橡胶塑料加工成型与制品应用工程手册 材料配合与混炼加工 橡胶部分PDF电子书下载

第1章 生胶及其配合特性 1

1 天然橡胶 1

1.1 概述 1

1.2 基本特性 2

1.2.1 天然橡胶的化学组分 2

1.2.2 天然橡胶的物化性能 2

1.3 通用固体天然橡胶 3

1.3.1 能用固体天然橡胶分级方法 3

1.3.2 烟胶片 3

1.3.3 白绉胶片和浅色绉胶片 5

1.3.4 标准橡胶 5

1.3.5 杂胶绉胶片 6

1.3.6 胶清橡胶 6

1.4 特种天然橡胶 7

1.5 改性天然橡胶 7

1.6 配合特性 7

1.7 应用 9

2 丁苯橡胶 10

2.1 概述 10

2.2 基本性能 10

2.3 主要品种 11

2.3.1 乳聚丁苯橡胶 11

2.3.2 溶聚丁苯橡胶 13

2.4 配合特性 14

2.5 应用 15

3 聚丁二烯橡胶 15

3.1 概述 15

3.2 结构、特性 16

3.2.1 结构 16

3.2.2 特性 16

3.3 主要品种 16

3.3.1 顺丁橡胶 17

3.3.2 充油顺丁橡胶 18

3.3.3 低顺式聚丁二烯橡胶 18

3.3.4 中乙烯基聚丁二烯橡胶 18

3.4 配合特性 18

3.5 应用 19

4 异戊橡胶 20

4.1 概述 20

4.2 结构、特性 20

4.2.1 结构 20

4.2.2 特性 20

4.3 主要品种 21

4.4 配合特性 21

4.5 应用 22

5 氯丁橡胶 23

5.1 概述 23

5.2 结构、特性 23

5.2.1 结构 23

5.2.2 特性 23

5.3 主要品种 24

5.3.1 通用型氯丁橡胶 25

5.3.2 粘接型氯丁橡胶 26

5.3.3 耐寒氯苯橡胶 27

5.4 配合特性 27

5.5 应用 28

6 丁腈橡胶 28

6.1 概述 28

6.2 结构、特性 29

6.2.1 结构 29

6.2.2 特性 29

6.3 主要品种 30

6.3.1 通用型丁腈橡胶 30

6.3.2 特殊型丁腈橡胶 31

6.4 配合特性 31

6.5 丁腈橡胶的应用 33

7 乙丙橡胶 33

7.1 概述 33

7.2 结构、特性 34

7.2.1 结构 34

7.2.2 特性 34

7.3 主要品种 35

7.3.1 二元乙丙橡胶 36

7.3.2 三元乙丙橡胶 36

7.4 配合特性 37

7.5 应用 38

8 丁基橡胶 38

8.1 概述 38

8.2 结构、特性 39

8.2.1 结构 39

8.2.2 特性 39

8.3 主要品种 40

8.4 配合特性 40

8.5 应用 41

8.6 改性丁基橡胶 42

9 氟橡胶 42

9.1 概述 42

9.2 结构、特性 43

9.2.1 结构 43

9.2.2 特性 43

9.3 主要品种 43

9.3.1 氟橡胶23 44

9.3.2 氟橡胶26和氟橡胶246 44

9.4 配合特性 45

9.5 应用 46

10 硅橡胶 46

10.1 概述 46

10.2 结构、特性 47

10.2.1 结构 47

10.2.2 特性 47

10.3 主要品种 47

10.3.1 二甲基硅橡胶 47

10.3.2 甲基乙烯基硅橡胶 48

10.3.3 甲基苯基乙烯基硅橡胶 48

10.3.4 氟硅橡胶 49

10.3.5 室温硫化硅橡胶 49

10.4 配合特性 51

10.5 应用 52

11 聚氨酯橡胶 53

11.1 概述 53

11.2 结构、特性 53

11.2.1 结构 53

11.2.2 特性 53

11.3 主要品种 54

11.4 配合特性 55

11.5 应用 55

12 再生橡胶 56

12.1 概述 56

12.2 基本性能 56

12.3 分类及质量指标 56

12.4 再生橡胶的应用 57

参考文献 57

第2章 配合剂及其配合特性 58

1 橡胶的硫化体系 59

1.1 硫化剂及其配合特性 59

1.1.1 硫、硒、碲 60

1.1.2 硫黄给予体 61

1.1.3 过氧化物硫化剂 62

1.1.4 醌类硫化剂 64

1.1.5 胺类硫化剂 64

1.1.6 树脂类硫化剂 66

1.1.7 金属氧化物硫化剂 66

1.1.8 其他硫化剂 67

1.2 促进剂及其配合特性 68

1.2.1 噻唑类促进剂 69

1.2.2 二硫代氨基甲酸盐类促进剂 71

1.2.3 秋兰姆类促进剂 72

1.2.4 次磺酰胺类促进剂 74

1.2.5 黄原酸类促进剂 76

1.2.6 醛胺类促进剂 77

1.2.7 胍类促进剂 77

1.2.8 硫脲类促进剂 79

1.2.9 胺类促进剂 80

1.3 活性剂及其配合特性 81

1.3.1 无机活性剂 81

1.3.2 有机活性剂 83

1.4 防焦剂及其配合特性 85

1.4.1 有机酸及酸酐类防焦剂 85

1.4.2 亚硝基化合物类防焦剂 86

1.4.3 氮硫类化合物防焦剂 86

1.5 硫化体系的选用 87

2 橡胶的补强与填充体系 88

2.1 炭黑及其配合特性 89

2.1.1 炭黑的结构特征 89

2.1.2 炭黑的性质及其对橡胶性能的影响 89

2.1.3 炭黑的分类 92

2.1.4 炭黑品种介绍 94

2.2 白炭黑及其配合特性 106

2.2.1 白炭黑的结构特征 107

2.2.2 白炭黑的基本性质 107

2.2.3 白炭黑的性质对橡胶性能的影响 107

2.2.4 白炭黑的配合特性 109

2.2.5 主要品种介绍 110

2.3 无机填充剂及其配合特性 112

2.3.1 硅酸盐类填充剂 112

2.3.2 碳酸盐类填充剂 115

2.3.3 硫酸盐类填充剂 116

2.3.4 金属氧化物和氢氧化物类填充剂 117

2.4 树脂类填充剂 117

2.5 填充剂的应用 118

2.5.1 填充剂的选用原则 118

2.5.2 填充剂的并用 120

3 橡胶的防护体系 120

3.1 化学防老剂及其配合特性 121

3.1.1 胺类防老剂 121

3.1.2 酚类防老剂 127

3.1.3 其他防老剂 130

3.1.4 紫外线吸收剂 130

3.1.5 防霉剂 133

3.2 物理防老剂-防护蜡 133

3.2.1 微晶蜡 134

3.2.2 石蜡 134

3.3 反应性防老剂 134

3.3.1 加工型反应性防老剂 134

3.3.2 聚合型防老剂 135

3.4 防老剂的选用 136

3.4.1 对防老剂的要求 136

3.4.2 防老剂选用的相关因素 136

3.4.3 防老剂的用量 137

4 橡胶的增塑体系 137

4.1 物理增塑剂及其配合特性 138

4.1.1 石油系增塑剂 138

4.1.2 煤焦油系增塑剂 138

4.1.3 松油系增塑剂 141

4.1.4 脂肪油系增塑剂 142

4.1.5 合成增塑剂 142

4.2 化学增塑剂(塑解剂) 149

4.3 增塑剂的选用 150

4.3.1 增塑剂的选用原则 150

4.3.2 各种橡胶常用增塑剂及用量 153

参考文献 154

第3章 橡胶配方设计 155

1 橡胶配方设计的基本概念 155

1.1 橡胶配方设计的原则 155

1.2 橡胶配方设计的程序 155

1.3 橡胶配方的组成及表示方法 156

1.4 橡胶配方的计算 157

1.5 配方试验设计方法简介 158

2 配合体系与硫化胶物理机械性能的关系 159

2.1 配合体系与拉伸强度的关系 159

2.2 配合体系与撕裂强度的关系 160

2.3 配合体系与定伸应力和硬度的关系 160

2.4 配合体系与耐磨性的关系 162

2.5 配合体系与耐疲劳破坏性的关系 162

2.6 配合体系与弹性的关系 163

2.7 配合体系与扯断伸长率的关系 163

3 配合体系与胶料工艺性能的关系 163

3.1 配合体系与胶料黏度的关系 163

3.2 配合体系对胶料混炼性能的影响 164

3.3 配合体系对包辊性的影响 164

3.4 防焦烧性的配合特点 164

3.5 配合体系对喷霜的影响 165

3.6 配合体系对压延的影响 165

3.7 配合体系对压出的影响 165

3.8 提高胶料黏着性的配合要点 166

3.9 连续硫化胶料的配合要点 166

4 特种性能橡胶的配合 167

4.1 耐热橡胶 167

4.2 耐寒橡胶 167

4.3 耐油橡胶 168

4.4 耐腐蚀橡胶 169

4.5 阻燃橡胶 170

4.6 导电橡胶 170

4.7 磁性橡胶 170

4.8 海绵橡胶 171

5 橡胶制品的典型配方 172

5.1 轮胎类配方 172

5.2 胶管胶带类配方 174

5.3 鞋类胶料配方 176

5.4 工业橡胶制品类配方 177

5.5 特殊用途橡胶配方 177

参考文献 179

第4章 橡胶塑炼、混炼加工机械 180

1 原材料加工机械 180

1.1 切胶机 180

1.1.1 立式单刀切胶机 181

1.1.2 卧式十刃切胶机 183

1.2 粉碎机 186

1.2.1 圆盘粉碎机 186

1.2.2 翼轮粉碎机 186

1.2.3 松香粉碎机 187

1.3 筛选机 188

1.3.1 圆鼓筛选机 188

1.3.2 立式圆筒筛 189

1.3.3 往复振动筛 190

1.3.4 旋振筛 191

2 开放式炼胶机 193

2.1 概述 193

2.1.1 工作原理 193

2.1.2 用途与分类 194

2.2 基本结构 195

2.2.1 结构简介 195

2.2.2 传动形式 199

2.3 基本参数 199

2.3.1 辊筒工作部分直径及长度 199

2.3.2 辊筒工作速度与速比 199

2.3.3 横压力 200

2.3.4 辊距 201

2.3.5 电机功率 201

2.3.6 生产能力 202

2.3.7 国家标准 开炼机系列及基本参数 203

2.4 主要零部件 204

2.4.1 辊筒 204

2.4.2 辊筒轴承 206

2.4.3 调距装置 207

2.4.4 安全装置 210

2.4.5 制动装置 211

2.4.6 辊温调节装置 212

2.5 安装与验收 213

2.5.1 安装技术要求 213

2.5.2 验收 214

2.6 维护与保养 215

2.6.1 开车前的检查 215

2.6.2 运行时的维护 215

2.6.3 常见故障及处理方法 216

2.7 翻胶装置 216

2.7.1 用途 216

2.7.2 基本结构 216

2.7.3 基本参数 217

2.8 开炼机的选用 217

2.8.1 选用原则 217

2.8.2 国产开炼机主要性能参数 218

3 螺杆塑炼机 224

3.1 概述 224

3.2 基本结构 224

3.2.1 螺杆 224

3.2.2 机筒 225

3.2.3 机头 225

3.2.4 加料装置 225

3.2.5 传动装置 225

3.3 基本参数 226

4 密闭式炼胶机 226

4.1 概述 226

4.1.1 用途和分类 227

4.1.2 工作原理 227

4.2 基本结构 228

4.2.1 结构简介 228

4.2.2 传动形式 234

4.3 基本参数 235

4.3.1 密炼室总容积 235

4.3.2 转子转速和速比 235

4.3.3 上顶栓对胶料的压力 235

4.3.4 生产能力 236

4.3.5 电机功率 236

4.3.6 国家标准 密炼机系列及基本参数 237

4.4 主要零部件 238

4.4.1 转子 238

4.4.2 密炼室 239

4.4.3 加料及压料装置 241

4.4.4 卸料装置 243

4.4.5 密封装置 244

4.4.6 转子轴向调整装置 248

4.4.7 转子轴承 249

4.5 控制系统 249

4.5.1 电气控制原理 249

4.5.2 气动控制原理 249

4.5.3 液压控制原理 249

4.5.4 温度控制系统 253

4.6 安装与验收 254

4.6.1 安装 254

4.6.2 验收 254

4.7 维护与保养 255

4.7.1 开车前的检查 255

4.7.2 运行时的维护 256

4.8 密炼机的选用 257

4.8.1 选用原则 257

4.8.2 国产密炼机主要性能参数 257

5 密炼机上辅机系统 262

5.1 概述 262

5.2 系统组成及主要技术参数 262

5.3 炭黑的几种输送方式 262

5.3.1 负压式气力输送 266

5.3.2 正压式气力输送 267

5.3.3 其他输送方式 270

5.4 主要设备及部件的结构型式 270

5.4.1 压送罐 270

5.4.2 炭黑输送管道及分配器 270

5.4.3 输送炭黑气力流槽 274

5.4.4 螺旋输送器 275

5.4.5 炭黑秤 277

5.4.6 油料秤 278

5.4.7 胶料秤 279

5.5 小料配料称量机组 280

5.5.1 全自动小料配料称量机组 280

5.5.2 半自动小料配料称量机组 284

5.5.3 典型举例 285

5.6 控制原理和控制功能 285

5.6.1 上辅机的控制原理和控制功能 285

5.6.2 小料配料称量机组的控制原理和控制功能 286

5.7 安装与调整 287

5.8 维护与保养 288

5.9 上辅机系统的典型举例 296

6 密炼机下辅机系统 299

6.1 概述 299

6.2 开炼机压片 299

6.2.1 概述 299

6.2.2 国产开炼机压片主要性能参数 302

6.3 双螺杆挤出压片 302

6.3.1 概述 302

6.3.2 基本结构 302

6.3.3 国产双螺杆挤出压片机主要性能参数 305

6.4 冷却机组 305

6.4.1 概述 305

6.4.2 简易式胶片冷却机组 306

6.4.3 悬挂式胶片冷却机组 308

6.5 安装与调整 320

6.5.1 开炼压片机的安装与调整 320

6.5.2 双螺杆挤出压片机的安装与调整 321

6.5.3 胶片冷却机组的安装与调整 322

6.6 维护与保养 322

6.6.1 开炼压片与双螺杆挤出压片机的维护与保养 322

6.6.2 胶片冷却机组的维护与保养 323

6.7 典型举例 323

参考文献 329

第5章 橡胶塑炼工艺 330

1 概述 330

1.1 塑炼的意义 330

1.2 塑炼机理 330

2 机械塑炼工艺方法 332

2.1 塑炼准备 332

2.1.1 烘胶 332

2.1.2 切胶 333

2.1.3 破胶 333

2.2 开炼机塑炼 333

2.2.1 塑炼方法 333

2.2.2 工艺条件及其对塑炼效果的影响 334

2.3 密炼机塑炼 336

2.3.1 塑炼方法 336

2.3.2 工艺条件及其对塑炼效果的影响 337

2.4 螺杆塑炼机塑炼 339

3 塑炼胶的质量检测 340

3.1 可塑性测定方法 340

3.1.1 压缩法 340

3.1.2 旋转扭力法--门尼(Mooney)黏度法 341

3.1.3 压出法 342

3.2 塑炼胶的质量缺陷及改进措施 342

4 常用橡胶的塑炼特性 343

4.1 天然橡胶的塑炼特性 343

4.2 合成橡胶的塑炼特性 343

4.2.1 异戊橡胶 344

4.2.2 丁苯橡胶 344

4.2.3 顺丁橡胶 345

4.2.4 氯丁橡胶 345

4.2.5 丁腈橡胶 345

4.2.6 丁基橡胶 346

4.2.7 聚氨酯橡胶 346

参考文献 346

第6章 橡胶混炼工艺 347

1 概述 347

1.1 混炼的意义 347

1.2 混炼工艺流程 347

2 混炼理论简述 347

2.1 混炼胶的结构 347

2.2 混炼过程 348

2.2.1 混炼阶段的划分 348

2.2.2 炭黑的分散过程 348

2.3 分散度的影响 349

2.4 表面活性剂的作用 350

2.5 结合橡胶的作用 350

3 混炼前的准备 351

3.1 原材料的质量检验 351

3.2 配合剂的补充加工 351

3.2.1 粉碎 351

3.2.2 干燥 351

3.2.3 熔化与过滤及加温 351

3.2.4 筛选 351

3.3 膏剂、母炼胶制备 352

3.4 称量配合 352

4 混炼工艺方法 353

4.1 开炼机混炼 353

4.1.1 开炼机混炼历程 353

4.1.2 开炼机混炼的工艺方法 354

4.1.3 工艺条件及其对混炼效果的影响 356

4.1.4 开炼机混炼工艺方法举例 358

4.2 密炼机混炼 358

4.2.1 密炼机混炼历程 358

4.2.2 密炼机混炼的工艺方法 359

4.2.3 压片和造粒 361

4.2.4 工艺条件及其对混炼效果的影响 362

4.2.5 密炼机混炼的控制方法 366

4.2.6 密炼机混炼工艺方法举例 366

4.3 连续混炼 367

4.4 混炼胶的补充加工 367

4.4.1 冷却 368

4.4.2 停放 368

4.4.3 滤胶 368

5 各种原材料的混炼特性 368

5.1 配合剂的混炼特性 368

5.1.1 填充剂 368

5.1.2 软化剂 370

5.1.3 氧化锌 370

5.1.4 硫化剂 371

5.1.5 促进剂 371

5.1.6 防老剂 371

5.2 生胶的混炼特性 371

5.2.1 天然橡胶 371

5.2.2 异戊橡胶 371

5.2.3 丁苯橡胶 372

5.2.4 顺丁橡胶 372

5.2.5 氯丁橡胶 373

5.2.6 丁腈橡胶 374

5.2.7 丁基橡胶 375

5.2.8 乙丙橡胶 376

5.2.9 硅橡胶 376

5.2.10 氟橡胶 377

5.2.11 混炼型聚氨酯橡胶 377

5.2.12 特种胶料的混炼 377

6 混炼胶的质量检查 378

6.1 混炼过程的检查 378

6.1.1 检查消耗功率记录 378

6.1.2 检查辊筒压力记录 378

6.1.3 检查混炼温度记录 378

6.1.4 检查混炼效应记录 378

6.2 混炼胶的检查 378

6.2.1 混炼胶质量快检 378

6.2.2 配合剂分散度检查 380

6.2.3 物理机械性能测定 382

6.3 混炼胶的质量问题及处理方法 382

6.3.1 混炼胶的主要质量问题及原因 382

6.3.2 不合格混炼胶的处理方法 384

参考文献 385