橡胶工艺基础知识PPT课件

山东水星总工程师：张勇护橡胶工艺一、橡胶分类及及特点二、橡胶配合三、橡胶塑炼与混炼四、橡胶硫化五、橡胶制品成型方法六、汽车密封条高分子材料高分子材料无机非金属材料无机非金属材料塑料：塑料：橡胶：橡胶：纤维：纤维：油漆涂料油漆涂料胶、油、粘胶剂胶、油、粘胶剂热固性塑料热塑性塑料工程塑料天然橡胶合成橡胶通用合成橡胶特种合成橡胶面料通用塑料非非金金属属材材料料金属材料金属材料热塑性弹性体热塑性弹性体材材料料橡胶工艺 橡胶（橡胶（Rubber）：具有可逆形变的高弹性聚合物材料。）：具有可逆形变的高弹性聚合物材料。在室温下富有弹性，在很小的外力作用下能产生较大形变，在室温下富有弹性，在很小的外力作用下能产生较大形变，除去外力后能恢复原状。橡胶属于完全无定型聚合物，它的除去外力后能恢复原状。橡胶属于完全无定型聚合物，它的玻璃化转变温度（玻璃化转变温度（T g）低，）低，分子量往往很大，大于几十万。分子量往往很大，大于几十万。橡胶一词来源于印第安语橡胶一词来源于印第安语cau-uchu，意为，意为“流泪的树流泪的树”。天然橡胶就是由三叶橡胶树割胶时流出的胶乳经凝固、干。天然橡胶就是由三叶橡胶树割胶时流出的胶乳经凝固、干燥后而制得。燥后而制得。1770年，英国化学家年，英国化学家J.普里斯特利发现橡胶可普里斯特利发现橡胶可用来擦去铅笔字迹，当时将这种用途的材料称为用来擦去铅笔字迹，当时将这种用途的材料称为rubber，此，此词一直沿用至今。橡胶的分子链可以交联，交联后的橡胶受词一直沿用至今。橡胶的分子链可以交联，交联后的橡胶受外力作用发生变形时，具有迅速复原的能力，并具有良好的外力作用发生变形时，具有迅速复原的能力，并具有良好的物理力学性能和化学稳定性。橡胶是橡胶工业的基本原料，物理力学性能和化学稳定性。橡胶是橡胶工业的基本原料，广泛用于制造轮胎、胶管、胶带、电缆及其他各种橡胶制品广泛用于制造轮胎、胶管、胶带、电缆及其他各种橡胶制品。橡胶工艺橡胶工艺-橡胶制品-一一、橡胶分类及特点、橡胶分类及特点橡胶按原料分为天然橡胶和合成橡胶。橡胶按原料分为天然橡胶和合成橡胶。按形态分为块状生胶、乳胶、液体橡胶和粉末按形态分为块状生胶、乳胶、液体橡胶和粉末橡胶。橡胶。乳胶为橡胶的胶体状水分散体；液体橡胶为橡胶的低聚物，未硫化前一般为粘稠的液体；粉末橡胶是将乳胶加工成粉末状，以利配料和加工制作。20世纪世纪60年代发明的热塑性橡胶，无需化学硫年代发明的热塑性橡胶，无需化学硫化，而采用热塑性塑料的加工方法成形。化，而采用热塑性塑料的加工方法成形。橡胶按使用又分为通用型和特种型两类。橡胶按使用又分为通用型和特种型两类。一、橡胶分类及特点一、天然橡胶（一、天然橡胶（NR）Nitrite Reductase天然橡胶是从天然天然橡胶是从天然植物中采集来的一种弹性材料，在自然植物中采集来的一种弹性材料，在自然界中含橡胶成分的植物不下两千种，如界中含橡胶成分的植物不下两千种，如高大的乔木、灌木、草本植物和爬藤植高大的乔木、灌木、草本植物和爬藤植物等，我们常见的橡胶树、橡胶草、蒲物等，我们常见的橡胶树、橡胶草、蒲公英等都含有橡胶成分。但能进行生物公英等都含有橡胶成分。但能进行生物合成橡胶的植物约有合成橡胶的植物约有200多种，具有采集多种，具有采集价值的只有几种，主要是巴西橡胶树，价值的只有几种，主要是巴西橡胶树，其次是银菊、橡胶草、杜仲等。其次是银菊、橡胶草、杜仲等。1904年，我国开始引植巴西橡胶树。年，我国开始引植巴西橡胶树。建国后在两广、海南、云南等地都有种建国后在两广、海南、云南等地都有种植。植。2008年我国天然橡胶产量年我国天然橡胶产量63.8万吨万吨,居世界第居世界第6。一、橡胶分类及特点天然橡胶可分为标准胶（又称颗粒胶）、烟胶片、绉胶片天然橡胶可分为标准胶（又称颗粒胶）、烟胶片、绉胶片、风干胶片等，最常用的是标准胶和烟胶片以及特种类胶、风干胶片等，最常用的是标准胶和烟胶片以及特种类胶。由橡胶树采集胶乳制成由橡胶树采集胶乳制成,是异戊二烯的聚合物是异戊二烯的聚合物.具有很好的具有很好的耐磨性、很高的弹性、扯断强度及伸长率耐磨性、很高的弹性、扯断强度及伸长率.在空气中易老在空气中易老化化,遇热变粘遇热变粘,在矿物油或汽油中易膨胀和溶解在矿物油或汽油中易膨胀和溶解,耐碱但不耐耐碱但不耐强酸强酸.优点：弹性好，耐酸碱。优点：弹性好，耐酸碱。缺点：不耐候，不耐油缺点：不耐候，不耐油(可耐植物油可耐植物油)是制作胶带、胶管、是制作胶带、胶管、胶鞋的原料，并适用于制作减震零件、在汽车刹车油、乙胶鞋的原料，并适用于制作减震零件、在汽车刹车油、乙醇等带氢氧根的液体中使用的制品。醇等带氢氧根的液体中使用的制品。一、橡胶分类及特点二、合成橡胶二、合成橡胶 合成橡胶是由低分子化合物（称为单体）经聚合反应而制合成橡胶是由低分子化合物（称为单体）经聚合反应而制成的。这些单体来源于三个方面：石油和天然气；煤和石灰成的。这些单体来源于三个方面：石油和天然气；煤和石灰石；农林产品。石；农林产品。1875年，鲍查达（年，鲍查达（Bouchardat）认为异戊二烯能合成出）认为异戊二烯能合成出类似橡胶的物质，这是最早的关于人工合成橡胶的报道。类似橡胶的物质，这是最早的关于人工合成橡胶的报道。2008年我国合成橡胶产量年我国合成橡胶产量230.4万吨，跃居世界第一。万吨，跃居世界第一。一、橡胶分类及特点常用的合成橡胶常用的合成橡胶异戊橡胶异戊橡胶 IR丁苯橡胶丁苯橡胶 SBR氯丁橡胶氯丁橡胶 CR丁晴橡胶丁晴橡胶 NBR丁基橡胶丁基橡胶 IIR乙丙橡胶乙丙橡胶(二元乙丙二元乙丙 EPM，三元乙丙三元乙丙 EPDM)氯磺化聚乙烯橡胶氯磺化聚乙烯橡胶 CSM氯醚橡胶氯醚橡胶 CMR丙烯酸酯橡胶丙烯酸酯橡胶 ACM AEM聚氨酯橡胶聚氨酯橡胶 AU PU氟橡胶氟橡胶 FMQ硅橡胶硅橡胶 (二甲基二甲基 VMQ 苯基苯基 PVMQ聚硫橡胶聚硫橡胶 TR 特种合成特种合成橡胶橡胶一、橡胶分类及特点异戊橡胶异戊橡胶IR Isoprene，结构单元与天然橡胶一样，为异戊二烯，适于，结构单元与天然橡胶一样，为异戊二烯，适于作浅色橡胶制品，与作浅色橡胶制品，与NR有以下不同：有以下不同：1）顺式含量低于顺式含量低于NR，结晶能力比，结晶能力比NR差，分子量分布较差，分子量分布较NR窄，不含非橡胶成分，加工和力学性能较窄，不含非橡胶成分，加工和力学性能较NR差。差。2）格林强度低，生胶有冷流倾向，硫化速度慢。格林强度低，生胶有冷流倾向，硫化速度慢。3）IR的耐老化性能较的耐老化性能较NR差。差。4）压延、压出性、粘和性能与压延、压出性、粘和性能与NR相当。相当。丁苯胶丁苯胶 SBR Styrene Butadiene Rubber,丁二烯与苯乙烯之共聚合物丁二烯与苯乙烯之共聚合物，与天然胶比较，品质均匀，异物少，具有更好耐磨性及，与天然胶比较，品质均匀，异物少，具有更好耐磨性及耐老化性，但机械强度则较弱，可与天然胶掺合使用。耐老化性，但机械强度则较弱，可与天然胶掺合使用。优优点点:低成本的非抗油性材质低成本的非抗油性材质,良好的抗水性良好的抗水性,硬度硬度70 以下具良以下具良好弹力好弹力,高硬度时具较差的压缩性。缺点：高硬度时具较差的压缩性。缺点：不建议使用强酸不建议使用强酸、臭氧、油类、油酯和脂肪及大部份的碳氢化合物之中。、臭氧、油类、油酯和脂肪及大部份的碳氢化合物之中。广泛用于轮胎业、鞋业、布业及输送带行业等。广泛用于轮胎业、鞋业、布业及输送带行业等。一、橡胶分类及特点氯丁胶氯丁胶CR(Neoprene、Polychloroprene)由氯丁烯单体由氯丁烯单体聚合而成聚合而成.硫化后的橡胶弹性耐磨性好硫化后的橡胶弹性耐磨性好,不怕阳光的直接不怕阳光的直接照射照射,有特别好的耐候性能有特别好的耐候性能,不怕激烈的扭曲不怕激烈的扭曲,不怕制冷剂不怕制冷剂，耐稀酸、耐硅酯系润滑油，耐稀酸、耐硅酯系润滑油,但不耐磷酸酯系液压油但不耐磷酸酯系液压油.在在低温时易结晶、硬化低温时易结晶、硬化,贮存稳定性差贮存稳定性差,在苯胺点低的矿物在苯胺点低的矿物油中膨胀量大油中膨胀量大.一般使用温度范围为一般使用温度范围为-50150.优点：弹性良好及具良好的压缩变形优点：弹性良好及具良好的压缩变形,配方内不含配方内不含硫磺，因此非常容易来制作硫磺，因此非常容易来制作.具抗动物及植物油的特性具抗动物及植物油的特性,不会因中性化学物，脂肪、油脂、多种油品，溶剂而影不会因中性化学物，脂肪、油脂、多种油品，溶剂而影响物性响物性,具防燃特性。具防燃特性。缺点：缺点：不建议使用强酸、硝基烃、酯类、氯仿及不建议使用强酸、硝基烃、酯类、氯仿及酮类的化学物之中，耐酮类的化学物之中，耐 R12 制冷剂的密封件，家电用品制冷剂的密封件，家电用品上的橡胶零件或密封件。适合用来制作各种直接接触大上的橡胶零件或密封件。适合用来制作各种直接接触大气、阳光、臭氧的零件。适用于各种耐燃、耐化学腐蚀气、阳光、臭氧的零件。适用于各种耐燃、耐化学腐蚀的橡胶品。的橡胶品。一、橡胶分类及特点丁晴胶丁晴胶 NBRNitrile Butadiene Rubber,由丙烯睛与丁二烯共聚由丙烯睛与丁二烯共聚合而成，丙烯睛含量由合而成，丙烯睛含量由 18%50%，丙烯睛含量越高，丙烯睛含量越高，对石化油品碳氢燃料油之抵抗性愈好，但低温性能则变对石化油品碳氢燃料油之抵抗性愈好，但低温性能则变差，一般使用温度范围为差，一般使用温度范围为-25100。丁晴胶为目前。丁晴胶为目前油封及油封及 O 型圈最常用之橡胶之一。型圈最常用之橡胶之一。优点：具良好的抗油优点：具良好的抗油,抗水抗水,抗溶剂及抗高压油的特抗溶剂及抗高压油的特性，良好的压缩性，抗磨及伸长力。性，良好的压缩性，抗磨及伸长力。缺点：不适合用于极性溶剂之中缺点：不适合用于极性溶剂之中,例如酮类、臭氧例如酮类、臭氧、硝基烃、硝基烃,MEK 和氯仿和氯仿.适用于制作燃油箱、润滑油箱以及在石油系液压油适用于制作燃油箱、润滑油箱以及在石油系液压油、汽油、水、硅油、二酯系润滑油等流体介质中使用的、汽油、水、硅油、二酯系润滑油等流体介质中使用的橡胶零件橡胶零件,特别是密封零件特别是密封零件.可说是目前用途最广、成本可说是目前用途最广、成本最低的橡胶密封件用胶料。最低的橡胶密封件用胶料。一、橡胶分类及特点丁基橡胶丁基橡胶 IIR Butyl Rubber,为异丁烯与少量异戊二烯聚合而成为异丁烯与少量异戊二烯聚合而成,因甲因甲基的立体障碍分子的运动比其他聚合物少基的立体障碍分子的运动比其他聚合物少,故气体透过性减故气体透过性减少少,对热、日光、臭氧之抵抗性大对热、日光、臭氧之抵抗性大,电器绝缘性佳；对极性电器绝缘性佳；对极性容剂抵抗大容剂抵抗大,一般使用温度范围为一般使用温度范围为-54-110.优点：对大部份一般气体具不渗透性优点：对大部份一般气体具不渗透性,对阳光及臭气对阳光及臭气具良好的抵抗性可暴露于动物或植物油或是可气化的化学具良好的抵抗性可暴露于动物或植物油或是可气化的化学物中。物中。缺点：不建议与石油溶剂，胶煤油和芳氢同时使用。缺点：不建议与石油溶剂，胶煤油和芳氢同时使用。适用于汽车轮胎的内胎、皮包、橡胶膏纸、窗框橡胶适用于汽车轮胎的内胎、皮包、橡胶膏纸、窗框橡胶、蒸汽软管、耐热输送带等。、蒸汽软管、耐热输送带等。一、橡胶分类及特点乙丙胶乙丙胶EPDM Ethylene-Propylene-Diene Monomer,由乙烯及丙由乙烯及丙烯共聚合而成烯共聚合而成,因此耐热性、耐老化性、耐臭氧性、安定因此耐热性、耐老化性、耐臭氧性、安定性均非常优秀性均非常优秀,但无法硫磺加硫但无法硫磺加硫.为解决此问题为解决此问题,在在EP主链主链上导入少量有双链的第三单体而可加硫即成上导入少量有双链的第三单体而可加硫即成EPDM,一般一般使用温度为使用温度为-50150.对极性溶剂如醇、酮等抵抗性极对极性溶剂如醇、酮等抵抗性极佳。佳。优点：优点：具良好抗候性及抗臭氧性，具良好抗候性及抗臭氧性，具极佳的抗水性具极佳的抗水性及抗老化性及抗老化性，电绝缘性能优良，耐化学腐蚀，冲击弹性，电绝缘性能优良，耐化学腐蚀，冲击弹性较好。较好。缺点：硫化速度慢；与其它不饱和橡并用难；不建议缺点：硫化速度慢；与其它不饱和橡并用难；不建议用于食品用途或是暴露于芳香氢之中。用于食品用途或是暴露于芳香氢之中。主要用于要求耐老化、耐水、耐腐蚀、电气绝缘等几主要用于要求耐老化、耐水、耐腐蚀、电气绝缘等几个领域。如：轮胎的浅色胎侧、电缆、耐热运输带、门个领域。如：轮胎的浅色胎侧、电缆、耐热运输带、门窗密封条、密封垫圈等。窗密封条、密封垫圈等。一、橡胶分类及特点二二、橡胶配合、橡胶配合二、橡胶配合橡胶的配合：橡胶的配合：橡胶具有宝贵的高弹性和其它一系列优良的性能，但其本橡胶具有宝贵的高弹性和其它一系列优良的性能，但其本身在性能上仍有许多缺点。例如天然橡胶保持高弹性的温度范身在性能上仍有许多缺点。例如天然橡胶保持高弹性的温度范围只在围只在5-35左右，生胶的机械强度也比较低，可见，用纯生胶左右，生胶的机械强度也比较低，可见，用纯生胶是不能制造出适合使用要求的橡胶制品的。是不能制造出适合使用要求的橡胶制品的。根据制品的性能要求，考虑加工工艺性能和成本等因素，根据制品的性能要求，考虑加工工艺性能和成本等因素，把生胶和配合剂组合在一起的过程。一般的配合体系包括生胶把生胶和配合剂组合在一起的过程。一般的配合体系包括生胶、硫化体系、补强体系、防护体系、增塑体系等。有时还包括、硫化体系、补强体系、防护体系、增塑体系等。有时还包括其它一些特殊的体系如阻燃、着色、发泡、抗静电、导电等体其它一些特殊的体系如阻燃、着色、发泡、抗静电、导电等体系。系。生胶补强体系硫化体系防护体系增塑体系份数份数物质名称物质名称1005#NR1硬脂酸硬脂酸5间接法氧化锌间接法氧化锌1.5促进剂促进剂NOBS0.5促进剂促进剂DM2.2硫磺硫磺2石蜡石蜡1.5防老剂防老剂4010NA1防老剂防老剂RD68碳黑碳黑 N-5504芳香烃油芳香烃油187合计合计基体材料与橡胶线性大分子交联形成空间网格结构，提高性能，稳定形状延缓橡胶老化，延长使用寿命降低混炼胶的粘度，改善加工性能，降低成品硬度提高橡胶力学性能，改善加工工艺性能，降低成本 配合体系配合体系典型橡胶配方举例典型橡胶配方举例二、橡胶配合橡胶配方模型橡胶配方模型配方工艺性能二、橡胶配合塑炼压延挤出混炼成型硫化橡胶工艺流程橡胶工艺流程二、橡胶配合三三、橡胶塑炼与混炼、橡胶塑炼与混炼一、塑炼的目的一、塑炼的目的1、使生胶获得一定的可塑性、使生胶获得一定的可塑性,满足加工的要求满足加工的要求2、使生胶的可塑性均匀化，、使生胶的可塑性均匀化，以便制得质量均匀的胶料以便制得质量均匀的胶料塑炼：生胶在外力和氧的作用下由弹性物质变为具塑炼：生胶在外力和氧的作用下由弹性物质变为具有可塑性物质的现象有可塑性物质的现象塑炼胶：指经过塑炼获得一定可塑性的胶料。塑炼胶：指经过塑炼获得一定可塑性的胶料。可塑性：指橡胶受外力作用产生变形，当外力可塑性：指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消除后橡胶仍能保持其形变的能力。三、橡胶塑炼与混炼后辊前辊三、橡胶塑炼与混炼后辊前辊三、橡胶塑炼与混炼后辊前辊三、橡胶塑炼与混炼后辊前辊三、橡胶塑炼与混炼后辊前辊三、橡胶塑炼与混炼塑炼的机器：塑炼的机器：开炼机密炼机三、橡胶塑炼与混炼 二、二、混炼混炼混炼定义：混炼定义：将各种配合剂加入到橡胶中去制成混合胶的过程。混炼的过程混炼的过程混入分散混合塑化生胶配合剂混合胶混合胶三、橡胶塑炼与混炼三、橡胶塑炼与混炼待硫化胶料图片：待硫化胶料图片：三、橡胶塑炼与混炼混炼的目的和意义 1、保证产品的质量3、高效节能2、适合于进一步的加工三、橡胶塑炼与混炼EPDM一般采用二段混炼工艺：密炼加开炼。一般采用二段混炼工艺：密炼加开炼。一段密炼一段密炼:合成胶，密炼小药，炭黑，填充剂，增塑剂密炼母炼胶仃放过滤二段开炼：二段开炼：开炼小药，硫化体系，发泡体系硫化胶仃放待用混炼机器也是密炼机与开炼机。混炼机器也是密炼机与开炼机。三、橡胶塑炼与混炼四、四、橡胶硫化橡胶硫化硫化定义：即硫化定义：即“交联交联”或或“架桥架桥”，线性高分子通过交，线性高分子通过交联作用而形成的网状高分子的工艺过程。联作用而形成的网状高分子的工艺过程。四、橡胶硫化硫化过程硫化过程 四个阶段：四个阶段：四、橡胶硫化1.焦烧段焦烧段2.热硫化段热硫化段3.平坦硫化阶段平坦硫化阶段4.过硫化阶段过硫化阶段ab.焦烧阶段；焦烧阶段；A1.操作焦烧时间操作焦烧时间A2.剩余焦烧时间剩余焦烧时间bc.热硫化阶段；热硫化阶段；cd.平坦硫化阶段；平坦硫化阶段；D以后以后.过硫化阶段过硫化阶段1、焦烧阶段（、焦烧阶段（焦烧期硫化起步阶段，硫化诱导期焦烧期硫化起步阶段，硫化诱导期）图中的图中的 abab段称为胶料的焦烧阶段，此时交联尚未开始，胶料在模腔内具有良好的流动性，段称为胶料的焦烧阶段，此时交联尚未开始，胶料在模腔内具有良好的流动性，也称为硫化诱导阶段。胶料焦烧时间的长短决定胶料的焦烧性能和操作安全性。胶料焦烧也称为硫化诱导阶段。胶料焦烧时间的长短决定胶料的焦烧性能和操作安全性。胶料焦烧时间受胶料中硫化促进剂和胶料本身的热历史的影响较大。时间受胶料中硫化促进剂和胶料本身的热历史的影响较大。操作焦烧时间：操作焦烧时间：橡胶在加工过程中由于热积累消耗掉的焦烧时间橡胶在加工过程中由于热积累消耗掉的焦烧时间A1。剩余焦烧时间：剩余焦烧时间：胶料在模腔中保持流动性的时间胶料在模腔中保持流动性的时间A2。四、橡胶硫化 硫化起步硫化起步硫化时，胶料开始变硬而后不能进行热塑性流动的时间（焦烧）。硫化时，胶料开始变硬而后不能进行热塑性流动的时间（焦烧）。焦烧期的长短：决定了胶料的焦烧性及焦烧期的长短：决定了胶料的焦烧性及操作安全性操作安全性。取决于配方，特别是促进剂。可用迟效性促进剂：取决于配方，特别是促进剂。可用迟效性促进剂：CZ。焦烧时间的焦烧时间的起点起点：实际上是从混炼时加入硫磺的那一时刻开始。：实际上是从混炼时加入硫磺的那一时刻开始。焦烧阶段的焦烧阶段的终点：终点：胶料开始发硬并丧失流动性。胶料开始发硬并丧失流动性。四、橡胶硫化焦烧时间焦烧时间 :A1操作焦烧时间操作焦烧时间混炼，停放，成型混炼，停放，成型A2残余焦烧时间残余焦烧时间进入模具后加热开始到开始进入模具后加热开始到开始 硫化这段时间硫化这段时间若：操作焦烧时间若：操作焦烧时间 焦烧时间，就发生焦烧焦烧时间，就发生焦烧防止焦烧：防止焦烧：A、具有较长的焦烧时间：配方具有较长的焦烧时间：配方 B、混炼、停放要低温，、混炼、停放要低温，成型时要迅速，即减少操作焦烧成型时要迅速，即减少操作焦烧 时间时间四、橡胶硫化2、热硫化阶段（、热硫化阶段（欠硫期预硫阶段）欠硫期预硫阶段）热硫化阶段即图中的热硫化阶段即图中的bc段，在该阶段橡胶的交联以一定的速度开始进行。段，在该阶段橡胶的交联以一定的速度开始进行。诱导期后，诱导期后，开始交联，至正硫化。开始交联，至正硫化。热硫化的速度和时间取决与胶料的配方和硫化的温度。热硫化的速度和时间取决与胶料的配方和硫化的温度。在此阶段，交联度低，即使在此阶段的后期，性能（主要是拉伸强度、弹性等）尚在此阶段，交联度低，即使在此阶段的后期，性能（主要是拉伸强度、弹性等）尚未达到预期的要求。未达到预期的要求。但其抗撕性、耐磨性，则优于正硫化胶料，但其抗撕性、耐磨性，则优于正硫化胶料，若要求这若要求这 些性能时制品可以轻微欠硫。些性能时制品可以轻微欠硫。四、橡胶硫化 3 3、硫化平坦阶段（、硫化平坦阶段（正硫期正硫化阶段正硫期正硫化阶段）硫化平坦阶段即图中的硫化平坦阶段即图中的cdcd段，段，此时交联反应已趋于完成，反应速度已较为缓和。硫化此时交联反应已趋于完成，反应速度已较为缓和。硫化胶的综合物理机械性能已达到或接近最佳值。胶的综合物理机械性能已达到或接近最佳值。A A、正硫化、正硫化在平坦硫化阶段，橡胶制品的综合物理机械性能达到最佳值，这种硫化状态称为在平坦硫化阶段，橡胶制品的综合物理机械性能达到最佳值，这种硫化状态称为正硫正硫化化，也称，也称最宜硫化最宜硫化。正硫化前期成为欠硫；正硫化后期则成为过硫，欠硫或过硫，橡。正硫化前期成为欠硫；正硫化后期则成为过硫，欠硫或过硫，橡胶的物理机械性能均较差。胶的物理机械性能均较差。四、橡胶硫化B B、正硫化时间正硫化时间正硫化时间是指达到正硫化状态所需的最短时间，也称为正硫化时间是指达到正硫化状态所需的最短时间，也称为“正硫化点正硫化点”。C C、工艺正硫化时间工艺正硫化时间在实际操作中，往往是从制品的某些主要性能指标进行选择，从而确定正硫化时在实际操作中，往往是从制品的某些主要性能指标进行选择，从而确定正硫化时间，与理论上的综合物理性能有所区别，间，与理论上的综合物理性能有所区别，具有工艺上的概念具有工艺上的概念。因此，将通过这种。因此，将通过这种确定的正硫化时间称为工艺正硫化时间。确定的正硫化时间称为工艺正硫化时间。一般橡胶制品的一般橡胶制品的“工艺正硫化时间工艺正硫化时间”应应取其胶料的应力、应变最高值稍前一点取其胶料的应力、应变最高值稍前一点。四、橡胶硫化制品达到适当的交联度的阶段，此时各项力学性能均达制品达到适当的交联度的阶段，此时各项力学性能均达 到或接近最佳值，其到或接近最佳值，其综合性能最好。综合性能最好。正硫化是一个阶段正硫化是一个阶段各项性能基本上保持恒定或变化各项性能基本上保持恒定或变化 很少，也称硫化平坦很少，也称硫化平坦期。期。硫化平坦期的宽窄取决于：配方、温度等。硫化平坦期的宽窄取决于：配方、温度等。正硫化时间的选取：拉伸强度达到最高值略前的时间。正硫化时间的选取：拉伸强度达到最高值略前的时间。主要是考虑主要是考虑“后硫化后硫化”。四、橡胶硫化正硫化后，继续硫化进入过硫化。正硫化后，继续硫化进入过硫化。进入过硫化后：进入过硫化后：性能下降性能下降：硫化返原（断链多于交联，硫化返原（断链多于交联，NR、IIR）性能恒定甚至上升性能恒定甚至上升：非返原（交联占优、环化）非返原（交联占优、环化）交交 联联 和和 氧氧 化化 断断 链链 两两 种种 反反 应应 贯贯 穿穿 于于 橡橡 胶胶 硫硫 化化 过程的始过程的始 终。只是在硫终。只是在硫化过程的不同阶段两种反应优势不同。化过程的不同阶段两种反应优势不同。进入过硫的早晚，即硫化平坦期的宽窄，主要取决于进入过硫的早晚，即硫化平坦期的宽窄，主要取决于 两个方面：两个方面：1）、配方（如）、配方（如TMTD）；）；2）、温度。）、温度。四、橡胶硫化4 4、过硫阶段（、过硫阶段（过硫期过硫期）d d 以后的部分为过硫化阶段。以后的部分为过硫化阶段。在这一阶段中，不同的橡胶表现的情况不同：在这一阶段中，不同的橡胶表现的情况不同：天然橡胶天然橡胶由于氧化断链反应程度较强，由于氧化断链反应程度较强，其各项物理其各项物理机械性能下降机械性能下降；而大部分的；而大部分的合成橡胶合成橡胶，如，如EPDMEPDM、SBRSBR、NBRNBR由于热交联由于热交联和热氧化断链两种作用程度接近，和热氧化断链两种作用程度接近，因此，物理因此，物理机械性能变化甚小或基本保持恒定机械性能变化甚小或基本保持恒定。四、橡胶硫化硫化参数硫化参数：1、T10：胶料从加热开始至转矩上升到最大转矩的10%所需要的时间。M10=ML+（MH-ML）10%2、诱导期（焦烧期）诱导期（焦烧期）：从胶料放入模具至出现轻微硫化的整个过程所需要的时间叫硫化诱导期，又称为焦烧时间。诱导期反应了胶料的加工安全性。诱导期短，加工安全性差；诱导期太长，会降低生产效率。3、焦烧焦烧：胶料在存放和加工过程中出现的早期硫化现象。4、T90工艺正硫化时间工艺正硫化时间：胶料从加热开始，至转矩上升到最大转矩的90%时所需要的时间。M90=ML+（MH-ML）90%5、理论正硫化时间理论正硫化时间：交联密度达到最大程度时所需要的时间。6、硫化返原硫化返原：如果胶料再继续硫化就会使交联结构产生降解，性能下降，这种现象就称为硫化返原。四、橡胶硫化硫化时间计算：硫化时间计算：范特霍夫方程：范特霍夫方程：1/2=k（t2-t1）/10 1=温度在t1的正硫化时间,单位 min2=温度在t2的正硫化时间,单位 minK=硫化温度系数通过上述公式，我们可进行等效硫化时间的计算通过上述公式，我们可进行等效硫化时间的计算 例：从门尼试验得知一种胶料例：从门尼试验得知一种胶料140时的正硫化时间为时的正硫化时间为20min,求出求出130和和150时的正硫化时间。时的正硫化时间。解：已知解：已知t2=140，2=20min 硫化温度系数为硫化温度系数为2 因为因为t1=130 所以所以1=k（t2-t1）/10 2=2（140-130）/10 20=40min 当当t1=150 1=k（140-150）/10 2=2-120=10min 四、橡胶硫化硫化方法硫化方法依硫化条件的不同分为：依硫化条件的不同分为：冷硫化室温硫化热硫化直接硫化间接硫化混汽硫化硫化罐硫化平板硫化机硫化个体硫化机硫化注压硫化四、橡胶硫化热硫化是大多数橡胶制热硫化是大多数橡胶制品采用的硫化方法。品采用的硫化方法。按介质分按介质分按设备分按设备分依硫化生产方式分为：依硫化生产方式分为：间歇生产连续生产盐浴硫化沸腾床硫化微波硫化高频预热硫化等五、橡胶制品成型方法五、橡胶制品成型方法五、橡胶制品成型方法1 1、模压成型（压制成型）、模压成型（压制成型）基本原理及工艺过程基本原理及工艺过程 模压成型是将混炼过的经加工成一定形状和称量过的具有一定可塑性模压成型是将混炼过的经加工成一定形状和称量过的具有一定可塑性的半成品胶料放入敞开的模具型腔中，而后闭合模具，送入平板硫化机中的半成品胶料放入敞开的模具型腔中，而后闭合模具，送入平板硫化机中加压、加热并保持一定的时间，胶料在热和压力的作用下而硫化成型。加压、加热并保持一定的时间，胶料在热和压力的作用下而硫化成型。2 2、压注成型、压注成型基本原理及工艺过程基本原理及工艺过程 压注成型亦称传递式模压成型或挤胶法成型。它是将混炼过的、形状简单、压注成型亦称传递式模压成型或挤胶法成型。它是将混炼过的、形状简单、限量一定的胶条或胶块半成品放入压注模料腔中，通过压注塞夺力挤压胶料，限量一定的胶条或胶块半成品放入压注模料腔中，通过压注塞夺力挤压胶料，并使胶料通过浇注系统进入模具型腔中硫化成型。并使胶料通过浇注系统进入模具型腔中硫化成型。五、橡胶制品成型方法 3 3、注射成型、注射成型 基本原理基本原理 橡胶注射成型是利用橡胶注射机的压力将预热的胶料直接由机筒经喷嘴注橡胶注射成型是利用橡胶注射机的压力将预热的胶料直接由机筒经喷嘴注入模具型腔成型、硫化定型的一种生产方法。入模具型腔成型、硫化定型的一种生产方法。工艺过程：工艺过程：加料加料 胶料软化预热胶料软化预热 注射注射 硫化定型硫化定型 取出制品取出制品 五、橡胶制品成型方法4 4、挤出成型（压出成型）、挤出成型（压出成型）基本原理及工艺过程基本原理及工艺过程 橡胶挤出成型又称压出成型。它是在挤出机中对胶料进行加热和塑化，通过橡胶挤出成型又称压出成型。它是在挤出机中对胶料进行加热和塑化，通过螺杆或注塞推动连续不断地向前传送，然后借助于橡胶挤出成型模具（简称挤螺杆或注塞推动连续不断地向前传送，然后借助于橡胶挤出成型模具（简称挤出模）挤出各种所需形状半成品以完成造型或其它作业的工艺过程。出模）挤出各种所需形状半成品以完成造型或其它作业的工艺过程。五、橡胶制品成型方法挤出设备包括挤出机、挤出机头、挤出模具三大部分。挤出设备包括挤出机、挤出机头、挤出模具三大部分。机头是挤出成型模具的主要部件，它有下述四种作用：机头是挤出成型模具的主要部件，它有下述四种作用：1、使物料由螺旋运动变为直线运动、使物料由螺旋运动变为直线运动2、产生必要的成型压力，保证制品密实、产生必要的成型压力，保证制品密实3、使物料得以进一步塑化、使物料得以进一步塑化4、成型制品的断面形状、成型制品的断面形状挤出机1挤出机头挤出机2挤出设备挤出设备挤出机出料口挤出机出料口挤出口模挤出口模定位头底座定位头挤出口型板1挤出口型板2挤出口型板3挤出口型板4胶料胶料五、橡胶制品成型方法橡胶挤出制品橡胶挤出制品 制造各种连续制品如胶管、板材制造各种连续制品如胶管、板材(如止水带如止水带)、电线电缆、电线电缆包覆、橡胶轮胎胎面条、内胎胎筒、密封条等，其生产包覆、橡胶轮胎胎面条、内胎胎筒、密封条等，其生产效率高。效率高。五、橡胶制品成型方法六、六、汽车密封条汽车密封条六、汽车密封条汽车工业所涉及的橡胶制品，主要是车门窗密封条、车门汽车工业所涉及的橡胶制品，主要是车门窗密封条、车门框密封条、模压制品和轮胎等。我们水星博惠公司为汽车框密封条、模压制品和轮胎等。我们水星博惠公司为汽车配套的产品主要是汽车密封条和一些模压制品。配套的产品主要是汽车密封条和一些模压制品。这里重点探讨橡胶密封条。这里重点探讨橡胶密封条。橡胶密封条有单材质密封条（单一密实橡胶或单一海棉橡橡胶密封条有单材质密封条（单一密实橡胶或单一海棉橡胶）、双材质密封条（密实橡胶与海棉橡胶或密实橡胶与胶）、双材质密封条（密实橡胶与海棉橡胶或密实橡胶与钢带骨架）、三材质密封条（密实橡胶钢带骨架）、三材质密封条（密实橡胶+海棉橡胶海棉橡胶+钢带骨钢带骨架）、四材质密封条（密实橡胶架）、四材质密封条（密实橡胶+海棉橡胶海棉橡胶+钢带骨架钢带骨架+颜色颜色橡胶）橡胶）六、汽车密封条密封条常用工艺介绍密封条常用工艺介绍单挤出及复合挤出彩胶四复合 彩胶+密实+海绵+骨架复合挤出复合耐磨PP带 密封条基体+耐磨PP带复合挤出包覆植绒 密封条表面静电植绒，包覆装饰水基喷涂密封条表面喷涂耐磨、光滑水基涂层六、汽车密封条设计及验证设计及验证六、汽车密封条设计及验证过程设计及验证过程二维二维+三维三维设计设计CAE有限元有限元分析分析仿真模拟仿真模拟 验证验证密封条二维断面简图密封条二维断面简图六、汽车密封条一款一款B级轿车门洞密封条三维示意图级轿车门洞密封条三维示意图 六、汽车密封条 为提高产品开发质量，缩短开发周期，我们前期对开发产为提高产品开发质量，缩短开发周期，我们前期对开发产品进行品进行CAE分析分析，对产品性能进行定性测试分析，模拟产品对产品性能进行定性测试分析，模拟产品在受力状态下的变形情况，进行预分析，确定最佳断面后，在受力状态下的变形情况，进行预分析，确定最佳断面后，再用性能试验台进行定量数据分析（如下图），为参与汽车再用性能试验台进行定量数据分析（如下图），为参与汽车密封件的同步开发和产品质量保障提供有力的技术支持。密封件的同步开发和产品质量保障提供有力的技术支持。六、汽车密封条 某车型车门在某车型车门在A米米/秒量情况下应力、位移表证秒量情况下应力、位移表证六、汽车密封条六、汽车密封条 某车型滑槽耐久性验证试验某车型滑槽耐久性验证试验设计验证设备设计验证设备六、汽车密封条位移应力试验机位移应力试验机往复运动试验机往复运动试验机玻璃升降模拟试验台玻璃升降模拟试验台疲劳试验机疲劳试验机振动试验台振动试验台橡胶密封条生产过程橡胶密封条生产过程配料密炼开炼检验挤出硫化冷却裁断检验包装检验GTG贮存后加工检验G图例：GT特殊过程 关键过程过程传送六、汽车密封条六、汽车密封条六、汽车密封条六、汽车密封条六、汽车密封条六、汽车密封条六、汽车密封条六、汽车密封条生产设备生产设备六、汽车密封条生产设备生产设备六、汽车密封条橡胶密封条微波硫化生产线橡胶密封条微波硫化生产线六、汽车密封条橡胶密封条微波硫化生产线橡胶密封条微波硫化生产线六、汽车密封条精裁及检验图片精裁及检验图片六、汽车密封条检测设备检测设备六、汽车密封条无转子硫化仪无转子硫化仪门尼粘度仪门尼粘度仪紫外光老化试验箱紫外光老化试验箱燃烧测定仪燃烧测定仪臭氧试验箱臭氧试验箱电子拉力试验机电子拉力试验机六、汽车密封条检验报告检验报告六、汽车密封条检验报告检验报告我们水星公司有能力提供满足贵公司要求的产品，期待我们水星公司有能力提供满足贵公司要求的产品，期待与您更深入的合作！谢谢各位领导！与您更深入的合作！谢谢各位领导！