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单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,2011-3-22,#,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,2011-3-22,#,密炼工程,基础知识教育,密炼工程基础知识教育,1,轮胎生产工艺流程：,密,炼工程：,就是根据轮胎各部位性能要求，将原料橡胶和药品按照混合示方书称取后投入密炼机进行混炼，按照规定的时间、温度、压力混炼均匀后得到成品橡胶的工程。,密炼工程可分为两步：,A,作业和,Q,作业,1,）,A,作业,橡胶,+A,药品,A,胶（母炼胶）,A,药品：补强、填充剂，软化剂，活性剂，增粘剂，粘合剂，防老剂，加工助剂,橡胶,天然胶（,NR,）,合成胶（,SR,）,SBR,（,SBR1500,、,1502,；）；（,SBR1712,、,1723,）；,SSBR,IIR,（溴化丁基、氯化丁基）,BR,（,BR9000,、,BR0150,）,EPDM,（三元乙丙橡胶,KEP-350,）,CR,密炼,压出,BEAD,压延,裁断,成型,硫化,检查,SMR-20,（马来西亚）,STR-20,（泰国）,SIR-20,（印度尼西亚）,（一）、,炼胶基本知识,轮胎生产工艺流程：橡胶天然胶（NR）合成胶（SR）SBR（S,2,2,）,Q,作业,A,胶,+Q,药品,Q,胶（终炼胶）,Q,药品：硫磺、硫化促进剂、硫化迟延剂。,Q,作业流程图：,A,胶（自动）,Q,药品（手动）,投入密炼机,在一定,T,、,P,、,t,混合,排料,成片,1#,开炼机,隔离槽,隔离剂,干燥、冷却,摆片机,装载,搬运,叉车,成片,2#,开炼机,入库,检查,橡胶,A,药品,投入密炼机,自动称量,在一定,T,、,P,、,t,混合,排料,成片,挤出机,隔离槽,隔离剂,干燥、冷却,摆片机,装载,搬运,叉车,A,作业的流程图：,2）Q作业A胶（自动）Q药品（手动）投入密炼机在一定T、P、,3,密炼工程对品质的影响：,一：生胶体系,1,）,NR,生胶、混炼胶、硫化胶的强度很高，属于自补强性橡胶，弹性最好，,粘性大。,2,）,SBR,按聚合方式可分为：乳液,SBR,（,E,）和溶液,SBR,（,S,），其中乳液,SBR,具有较低的滚动阻力、较高的抗湿滑性和较好的综合性能。,属于非自补强性橡胶，其未补强的硫化胶的拉伸强度、撕裂强度、,以及生胶的格林强度远低于天然橡胶。,3,）,IIR,气密性是最好的，但是弹性是最差的。,一般使用它的,X-IIR,（,Cl-IIR,和,Br-IIR,），其目的：,提高硫化速度,提高与不饱和橡胶的相溶性,改善自粘性和与其他材料的互粘性,前者用于,PCR,后者用于,TBR,。原因：,C-Br,键比,C-Cl,键更具有反应活性，提高,硫化速度。,4,）,BR,弹性在通用橡胶中是最好的，拉伸强度、撕裂强度低，但耐磨性高于,NR,、,SBR,。,5,）,EPDM,饱和橡胶，化学稳定性好，热稳定性好、电绝缘性好，耐臭氧性优,于,IIR,、,CR,，是最好的。,6,）,CR,分为硫调性（,G,型）和非硫调性（,W,型）,前者在合成时用硫磺及秋兰姆做调节剂，所以分子链中有多硫键，后,者用硫醇做调节剂，分子链中不含有硫键。,密炼工程对品质的影响：,4,二：补强、填充体系,保证胶料具有要求的力学性能，改善加工工艺性能和降低成本；,1,）,C/B,属于补强剂，增加橡胶的强度，是指能使橡胶的拉伸强度、撕裂强度及,耐磨性同时获得明显提高的作用。,C/B,的表示方法：,N110-N,代表正常硫化速度，,S,代表硫化速度慢。,第一个,1,代表,C,粒径大小，分,19,个系列，其中粒径小的,C/B,牵,引性、耐磨性好、抗湿滑性好，粒径大的,C/B,弹性好、生热低,低滚动阻力、耐磨性差。,N110-SAF,（超耐磨炉黑）,N220-ISAF,（中超耐磨炉黑）,N330-HAF,（高耐磨炉黑）,N440-FF,（细粒子炉黑）,N550-FEF,（快压出炉黑）,N660-GPF,（通用炉黑）,N770-SRF,（半补强炉黑）,N880-FT,（细粒子热裂法碳黑）,N990-MT,（中粒子热裂法碳黑）,现在,PCR,项目部用的,C/B,为,N134,、,N220,、,N326,、,N330,、,N339,、,N660,。,2,）陶土、,CaCO3,属于填充剂，现使用陶土（中国高岭土公司）,三：软化体系,使胶料具有必要的工艺性能，改善耐寒性，也可以降低成本；,现时使用的软化剂为操作油：,操作油,石油系,天然系,芳烃油,环烷油,石蜡油,腰果油,蓖麻油,二：补强、填充体系操作油石油系天然系芳烃油环烷油石蜡油腰果油,5,四：活性剂,ZnO,和,S/A,在硫磺硫化体系中组成了活性体系。,作用：活化整个硫化体系,提高硫化胶的交联密度,提高了硫化胶的耐热老化性能,五：增粘体系,提高半制品之间的粘性,从增粘效果和综合性能看，烷基酚醛树脂最好。,六：粘合体系,增加钢丝与橡胶之间的粘性的配合剂,增粘剂,天然树脂,合成树脂,松油系,Terpene,系,石油树脂,煤焦油系、古马隆树脂,酚醛树脂,间甲白体系,间苯二酚,甲醛给予体,白碳黑,四：活性剂ZnO和S/A在硫磺硫化体系中组成了活性体系。增,6,七：防老体系,RD,、,4010,、,4020,提高硫化胶的耐老化性能，防止橡胶热氧老化、臭氧老化、热空气老化等，延长轮胎的使用性能,八：加工助剂,塑解剂 均匀剂 分散剂 抗硫化返原剂,九：硫化体系,包括交联剂、助交联剂、促进剂、活性剂，可使线型的橡胶大分子通过化学交联形成一个立体空间网状结构；,1,）硫磺,硫化剂,硫磺的用量一定要控制好，少则造成欠硫，使耐磨性降低，多则产生喷霜。,所以，有些不能使用可溶性硫磺，要使用不溶性硫磺，但是温度要控制在,105,以下，,105,是不溶性硫磺转化为可溶性硫磺的转变温度。,2,）硫化促进剂,降低硫化温度和促进硫化反应,用量少时易发生欠硫，多时易发生胶烧。,分为：,DM,噻唑类,DZ,、,CZ,、,NOBS,次磺酰胺类,TT,秋兰母类,H,醛胺类,3,）硫化迟延剂,防焦剂,CTP,防止橡胶早期硫化，提高粘性。,七：防老体系RD、4010、4020,7,1,）密炼机主机部分,Banbury,密炼机,中空,上顶栓,控制温度,高效率梭端,冷却,ST,转子,高效率温度,控制的密炼室,温度控制的门顶,温度控制的端板和防尘密封,上顶栓,（二）、,密炼机结构和密炼检查项目,1）密炼机主机部分Banbury 密炼机中空上顶栓高,8,密炼机结构构成及工作原理,密炼机,一般由密炼室、两个相对回转的转子、上顶栓、下顶栓、测温系统、加热和冷却系统、排气系统、安全装置、排料装置和记录装置组成。转子的表面有螺旋状突棱，突棱的数目有二棱、四棱、六棱等，转子的断面几何形状有三角形、圆筒形或椭圆形三种，有切向式和啮合式两类。测温系统是由热电偶组成，主要用来测定混炼过程中密炼室内温度的变化；加热和冷却系统主要是为了控制转子和混炼室内腔壁表面的温度。,密炼机,工作时,，两转子相对回转，将来自加料口的物料夹住带入辊缝受到转子的挤压和剪切，穿过辊缝后碰到下顶拴尖棱被分成两部分，分别沿前后室壁与转子之间缝隙再回到辊隙上方。在绕转子流动的一周中，物料处处受到剪切和摩擦作用，使胶料的温度急剧上升，粘度降低，增加了橡胶在配合剂表面的湿润性，使橡胶与配合剂表面充分接触。配合剂团块随胶料一起通过转子与转子间隙、转子与上、下顶拴、,密炼,室内壁的间隙，受到剪切而破碎，被拉伸变形的橡胶包围，稳定在破碎状态。同时，转子上的凸棱使胶料沿转子的轴向运动，起到搅拌混合作用，使配合剂在胶料中混合均匀。配合剂如此反复剪切破碎，胶料反复产生变形和恢复变形，转子凸棱的不断搅拌，使配合剂在胶料中分散均匀，并达到一定的分散度。由于,密炼机,混,炼,时胶料受到的剪切作用比开,炼机,大得多，,炼,胶温度高，使得,密炼机炼,胶的效率大大高于开,炼机,。,密炼机结构构成及工作原理密炼机一般由密炼室、两个相对回转的转,9,B,、混炼方式分类,A,、炼胶功率曲线,混炼工艺条件：,40303020,有效时间：以上顶栓下降开始计时，到上顶栓提起为计时终点,1,）橡胶,+,药品,+C/B,投入混炼 升栓,+Oil,混炼 升栓清扫 混炼 排胶,2,）橡胶 投入混炼 药品,+C/B,投入混炼,升栓,+Oil,混炼 升栓 清扫 混炼 排胶,3,）橡胶,+,药品,+C/B,投入混炼 升栓清扫 混炼 排胶,4,）橡胶 投入混炼 升栓清扫 混炼 排胶,B、混炼方式分类A、炼胶功率曲线混炼工艺条件：403,10,1,）橡胶投入密炼机的温度,2040,2,）需要加温的加温室条件：,4080,、,12h5,天,3,）加温对象：,天然胶（,NR,）丁基胶（,IIR,）卤化丁基胶（,X-IIR,）,再生丁基胶（,Re-IIR,）乙丙橡胶（,EPDM,）,4,）胶片厚度：,A,胶,8mm Q,胶,6mm,5,）储存时间：、塑炼胶：生产,4,小时以上存放,、,A,胶：,4h60,天,、,Q,胶：,4h30,天,6,）对于,2Step,以上的胶料所有的,Sheet,橡胶在投入时应进行,Batch,掺合，掺合比例为,1,：,1,。,7,）配合剂计量允许值,橡胶：,Block,胶,SPEC1%Sheet,胶,SPEC0.5%,配合剂：自动,10g,手动,A B/M 10g,Q B/M 4g,C/B,：,500g Oil,：,1Kg 60g,1Kg 40g,注意事项：,1）橡胶投入密炼机的温度2040注意事项：,11,2,）、橡胶检查,主要指标：混炼胶,1,）母炼胶,ML1+4,（,100,）,检测设备：门尼仪（美国,、台湾,高铁）检查频次：抽检,2,）终炼胶 硫变、比重、硬度,硫变检查项目：,ML,、,MH,、,ts2,、,t90,（,1952min,）,ML,：硫变曲线上最低点对应的扭矩值,MH,：硫变曲线上最高点对应的扭矩值,ts2,：最低扭矩上升,2,个单位所对应的时间,t90,：,ML+(MH-ML)90%,的扭矩所对应的时间,比重,硬度,MH,ML,ts2,t90,90%,时间,扭矩,3,）、过程检查,1,）工艺条件检查,转子转速,上顶栓压力,工艺时间和排胶温度,投料方式,温度控制,(,转子,上下顶栓,混炼室,),2,）示方书确认,混炼示方书（重量、标准偏差、工艺条件）,药品示方书（药品罐、重量、标准偏差）,3,）原料检查,橡胶检查（厂家、规格、品名）,药品检查（厂家、规格、品名）,2）、橡胶检查 主要指标：混炼胶 MHMLts2,12,硫变仪检测曲线特征,A.,焦烧阶段；,B.,热硫化阶段；,C.,平坦硫化阶段；,D.,过硫化阶段,A1.,操作焦烧时间；,A2.,剩余焦烧时间,在硫化过程中，各种性能均会随硫化的进程而发生变化，这种变化曲线能够反映胶料的硫化历程，故称为硫化历程图。下图为用硫变仪测出的硫化历程曲线。该曲线反映胶料在一定硫化温度下，转子的转矩随硫化时间的变化。,硫变仪检测曲线特征A.焦烧阶段；B.热硫化阶段；C.平坦硫化,13,1.,焦烧阶段（,焦烧期硫化起步阶段，硫化诱导期,）,图中的,ab,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。,焦烧时间既包括橡胶在加工过程中由于热积累消耗掉的焦烧时间,A1,，称为操作焦烧时间；也包括胶料在模腔中保持流动性的时间,A2,，称为剩余焦烧时间。,1.焦烧阶段（焦烧期硫化起步阶段，硫化诱导期）,14,2.,热硫化阶段（,欠硫期预硫阶段）,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。,诱导期后，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。,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。,但其抗撕性、耐磨
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