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1、第五章輪胎制造工藝基礎知識第一節(jié)煉膠工藝為了提高橡膠產(chǎn)品使用性能、改進工藝和降低成本,常常在生膠中加入各種配合劑。在煉膠機上將各種配合劑加入生膠制成混煉膠的過程稱為混煉,它是橡膠加工最重要的基本工藝之一?;鞜掃^程實際上是一種橡膠改性過程。在混煉過程中,炭黑被生膠和軟化劑所浸潤和分散,生膠與炭黑活性點之間產(chǎn)生吸附和結(jié)合,生膠在軟化劑中產(chǎn)生溶脹,表面活性劑在混煉中促進粉料分散,并使分散體系趨于穩(wěn)定,在混煉過程中機械-化學反應廣泛地起著重要作用。這一系列改性過程對混煉膠工藝性能和最終成品質(zhì)量具有決定性的影響。因此,絕對不能把混煉簡單地看作生膠與配合劑簡單的機械混合過程,也不能把
2、混煉膠僅僅看作生膠與配合劑的簡單的機械混合物。在整個橡膠加工過程中,混煉膠質(zhì)量對膠料進一步加工和制品性能具有決定性影響,混煉是最容易產(chǎn)生質(zhì)量波動的工序之一?;鞜挷缓茫z料會出現(xiàn)配合劑分散不均、膠料可塑性過低或過高、焦燒、噴霜等現(xiàn)象,使壓延、壓出、涂膠和硫化不能正常進行,導致成品性能下降?;鞜捁に嚤仨氝_到如下幾點:a、使各種配合劑完全而均勻地分散于生膠中,保證膠料性能均勻一致;b、使配合劑(特別是補強性配合劑)達到一定分散度,并與生膠產(chǎn)生結(jié)合橡膠,以達到良好的補強效果;c、使膠料具有一定可塑性,保證各項加工操作能順利進行;d、混煉速度快、生產(chǎn)效率高和消耗電能少。一、原材料的
3、加工配合配合劑本身的質(zhì)量對混煉膠的制備及制品的質(zhì)量有著重大的影響,為使混煉工藝正常進行,確?;鞜捘z的質(zhì)量,所用的各種配合劑應符合檢驗要求,制備膠料前,配合劑的準備加工包括以下幾個方面。1、各種原材料與配合劑的質(zhì)量檢驗;生膠與配合劑的質(zhì)量都必須符合規(guī)定的質(zhì)量等級技術指標才能使用。2、對質(zhì)量不符合要求的配合劑進行加工。3、軟化劑的預熱過濾。4、配合劑的稱量和配合。(一)配合劑的補充加工配合劑的補充加工包括固體配合劑的粉碎、干燥和篩選;低熔點固體配合劑的熔化和過濾;液體配合劑的加溫和過濾;粉狀配合劑的干燥和篩選。1、粉碎對于顆粒度超過標準的塊狀或粗粒狀配合劑,配料前需經(jīng)過粉碎、
4、磨細處理,以便易于在膠料中分散,否則易產(chǎn)生混煉不均,影響混煉膠的物理機械性能,需粉碎的配合劑有:瀝青、石蠟、樹脂等,用專用粉碎機或人工粉碎。2、干燥干燥的目的是減少配合劑中的水分和其他揮發(fā)份,防止粉末狀配合劑結(jié)團,便于篩選和分散均勻,避免某些配合劑遇水變質(zhì)和膠料內(nèi)部產(chǎn)生氣泡和海綿。凡水濕或受潮的配合劑必須進行干燥加工,使其達到規(guī)定要求,方能投入生產(chǎn)。干燥:有機促進劑、防老劑、硫化劑干燥溫度不高于60℃;礦質(zhì)填料如輕鈣、陶土等干燥溫度不高于80℃。干燥時間8小時以上。3、熔化、過濾及加溫117對于液體軟化劑如芳烴油,一般要加溫處理,通過加熱揮發(fā)水分,趁熱用濾網(wǎng)除去機械雜質(zhì),
5、同時也便于輸送、稱量。芳烴油的預熱溫度為70-90℃。4、篩選篩選的目的是除去配合劑中的機械雜質(zhì)或較大顆粒。例,硫黃稱量使用前必須要經(jīng)過60目篩選機篩選后方可使用。(二)稱量配合稱量配合是按照配方規(guī)定的配合劑品種、規(guī)格、數(shù)量,選用適當?shù)暮馄鬟M行稱量搭配的操作過程。稱量配合操作對保證產(chǎn)品質(zhì)量具有重要作用。因為配合劑的錯用或漏用,以及稱量不準確都會給膠料性能和產(chǎn)品質(zhì)量造成損害,甚至完全報廢。因此,要求稱量配合操作必須做到精密、準確、不漏、不錯。稱量配合的操作方式分為兩種:一種是手工操作法,一種是機械化自動稱量配合法。為保證手工稱量準確,應根據(jù)配合劑的用量選擇合理的稱量工具。常
6、用配合劑磅稱規(guī)格見下表:配合劑種類磅稱規(guī)格公差(g)超促進劑天平±0.5小藥料、硫磺案秤±5氧化鋅臺秤±50小藥總重臺秤±100生膠、炭黑磅稱±200填充劑臺秤±50芳烴油(自動稱量)電子秤±150炭黑(自動稱量)電子秤±300自動稱量能遠距離操作,遠距離指示,稱量誤差小,可稱多種配合劑。但自動稱量,結(jié)構(gòu)較復雜,造價較高,維修較困難。二、生膠塑煉(一)生膠塑煉的目的橡膠的最寶貴的性質(zhì)就是高彈性,但是這種高彈性又給橡膠的加工和成型制造帶來了極大的困難。所以要對橡膠進行加工制造,就必須設法降低生膠的彈性,使之由原來的強韌的高彈性狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)槿彳浂挥锌伤苄缘臓顟B(tài),完成這一轉(zhuǎn)變的
7、工藝加工過程就是生膠的塑煉工藝,簡稱塑煉。生膠的塑煉加工主要目的是獲得必要的可塑性和流動性,以滿足混煉、壓延、壓出、成型、硫化等各種加工過程的工藝性能要求。然而,生膠的塑煉程度或可塑度的大小并不是任意確定的,塑煉膠的可塑度大小必須以滿足后續(xù)加工過程的加工性能為標準,膠料的可塑度過大或過小,以及可塑度的不均勻,都會影響加工操作和產(chǎn)品質(zhì)量。若膠料的可塑度過低,混煉時配合劑不易混入,混煉時間會加長,壓出半成品表面不光滑,壓出和壓延半成品收縮率增大,壓延膠布半成品容易掉皮,成型時膠料的粘著性差,硫化時不易流動充模,容易造成產(chǎn)品缺膠等質(zhì)