地面积少，劳动强度低等优点。最适用于生胶品种少、耗胶量大的大规模工业生产。缺点：但从目前国内使用螺杆机塑炼来看，还存在一些如排胶温度高、塑炼胶热可塑性大、可塑性不均匀（夹生现象）和较低等