塑炼意义

确定塑炼胶种

可塑度测定

胶种塑炼标准确定

理解塑炼机理

塑炼简要讲是提高橡胶塑性的炼胶，它是将橡胶经过机械加工、热处理或加入某些化学助剂，使其由强韧的弹性状态转变为柔软而便于加工的塑性状态的工艺过程称之为塑炼。或借助机械功或热能使橡胶软化为具有一定可塑性的均匀物的工艺过程称之为塑炼。经塑炼而得到的具有一定可塑性的橡胶胶称之为塑炼胶。

塑炼的目的是提高胶料的塑性、流动性，从而实现⑴使生胶的可塑性增大，以利混炼时配合剂的混入和均匀分散；⑵改善胶料的流动性，便于压延、压出操作，使胶坯形状和尺寸稳定；⑶增大胶料粘着性，方便成型操作；⑷提高胶料在溶剂中的溶解性，便于制造胶浆，并降低胶浆粘度使之易于渗入纤维孔眼，增加附着力；⑸改善胶料的充模性，使模型制品的花纹饱满清晰。但塑性增加则弹性下降、强度下降，另外若可塑性过大反而会⑴混炼时颗粒极小的炭黑或其它粉状配合剂分散反而不均匀；⑵压延时胶料易粘辊或粘垫布；⑶压出的胶坯挺性差、易变形；⑷成型时胶料变形大；⑸硫化时流失胶较多；⑹产品物理机械性能和耐老化性能下降过大。（过炼）

一、塑性测定

塑性测试方法有三种：压缩法、旋转扭力法、压出法。压缩法常用的是威廉式法和华莱式法二种，该法具有操作简单、测试准确，但测定时试样所受切变速率比较低，与实际生产有一定距离。

1、威廉式（Williams)法是在定温、定负荷下，用试样经过一定时间的高度变化来评定可塑性。威廉式可塑度计原理和结构见图3－1所示。

1－上压板；2－试样；3－重锤；4－支架；百分表；6－温度计

图3－1　威廉式可塑度计

先测定室温的原高

h

0

，在70土1℃温度下，先预热3min，然后在此温度下，于两平行板间加5kg负荷，压缩3min后测定高度

h

1

，除去负荷，取出试片，置于室温下恢复3min，测定恢复后的高度

h

2

。通过下列公式求算出可塑度。

式中

P

—试样的可塑度；   

h

0

—试样原高，㎜；

h

1

—试样压缩3min后的高度，㎜；

h

2

—去掉负荷恢复3min后的试样的高度，㎜。

案例分析（04）（可塑度大小分析）

问题：三个高度大小排列；完全弹性、完全塑性、完全刚性的

P

、

P

的范围

安排：学生分组讨论，每组轮流选择主发言人，提出观点共同讨论，其他人提出补充意见。最后老师点评总结。

三个高度大小排列：

h

1

＜

h

2

＜

h

0

完全弹性：h2 =h0 、h1=0、 p=0（绝对弹性体）

完全塑性：h2 = h1=0、p=1（绝对流动体）

完全刚性：h2 = h1=h0、p=0

一般值：由于橡胶是粘弹性物质，故应用此式计算出的可塑度应在0～l之间，数值越大表示可塑性越大。

2、华莱氏(wallace)快速可塑性测定法基本原理与威廉式法相同，以定温、定负荷、定时间下塑炼胶试样厚度的变化来表示可塑性。测定时将厚约3㎜的胶片，冲裁出直径约13㎜、体积恒定为0.4±0.04cm

3

的试样后，放至快速测定仪内，试验温度为100土1℃。然后迅速闭合压盘，将试样预压至l㎜，进行预热15s后，施加10kg负荷，至第二个15s，测厚计指示的读数即为塑炼胶的可塑度，整个操作时间仅为30s。规定0.01㎜表示1个可塑度单位，如测厚计测出试样厚度为0.46㎜，即表示华莱式可塑度为46，华莱式数值越大，则表示可塑性越小。

3、门尼(Mooney)粘度法（旋转扭力法）是根据试样在一定温度、时间和压力下，在活动面(转子)和固定面(上、下模腔)之间变形时所受到的扭力来确定橡胶的可塑性的。测量结果以门尼粘度来表示。门尼粘度值因测试条件不同而异，所以要注明测试条件。门尼粘度通常以ML

1+4

100

℃

表示，其中M表示门尼，L

1+4

100

℃

表示用大转子(直径为38.1㎜)在100℃下预热1min，转动4min时所测得的扭力值(一般用百分表指示)。门尼粘度法测定值范围为0～200，数值越大表示粘度越大，即可塑性越小。

门尼粘度反映了胶料在特定条件下的粘度，可直接用作衡量胶料流变性质的指标。但因其测量时速度较慢(转子转速为2γ／min)，切变速率较小(最大为1.57s

-1

)，因此它只能反映胶料在低切变速率下的流变....