1綜述（shù）橡膠製品的首要原料是生膠、各種配合劑、以及作為骨架資料的銅絲和金屬（shǔ）資料，橡膠製品（pǐn）的基（jī）本出產工藝進程包含塑（sù）煉、混煉、壓延、壓出、成型、硫化6個基本（běn）工序（xù）。
橡膠（jiāo）的加工工藝（yì）進程首（shǒu）要是解決塑性和彈性矛盾的進程，經過各種加工手段，使得彈性的橡（xiàng）膠變（biàn）成具有（yǒu）塑性的塑煉膠，在參加各種配合劑製成（chéng）半成品，然後經過（guò）硫化是具有塑性的半（bàn）成品又變成彈性高、物理機械功能好的（de）橡膠製品。
2橡膠加（jiā）工（gōng）工藝2.1塑煉（liàn）工藝生膠塑煉（liàn）是經過機械應力、熱、氧或（huò）參加某些化學試劑等辦法，使生膠由強（qiáng）韌的彈（dàn）性狀態轉變為柔軟、便（biàn）於加工（gōng）的塑性狀態的進（jìn）程（chéng）。
生（shēng）膠塑煉的意圖是下降它的彈性（xìng），增加可塑性（xìng），並取得適（shì）當的流動（dòng）性（xìng），以（yǐ）滿足（zú）混（hún）煉、亞衍、壓出、成型、硫（liú）化以及膠漿製作、海綿膠製作等各種加工工（gōng）藝進程的要求。
把握好適（shì）當的塑煉可塑度，對橡膠製品的（de）加工和成品質（zhì）量（liàng）是（shì）至關重要的。
在滿足加工工藝要求的前提（tí）下應盡可能下降可塑度。
隨著恒粘度（dù）橡膠、低粘度（dù）橡膠的呈現，有的橡膠現已不需求塑煉而直接進行混煉。
在橡膠工業（yè）中，很常用的塑煉辦法有機械塑煉法和化學塑（sù）煉法。
機械塑煉法所用的首要設備是開（kāi）放式煉膠機、密閉式煉膠機（jī）和（hé）螺杆塑煉機。
化學塑（sù）煉法是在機械（xiè）塑煉進程中參（cān）加（jiā）化學藥（yào）品來提高塑煉效果的辦法。
開煉機塑煉時溫（wēn）度（dù）一般在80℃以下，屬於低溫機械混煉辦法。
密煉機和螺杆混煉機的排膠溫度在120℃以上，甚至高達（dá）160-180℃，屬於高（gāo）溫機械混煉（liàn）。
生（shēng）膠在混煉之前需求預先經過（guò）烘膠、切膠（jiāo）、選（xuǎn）膠和破膠等處理才（cái）幹塑煉（liàn）。
幾種膠的塑煉特（tè）性：天然（rán）橡膠用開煉機塑煉時，輥筒溫度為30-40℃，時間約為15-20min；采用密煉機塑煉當溫度（dù）達到120℃以上時，時間約為3-5min。
丁苯（běn）橡膠的門尼粘度多在35-60之間，因而，丁苯橡膠也可不用塑煉（liàn），但（dàn）是經過（guò）塑（sù）煉後能夠提高配合機的渙（huàn）散性順丁橡膠（jiāo）具有冷流性，缺乏塑煉效果。
順丁膠（jiāo）的門尼粘度較低，可（kě）不用塑煉。
氯丁橡膠（jiāo）得塑性大，塑煉前（qián）可薄通3-5次，薄通溫度在30-40℃。
乙丙橡（xiàng）膠的分子主鏈是飽和結構，塑煉難以引（yǐn）起分子的裂解，因而要選擇門尼粘度低的種類而不用塑煉。
丁腈（jīng）橡膠可塑度小，韌性大，塑煉（liàn）時生熱大。
開煉時要采（cǎi）用低溫40℃以下、小輥距、低容量以及分段塑煉，這樣能夠收到較好的效果。
2.2混煉工藝混煉是指在煉膠機上將各種配合劑均勻的混到生膠（jiāo）種的進（jìn）程。
混煉（liàn）的質量是對膠料的進一步加工和成（chéng）品的（de）質量有（yǒu）著決定（dìng）性的影響，即使配方（fāng）很好的膠料，如果混煉不好，也就會呈現配合劑渙散不均，膠料可塑度過高或過低，易焦燒、噴霜等，使壓延、壓出、塗膠和硫化等工藝（yì）不能正常進行，而且還會導致製品功能下降。
混煉辦法通常分為開煉機混煉和（hé）密煉機混煉兩種。
這兩種（zhǒng）辦法都是（shì）間歇式混煉（liàn），這是目前很（hěn）廣泛的辦法。
開煉機的混合進（jìn）程分為三個階段，即包輥（參加（jiā）生膠的軟化階段）、吃粉（參加粉劑的混合階段）和翻煉（吃粉後使生膠和配合（hé）劑均達到均勻渙散的階段）。
開煉機混膠（jiāo）依膠料種類、用途、功能要求不同，工藝條件也不同。
混煉中要注意加膠量、加料順（shùn）序、輥距、輥溫（wēn）、混煉時（shí）間（jiān）、輥筒的轉速和速比等各種要素。
既不能混煉不足，又（yòu）不能過煉。
密（mì）煉機混煉分為三個階段，即濕潤、渙散和涅煉、密煉機混煉石在高溫加壓下進行的。
操作辦（bàn）法一般分為一段混煉法和兩段混煉法。
一段混煉法是指經（jīng）密煉機一次完成混煉，然後壓片得混煉（liàn）膠的辦法（fǎ）。
他適用於全天然橡膠或摻有合成橡膠不超過50%的膠料，在一段混煉操作中，常采用分（fèn）批逐步加料法，為使膠料不至於劇烈升高，一般采用慢速密煉機，也能夠采用雙速密煉機，參加硫（liú）磺時的溫度必須低於100℃。
其加料順序為生膠—小料—補強劑—填充劑（jì）—油類軟化劑—排料—冷卻—加硫（liú）磺及（jí）超促進劑。
兩段（duàn）混煉（liàn）法是指兩次經過密煉機混煉壓片製成混（hún）煉膠的辦法。
這（zhè）種辦法適用於合成橡膠含量超過50%得膠料，能夠避免（miǎn）一（yī）段混煉（liàn）法（fǎ）進程中混煉時間長、膠料溫度高的缺點。
階段混煉與一段混煉法一樣，僅僅不加硫化和活性大的（de）促進劑，一段混煉完（wán）後下片冷卻，停放一定的時間，然後再進（jìn）行第二段（duàn）混煉。
混煉均勻後排料到壓片機上再加硫化劑，翻煉（liàn）後下片。
分段混煉法每次煉膠時間較短，混（hún）煉溫度較低（dī），配合劑渙散更均勻，膠料質量高。
2.3壓延工藝壓延是將混煉膠在壓延機上製成膠（jiāo）片（piàn）或與骨架資（zī）料製成膠布半成品的工藝進程（chéng），它包含壓片、貼合、壓型和線纜物掛膠等作業。
壓延工藝的（de）首（shǒu）要設備是（shì）壓（yā）延機（jī），壓延機一般由工作輥筒、機架、機座、傳動設備（bèi）、調速和調距設備、輥筒加熱和冷卻設（shè）備、潤滑係統和（hé）緊急停車設備。
壓延機的種類很多，工作輥筒有兩個、三個、四個不等，擺放形式兩輥有立式和臥式；三（sān）輥有直立式、Γ型和三角形；四輥有Γ型、L型、Z型和S型等多種。
按工藝用途來（lái）分首（shǒu）要有壓片壓延機（用於壓延（yán）膠（jiāo）片（piàn）或線（xiàn）纜物貼膠，大多數三輥或四輥，各輥塑度不同）、擦膠壓延機（用於線纜物的擦膠，三輥，各輥有一定得速比，中輥速度大。
借助速比擦入線纜物中）、通用（yòng）壓延機（又稱多能壓（yā）延機，兼有壓（yā）片（piàn）和擦（cā）膠功能、三輥或（huò）四輥，可調速比）、壓型壓延機、貼合壓延機和鋼（gāng）絲壓延（yán）機。
壓延進程一般包（bāo）含以下工序：混煉膠的預熱和供膠；線（xiàn）纜物的導開和（hé）幹燥（有時還（hái）有浸膠）膠料在四輥或三輥壓延機上的壓片或在（zài）線纜物上掛膠依機壓延半成品的冷卻、卷取、截（jié）斷、放置等（děng）。
在進行壓（yā）延前，需（xū）求對膠料和（hé）線纜物進行（háng）預（yù）加工，膠料（liào）進入壓延機之前，需求先將其在熱煉機（jī）上翻煉，這一工藝為熱煉或稱預熱，其意圖是提高膠料的混煉均勻性，進一步增加可塑性，提高溫度，增大可塑性。
為了提高膠料和線纜物的粘（zhān）合功能，保（bǎo）證壓（yā）延質量，需求對織物進行烘幹，含水（shuǐ）率控製在1-2%，含水量低，織物變硬，壓延中易損壞，含水量高，粘（zhān）附力差。
幾種常見的橡（xiàng）膠的壓延功能 天然橡膠熱塑形（xíng）大，縮短率小，壓延容易，易粘附熱輥，應控製各輥溫差，以（yǐ）便膠（jiāo）片順暢轉移；丁苯橡膠熱塑性小（xiǎo），縮短率大，因而用於壓延的膠料要充分塑煉。
由於丁苯橡膠對壓延的熱敏性很顯著，壓延溫度應低（dī）於天然橡膠，各輥溫差有高到低；氯丁橡膠在75-95℃易粘輥，難於壓延，應使用低溫法或高溫法，壓延要迅速冷卻，摻有白臘、硬酯酸能夠減少粘輥現象；乙丙橡膠壓延功能傑出，能夠在廣（guǎng）泛的溫度範圍內接連操（cāo）作，溫度過低時（shí）膠料縮短性（xìng）大，易產生氣泡；丁腈橡膠熱塑性小（xiǎo），縮短性大，在膠料種參（cān）加填充劑或軟化劑可減少縮短率，當填充劑重量占生膠重量的（de）50%以（yǐ）上（shàng）時，才幹得到外表光滑的膠片，丁腈橡膠粘性小易粘（zhān）冷輥。
2.4壓出工藝壓出工藝是（shì）經過壓出機機筒（tǒng）筒壁和螺杆件的效果，使膠料達到擠壓和初步造型的（de）意圖（tú），壓出工藝也成（chéng）為擠出工藝。
壓（yā）出工藝的首要設備是壓出機。
幾種橡（xiàng）膠的壓（yā）出特性：天然橡膠壓出速度快，半成品縮短率（lǜ）小（xiǎo）。
機身溫度50-60℃，機頭70-80℃，口（kǒu）型80-90℃；丁苯橡膠壓出速度慢，壓縮（suō）變形大，外表粗糙，機身溫度50-70℃，機頭（tóu）溫度70-80℃，口型溫度100-105℃；氯丁橡膠壓出前不用充分熱煉，機身溫（wēn）度50℃，機頭℃，口型70℃；乙丙（bǐng）橡膠壓出速度快、縮短率小，機身溫度60-70℃，機（jī）頭溫度80-130℃，口（kǒu）型90-140℃。
丁腈橡膠壓出（chū）功能差，壓出時應（yīng）充分熱煉。
機身溫度50-60℃，機頭溫度70-80℃。
2.5打針工藝橡膠打針成型工藝是一種把（bǎ）膠料直接（jiē）從機筒注入模性硫（liú）化的出產辦法。
包含喂料、塑化、打針（zhēn）、保壓、硫（liú）化、出模等幾個進程。
打針（zhēn）硫（liú）化的很大特（tè）色是內層和外層得膠料溫度比較均勻一致，硫化速度（dù）快，可加工大多數模壓製品。
橡膠打（dǎ）針成型的（de）設備（bèi）是橡（xiàng）膠打針（zhēn）成型硫化機。
2.6壓鑄工藝壓鑄法又稱為傳遞模法或移模法。
這種辦法是將膠料裝在壓鑄機的塞筒內，在加壓下降（jiàng）膠料鑄入模腔硫化。
與打針成型法相（xiàng）似。
如骨架油封等用此法出產溢邊少，產品質量好。
2.7硫化工（gōng）藝早先，天然橡膠（jiāo）的首要用途（tú）僅僅做擦（cā）字橡皮；後來才用於（yú）製作小橡膠管。
直到1823年，英國化學家麥金托什才發明將橡膠溶解在煤焦油中然後塗在布上做成防水布，能夠用來（lái）製作雨衣（yī）和雨靴（xuē）。
但是，這種雨衣和雨靴一到夏天就熔化，一（yī）到冬天便變得又硬（yìng）又脆。
為了克服這一缺點，當時許多人都（dōu）在想辦法。
美國發明家查理•古德伊爾也在進行橡膠改性的實驗，他把天然橡膠和硫黃放在一起加熱，希望能取得一種一年（nián）四季在所有溫度（dù）下都（dōu）保持幹燥且富有彈（dàn）性的物質。
直到1839年2月他才取得成功。
一天他把橡膠、硫黃和鬆（sōng）節油混溶在一起倒（dǎo）入鍋中（硫黃僅是用來染色的），不小心鍋中的混合（hé）物濺到了火熱的火爐上。
令他吃驚的是，混合物落入火中後（hòu）並未熔化，而是保持原樣被燒焦了（le），爐中殘留（liú）的未完全燒焦的混合物則富有彈性（xìng）。
他把濺上去的東西從爐子上剝了下來，這才發現他現已製備了他想要的有彈性的橡膠。
經（jīng）過不斷改進，他（tā）終於在（zài）1844年發明了橡膠硫化技術。
在橡膠製品出產進程中，硫化（huà）是很（hěn）後一道
裁線機加工工序。
硫化是膠料（liào）在一定條件下，橡膠大分（fèn）子由線型結構轉變為網狀結構的交（jiāo）聯進程。
硫化（huà）辦法有冷硫化、室溫硫化（huà）和熱硫化三種。
大多數橡膠（jiāo）製品采用熱硫化。
熱硫化的設備有硫化罐、平板（bǎn）硫化機等。
2.8其他出產工藝橡膠製品的出產工藝還有浸漬法、塗刮法、噴（pēn）塗法、蕉（jiāo）塑法等。
3橡膠配方規劃（huá）3.1橡膠的硫化（交聯）交聯是橡膠高彈性的根底，其特色是在一（yī）個（gè）橡膠（jiāo）分子鏈上僅（jǐn）構成（chéng）少數幾處交聯點，因而不會影響橡膠分（fèn）子鏈段的運動。
橡膠的硫化係（xì）統較多，常見的有：硫黃硫化係統、過氧化物硫化係統、樹脂硫（liú）化係統、氧化物硫化係統等3.1.1硫（liú）黃硫化係統首要適應於（yú）二烯類（lèi）橡膠，其硫化活性點是在雙鍵周圍的α氫原子。
組成： 硫黃（huáng） 活性劑：氧化鋅，硬脂酸 促進劑：噻（sāi）唑類（DM，M），次磺酰胺類（CZ，NOBS），秋蘭姆類（lèi）（TETD，TMTM，TMTD），胍（D）圖 1 硫黃硫化係統（tǒng）的結構特色表1硫黃硫化係統（tǒng）分類硫化係統 硫黃/促進劑（S/A）比 交聯鍵組成（chéng） 功能特色一（yī）般硫（liú）黃（huáng）硫（liú）化（huà）係統 >1 以多硫鍵為主 動態疲勞功（gōng）能好；老化功能差半有效硫（liú）黃硫化係統（tǒng）（Semi-EV） ≈1 以單硫鍵和雙硫鍵為主 老化功能好；壓（yā）縮長久變形小；無硫化返原有（yǒu）效硫黃硫（liú）化係統（EV） <<1 3.1.2過氧（yǎng）化物（wù）硫化係統-自由基機理1 常見的過氧化物有：DCP（二枯（kū）基過氧化物）、BPO、DCBP、雙2，52 助交聯劑：抑（yì）製聚合難自由基（jī）無用的副反應。
如TAIC，TAC，HVA-23 過氧化物硫（liú）化橡膠（jiāo）功能特色：老化功能（néng）好，壓縮（suō）長久變形小（xiǎo），製品透明性好。
表 2 過氧化物的交聯效率橡膠種類 交聯效率 原因NR 1 自由基的活性首要與甲基的超共軛效果有關，同時位阻較大，無法出籠格BR，SBR 10-50 脫氫的（de）速度為NR的1/3，但活性高，位（wèi）阻（zǔ）小，能較快地與雙（shuāng）鍵加成，構（gòu）成交聯鍵和新自由基NBR >1 腈（jīng）基影響交聯效（xiào）果（guǒ）PE，EPDM 1 EPR 0.4 IIR 0 3.1.3氧化物硫化係（xì）統這是含鹵素橡膠的首要硫化劑。
通常有氧化鋅/氧化鎂（5/4）、氧化鉛或四氧化三鉛（10-20，耐水製品）3.2橡（xiàng）膠的填料未加填料的橡膠，力學功能和（hé）工藝功能均（jun1）較差，無法使用。
3.2.1效果 補強性：拉（lā）伸強度，撕裂強度，耐磨性 加工功能 下降成本（běn）3.2.2填料的結構3.2.2.1粒徑一般來（lái）說，粒徑越小，強度越（yuè）高。
表 3 常（cháng）用補強劑及填（tián）充劑（jì）的粒徑範圍（mμ）填料名稱 縮寫 料徑範圍槽黑 23-30高耐磨炭黑 HAF 26-35半補強炭黑 SRF 60-130氣相法白炭黑 水合二氧化矽 10-25沉澱法（fǎ）白炭黑 10-40氧化鋅 ZnO 100-500輕（qīng）質碳酸鈣 CaCO3 1000-3000超細碳酸鈣 白（bái）豔華 25-100硬（yìng）質陶土 90% < 1000一般滑石粉 TALC 5000-200003.2.2.2結構粒子形狀及內部結構（吸油值法，DBP）。
一般吸油值越大，結構性越強，改善功能越明顯（xiǎn）。
3.2.2.3比（bǐ）外表（biǎo）積粒子形狀（BET法，CATB法）。
比外表積越大，強度越高。
3.2.2.4化學結構反應性（PH值表示）。
如炭黑外表的羧（suō）基、白炭黑和（hé）一般淺色填料外表的羥基等，酸性填料常影響橡膠的硫化（huà），因而需參加活（huó）性劑（jì），消除酸性。
3.2.2.5填料的處理辦法填料外表一般為親水性的，而聚合物是憎水的（de），兩者相容性較差，必須進行外表處理。
3.2.2.6外表活性劑（1） 結構：有機化合（hé）物，具有不對稱的分子結構，由親水和疏水兩部分基（jī）團組成。
（2） 親水部分：-OH，-COOH，-NH2，-NO2，-SH（3） 疏水部分：長鏈（liàn）式、苯環式或烴類3.2.2.7偶聯劑（1） 分類：矽烷，鈦酸酯、鋁酸酯、高分子偶聯劑等（2） 結構特色：親水部分與外表活性劑相似，但疏水（shuǐ）部分能與聚合物構成化學結（jié）合或物理纏（chán）結。
（3） 對功能的影響：低分子偶聯劑通（tōng）常在下降粘度的同時，提高力學功能（néng）；高分子偶聯劑（jì）則在大幅度提高（gāo）力學功能的同時，增加係統的（de）粘度，這是由於分子之間效果力增強的緣故。
3.3軟化劑和增塑劑3.3.1軟化劑的效果（1） 下降係統的粘度，增加流動性，下降（jiàng）硫化橡膠的硬度；（2） 改善粘著（zhe）功能；（3） 有（yǒu）助（zhù）於（yú）填料的渙散；（4） 便於壓出和成型。
3.3.2常見種（zhǒng）類（1） 操（cāo）作油（軟化劑，用（yòng）量較大）：分子量300-600的（de）烴類或（huò）芳香烴類（如機油，鏈烷烴油（yóu），芳香烴油，白臘油等）（2） 極性的酯類（在非極性橡（xiàng）膠中使用（yòng），稱為增塑劑，其（qí）特色（sè）為脆（cuì）性溫（wēn）度、且用量較少）：低分子酯類（DOP，DBP，DOS）和高分子酯類（己二酸乙二（èr）醇酯）3.3.3選擇原則（1） 熱力學（首要要素）：自由（yóu）能ΔF=ΔH（熱焓） - TΔS（熵變）。
一般混合進程中，自由度增加，ΔS>0；ΔH > 0（吸熱），盡可（kě）能小。
（2） 溶度參數：用Hildebrand方程進行判（pàn）斷。
δ1與δ2越接近，ΔH越小。
極性橡膠——極性軟化劑（jì）；非極性橡膠——非極性軟化（huà）劑（3） 溶劑化效果（非必須要素）：一般認為，橡膠的雙鍵有一定的親（qīn）核性，增塑劑酯類有親電性（xìng），經過（guò）親電-親核效果增（zēng）加了（le）兩者的界麵強度，相容性（xìng）增加，不過這種親電-親核效果較弱，因而（ér）一般（bān）用量不宜過大（5-10phr）。
如NR與DBP，NBR與芳烴（tīng）油的相容性，SBR、BR與NR的差異，（4） CR的溶劑選（xuǎn）擇原則3.4橡膠的防護係統老化是指一切使（shǐ）橡膠功能劣化的進程。
如O2，O3，熱（rè），光，疲勞，力（lì），催化劑，化學介（jiè）質（zhì）等，為（wéi）了考察（chá）這些影響要素，規劃（huá）了（le）許多實驗辦法。
氧彈實驗 O2熱氧老化實驗 O2，熱光老化（huà）實驗 光（戶外，室內，人造光）臭氧老化實驗 O3疲勞實驗 力，疲勞DSC、TG 熱氧化，O2，空氣；熱降解，N23.4.1分類（lèi）物理：遷移、阻隔氧的效果防 老 劑化學：無汙染（rǎn）型（酚類，1010，1076；硫化二丙酸酯（DLTP，DSTP）；亞磷酸酯，168）；汙染型（胺類，RD，D，A）防護（hù）係統 對苯二胺類（4010，4010NA）抗臭氧劑線形碳氫化合物(粗晶蠟，微晶蠟)紫外線劑（jì）（橡膠不（bú）常用、炭黑的效果（guǒ））金屬離子鈍化（huà）劑3.4.2反應機理（1） 鏈引發E = 0（2） 鏈增長E = 4-9kcal/molE = 0kcal/molE = 30kcal/mol而金屬粒子則催化ROOH的分解。
（3） 鏈終止3.5配方規劃與硫化橡膠物性的聯係3.5.1拉伸強度（dù）拉伸強度是表征（zhēng）製品能夠抵抗拉伸損壞（huài）的極限才能。
影響橡膠拉伸強度的首（shǒu）要要素有：大分子鏈的主價鍵、分子間力以及高分子鏈柔（róu）性。
一 拉伸（shēn）強度（dù）與橡膠（jiāo）結構的聯係（xì）（1） 分子（zǐ）間效果力大，如極性和剛性基團等（děng）；（2） 分子量增大，範德華（huá）力增大，鏈段不易滑動，相當於分子間構成了物理交聯點，因而隨分子量增大，拉伸強度增高，到一（yī）定程度時達（dá）到平衡；（3） 分子的（de）微觀結構，如順（shùn）式和反式結（jié）構的影響；（4） 結（jié）晶和（hé）取向二 拉（lā）伸強度與硫化係統的聯係（1） 交聯密度：有一極大值。
（2） 交聯（lián）鍵類型：隨交聯鍵能（néng）增加，拉伸強度減小；多硫鍵具有較高的拉伸強度，由於弱鍵在應（yīng）力狀態下能起到釋放（fàng）應力（lì）的效果，減輕應力會集的程度，使交聯網能均（jun1）勻地承受較大的應力。
對於能（néng）產（chǎn）生結晶的NR等，交聯弱鍵的前期開裂，還有利於主鏈的定（dìng）向（xiàng）結晶。
三 拉伸強度（dù）與（yǔ）填料的聯係大量（liàng）的實驗表明：粒徑越小，比外表積越大，外表活性越大（dà），結構性越高，補強的效果越好。
同時（shí）隨填料用量增加，有很大值，其大（dà）小受（shòu）橡膠（jiāo）種類和填料類型的影響。
四 拉伸強度（dù）與軟化劑的聯係軟化劑的參加會（huì）損失拉伸強度，且與軟化劑與橡膠的相容性有關。
3.5.2撕裂強度橡膠的撕裂是由於資料中的裂紋或裂口受力時迅（xùn）速擴大而導致損壞的現象，一般是沿著分子鏈數目很小（xiǎo），即阻力很小的途徑發展。
首要與橡膠應力-應變曲線的形狀和粘彈性有關。
與橡膠種類、硫化係統、軟化（huà）劑均有聯（lián）係。
中（zhōng） 文
