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泰州科德橡胶机械-开炼机:天然橡胶硫化模压成型——实验目的要求和实验原理

发布时间:2018-06-20 08:47:00 点击:    编辑:澳门棋牌娱乐游戏平台

天然橡胶硫化模压成型——实验目的要求和实验原理

实验目的要求

    泰州科德橡胶机械-开炼机2018年6月20日讯掌握澳门棋牌娱乐游戏平台配方设计的基本常识和橡胶模塑硫化工艺。

    熟悉橡胶加工设备(如开炼机、平板硫化机等)及其基本结构,掌握这些设备的操作方法。

实验原理

生胶是橡胶弹性体,属线型高分子化合物。高弹性是它的最宝贵的性能,但是过分的强韧高弹性会给成型加工带来很大的困难,而且即使成型的制品也没有实用的价值,因此,它必须通过一定的加工程序,才能成为有使用价值的材料。

塑炼和混炼是橡胶加工的两个重要工艺过程,通称炼胶,其目的是要取得具有柔软可塑性,并赋予一定使用性能的、可用于成型的胶料。

生胶的分子量通常都是很高的,从几十万到百万以上。过高的分子量带来的强韧高弹性给加工带来很大的困难,必须使之成为柔软可塑性状态才能与其他配合剂均匀混合,这就需要进行塑炼,塑炼可以通过机械的、物理的或化学的方法来完成。机械法是依靠机械剪切力的作用借以空气中的氧化作用使生胶大分子降解到某种程度,从而使生胶弹性下降可塑性得到提高,目前此法最为常用。物理法是在生胶中充入相容性好的软化剂,以削弱生胶大分子的分子间力而提高其可塑性,目前以充油丁苯橡胶用得比较多。化学塑炼则是加入某些塑解剂,促进生胶大分子的降解,通常是在机械塑炼的同时进行的。

本实验是天然橡胶的加工,选用开炼机进行机械法塑炼。天然生胶置于开炼机的两个相向转动的辊筒间隙中,在常温下(小于50℃)下反复钡机械作用,受力降解;与此同时降解后的大分子自由基在空气中氧化作用下,发生了一系列力学与化学反应,最终可以控制达到一定的可塑度,生胶从原先强韧高弹性变为柔软可塑性,满足混炼的要求。塑炼的程度和塑炼的效率主要与辊筒的间隙和温度有关,若间隙愈小、温度愈低,力化学作用愈大,塑炼效率愈高。此外,塑炼的时间,塑炼工艺操作方法及是否加入塑解剂也影响塑炼的效果。

生胶塑炼的程度是以塑炼胶的可速度来衡量的,塑炼过程中可取样测量,不同的制品要求具有一定的可塑度,应该严格控制,过度塑炼是有害的。

混炼是在塑胶的基础上进行的又一个连胶工序。本实验也是在开炼机上进行的。为了取得具有一定的可塑度且性能均匀的混炼胶,除了控制辊距的大小,适宜的辊温(小于90℃)之外,必须注意按一定的加料混合程序进行。即量小难分散的配合剂首先加到塑炼胶中,让它有较长的时间分散;量大的配合剂则后加。硫黄用量虽少,但硬最后加入,因为硫黄一旦加入,便可能发生硫化效应,过长的混合时间将使胶料的工艺性能变坏,于其后的半成品成型及硫化工序都不利。不同的制品及不同的成型工艺要求混炼胶的可塑度、硬度等都是不同的。

本实验所列配方中的硫黄含量在5份之内,交联度不很大,所得制品柔软;选用两种促进剂对天然胶的硫化都有促进作用,不同的促进剂协同使用,是因为它们的活性强弱及活性温度有所不同,在硫化时将促进交联作用更加协调、充分显示促进效果;助促进剂即活性剂在炼胶和硫化时起活化作用;防老剂多为抗氧剂,用来防止橡胶大分子因加工及其后的应用过程的氧化降解作用,以达到稳定的目的;石蜡与大多数橡胶的相容性不良,能集结于制品表面起到滤光阻氧等防老化效果,并且对于加工成型有润滑性能;碳酸钙作为填充剂有增容及降低成本作用,其用量多少将影响制品的硬度。

本实验要求制取一块天然软质硫化胶片,其成型方法采用模压法,通常又称为模塑型硫化。将一定量的混炼胶置于模具的型腔内,通过平板硫化机在一定的温度和压力下成型,同时经历一定的时间发生适当的交联反应,最终取得制品的过程。天然橡胶是异戊二烯的聚合物,硫化反应主要发生在大分子间的双键上。其机理如下:在适当的温度,特别是达到了促进剂的活性温度下,由于活性剂的活化及促进剂分解成游离基,促使硫黄称为活性硫,同时聚异戊二烯主链上的双键打开形成橡胶大分子自由基,活性硫原子作为交联剂硫黄的用量有关。硫化胶作为立体网状结构并非橡胶大分子所有的双键处都发生了交联,交联度于硫黄的量基本上是成正比关系的。所得的硫化胶制品试剂上是松散的、不完全的交联结构。成型时施加一定的压力既有利于活性点的接近和碰撞,促进交联反应的进行,也利于胶料的流动。硫化过程须保持一定的时间,以保证交联反应达到配方设计所要求的程度。硫化过后,不必冷却即可脱模,模具内的交联已交联定型为澳门棋牌娱乐游戏平台。


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