橡胶受外力作用产生变形的处理方法

一、塑炼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叫做可塑性。增加橡胶可塑性工艺过程称为塑炼。橡胶有可塑性才能在混炼时与各种配合剂均匀混合；在压延加工时易于渗入纺织物中；在压出、注压

一、塑炼 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叫做可塑性。增加橡胶可塑性工艺 过程称为塑炼。橡胶有可塑性才能在混炼时与各种配合剂均匀混合；在压延加工时易于渗入纺织物中；在 压出、注压时具有较好的流动性。此外，塑炼还能使橡胶的性质均匀，便于控制生产过程。但是，过渡塑 炼会降低硫化胶的强度、弹性、耐磨等性能，因此塑炼操作需严加控制。橡胶可塑度通常以威廉氏可塑度、 门尼粘度和德弗硬度等表示。 1、塑炼机理 橡胶经塑炼以增加其可塑性，其实质乃是使橡胶分子链断裂，降低大分子长度。断裂作用既可发生于大分 子主链，又可发生于侧链。由于橡胶在塑炼时，遭受到氧、电、热、机械力和增塑剂等因素的作用，所以 塑炼机理与这些因素密切相关，其中起重要作用的则是氧和机械力，而且两者相辅相成。通常可将塑炼区 分为低温塑炼和高温塑炼，前者以机械降解作用为主，氧起到稳定游离基的作用；后者以自动氧化降解作 用为主，机械作用可强化橡胶与氧的接触。 塑炼时，辊筒对生胶的机械作用力很大，并迫使橡胶分子链断裂，这种断裂大多发生在大分子的中间局部。 塑炼时，分子链愈长愈容易切断。顺丁胶等之所以难以机械断链，重要原因之一就是因为生胶中缺乏较高 的分子量级分。当参加高分子量级分后，低温塑炼时就能获得显著的效果。 氧是塑炼中不可缺少的因素，缺氧时，就无法获得预期的效果。生胶塑炼过 塑炼时，设备与橡胶之间的摩擦显然使得胶温升高。热对塑炼效果极为重要，而且在不同温度范围内的影 响也不同。由于低温塑炼时，主要依靠机械力使分子链断裂，所以在像章区域内〔天然胶低于110°C〕 随温度升高，生胶粘度下降，塑炼时受到的作用力较小，以致塑炼效果反而下降。相反，高温塑炼时，主 要是氧化裂解反响起主导作用，因而塑炼效果在高温区〔天然胶高于110C〕将随温度的升高而增大，所 以温度对塑炼起着促进作用。各种橡胶由于特性不同，对应于最低塑炼效果的温度范围也不一样，但温度 对塑炼效果影响的曲线形状是相似的。由前，不管低温塑炼还是高温塑炼，使用化学增塑剂皆能提高塑炼 效果。承受剂型增塑剂，如苯醌和偶氮苯等，它们在低温塑炼时起游离基承受剂作用，能使断链的橡胶分 子游离基稳定，进而生成较短的分子;引发剂型增塑剂，如过氧化二苯甲酰和偶氮二异丁腈等，它们在高 温下分解成极不稳定的游离基，再引发橡胶分子生成大分子游离基，并进而氧化断裂。此外，如硫醇类及 二邻苯甲酰胺基苯基二硫化物类物质，它们既能使橡胶分子游离基稳定，又能在高温下引发橡胶形成游 离基加速自动氧化断裂，所以，这类化学增塑剂称为混合型增塑剂或链转移型增塑剂。 2、塑炼工艺 生胶在塑炼前通常需进展烘胶、切胶、选胶和破胶等处理。烘胶是为了使生胶硬度降低以便切胶，同时还 能解除结晶。烘胶要求温度不高，但时间长，故需注意不致影响橡胶的物理机械性能；例如天然胶烘胶温 度一般为50~60C，时间则需长达数十小时。生胶自烘房中取出后即切成10~20公斤左右的大块，人工选 除其杂质后再用破胶机破胶以便塑炼。 按塑炼所用的设备类型，塑炼可大致分为三种方法。 1、开炼机塑炼 其优点是塑炼胶料质量好，收缩小，但生产效率低，劳动强度大。此法适宜于胶料变化多和耗胶量少的工 厂。 开炼钢机塑炼属于低温塑炼。因此，降低橡胶温度以增大作用力是开炼机塑炼的关键。与温度和机械作用 有关的设备特性和工艺条件都是影响塑炼效果的重要因素。 为了降低胶温，开炼钢机的辊筒需进展有效的冷却，因此辊筒设有带孔眼的水管，直接向辊筒外表喷水冷 却以降低辊筒需进展有效的冷却，这样可以满足各种胶料塑炼时对辊温的根本要求。此外，采用冷却胶片 的方法也是有效的，例如使塑炼形成的胶片通过一较长的运输带〔或导辊〕经 空气自然冷却后再返回辊上，以及薄通