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橡膠制品的主要原料是生膠、各種配合劑、以及作為骨架材料的纖維和金屬材料,橡膠制品的基本生產(chǎn)工藝過程包括塑煉、混煉、壓延、壓出、成型、硫化6個基本工序。
橡膠的加工工藝過程主要是解決塑性和彈性矛盾的過程,通過各種加工手段,使得彈性的橡膠變成具有塑性的塑煉膠,在加入各種配合劑制成半成品,然后通過硫化是具有塑性的半成品又變成彈性高、物理機械性能好的橡膠制品。
開煉機塑煉時溫度一般在80℃以下,屬于低溫機械混煉方法。在氟橡膠中,填料的加入,充填了橡膠內(nèi)部的空隙,從而使硫化膠的氣透性變小,這對于真空密封是很有利的。密煉機和螺桿混煉機的排膠溫度在120℃以上,甚至高達160-180℃,屬于高溫機械混煉。 生膠在混煉之前需要預先經(jīng)過烘膠、切膠、選膠和破膠等處理才能塑煉。天然橡膠主要來源于三葉橡膠樹,當這種橡膠樹的表皮被割開時,就會流出乳白色的汁液,稱為膠乳,膠乳經(jīng)凝聚、洗滌、成型、干燥即得天然橡膠。橡膠制品合成橡膠是由人工合成方法而制得的,采用不同的原料(單體)可以合成出不同種類的橡膠。
密煉機混煉分為三個階段,即濕潤、分散和涅煉、密煉機混煉石在高溫加壓下進行的。操作方法一般分為一段混煉法和兩段混煉法。
一段混煉法是指經(jīng)密煉機一次完成混煉,然后壓片得混煉膠的方法。一般橡膠制品的老化均是由它們中的一種或幾種因素共同作用的結果,最常見的熱氧老化,其次有臭氧老化、疲勞老化和光氧老化。他適用于全天然橡膠或摻有合成橡膠不超過50%的膠料,在一段混煉操作中,常采用分批逐步加料法,為使膠料不至于劇烈升高,一般采用慢速密煉機,也可以采用雙速密煉機,加入硫磺時的溫度必須低于100℃。其加料順序為生膠—小料—補強劑—填充劑—油類軟化劑—排料—冷卻—加硫磺及超促進劑。
氟碳類氟橡膠的耐低溫性能較天然膠差,這是由于分子鏈段因氟原子的存在而使旋轉能增加所引起的。幾種膠的塑煉特性:天然橡膠用開煉機塑煉時,輥筒溫度為30-40℃,時間約為15-20min。能保持低彈性的下限溫度一般為-20~-15℃,四丙氟橡膠只有-2~0℃。氟醚橡膠可在-60~-40℃下使用。1989年“挑戰(zhàn)者”號航天飛機爆S’炸就是因使用了不耐低溫(喪失了彈性)的氟橡膠密封圈引起燃料泄漏而爆‘S炸的。