橡膠的塑煉及塑煉工藝
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橡膠的塑煉及塑煉工藝
將橡膠生膠在機(jī)械力、熱、氧等作用下，從強(qiáng)韌的彈性狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)槿彳浂哂锌伤苄缘臓顟B(tài)，即增加其可塑性（流動(dòng)性）的工藝過程稱為塑煉。
塑煉的目的是通過降低分子量，降低橡膠的粘流溫度，使橡膠生膠具有足夠的可塑性。以便后續(xù)的混煉、壓延、壓出、成型等工藝操作能順利進(jìn)行。同時(shí)通過塑煉也可以起到“調(diào)勻”作用，使生膠的可塑性均勻一致。塑煉過的生膠稱為“塑煉膠”。如果生膠本身具有足夠的可塑性，則可免去塑煉工序。
塑煉的方法按所用的設(shè)備主要分為開煉機(jī)塑煉、密煉機(jī)塑煉和螺桿塑煉機(jī)塑煉。
①開煉機(jī)塑煉
利用開煉機(jī)前后兩個(gè)速度不同的輥筒形成的相對速度差所引起的撕拉力（剪切力），在逐漸縮小的輥距內(nèi)對橡膠施以強(qiáng)烈的碾壓和撕拉作用。這種機(jī)械作用，扯斷了橡膠分子鏈，在空氣中塑煉還伴有熱和氧的裂解作用等，降低了橡膠的分子量，降低了粘流溫度，使其可塑性增大。
開煉機(jī)塑煉的影響因素有輥溫、輥距、轉(zhuǎn)速和速比、塑煉時(shí)間、煉膠容量、輥筒的工作長度、割刀次數(shù)和方式、膠料放置時(shí)間等。
②密煉機(jī)塑煉
將橡膠投到密煉機(jī)的密煉室內(nèi)，對物料進(jìn)行加壓。密煉室內(nèi)兩個(gè)轉(zhuǎn)子以不同的速度相向回轉(zhuǎn)，使 被加工的生膠在轉(zhuǎn)子間隙中、轉(zhuǎn)子與密煉室壁的間隙中以及轉(zhuǎn)子與上、下頂栓的間隙中受到不斷變化的剪切、扯斷、攪拌、折卷和磨擦的強(qiáng)烈的捏煉作用。在高溫、快速和加壓的條件下很快的提高橡膠的可塑性（塑煉）。 密煉機(jī)的塑煉作用主要靠轉(zhuǎn)子機(jī)械作用和熱氧化裂解作用。
密煉機(jī)塑煉的影響因素有轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速、密煉室溫度、塑煉時(shí)間、容量和上頂壓力等。由于密煉機(jī)塑煉屬高溫塑煉，塑煉效果隨溫度升高而增大，但溫度高會(huì)導(dǎo)致橡膠分子鏈過度降解，致使膠料物理機(jī)械性能下降，而諸如丁苯橡膠，用密煉機(jī)塑煉時(shí)如超過140℃還會(huì)產(chǎn)生支化、交聯(lián)，形成凝膠，反而降低可塑性，在170℃下塑煉還會(huì)生成緊密型凝膠，即使用精煉方法也不能使它消除。為了提高密煉機(jī)使用效率，通常對可塑性要求高的膠料（威氏可塑性在1.5以下者），需采用分段塑煉或加塑解劑塑煉。
③螺桿塑煉機(jī)塑煉
是用螺桿塑煉機(jī)的螺桿與機(jī)筒間的機(jī)械剪切力和高溫?zé)嶙饔檬瓜鹉z分子鏈斷裂。與開煉機(jī)和密煉機(jī)塑煉的差別是螺桿塑煉法中氧對生膠的作用較小。螺桿塑煉法有生產(chǎn)能力大、節(jié)電效果明顯、操作簡單容易掌握、可實(shí)現(xiàn)塑煉的連續(xù)化生產(chǎn)等優(yōu)點(diǎn)。使用螺桿塑煉機(jī)塑煉時(shí)應(yīng)該嚴(yán)格控制排膠溫度在180℃以下，注意防止出膠后膠料表面氧化作用，并盡量避免產(chǎn)生夾生膠。
應(yīng)用開煉機(jī)塑煉和密煉機(jī)塑煉時(shí)，都可采用塑解劑來加速塑煉過程。塑解劑是通過化學(xué)作用增強(qiáng)生膠塑煉效果、縮短塑煉時(shí)間的物質(zhì)，又稱化學(xué)增塑劑。它與一般物理增塑劑如油品、酯類脂肪酸衍生物類等相比，具有增塑效果強(qiáng)、用量少、且對橡膠制品物理機(jī)械性能幾乎沒有影響等特點(diǎn)。
塑解劑增強(qiáng)塑煉效果的作用機(jī)理主要有兩方面：一是塑解劑在塑煉過程中受熱、氧的作用，分解產(chǎn)生自由基，這些自由基能使橡膠大分子鏈發(fā)生氧化降解；二是塑解劑能封閉塑煉過程中橡膠大分子鏈斷裂生成的端基，并使其喪失活性，不再重新結(jié)合，從而使可塑性增加。
由于塑解劑的效能是隨溫度的升高而增強(qiáng)，所以在密煉機(jī)高溫塑煉中使用塑解劑比在開煉機(jī)低溫塑煉中更為有效。
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