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1、5第一页，编辑于星期六：十四点 十分。2橡胶的成型过程和原理；橡胶的成型过程和原理；3纤维的成型过程和原理。纤维的成型过程和原理。本章教学内容本章教学内容1塑料的成型过程和原理塑料的成型过程和原理 ；第二页，编辑于星期六：十四点 十分。第三页，编辑于星期六：十四点 十分。第四页，编辑于星期六：十四点 十分。 一次成型一次成型塑料熔体的成型塑料熔体的成型挤出成型挤出成型注射成型注射成型压制成型压制成型压延成型压延成型塑料溶液或悬浮液的成型塑料溶液或悬浮液的成型铸塑成型铸塑成型流涎成膜流涎成膜涂覆成型涂覆成型第五页，编辑于星期六：十四点 十分。其他的成型方法其他的成型方法模压烧结成型模压烧结成型泡
2、沫塑料成型泡沫塑料成型第六页，编辑于星期六：十四点 十分。 压制成型压制成型第七页，编辑于星期六：十四点 十分。第八页，编辑于星期六：十四点 十分。 模压成型的设备与模具模压成型的设备与模具上动式液压机上动式液压机四柱上移式液压机四柱上移式液压机 第九页，编辑于星期六：十四点 十分。溢式塑模示意图溢式塑模示意图 不溢式塑模示意图不溢式塑模示意图 半溢式塑模示意图半溢式塑模示意图第十页，编辑于星期六：十四点 十分。 模压成型的工艺模压成型的工艺 模压成型的控制因素模压成型的控制因素 第十一页，编辑于星期六：十四点 十分。第十二页，编辑于星期六：十四点 十分。第十三页，编辑于星期六：十四点 十分。
3、第十四页，编辑于星期六：十四点 十分。第十五页，编辑于星期六：十四点 十分。 其他成型其他成型方式方式传递模塑传递模塑 挤出成型挤出成型 注射成型注射成型 第十六页，编辑于星期六：十四点 十分。第十七页，编辑于星期六：十四点 十分。第十八页，编辑于星期六：十四点 十分。 塑炼的目的塑炼的目的 1、降低弹性，增加可塑性，获得流动性；、降低弹性，增加可塑性，获得流动性； 2、混炼时易于和配合剂分散均匀、混炼时易于和配合剂分散均匀，便于操作；便于操作； 3、使得生胶分子量分布变窄、使得生胶分子量分布变窄，胶料质量均匀一致胶料质量均匀一致.第十九页，编辑于星期六：十四点 十分。 塑炼原理塑炼原理 塑炼
4、的实质是使得橡胶分子链断链，分子量降低塑炼的实质是使得橡胶分子链断链，分子量降低. 生胶塑炼的方法生胶塑炼的方法：机械塑炼、物理塑炼和化学塑炼机械塑炼、物理塑炼和化学塑炼. 低温塑炼低温塑炼 1、此时机械作用力是使得橡胶分子断裂、此时机械作用力是使得橡胶分子断裂.的主要原因；的主要原因； 2、主链断链可能性大于侧链；、主链断链可能性大于侧链； 3、分子链中部断链可能性大于两端；、分子链中部断链可能性大于两端； 4、弱键断链可能性大于强健；、弱键断链可能性大于强健； 5、分子量大的分子链断链可能性大于分子量小的，分子、分子量大的分子链断链可能性大于分子量小的，分子量分布变窄；量分布变窄；第二十页
5、，编辑于星期六：十四点 十分。 6、低温塑炼时氧气的作用是促进塑炼作用；、低温塑炼时氧气的作用是促进塑炼作用； 氧气与力降解产生的自由基反应，防止偶合终止；氧气与力降解产生的自由基反应，防止偶合终止； 氧化反应生成的过氧化物和环氧化物不稳定，会进一步降解；氧化反应生成的过氧化物和环氧化物不稳定，会进一步降解； 过氧化后自由基活性很大，会引发其他橡胶大分子产生自由基过氧化后自由基活性很大，会引发其他橡胶大分子产生自由基. 7、低温塑炼时温度的作用、低温塑炼时温度的作用 此时温度升高，粘度下降，剪切力下降，不利于塑炼此时温度升高，粘度下降，剪切力下降，不利于塑炼.第二十一页，编辑于星期六：十四点
6、十分。 高温塑炼高温塑炼 1、主要以氧化裂解反应为主、主要以氧化裂解反应为主，T ，塑炼效果，塑炼效果 ； 2、由于以氧化反应为主，所、由于以氧化反应为主，所有分子链均能发生化学作用，并有分子链均能发生化学作用，并未出现分子量分布变窄的情况，未出现分子量分布变窄的情况，分布曲线整体向低分子量部分移分布曲线整体向低分子量部分移动动 ； 3、此时机械力起到增强混合、此时机械力起到增强混合的作用的作用 . 高、低温交界处塑炼效果最差高、低温交界处塑炼效果最差.第二十二页，编辑于星期六：十四点 十分。 软化剂和塑解剂作用软化剂和塑解剂作用 1、主要通过物理或化学作用来、主要通过物理或化学作用来提高塑炼
7、效果；提高塑炼效果； 2、塑解剂可分为三类：、塑解剂可分为三类： 引发型引发型、塑炼时自身能产生塑炼时自身能产生自由基，引发大分子链断链，如自由基，引发大分子链断链，如BPO、AIBN，多用于高温塑炼；多用于高温塑炼； 接受型、塑炼时可稳定自由接受型、塑炼时可稳定自由基，如苯醌等，多用于低温塑炼；基，如苯醌等，多用于低温塑炼； 混合型（链转移型）、如硫混合型（链转移型）、如硫醇类化合物醇类化合物.第二十三页，编辑于星期六：十四点 十分。 静电的作用静电的作用 橡胶塑炼过程中分子反复橡胶塑炼过程中分子反复摩擦摩擦，引起表面，引起表面带电，高压放电，导致周围带电，高压放电，导致周围空气中的氧气活化
8、空气中的氧气活化为原子态氧或臭氧，促使橡为原子态氧或臭氧，促使橡胶大分子进一步氧胶大分子进一步氧化降解化降解.第二十四页，编辑于星期六：十四点 十分。 塑炼工艺塑炼工艺生胶塑炼前，需经过烘胶、切胶、选胶和破胶等准备工序。生胶塑炼前，需经过烘胶、切胶、选胶和破胶等准备工序。烘胶是为了降低生胶的硬度，便于切割，同时还能解除生胶结烘胶是为了降低生胶的硬度，便于切割，同时还能解除生胶结晶。晶。切胶是把从烘房内取出的生胶用切胶机切成小块，便于切胶是把从烘房内取出的生胶用切胶机切成小块，便于塑炼。塑炼。破胶是在辊筒粗而短的破胶机中进行，以提高塑炼效率。破胶是在辊筒粗而短的破胶机中进行，以提高塑炼效率。在橡
9、胶工业中，应用最广泛的塑炼方法是机械塑炼法，在橡胶工业中，应用最广泛的塑炼方法是机械塑炼法，通常用于塑炼的机械有开炼机、密炼机、螺杆塑炼机等通常用于塑炼的机械有开炼机、密炼机、螺杆塑炼机等。第二十五页，编辑于星期六：十四点 十分。 混炼的目的混炼的目的 通过机械作用使得橡胶、配合剂混合均匀，提通过机械作用使得橡胶、配合剂混合均匀，提高使用性能，工艺性能，降低成本高使用性能，工艺性能，降低成本.第二十六页，编辑于星期六：十四点 十分。 配合剂的性质与混炼工艺关系配合剂的性质与混炼工艺关系1、分散性、分散性软化剂、促进剂、硫磺等能溶解于橡胶中，易混合均匀；填充剂、补软化剂、促进剂、硫磺等能溶解于橡
10、胶中，易混合均匀；填充剂、补强剂往往与橡胶不相容，难以混合均匀。强剂往往与橡胶不相容，难以混合均匀。2、结合橡胶、结合橡胶混炼时，橡胶分子能与活性填料（主要是炭黑）的粒子结合生成不混炼时，橡胶分子能与活性填料（主要是炭黑）的粒子结合生成不溶性的炭黑溶性的炭黑橡胶凝胶，即结合橡胶。橡胶凝胶，即结合橡胶。结合橡胶的生成有利于配合剂粒子的分散，对改善橡胶的性能有利。结合橡胶的生成有利于配合剂粒子的分散，对改善橡胶的性能有利。第二十七页，编辑于星期六：十四点 十分。3、生成结合橡胶数量的多少，与下列因素有关：生成结合橡胶数量的多少，与下列因素有关：a. 填料的颗粒大小、结构性、表面活性及用量：配合剂粒
11、度小，结构性高，填料的颗粒大小、结构性、表面活性及用量：配合剂粒度小，结构性高，表面活性大，易生成结合橡胶；表面活性大，易生成结合橡胶；b. 橡胶的活性：橡胶的不饱和度高，活性大，易生成结合橡胶；橡胶的活性：橡胶的不饱和度高，活性大，易生成结合橡胶；c. 混炼条件（混炼时间、温度等）：混炼温度越高，易生成结合橡胶。混炼条件（混炼时间、温度等）：混炼温度越高，易生成结合橡胶。第二十八页，编辑于星期六：十四点 十分。 密炼机混炼的功率曲线密炼机混炼的功率曲线 以炭黑与橡胶的混炼为例，混以炭黑与橡胶的混炼为例，混炼过程包括：炼过程包括：破碎和粉碎；破碎和粉碎；混合和混入；混合和混入；分散；分散；单纯
12、混合；单纯混合；粘度降低或塑化粘度降低或塑化第二十九页，编辑于星期六：十四点 十分。 炭黑补强机理炭黑补强机理 橡胶大分子滑动学说橡胶大分子滑动学说 理论的核心是橡胶大分子能在炭黑表面上滑动，由此解释了补强现理论的核心是橡胶大分子能在炭黑表面上滑动，由此解释了补强现象。炭黑粒子表面的活性不均一，有少量强的活性点以及一系列的象。炭黑粒子表面的活性不均一，有少量强的活性点以及一系列的能量不同的吸附点。吸附在炭黑表面上的橡胶链可以有各种不同的能量不同的吸附点。吸附在炭黑表面上的橡胶链可以有各种不同的结合能量，有多数弱的范德华力的吸附以及少量的化学吸附。吸附结合能量，有多数弱的范德华力的吸附以及少量的
13、化学吸附。吸附的橡胶链段在应力作用下会滑动伸长。的橡胶链段在应力作用下会滑动伸长。 第三十页，编辑于星期六：十四点 十分。1、表示胶料原始状态，长短不等的橡胶分子链被吸附在炭黑表示胶料原始状态，长短不等的橡胶分子链被吸附在炭黑粒子表面上。粒子表面上。2、当伸长时，这条最短的链不是断裂而是沿炭黑表面滑动，、当伸长时，这条最短的链不是断裂而是沿炭黑表面滑动， 这这时应力由多数伸直的链承担，起应力均匀作用，缓解应力集中为补时应力由多数伸直的链承担，起应力均匀作用，缓解应力集中为补强的第一个重要因素。强的第一个重要因素。3、当伸长再增大，链再滑动，使橡胶链高度取向，承担大的应力，有当伸长再增大，链再滑
14、动，使橡胶链高度取向，承担大的应力，有高的模量，为补强的第二个重要因素。由于滑动的摩擦使胶料有滞后高的模量，为补强的第二个重要因素。由于滑动的摩擦使胶料有滞后损失。滞后损失会消耗一部分外力功，化为热量，使橡胶不受破坏，损失。滞后损失会消耗一部分外力功，化为热量，使橡胶不受破坏，为补强的第三个因素。为补强的第三个因素。4、是收缩后胶料的状况，表明再伸长时的应力软化效应，胶料回缩是收缩后胶料的状况，表明再伸长时的应力软化效应，胶料回缩后炭黑粒子间橡胶链的长度差不多一样，再伸长就不需要再滑动一后炭黑粒子间橡胶链的长度差不多一样，再伸长就不需要再滑动一次，所需应力下降。次，所需应力下降。 第三十一页，
15、编辑于星期六：十四点 十分。 硫化的作用硫化的作用1、交联度、交联度 ，定伸强度和硬度，定伸强度和硬度 ；2、交联度、交联度 ，断裂强度，断裂强度 ；3、交联度、交联度 ，弹性，弹性 ；4、交联度、交联度 ，气密性、耐热性和耐溶剂性能，气密性、耐热性和耐溶剂性能 。 硫化四阶段硫化四阶段诱导期诱导期 欠硫期欠硫期 正硫期正硫期 过硫期过硫期第三十二页，编辑于星期六：十四点 十分。第三十三页，编辑于星期六：十四点 十分。 整个熔体纺丝过程包括纺丝整个熔体纺丝过程包括纺丝熔体的制备、熔体自喷丝孔挤出熔体的制备、熔体自喷丝孔挤出、熔体细流拉长变细、冷却固化、熔体细流拉长变细、冷却固化、丝条的上油和卷绕。、丝条的上油和卷绕。1、属于一元体系，纺丝过程中、属于一元体系，纺丝过程中无传质过程。无传质过程。2、熔体纺丝的冷却过程在空气介质、熔体纺丝的冷却过程在空气介质中进行，传热，固化速率大，液流阻中进行，传热，固化速率大，液流阻力小，纺丝速度较湿法快力小，纺丝速度较湿法快.第三十四页，编辑于星期六：十四点 十分。