橡膠技術問答：

1. 橡膠為什么要塑煉 

    橡膠塑煉目的在于使橡膠在機械、熱、化學等作用下切短大分子鏈，使橡膠暫時失去其彈性而使可塑性增大，以滿足制造過程中的工藝要求。如：使配合劑易于混入，便于壓延壓出，模壓花紋清楚，形狀穩(wěn)定，增加壓型、注壓膠料的流動性，使膠料易于滲入纖維，并能提高膠料溶介性及粘著性。當然一些低粘度、恒粘度橡膠有時也不一定塑煉，國產(chǎn)標準顆粒膠，標準馬來西亞橡膠（SMR）。  

  2. 哪些因素影響橡膠在密煉機中塑煉 

     密煉機塑煉生膠是屬于高溫塑煉，溫度最低在120℃以上，一般是在155℃-165℃間。生膠在密煉機腔內(nèi)受高溫和強機械作用，產(chǎn)生劇烈氧化，能在較短的時間里獲得理想可塑度。因此影響密煉機進行生膠塑煉因素主要有：   （1）設備技術性能，如轉(zhuǎn)速等， 

   （2）工藝 條件，如時間、溫度、風壓及容量等。  

  3. 為什么各種橡膠的塑煉特性都不一樣 

      橡膠的塑煉與其化學組成，分子結(jié)構(gòu)，分子量及分子量分布有著密切聯(lián)系。天然橡膠和合成橡膠由于結(jié)構(gòu)和性能上的不同特點，一般說來天然膠塑煉比較容易，合成膠塑煉比較困難。就合成膠而言異戊膠，氯丁膠近于天然膠， 丁苯膠，丁基膠次之，丁腈膠最困難。  

  4. 為什么用生膠可塑性作為塑煉膠的主要質(zhì)量標準   

     生膠的可塑性是關系到制品整個制造過程進行的難易，直接影響到硫化膠的物理機械性能及制品使用性能的重要性質(zhì)。 若生膠可塑性過高，會使硫化膠的物理機械性能降低。而生膠可塑度過低，則會造成下工藝加工的困難，使膠料不易混煉均勻，壓延，壓出時半成品表面不光滑，收縮率大，不易掌握半成品尺寸，在壓延時膠料也難于擦進織物中，造成掛膠簾布掉皮等現(xiàn)象，大大降低布層間附著力?？伤苄圆痪鶆t會造成膠料的工藝性能和物理機械性能不一致，甚至影響制品使用性能不一致。因此正確掌握生膠可塑性是一個不可忽視的問題。  

  5. 混煉的目的是什么 

      混煉就是按照膠料配方規(guī)定的配合劑的比例，將生膠和各種配合劑通過橡膠設備混合在一起，并使各種配合劑均勻地分散在生膠之中。膠料進行混煉的目的就是要獲得物理機械性能指標均勻一致，符合配方規(guī)定的膠料性能指標，以利于下工藝操作和保證成品質(zhì)量要求。  

  6. 配合劑為什么會結(jié)團 

      造成配合劑結(jié)團原因有：生膠塑煉不充分，輥距過大，輥溫過高，裝膠容量過大，粉類配合劑中含有粗粒子或結(jié)團物，凝膠等造成。改進的辦法就是針對具體情況采?。撼浞炙軣?，適當調(diào)小輥距，降低輥溫，注意加料方法；粉劑進行烘干和篩選；混煉時切割要適當。  

  7. 膠料中炭黑用量過多為什么會產(chǎn)生 "稀釋效應" 

      所謂"稀釋效應"就是由于在膠料配方中，炭黑的用量過多，橡膠在數(shù)量上相對地減少，導致炭黑粒子間的緊密接觸，而不能在膠料中很好的分散，這即是"稀釋效應".這樣因為有許多大顆粒炭黑粒團的存在，橡膠分子無法穿透到炭黑粒團里面去，橡膠與炭黑相互作用減少，強力下降而達不到預期的補強效果。

8. 炭黑的結(jié)構(gòu)性對膠料的性能有什么影響 

    炭黑是由烴類化合物經(jīng)熱分解而生成的。當原料為天然氣（其組分以脂肪烴為主）時，則形成碳的六元環(huán)；當原料為重油（芳香烴含量較高）時，因已含有碳的六元環(huán)，則進一步脫氫縮合形成多環(huán)式芳香族化合物，從而生成碳原子的六角形網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)層面，這種層面3-5個重疊則成為晶子。炭黑的球形粒子就是由幾組沒有一定標準定向的這種晶子所組成的無定形結(jié)晶體。晶子周圍含有不飽和的自由鍵，這種鍵使炭黑粒子彼此凝聚，形成多少不等的分支小鏈，此即稱做炭黑的結(jié)構(gòu)。  

  炭黑的結(jié)構(gòu)因制法不同而異，一般爐法炭黑的結(jié)構(gòu)高于槽法炭黑，乙炔炭黑的結(jié)構(gòu)最高，此外，炭黑的結(jié)構(gòu)還受原料的影響，原料的芳香烴含量高，則炭黑的結(jié)構(gòu)就高，收率也高；反之，則結(jié)構(gòu)低，收率亦低。炭黑粒子直徑愈小，結(jié)構(gòu)也愈高。在同一粒徑范圍內(nèi)，結(jié)構(gòu)愈高，壓出愈易，而且壓出品表面光滑，收縮小。炭黑的結(jié)構(gòu)可由吸油值大小來衡量，在粒徑相同的情況下，吸油值大表示結(jié)構(gòu)高，反之則表示結(jié)構(gòu)低。高結(jié)構(gòu)的炭黑在合成膠中難于分散，但是柔軟的合成膠需要模數(shù)較高的炭黑來提高它的強力，細粒子高結(jié)構(gòu)炭黑能夠提高胎面膠的耐磨耗性。低結(jié)構(gòu)炭黑的優(yōu)點是扯斷強力高，伸長率大，定伸強力低，硬度小，膠料柔軟，生熱也較小，但是耐磨性能比同粒度高結(jié)構(gòu)炭黑差。  

  9. 炭黑為什么會影響膠料焦燒性能  

     炭黑的結(jié)構(gòu)對膠料焦燒時間影響：結(jié)構(gòu)性高焦燒時間短；炭黑的粒徑越小焦燒時間越短。 炭黑粒子表面性能對焦燒影響：主要指炭黑表面含氧量，含氧量高，PH值低，呈酸性，如槽黑，焦燒時間較長。 炭黑的用量對焦燒時間影響：用量大能明顯地縮短焦燒時間就是因為炭黑增多生成結(jié)合橡膠多有促進焦燒的傾向。炭黑在不同硫化體系中對膠料門尼焦燒時間的影響各不相同。  

  10. 什么是一段混煉，什么是二段混煉   

        一段混煉是把塑煉膠和各種配合劑（對于一些不易分散或用量較少的配合劑可預先制成母膠）按工藝規(guī)程要求逐一加入，即在密煉機內(nèi)做母煉膠混煉，然后在壓片機上加入硫磺或其它硫化劑以及一些不宜在密煉機內(nèi)加入的超促進劑。簡言之，一段混煉就是不在中間停放而一次完成的混煉。 

      二段混煉即是先將除硫化劑和超促進劑以外的各種配合劑與生膠均勻混合，制成母膠，下片冷卻，停放一定時間，然后在密煉機或開煉機上進行補充加工加入硫化劑。  

  11. 膠片為什么要冷卻方可存放 

        壓片機切取下來的膠片溫度很高，如若不立即進行冷卻，很容易產(chǎn)生早期硫化，還會粘膠，給下工藝造成麻煩。我廠由壓片機下來，經(jīng)膠片冷卻裝置浸隔離劑、吹干、切片，就是為此目的。一般冷卻要求是將膠片溫度冷卻到45℃以下，膠料停放時間不宜過長，否則會引起膠料噴霜。  

  12. 為什么要控制加硫磺溫度在100℃以下 

  這是因混煉膠料在加硫磺與促進劑時，如果溫度超過100℃，就很容易造成膠料的早期硫化（即焦燒）。另外，在高溫下硫磺溶介在橡膠內(nèi)，冷卻后硫磺凝集在膠料表面，造成噴霜，而且會造成硫磺分散不勻。

  13. 混煉膠片為什么要停放一定時間方可使用  

        混煉膠膠片經(jīng)冷卻后存放的目的有四個：（1）使膠料恢復疲勞，松馳混煉時所受的機械應力；（2）減少膠料的收縮；（3）使配合劑在停放過程中繼續(xù)擴散，促進均勻分散；（4）使橡膠與炭黑之間進一步生成結(jié)合橡膠， 提高補強效果。  

  14. 為什么要嚴格執(zhí)行分段加藥和加壓時間 

        加藥順序和加壓時間是影響混煉質(zhì)量的重要因素。分段加藥可提高混煉效率，增加其均勻性，而且某些藥料的投加順序還有其特殊規(guī)定，如：液體軟化劑不得與炭黑同時投加，以免結(jié)團。因此必須嚴格執(zhí)行分段加藥。加壓時間過短橡膠與藥料得不到充分磨擦捏煉，而造成混煉不勻；如加壓時間過長而使混煉室溫度太高，影響質(zhì)量，還會降低效率。因此，必須嚴格執(zhí)行加壓時間。  

  15. 裝膠容量對混、塑煉膠質(zhì)量有什么影響 

       裝膠容量是指密煉機實際混煉容量，它往往只占密煉機混煉室總?cè)萘康?0-60%.如果容量太大，混煉無充分空隙，不能進行充分的攪拌，造成混煉不勻；溫升高，易造成膠料自硫；還會造成電機超負荷。容量太小，轉(zhuǎn)子間無足夠的磨擦阻力，出現(xiàn)空轉(zhuǎn)，同樣造成混煉不均，使混煉膠的質(zhì)量受到影響，同時也降低設備利用率。  

  16. 膠料混煉時，液體軟化劑為什么要最后加   

        膠料在混煉時，如果先加入液體軟化劑，就會使生膠過分膨脹而影響膠分子和填充劑之間的機械磨擦作用，降低膠料混煉速度，同時也會造成粉劑分散不均，甚至結(jié)團。所以混煉時液體軟化劑一般都是最后加入。  

  17. 為什么混煉膠料放置時間長了會"自硫"  

        混煉膠料放置期間產(chǎn)生"自硫"的原因主要是：（1）使用的硫化劑，促進劑太多；（2）裝膠容量大，煉膠機溫度過高，膠片冷卻不夠；（3）或過早加硫，藥料分散不均造成促進劑和硫磺局部集中；（4）停放不當，即停放場所溫度過高，空氣不流通等。  

  18. 為什么密煉機混煉膠料要有一定的風壓 

        混煉時，密煉機混煉室內(nèi)除有生膠及藥料外，還有相當一部分空隙存在，如果壓力不足，生膠和藥料就得不到足夠的磨擦捏煉，從而造成混煉不均；而加大壓力后，膠料就會上下左右受到強大的磨擦捏煉，使生膠和配合劑很快混合均勻。從理論上講，壓力越大越好，但因受設備等方面的限制，實際上壓力不可能無限制的大，一般說來，風壓以6Kg/cm2左右為好。  

  19. 為什么開放式煉膠機兩個輥要有一定的速比 

        開放式煉膠機設計速比的目的在于加強剪切作用，對膠料產(chǎn)生機械磨擦和分子鏈斷裂，促進配合劑的分散。另外前滾速度慢，還有利于操作，有利于安全生產(chǎn)。  

  20. 密煉機為什么會產(chǎn)生夾鉈現(xiàn)象 

         密煉機夾鉈的原因一般說來有三個方面：（1）設備本身有毛病，如：上頂拴漏風等，（2）風壓不足，（3）操作不當，如加軟化劑時不注意，往往會使上頂栓和密煉機腔壁上粘上膠料，如不及時清理，久而久之就會影響。  

  21. 混煉膠片為什么會壓散 

        混煉時由于不慎，往往會壓散，造成的原因很多，主要是：（1）違反工藝規(guī)程規(guī)定的加藥順序或加藥過急； （2）混煉時混煉室溫度過底；（3）配方中填充劑用量過大等，均有可能。由于混煉不好，而將膠料壓散。 壓散后的膠料要加同膠號塑煉膠或母膠，待壓合排出后，再作技術處理。

  22. 為什么要規(guī)定加藥順序 

        加藥順序的目的在于提高煉膠效率，保證混煉膠料的質(zhì)量。一般說來其加藥順序為：（1）加塑煉膠軟化， 便于和配合劑混合。（2）加入小藥：氧化鋅、硬脂酸、促進劑、防老劑等，這些都是膠料重要成份，首先加入便于它們能均勻地分散在膠料中。（3）炭黑或其它填充劑如陶土、碳酸鈣等。（4）液體軟化劑，膠料膨潤使炭黑和膠易于混合。若不按這加藥順序進行（特殊要求的配方除外），就會嚴重影響混煉膠料質(zhì)量。  

  23. 為什么同一種配方中有幾種生膠并用   

        隨著橡膠工業(yè)原料的發(fā)展，合成橡膠品種日益增多，為了改進膠料和提高硫化膠的物理機械性能，改進膠料的加工性能，降低橡膠制品的成本，目前常在同一種配方中有幾種生膠并用。  

  24. 膠料為什么會產(chǎn)生可塑度過高或過低 

        產(chǎn)生這種情況主要原因是塑煉膠可塑度不適當；混煉時間過長或過短；混煉溫度不當；并用膠未摻合好；增塑劑多加了或少加；炭黑少加多加或品種用錯等均會產(chǎn)生。改進辦法是適當掌握塑煉膠的可塑度，控制好混煉時間和溫度，并用膠需混煉均勻，配合劑應稱量準確和加強檢查等。 

  25. 混煉膠料為什么產(chǎn)生比重過大過小 

         造成的原因有配合劑稱量不準，漏配和錯配。炭黑，氧化鋅，碳酸鈣多于規(guī)定用量而生膠、油類增塑劑等少于規(guī)定用量，均會出現(xiàn)膠料比重超過規(guī)定的情況。反之，結(jié)果亦相反。另外進行膠料混煉時，粉劑飛揚過多或粘于容器壁上（如小藥盒上），加料未能倒干凈，均能造成膠料比重過大或過小，改進辦法就是核對配合時稱量有沒有差錯，加強操作，防止粉劑飛揚和注意膠料混煉均勻。  

  26. 混煉膠料硬度為什么會產(chǎn)生過高，過低 造成膠料硬度高低主要原因是配合劑稱量不準確，如硫化劑、補強劑、促進劑的稱量高于配方用量，造成硫化膠硬度超高；相反如橡膠、增塑劑稱量多于配方規(guī)定用量或補強劑、硫化劑、促進劑的稱量少于配方規(guī)定用量，也必然造成硫化膠料硬度偏低。其改進措施和克服可塑度波動因素相同。另外，加硫磺后，如搗煉不均，也會造成硬度波動（局部過大或過小）。  

  27. 膠料為什么會產(chǎn)生硫化起點慢 

        產(chǎn)生膠料硫化起點慢的主要原因是由于促進劑的稱量少于規(guī)定用量，或者混煉漏加氧化鋅或硬脂酸；其次炭黑品種搞錯，有時也會造成遲延膠料的硫化速度。改進措施是加強三檢，稱量藥料準確等。

28. 膠料為什么會產(chǎn)生欠硫 

      膠料產(chǎn)生欠硫主要是促進劑、硫化劑和氧化鋅等漏配或少配所致，但是混煉操作不當，粉劑飛揚過多，也會導致膠料欠硫。改進措施是：除應做到稱量準確，加強三檢，不漏配或錯配藥料外，還應該加強混煉工藝操作，并防止粉劑的大量飛揚散失。  

  29. 混煉膠料的物理機械性能為什么不一致 

         配合劑稱量不準，主要是補強劑、硫化劑和促進劑漏配和錯配，都會嚴重影響混煉膠料硫化后的物理機械性能。其次如混煉時間過長，加藥順序不合理，混煉不均，也能造成膠料硫化后物理機械性能不合格。采取措施首先加強精工細作，貫徹三檢制度，防止錯配漏配藥料。但是對質(zhì)量較差的膠料，則必須進行補充加工或摻用于合格膠料中使用。

  30. 膠料為什么會產(chǎn)生焦燒 

         膠料產(chǎn)生焦燒的原因概括起來有這么幾條：配方設計不合理，例如硫化劑，促進劑用量太多；裝膠容量過大，煉膠操作不當，如煉膠機溫度過高，下片后又未進行充分冷卻，過早的加硫磺或分散不勻，造成硫化劑和促進劑的高度集中；未經(jīng)薄通散熱打卷存放，打卷過大或存放時間過長等等，都會造成膠料焦燒。  

  31. 如何防止膠料焦燒 

        防止焦燒主要是針對產(chǎn)生焦燒原因相應采取措施。 

     （1）防止產(chǎn)生焦燒，如嚴格控制混煉溫度，尤其是加硫溫度，改進冷卻條件，按工藝規(guī)程規(guī)定順序加料，加 強膠料管理等。 

     （2）調(diào)整配方中的硫化體系，適當添加防焦劑。  

  32. 處理焦燒程度較重的膠料，為什么要加入1-1.5 %硬脂酸或油類 

        對于一般焦燒程度較輕的膠料，在開煉機上薄通（輥距1-1.5mm,輥溫45℃以下）4-6次，停放24小時，摻入好料中使用。摻用量控制在20%以下。 但對于焦燒程度較重的膠料，膠料中硫化鍵較多，加入1-1.5%硬脂配后使膠料膨潤，加快交聯(lián)結(jié)構(gòu)的破壞，這種膠即使處理好后，在好膠料中摻用比例也不宜高于10%. 當然，對于一些焦燒程度嚴重膠料，除加硬脂酸外，適當加2-3%油類軟化劑，以助膨潤，處理后只能降級使用。至于焦燒更嚴重的膠料，不能直接處理使用，只好供做再生膠原料。  

  33. 膠料為什么要存放在鐵板上 

        塑、混煉膠很軟，如果隨意放在地面上，砂石，泥土，木屑等雜物易粘在膠料上，不易被發(fā)現(xiàn)，混進后會嚴重降低制品質(zhì)量，特別是對一些薄制品更是致命要害，如果金屬雜物混入，則會造成機器設備事故。所以膠料必須存放在特制的鐵板上，按指定的地點存放。  

  34. 為什么混煉膠的可塑度有時變化很大 

         混煉膠的可塑度變化，影響因素很多，主要有：（1）塑煉膠的取樣不統(tǒng)一；（2）混煉時塑煉膠加壓不當；（3）軟化劑數(shù)量不正確；（4）原材料變動，特別是生膠和炭黑的變動，解決上述毛病主要措施就是嚴格執(zhí)行工藝規(guī)程，隨時注意原材料變更的技術通知。  

  35. 混煉膠從密煉機排出后，為什么要進行薄通倒煉

        密煉機排出膠料溫度一般在125℃以上，而加硫磺溫度應在100℃以下，為了迅速將膠料的溫度降下來，所以就需要反復對膠料進行倒煉，然后進行加硫磺、加促進劑的作業(yè)。  

  36. 使用不溶性硫磺的膠料，在加工過程中應注意哪些問題 

         不溶性硫磺是不穩(wěn)定的，它能轉(zhuǎn)化為一般的可溶性硫磺。在室溫下轉(zhuǎn)化較慢，但隨溫度升高而加快，至110 ℃以上時，便能在10-20分鐘以內(nèi)轉(zhuǎn)化為普通硫磺。因此這種硫磺應在盡可能低的溫度下貯存。在配料加工過程中，也要小心保持較低的溫度（在100℃以下）以防止其轉(zhuǎn)化為普通硫磺。不溶性硫磺由于它在橡膠中的不溶性，往往難于均勻分散，在工藝上也應充分注意。不溶性硫磺只用以代替一般的可溶性硫磺，不改變硫化過程和硫化膠的性能。因此，如果工藝過程中溫度過高，或者較高溫度下長時間存放，那么使用它就沒有意義。  

  37. 膠片冷卻裝置使用的油酸鈉為什么要循環(huán) 

        膠片冷卻裝置冷水槽中使用的隔離劑油酸鈉由于連續(xù)作業(yè)，壓片機下來的膠片不斷將熱量留在油酸鈉中，會使其溫度迅速上升而達不到冷卻膠片的目的。為了降低其溫度，就需要進行循環(huán)冷卻，只有這樣才能更有效的發(fā)揮膠片冷卻裝置的冷卻效果和隔離效果。  

  38. 膠片冷卻裝置使用機械滾刀為什么比電熱滾刀好 

        膠片冷卻裝置開始曾試用電熱滾刀，結(jié)構(gòu)復雜，維護困難，刀口處膠料易早期硫化，不安全，后改用機械滾刀，維護檢修方便，保證了產(chǎn)品質(zhì)量和安全生產(chǎn)。   

      造耐油膠管、墊圈以及耐化學腐蝕的設備襯里。

來源：橡膠技術李秀權(quán)工作室