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開煉機(jī)煉膠工藝

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2023-12-25

橡膠為什么要硫化？橡膠硫化后有什么好處？

橡膠生膠雖然也具有一些有用的應(yīng)用特性,但也存在不少缺點(diǎn),如強(qiáng)度低、彈性小;冷則發(fā)硬、熱則發(fā)黏;容易老化等。早在19世紀(jì)40年代,人們就發(fā)現(xiàn),通過橡膠與硫黃一起共同加熱,可以使橡膠發(fā)生交聯(lián)。因此,直到現(xiàn)在,雖然橡膠不僅可用硫黃,還可用很多其他的化學(xué)交聯(lián)劑和物理化學(xué)方法進(jìn)行交聯(lián),但在橡膠行業(yè)中,一直習(xí)慣于將橡膠的交聯(lián)稱之為“硫化”,而塑料加工業(yè)有時將交聯(lián)反應(yīng)稱之為固化。硫化極大改進(jìn)了生膠的性能,擴(kuò)大了橡膠的應(yīng)用范圍,為橡膠的大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)與應(yīng)用奠定了基礎(chǔ)。

橡膠硫化是橡膠制品加工的主要工藝過程之一,也是橡膠制品生產(chǎn)中的最后一個加工工序。在這個工序中,橡膠要經(jīng)歷一系列復(fù)雜的化學(xué)變化,由塑性的混煉膠變?yōu)楦邚椥缘幕蛴操|(zhì)的交聯(lián)橡膠,從而獲得更完善的物理機(jī)械性能和化學(xué)性能,提高和擴(kuò)寬了橡膠材料的使用價值與應(yīng)用范圍。因此,硫化對橡膠及其制品的制造和應(yīng)用具有十分重要的意義。

硫化的概念

硫化是指具有一定塑性和黏性的膠料(生膠、塑煉膠、混煉膠)經(jīng)過適當(dāng)加工(如壓延、壓出、成型等)而制成的半成品在一定外部條件下通過化學(xué)因素(如硫化體系)或物理因素（如γ射線)的作用,重新轉(zhuǎn)化為軟制彈性橡膠制品或硬制橡膠制品,從而獲得使用性能的工藝過程。在硫化過程中,外部的條件(如加熱或輻射)使膠料組分中的生膠與硫化劑或生膠與生膠之間發(fā)生化學(xué)反應(yīng),由線型的橡膠大分子交聯(lián)成立體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的大分子。

通過這一反應(yīng),大大改善了橡膠的各項性能,使橡膠制品獲得了能滿足產(chǎn)品使用需要的物理機(jī)械性能和其他性能。硫化的實質(zhì)是交聯(lián),即線型的橡膠分子結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)化為空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的過程。

使橡膠發(fā)生硫化的物質(zhì)稱為橡膠的硫化劑(也稱為交聯(lián)劑),工業(yè)上使用的硫黃的主要品種有硫化粉、不溶性硫黃、膠體硫等。此外,交聯(lián)劑有過氧化物(如DCP、雙-2,5-2,5-二甲基雙己烷、BP)、金屬氧化物(如氧化鋅、氧化鎂、氧化鉛、氧化鈣)、樹脂、胺類物質(zhì)。僅僅使用交聯(lián)劑多數(shù)情況下硫化速度很慢,不具有使用價值,還需要加人能提髙橡膠硫化速度、降低硫化溫度、降低交聯(lián)劑用量、提高硫化程度的硫化促進(jìn)劑和提高促進(jìn)劑活性的硫化活性劑。多數(shù)情況下,兩種以上的促進(jìn)劑并用以得到較好的效果,常用的活性劑有無機(jī)活性劑、有機(jī)活性劑。

加硫工藝

在稱過混煉膠和硫化劑的量以后，接下來要做的就是添加硫化劑，建議按照以下的步驟完成。

　　1、首先打掃開煉機(jī)的衛(wèi)生，保證其清潔度以防混入其他雜質(zhì)。然后將開煉機(jī)的輥距調(diào)到最小，將混煉膠投入開煉機(jī)里進(jìn)行薄通。薄通完以后，將開煉機(jī)的輥距適當(dāng)放大，讓混煉膠均勻地包在輥上?；鞜捘z的表面溫度應(yīng)該在80oC左右。

　　2、通過調(diào)節(jié)輥距和適當(dāng)?shù)赝ɡ鋮s水將混煉膠溫度控制在60~80 °C左右，此時，開始將硫化劑投入到混煉膠里面去。

　　投放時注意：

　　a、要將硫化劑均勻的投放到混煉膠中去，而不要集中在一個地方。

　　b、投放速度不能太快。投放速度快，硫化劑容易掉到下面去，而不容易分散到混煉膠里面，這樣會影響到混煉膠的性能。

　　c、要將掉到滾筒下面的硫化劑再投放到混煉膠中去。

　　3、等看不到硫化劑以及硫化促進(jìn)劑以后，開始進(jìn)行切割，左右各兩次。要讓硫化劑以及硫化促進(jìn)劑更好地分散到混煉膠中去，可以通過觀察硫化劑以及硫化促進(jìn)劑的形態(tài)來確認(rèn)：如果是由固體狀變成粘綢狀了以后，再混煉到橡膠中去，這樣的混煉效果是好的。

　　4、取出混煉膠進(jìn)行薄通。薄通時，要將開煉機(jī)的輥距調(diào)到最小;薄通次數(shù)在4~5次。

　　出片的時候一定要按照制品成型所要求的厚度。整個過程需要注意的是，完成時間不要太長，否則會降低門尼粘度和物理性能。

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