橡膠基本知識及其制品缺陷與原因(共10頁)

1、精選優(yōu)質文檔-傾情為你奉上第一節(jié)、硫化工應知應會 硫化工應知應會的目的：促使硫化工掌握橡膠材料和硫化的基本知識，提高硫化工專業(yè)理論知識和操作技能，更有效地服務與新產(chǎn)品開發(fā)試試制工作從而提高硫化工自身的素質，使試制開發(fā)產(chǎn)品及時按期交樣，并確保新模上線生產(chǎn)的產(chǎn)品合格率和生產(chǎn)效率最大化。一、應知： 1.熟知硫化三要素之間的相互關系及對產(chǎn)品的影響。 2.熟知橡膠產(chǎn)品各工序的生產(chǎn)，及其所使用的設備，設備的操作規(guī)程，產(chǎn)品的加工方法。 3.熟知模具、設備工裝夾具的操作規(guī)程，安全知識及保養(yǎng)知識。 4.了解本公司橡膠產(chǎn)品的使用的膠料代號，膠種及硫化工藝性能，以及主導產(chǎn)品的主要工作部位，外觀質量標準。 5.應知硫

2、化時間制定的依據(jù)，并能對生產(chǎn)中出現(xiàn)的一般質量缺陷進行分析、解決，并對復雜的問題提出改進意見。二、應會： 1.能夠熟練掌握及使用各類結構橡膠模具的試模方法。 2.能鑒別各種膠號、膠料及膠料的外觀質量的好壞、并能根據(jù)膠料代號準確判定材料的硬度。 3.能看懂各類結構的產(chǎn)品圖、模具圖及了解模具加工的基本知識。 4.會使用游標卡尺、測厚儀、測溫儀，并了解其工作原理。 5.能確定出最佳、最合理的硫化工藝參數(shù)、操作技能并應用于生產(chǎn)。 7.能分析試模、試生產(chǎn)過程中出現(xiàn)的質量缺陷的原因，并能提出改進意見。第二節(jié)、常見橡膠的基本知識 橡膠的分類：天然膠與合成膠兩種。 1.天然膠（NR）: 天然膠的原材料來源于橡膠

3、植物樹。其優(yōu)點為：彈性好、強度高、絕緣性好、變形小、加工方便。其缺點為：不耐油、耐溫性能差、易老化，一般都是并用 摻合使用。一般生產(chǎn)汽車輪胎和一些減震耐磨的橡膠件。 2.合成膠： 合成膠有：丁苯膠（SBR）、丁晴膠（NBR）、順丁膠（BR）、乙丙膠（EPDM）、丁基膠（IIR）、氯丁膠（CR）、丙烯酸脂膠（ACM）、氫化丁晴（HNBR）、氯磺化聚乙烯（CSM）、氟膠（FKM）、硅橡膠（MVQ）等。 2.1.乙丙膠（EPDM），本廠代號為（E）優(yōu)點：耐老化性能非常優(yōu)異、耐天候、電絕緣性較好、沖擊彈性較好、耐油。缺點：硫化速度較慢、自粘性能、熱撕裂性能差、加工性能不好。用途：制造耐熱運輸帶、蒸汽膠

4、管，耐化學藥品的密封件、減震墊和防水材料及汽車用皮碗、皮圈等。 2.2.丁晴膠（NBR）本廠代號（N）優(yōu)點：耐油性能優(yōu)良、還具有較好的耐熱、耐老化、耐磨、耐腐蝕等性能。缺點：耐寒性、耐酸性、電絕緣性等性能較差、且抗力撕裂強度較差。用途：主要用于制造油封、軸封及墊圈（O型圈）等制品，還可用于制造耐油膠管、運輸帶、膠輥、真空膠管、減震制品和紡織配件。 2.3丁苯膠（SBR）本廠代號（S）優(yōu)點：耐熱性、耐老化性和耐磨性較好。缺點：耐寒性、彈性、耐屈擾、龜裂性、耐撕裂性等性能較差、且加工性能較差可塑度變化小，壓延壓出變形大，自粘性差。用途：主要用于充氣輪胎，其次用于膠鞋、膠管、膠帶、膠輥、膠布及模型制

5、品，吸塵器密封圈等如吸口密封圈等。 2.4氯丁橡膠（CR），本廠代號（C）優(yōu)點：耐屈擾性、耐熱性、耐老化性、耐酸堿性等較好，且彈性好，有良好的氣密性。具有耐寒性和耐水性。缺點：儲存穩(wěn)定性較差，易結晶，電絕緣性較差用途：主要生產(chǎn)家電、空調里的橡膠件 2.5順丁膠或聚丁二烯橡膠（BR）優(yōu)點：彈性、耐低溫性、耐磨性較好。缺點：拉伸強度、撕裂強度較低，抗?jié)窕圆缓?，粘性差。用途：主要用于制造輪胎，還可用于制造耐磨制品（如膠鞋、膠輥），耐寒制品和防震制品。 2.6丁基膠（IIR），本廠代號（I）優(yōu)點：最大特點是氣密性好，耐天候老化、耐光老化、耐化學藥品性能均優(yōu)異，且耐高溫、耐寒性較好，長期工作溫度可在1

6、30以下；吸收沖擊或吸收震動的效果較好，電絕緣性較好。缺點：彈性不如天然膠，硫化速度較慢，加工性能，粘性差。用途：最適合充氣內(nèi)胎，其次用于地下電纜、高壓電纜、防輻射手套、化工設備里襯及防震橡膠制品等。 2.7丙烯酸脂膠（ACM），本廠代號（A）優(yōu)點：兼有良好的耐熱、耐油性能，在含有硫、磷、氯添加劑的潤滑油中性能穩(wěn)定。同時耐老化、耐氧和臭氧、耐紫外線、氣密性優(yōu)良。使用溫度范圍：約-25+150。缺點：耐寒性差，不耐水，不耐蒸汽及有機和無機酸、堿。在甲醇、乙二醇、酮酯等水溶性溶液內(nèi)膨脹嚴重。同時彈性和耐磨性差，電絕緣性差，加工性能較差。用途：可用于制造耐油、耐熱、耐老化的制品，如密封件、膠管、化工

7、襯里等。 2.8氫化丁腈膠（HNBR），本廠代號（M）優(yōu)點：機械強度和耐磨性高，用過氧化物交聯(lián)時耐熱性比NBR好，其它性能與丁腈橡膠一樣。使用溫度范圍：約-30+150。缺點：價格較高。用途：主要用于耐油、耐高溫的密封制品中。 2.9氯磺化聚乙烯（CSM）,本廠代號（P）優(yōu)點：耐臭氧及耐老化優(yōu)良，耐候性優(yōu)于其它橡膠。阻燃、耐熱、耐溶劑性及耐大多數(shù)化學藥品和耐酸堿性能較好。電絕緣性尚可，耐磨性與丁苯橡膠相似。使用溫度范圍：約-20+120。缺點：抗撕裂性能差，加工性能不好。用途：電線電纜護套、膠管、膠帶、膠輥化工襯里。 2.10氟橡膠（FKM），本廠代號（F） 特點：耐磨性較好，具有良好的耐天候

8、老化、耐光老化、耐臭氧老化、耐輻射，耐汽油、苯、甲苯、酒精、弱酸性優(yōu)良，使用溫度范圍：約-20+200，特殊品級-35+250(可在250下長期工作)。缺點：此膠價格昂貴。用途：主要生產(chǎn)耐真空、耐高溫（如飛機、火箭上）耐化學腐蝕的耐油、耐高溫的橡膠制品。 2.11硅橡膠（MVQ），本廠代號（Q）優(yōu)點：既耐高溫（最高300）又耐低溫（最低-100），是目前最好的耐寒、耐高溫橡膠；同時電絕緣性優(yōu)良，對熱氧化和臭氧的穩(wěn)定性很高，化學惰性大。缺點：機械強度較低，耐油、耐溶劑和耐酸堿性差，較難硫化，價格較貴。用途：用于制作耐高低溫制品（膠管、密封件等）、耐高溫電線電纜絕緣層。由于其無毒無味，還用于食品及

9、醫(yī)療工業(yè)。 3.混煉膠：生膠中加入硫化劑、促進劑、活性劑、補強劑、填充劑、軟化劑、防老劑、防交劑等配合劑，在煉膠機中均勻地進行摻和，而制得的膠叫混煉膠。 4.橡膠的主要特征：有良好的柔順性、易變性、強度、及扯斷強度較好，具有良好的不透水性、不透氣性，耐酸堿性及絕緣性。第三節(jié)、橡膠工藝基礎知識一 名詞解釋：1. 橡膠：它是一種有機高分子彈性化合物，具有：(1)長鏈高分子（分子量在幾萬至幾十萬以上）(2)分子鏈各鏈節(jié)的運動活潑。(3)分子鏈各鏈節(jié)間容易轉動，卷曲。(4)分子間作用力小。(5)常溫為無定型。(6)分子間可以交聯(lián)，且交聯(lián)前后具有必要的性能。2. 硫化：混煉膠在一定條件下，橡膠分子由線形

10、結構轉變成網(wǎng)狀結構的交聯(lián)過程稱為硫化。3. 老化：橡膠制品在成型加工、長期儲存和使用過程中，由于受氧、臭氧、變價金屬離子以及其他化學物質的作用，受機械應力、光、高能輻射等物理作用以及霉菌、昆蟲等生物的作用和侵蝕，會逐漸變軟發(fā)粘、變硬、發(fā)脆或龜裂，物性降低，這種現(xiàn)象就稱為老化。4. 焦燒：在硫化以前的各個加工操作及貯存過程中，由于機械作用產(chǎn)生的熱量或高溫條件，使膠料產(chǎn)生早期硫化，導致塑性下降，從而使其后的操作難以進行，這種現(xiàn)象為焦燒或早期硫化。5. 硫化三要素：即：硫化時間、硫化溫度、硫化壓力稱為硫化三要素。二硫化三要素在硫化過程的作用以及他們之間的相互關系：1. 硫化各階段：從整個硫化時間來分

11、，可分為四個階段，即：硫化誘導階段、熱硫階段、正硫階段、過硫階段。1.1 硫化誘導階段（焦燒期）在這個階段內(nèi)，交聯(lián)尚未開始，橡膠在模腔中有良好的流動性，這個階段時間的長短決定膠料的焦燒性及操作安全性。從這一階段的終點起，膠料開始發(fā)硬并喪失流動性，如在模壓硫化中，則膠料停止在模內(nèi)流動，根據(jù)所用助劑不同，這一階段可長可短。1.2 熱硫化階段繼誘導階段之后，交聯(lián)便以一定的速度開始進行，其初期交聯(lián)過程較低，各項性能也較低，但到了此階段后期，硫化膠的抗張強度，彈性等不能達到理想水平，但此時抗撕和動態(tài)裂口性能都超過正硫化階段的相應值。1.3 正硫化階段在這一階段，硫化膠的各項物理機械性能分別達到或接近最佳

12、點或者說它們之間取得最佳綜合平衡。在這一階段所取的溫度、時間分別為正硫化溫度和正硫化時間，合稱正硫化條件。1.4 過硫階段正硫化階段之后，繼續(xù)硫化便進入過硫階段。對于一般橡膠來說，此階段一開始，各項物理性能基本上保持穩(wěn)定的階段，即硫化平坦期，過了平坦期以后，即為過硫階段，在這一階段會出現(xiàn)兩種情況：a:天然膠出現(xiàn)“復原”的現(xiàn)象。b:大部分合成膠（丁基膠除外）則變硬。橡膠硫化全過程可用下圖表示：2. 硫化三要素 矩 轉1. 硫化溫度：溫度是橡膠硫化工藝中最主要的控制條件之一。橡膠硫化溫度一般控制在120-150的范圍內(nèi)。但為提高生產(chǎn)效率，縮短硫化時間，現(xiàn)在把溫度控制在180±4之間。2.

13、 以下是硫化溫度與硫化時間的關系一般如下：硫化溫度（）130140150160170熱硫化期焦燒期過硫期平坦期硫化時間（分）30157.53.751.8硫化時間從以上情況看，溫度每上升10，硫化時間將會縮短一半，但它還受以下因素的影響：2.1 橡膠是不良導熱體，故對厚制品來說，采用高溫很難使內(nèi)外層膠料2.硫化三要素2.1硫化溫度：溫度是橡膠硫化工藝中最主要的控制條件之一。橡膠硫化溫度開始起步發(fā)展時一般控制在140-150的范圍內(nèi)。但為提高生產(chǎn)效率，縮短硫化時間，現(xiàn)在把溫度控制在180±5之間。2.2以下是硫化溫度與硫化時間的關系一般如下：硫化溫度（）130140150160170硫化

14、時間（分）30157.53.751.8從以上情況看，溫度每上升10，硫化時間將會縮短一半，但它還受以下因素的影響：橡膠是不良導熱體，故對厚制品來說，采用高溫很難使內(nèi)外層膠料同時達到平坦范圍之內(nèi)。2.3各種橡膠的耐高溫能力高低不一（如天然膠需低溫長時間硫化）硫化溫度提高一定程度后對橡膠性能或多或少帶來影響。2.4高溫對橡膠制品中的纖維也起破壞作用，會使紡織物強度降低。例如：夾布產(chǎn)品在240連續(xù)加熱4小時，則其夾布將完全受到破壞，因此在提高和選定硫化溫度時，對膠種，硫化體系，硫化工藝方法及產(chǎn)品結構都應有所考慮。3. 硫化壓力它是橡膠硫化的一個重要條件，對成品質量起著重要的作用。本部各種壓機的極限壓

15、力：臺灣200T（含真空）為21Mpa; 湖州150T為18.6 Mpa;湖州100T為20 Mpa。3.1 硫化壓力在制品硫化時可以起到以下作用：3.1.1 提高膠料的致密性，清除氣泡；3.1.2 促進膠料在模腔內(nèi)的流動，使其迅速填滿模腔；3.1.3 使膠料與模具表面貼合緊密，得到光滑的表面及清晰的花紋；3.1.4 提高橡膠與布層，金屬骨架的密著力和產(chǎn)品的耐曲擾性?？傊蚧瘔毫Ξa(chǎn)品質量起著重要作用，但對硫化速度的影響很小基本上不預考慮。4. 硫化時間硫化的一個交聯(lián)過程必須在一定的時間內(nèi)才能完成。硫化時間的長短必須服從于達到正硫化時間的硫化效應，時間過短將會使制品欠硫。過長將導致制品過硫。

16、因此，在硫化生產(chǎn)過程中就必須嚴格遵守硫化時間，隨意延長或縮短硫化時間是工藝紀律絕對不允許的。第四節(jié)、橡膠廢品分類、原因分析及解決辦法類別產(chǎn)生廢品的原因解決辦法責任人（單位）流痕、溝槽1. 半成品規(guī)格、形狀不合格.2. 隔離劑濃度太濃。3. 硫化工加壓太猛，不當。4. 設備不保壓或壓力不足。5. 硫化排氣次數(shù)太少。6. 半成品膠料重量不足。1. 調整半成品規(guī)格，形狀至合格。2. 稀釋隔離劑濃度或減少使用量。3. 緩慢加壓改變原操作方法。4. 修理設備使設備保壓。5. 增加排氣次數(shù)。6. 增加半成品重量。1. 預成型。2. 班長，操作工。3. 操作工。4. 機修工。5. 操作工。6. 預成型。雜質

17、、老化膠（特別是有色產(chǎn)品）1. 原材料本身有雜質或污染。2. 煉膠，成型工人為造雜質或污染。3. 硫化工對膠料管理不當帶入雜質。4. 模具不清潔或模具上廢邊未清除干凈。5. 混煉焦燒，老化，造成產(chǎn)品表面有老化膠。1. 原材料進行檢查，過濾并防污染。2. 膠料不準落地，容器使用前清洗干凈。3. 膠料用專用器具盛裝，上料時嚴防污染。4. 模具在使用前清洗干凈，脫模后將廢邊清除干凈。5. 加強膠料管理，（特別是有色膠）開煉機擋板兩邊膠料清楚干凈。1. 材料部.2. 材料部，預成型。3. 操作工。4. 操作工。5. 材料部，預成型。氣泡、發(fā)孔（不飽滿）1. 欠硫：A硫化溫度低，B硫化時間短。2.硫化壓

18、力不足或不保壓。3.膠料或原材料含水分太大。4.預成型件中混有雜膠或塑料袋。5.密煉，熱煉或成型時溫度不夠。1. 嚴格按工藝生產(chǎn)，制定合理的硫化工藝。2. 增加硫化壓力或維修設備。3. 進行干燥處理，將水分蒸發(fā)。4. 重新混煉，過慮后使用。5. 提高其溫度至合格為止。1. 工藝科，硫化工。2. 機修工。3. 材料部。4. 預成型。5. 材料部。橡膠廢品分類、原因分析及解決辦法(續(xù)1)類別產(chǎn)生廢品的原因解決辦法責任人（單位）砂眼1. 模臟或模具銹蝕2. 膠料污染嚴重或膠料表面氣孔。3. 成型件重量不足。4. 膠料流動性差或膠料老化。5. 膠料雜質過多.1. 清洗模具或沙光。2. 重新成型，更換膠

19、料。3. 增加單耗，使達到合格。4. 提高膠料流動性，加強膠料的管理。5. 膠料過濾處理.1. 洗模工。2. 預成型3. 預成型4. 材料部，預成型5. 材料部，預成型縮裂1. 壓力不足或不飽壓2. 焦燒時間太短，膠料強度不夠或硬度太低3. 模具本身合模線不齊或模具分型碰缺4. 膠料老化或膠料流動性不好1. 調整壓力或維修設備。2. 調整配方或提高膠料強度。3. 檢查，修理模具。4. 加強膠料的管理，以便提高膠料流動性能。1. 機修工2. 材料室3. 半產(chǎn)品或項目組4. 材料部明疤（缺料）1. 膠料與模具表面之間的空氣無法逸出。2. 壓力不足或不飽壓。3. 膠料流動性太差或膠料焦燒時間太短。4

20、. 壓機熱板或模具溫度太高。5. 膠料填充不足或上料方法不對。1. 加開排氣槽，改進模具結構或增加排氣次數(shù)。2. 提高壓力或維修設備。3. 調整配方，提高膠料流動性。4. 降低溫度或用電扇或水降低模具溫度。5. 增加半成品單耗,膠料要上正上到位。1. 項目組2. 機修工3. 班長4. 操作工5. 工藝科噴霜1. 欠硫，不按時間出模（硫化時間短），硫化溫度低。2. 配合劑過量或配方不當。3. 空氣濕度大或季節(jié)變化（原材料受潮）1嚴格按工藝生產(chǎn)，制定合理的硫化工藝。2. 加強配料管理，檢查或調整配方。3. 原材料進行干燥處理。1. 硫化工，工藝員2. 材料室3. 材料部尺寸不合格1. 成型件重量太大。2. 成型件尺寸不合格。3. 模具結構不合理或不合格。4. 骨架變形，模具定位不穩(wěn)。1. 控制成型件重量，增加壓力，減少膠料。2. 重新成型。3. 修理模具或更改結構。4. 加強骨架管理及檢查力度，修理