橡胶塑炼与混炼-塑炼（橡胶加工课件）

塑炼1、塑炼概念与原理2、生胶塑炼前的准备3、塑炼的工艺方法4、影响塑炼的工艺因素5、开炼机塑炼实训6、常见塑炼胶质量分析引入新课塑性FF弹性刚性F1、塑炼概念与原理引入新课

橡胶具有高弹性

优点：缓冲、减震、柔软

缺点：产品加工过程是受力变形并定型，如发生弹性回复，尺寸形状不能保持

塑性保持变形后的形状

降低弹性、增大塑性塑炼塑炼1、塑炼概念与原理

讨论：塑炼、塑炼目的及不利面1、塑炼概念与原理

炼：炼胶、炼胶作业，在炼胶机完成的作业过程。

方法——机械加工、热处理或加入某些化学助剂（物理、化学作用）状态变化——强韧的弹性状态转变为柔软而便于加工的塑性状态（弹性→塑性）过程——加工工艺过程简要：提高橡胶塑性的炼胶详细：将橡胶经过机械加工、热处理或加入某些化学助剂，使其由强韧的弹性状态转变为柔软而便于加工的塑性状态的工艺过程称之为塑炼。塑炼胶：经塑炼而得到的具有一定可塑性的橡胶胶称之为塑炼胶。

1、塑炼：分组汇报：教师点评讨论：塑炼、塑炼目的及不利面？1、塑炼概念与原理

好处：塑性、流动性、粘性—工艺性能●使生胶的可塑性增大，以利混炼时配合剂的混入和均匀分散；●改善胶料的流动性，便于压延、压出操作，使胶坯形状和尺寸稳定；●增大胶料粘着性，方便成型操作；●提高胶料在溶剂中的溶解性，便于制造胶浆，并降低胶浆粘度使之易于渗入纤维孔眼，增加附着力；●改善胶料的充模性，使模型制品的花纹饱满清晰。

2、目的：总：提高塑性、流动性3、不利影响：总：弹性下降、强度下降讨论：塑炼的影响因素1、塑炼概念与原理影响因素：（一）机械力的作用（二）氧的作用（三）温度的作用（四）化学塑解剂的作用（五）静电的作用塑炼原理：◆高弹性来源：高分子量。本质：降低分子量（橡胶的长链分子断裂）学生讨论，分组汇报：教师点评：目的

“两保证两可以”（1）保证切胶机的安全操作和工作效率；（2）保证炼胶机的安全操作和工作效率；（3）可以烘去水份；（4）可以解除结晶（对结晶橡胶）。2、生胶塑炼前的准备-烘胶（1）硬橡胶如：硬NBR等(NBR3606)（2）结晶橡胶如：NR、CR等实物展示（NBR、NR、CR、EPDM、SBR、BR）对象

加工方法A、按烘胶装置分：（1）烘房烘胶（2）烘箱烘胶2、生胶塑炼前的准备-烘胶加工方法B、按烘胶介质分：（1）蒸汽加热：NR50-60℃，夏24-36h，冬48-72h

CR50-60℃，夏2.5-3h，冬3-4h

（2）电加热：NR50-60℃，夏24-36h，冬24-36h

CR50-60℃，夏2.5-3h，冬3-4h

（3）红外加热：2-3h

（4）微波加热：20-70MHz，20-30min2、生胶塑炼前的准备-烘胶目的（1）便于称量；（2）便于投料；（3）保护设备。2、生胶塑炼前的准备-切胶（1）大块橡胶（2）不好称量的橡胶加工对象

①单刀油压立式切胶机2、生胶塑炼前的准备②多刀卧式切胶机

使块状的橡胶变为碎胶（1）便于称量；（2）便于塑炼；（3）保护设备；（4）提高效率（塑炼）。2、生胶塑炼前的准备-破胶用于开炼机塑混炼的大块橡胶，如：NR和CR。说明:1、用密炼机塑混炼的NR和CR，一般无需破胶而直接进行塑混炼。2、其它合成橡胶，一般无需破胶而直接进行塑混炼。

加工方法

破胶机（专用）或开炼机破胶2、生胶塑炼前的准备-破胶塑炼1、塑炼概念与原理2、生胶塑炼前的准备3、塑炼的工艺方法4、影响塑炼的工艺因素5、开炼机塑炼实训6、常见塑炼胶质量分析讨论：塑炼的影响因素4、影响塑炼的工艺因素扯断：R-R→R·+R·

氧封端：

R·+O→R（一）机械力的作用特点：有选择性影响因素：⑴剪切力大小（机械力大小）⑵温度⑶分子结构⑷介质（氧作用）机械塑炼特性⑴质量好

：质量好的指标是物理机械性能（弹性、强度）⑵效率低讨论：塑炼的影响因素（二）氧的作用氧的浓度：浓度越大，吸氧越多，塑炼效果越大。温度：温度越高，氧化作用越大，塑炼效果越大。特点：无选择性性能：●质量不好●效率高氧化锻炼+封端4、影响塑炼的工艺因素讨论：塑炼的影响因素4、影响塑炼的工艺因素（三）温度的作用讨论：塑炼的影响因素4、影响塑炼的工艺因素

（四）化学塑解剂作用增强生胶塑炼效果，缩短塑炼时间，从而提高塑炼效率。（五）静电作用

生胶受到炼胶机的剧烈摩擦而产生静电，促使生胶表面的氧激发活化，生成原子态氧和臭氧，从而提高氧对橡胶分子链的断链作用。讨论：塑性大小的表示方法6、常见塑炼胶质量分析

胶料塑性可用可塑性度和门尼粘度表示，可塑度常用威氏可塑度。

测定室温原高h0，在70土1℃温度下，先预热3min，然后在此温度下，于两平行板间加5kg负荷，压缩3min后测定高度h1，除去负荷，置于室温下恢复3min，测定恢复后的高度h21、威氏可塑度：在定温、定负荷下，用试样经过一定时间的高度变化来评定可塑性学生讨论，分组汇报：教师点评：讨论：塑性大小的表示方法6、常见塑炼胶质量分析

问题：三个高度大小排列、完全弹性、完全塑性、完全刚性的P？三个高度大小排列：h1

＜h2＜h0完全弹性：h2

=h0

、h1=0、p=0（绝对弹性体）完全塑性：h2

=h1=0、p=1（绝对流动体）完全刚性：h2

=h1=h0、p=0一般值：由于橡胶是粘弹性物质，故应用此式计算出的可塑度应在0～l之间，数值越大表示可塑性越大。分析：讨论：塑性大小的表示方法6、常见塑炼胶质量分析

门尼粘度通常以ML1+4100℃表示，其中M表示门尼，L1+4100℃表示用大转子(直径为38.1mm)在100℃下预热1min，转动4min时所测得的扭力值(一般用百分表指示)。门尼粘度法测定值范围为0～200，数值越大表示粘度越大，即可塑性越小。2、门尼粘度：

根据试样在一定温度、时间和压力下，在活动面(转子)和固定面(上、下模腔)之间变形时所受到的扭力来确定橡胶的可塑性的。讨论：请比较以下胶料门尼粘度的大小顺序及判定依据：胎面胶用塑炼胶、缓冲层帘布胶用塑炼胶、海绵胶料用塑炼胶、6、常见塑炼胶质量分析

海绵胶料用塑炼胶、三角带线绳浸胶用塑炼胶<缓冲层帘布胶用塑炼胶<胎面胶用塑炼胶●保证工艺性尽可能不塑炼或少塑炼●供涂胶、浸胶、刮胶、擦胶和制造海绵等用的胶料要求有较高的可塑性；●对要求物理机械性能高、半成品挺性好及模压用胶料，可塑性宜低；学生讨论，分组汇报：教师点评学生汇报：拟定塑炼工艺规程教师点评：1、

按设备维护使用规程规定检查设备各部件，并开机空载运行，观察是否正常；2、调整开炼机前后辊筒温度至规定标准(前辊45±1℃，后辊40±1℃)；3、将辊距调至1～3mm，将切胶胶块靠主驱动齿轮一边连续投入破胶4～5min；4、辊距调小至0.5～1mm，将破胶后胶片薄通10～13次，第一次薄通的胶片，第二次应扭转90°加入；5、辊距调至2～4mm，将薄通后的胶片包辊后连续左右切割捣合3～5次，然后切割下片(下片至一半时，割取可塑性检查试样3～5块)，下片胶片厚度为3～6mm，宽度为300～400mm，长度为700～1200mm；6、将胶片放置中性皂液隔离槽中冷却5～10min，取出胶片挂置铁架上，进一步冷却(自然或强制冷却)晾干，至胶片温度为45℃以下；7、晾干的胶片置于铁桌上停放，停放时间为8～72h，堆放高度应不超过500mm。塑炼塑炼单项技能训练开炼机组成及应用训练1：开炼机安全操作主要由辊筒、辊筒轴承、机架和横梁、机座、调距与安全装置、调温装置、润滑装置、传动装置、紧急刹车装置及制动器等组成应用：适用于胶种变化较多、耗胶量较少的场合。塑炼单项技能训练训练1：开炼机安全操作观看操作录像：安全.WMV教师点评：1、开车前必须戴好皮革护手腕，混炼时要戴口罩，禁止腰系绳、带、胶皮等，严禁披衣操作。2、开车前必须检查大小齿轮及辊简间有无杂物。每班首次开车，必须试验刹车装置是否完好、有效、灵敏可靠（制动后前辊空车迥转不准超过四分之一周），平时严禁用紧急刹车装置关车。3、至少两人以上操作，必须相互呼应，当确认无任何危险后，方可开车。有投料运输带必须使用运输带。4、调节辊距左右要一致，严禁偏辊操作，以免损伤辊筒和轴承。减小辊距时应注意防止两辊筒因相碰而擦伤辊面。5、加料时，先将小块胶料靠大齿轮一侧加入（投入不要放入）。6、操作时要先划(割)刀，后上手拿胶，胶片未划(割)下，不准硬拉硬扯。严禁一手在辊筒上投料，一手在辊筒下接料。塑炼单项技能训练训练1：开炼机安全操作7、如遇胶料跳动，辊筒不易轧胶时或积胶在辊缝处停滞不下时，，严禁用手压胶料。用手推胶时，只能用拳头推，不准超过辊筒顶端水平线（或安全线）。摸测辊温时手背必须与辊筒转动方向相反。

8、割刀必须放在安全地方（不要放在接料盘中），割胶时必须在辊筒下半部进刀，割刀口不准对着自己身体方向。9、打三角包、打卷时，禁止带刀操作，打卷时，胶卷重量不准超过25公斤。10、辊筒运转中发现胶料中或辊筒问有杂物，挡胶板、轴瓦处等有积胶时，必须停车处理。11、严禁在运转辊简上方传送物件。运输带积胶或发生故障，必须停机处理。12、严禁在设备转动部位和料盘上依靠，站坐。13、炼胶过程中，炼胶工具、杂物不准乱放在机器上，以避免工具掉入机器中损坏机器。14、刹车或突然停电后，必须将辊缝中的胶料取出后方能开车，严禁带负荷启动。严禁带负荷开车。15、严禁机器长时间超载或安全保护装置失灵情况下使用。16、工作完毕，切断电源，关闭水，汽阀门。塑炼单项技能训练训练2：开关机观看操作录像：开关机.WMV教师示范操作：选派学生操作，其他同学观看学生点评：课下训练：教师点评:1、初步设备检查：操作人员安全措施、卫生清扫、润滑油、工具、电器、胶料和配合剂、辊温

2、润滑：油杯转1-2转加油

3、调节辊距：检查辊距间是否有杂物、调节（机器停止或空转状态、二边同进调节、辊距均匀一致）

4、开机并检查5、调节辊温（开蒸汽或冷却水）6、关水7、停车：辊筒上无胶料；生产结束空转5～10分钟后，按停止按钮停车（不可用安全止动装置）关设备电源开关关总电源开关清扫设备、清扫环境整理工具、填写记录塑炼单项技能训练训练3：割胶平直形月形握刀要点：向前握牢左右运动方便割胶刀塑炼单项技能训练训练3：割胶观看操作录像：割胶.WMV教师示范操作：选派学生操作，其他同学观看学生点评：教师点评：课下训练：割胶操作：●割胶时一手握住握稳割胶刀；●在辊筒水平线下从辊筒一侧无胶处、刀尖与辊筒接触、刀口向下对胶；●刀与辊筒呈一定斜角，轴向向内、法向垂直；●用力推入（包括对辊筒的压力和推力），推入速度与斜角有关，角度小推入速度小，当水平入刀时（横向割胶）速度最大；●进刀后依据操作情况可调节斜角和速度也可以返推；要点：用力：二力（压力和推力）接触点：水平线下、侧面无胶处接触方式：点塑炼单项技能训练训练4：两面三刀观看操作录像：两面三刀.WMV教师示范操作：选派学生操作，其他同学观看学生点评：教师点评：课下训练：●混炼时割胶刀，从辊筒一侧水平进刀至辊筒长度的2/3～3/4处，同时将刀口向下保持不变，让胶料落到料盘中；●当辊距上的堆积胶基本进入通过辊距后停止割胶；●用手将落盘胶料拉入辊距另一侧并尽可能转动90°，并将其附粘在包胶上，让割下胶自动带回辊距；●落胶全部带上辊筒并包好辊再从辊筒另一侧如此操作；●这样依次两侧轮流，每侧各3刀（次）共计6刀（次）。★操作要点：“三刀”：进刀至辊筒长度的2/3～3/4处，不能割断；“两面”：从辊筒一侧进刀后，再从另一侧进刀；不能将胶料全部通辊塑炼单项技能训练训练5：薄通观看操作录像：薄通