橡膠制品種類繁多，但生產(chǎn)工藝過程卻基本相同,。以一般固體橡膠-生膠為原料的橡膠制品的基本工藝過程包括:塑煉,、混煉、壓延,、壓出,、成型、硫化6個(gè)基本工序,。當(dāng)然,，原材料準(zhǔn)備、成品整理,、檢驗(yàn)包裝等基本工序也少不了,。

一、橡膠生產(chǎn)的原材料準(zhǔn)備

1.橡膠制品的主要原料是以生膠為基本材料,，而生膠就是生長在熱帶,，亞熱帶的橡膠樹上通過人工割開樹皮收集而來。

2.各種配合劑,，是為了改善橡膠制品的某些性能而加入的輔助材料,。

3.纖維材料有(棉、麻,、毛及各種人造纖維,、合成纖維和金屬材料,、鋼絲)是作為橡膠制品的骨架材料，以增強(qiáng)機(jī)械強(qiáng)度,、限制制品變型,。

在原材料準(zhǔn)備過程中配料必須按照配方稱量準(zhǔn)確。為了使生膠和配合劑能相互均勻混合,，需要對(duì)材料進(jìn)行加工,。生膠要在60--70℃烘房內(nèi)烘軟后再切膠、破膠成小塊,，配合劑有如石蠟,、硬脂酸、松香等要粉碎,。

粉狀的若含有機(jī)械雜質(zhì)或粗粒時(shí),，需要篩選除去液態(tài)的如松焦油、古馬隆,，需要加熱,、熔化、蒸發(fā)水分,、過濾雜質(zhì), 配合劑要進(jìn)行干燥,，不然容易結(jié)塊、混煉時(shí)若不能分散均勻,，硫化時(shí)產(chǎn)生氣泡會(huì)影響產(chǎn)品質(zhì)量

二,、橡膠生產(chǎn)需要的設(shè)備

混煉機(jī):用于混煉和切料；

油壓機(jī):用于硅橡膠制品的成型,；

烤箱機(jī):用于硅橡膠制品的二次硫化,；

絲印機(jī):用于硅橡膠制品的絲印,；

噴涂機(jī):用于硅橡膠制品的噴涂,，有手動(dòng)的噴涂機(jī)和自動(dòng)的噴涂機(jī)；

鐳雕機(jī):用于硅橡膠制品的鐳雕,；

荷重機(jī),、壽命儀:用于產(chǎn)品的質(zhì)檢。

三,、橡膠生產(chǎn)的輔助措施

為了達(dá)到使用性能,，還應(yīng)在生產(chǎn)工藝中增加輔助措施。

1.增加強(qiáng)度：配用硬質(zhì)碳黑,，摻用酚醛樹脂,；

2.增加耐磨性：配用硬質(zhì)炭黑；

3.氣密性要求高：少用揮發(fā)性高的組分,；

4.增加耐熱性：采用新的硫化工藝,；

5.增加耐寒性：通過生膠的解枝鑲嵌,，降低結(jié)晶傾向，使用耐低溫的增塑劑,；

6.增加耐燃性：不用易燃助劑,、少用軟化劑、使用阻燃劑如三氧化銻,；

7.增加耐氧性,、耐臭氧性：采用對(duì)二胺類防護(hù)劑；

8.提高電絕緣性：配用高結(jié)構(gòu)填充劑或金屬粉配用抗靜電劑,；

9.提高磁性：采用鍶鐵氧粉,、鋁鎳鐵粉、鐵鋇粉等作填充劑,；

10.提高耐水性：采用氧化鉛或樹脂硫化體系,，配用吸水性較低的填充劑如硫酸鋇、陶土,；

11.提高耐油性：充分交聯(lián),、少用增塑劑；

12.提高耐酸堿度：多用填充劑,；

13.提高高真空性：配用揮發(fā)性小的添加劑；

14.降低硬度：大量填充軟化劑,。

四,、橡膠生產(chǎn)的基本工藝流程

橡膠的加工工藝過程主要是解決塑性和彈性性能這個(gè)矛盾的過程。通過各種工藝手段,，使得彈性的橡膠變成具有塑性的塑煉膠,，再加入各種配合劑制成半成品，然后通過硫化使具有塑性的半成品又變成彈性高,、物理機(jī)械性能好的橡膠制品,。

⒈ 塑煉

將生膠的長鏈分子降解形成可塑性的過程叫做塑煉。生膠富有彈性,，缺乏加工時(shí)必需的可塑性性能,，因此不便于加工。為了提高其可塑性,，所以要對(duì)生膠進(jìn)行塑煉,，這樣在混煉時(shí)配合劑就容易均勻分散在生膠中，同時(shí)在壓延,、成型過程中也有助于提高膠料的滲透性滲入纖維織品內(nèi)和成型流動(dòng)性,。

生膠塑煉的方法有機(jī)械塑煉和熱塑煉兩種。

機(jī)械塑煉是在不太高的溫度下,，通過塑煉機(jī)的機(jī)械擠壓和摩擦力的作用,，使長鏈橡膠分子降解變短,，由高彈性狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榭伤軤顟B(tài)。

熱塑煉是向生膠中通入灼熱的壓縮空氣,，在熱和氧的作用下,，使長鏈分子降解變短，從而獲得可塑性,。

⒉ 混煉

為了適應(yīng)各種不同的使用條件,、獲得各種不同的性能,也為了提高橡膠制品的性能和降低成本必須在生膠中加入不同的配合劑。

混煉就是將塑煉后的生膠與配合劑混合,、放在煉膠機(jī)中通過機(jī)械拌合作用,，使配合劑完全、均勻地分散在生膠中的一種過程,。

混煉是橡膠制品生產(chǎn)過程中的一道重要工序,如果混合不均勻,，就不能充分發(fā)揮橡膠和配合劑的作用，影響產(chǎn)品的使用性能,?；鞜捄蟮玫降哪z料人們稱為混煉膠，它是制造各種橡膠制品的半成品材料,俗稱膠料通常均作為商品出售,，購買者可利用膠料直接加工成型,、硫化制成所需要的橡膠制品。根據(jù)配方的不同,，混煉膠有一系列性能各異的不同牌號(hào)和品種提供選擇,。

⒊ 硫化

⑴ 硫化過程

把塑性橡膠轉(zhuǎn)化為彈性橡膠的過程叫做硫化。它是將一定量的硫化劑如硫磺,、硫化促進(jìn)劑等加入到由生膠制成的半成品中,，在硫化罐中進(jìn)行，在規(guī)定的溫度下加熱,、保溫使生膠的線性分子間通過生成"硫橋"而相互交聯(lián)成立體的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),，從而使塑性的膠料變成具有高彈性的硫化膠。由于交聯(lián)鍵主要是由硫磺組成,，所以稱為"硫化",。

隨著合成橡膠的迅速發(fā)展，現(xiàn)在硫化劑的品種很多除硫磺外,，還有有機(jī)多硫化物,、過氧化物、金屬氧化物等,。因此凡是能使線狀結(jié)構(gòu)的塑性橡膠轉(zhuǎn)化為立體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的彈性橡膠的工藝過程都叫硫化,，凡能在橡膠材料中起"搭橋"作用的物質(zhì)都稱為"硫化劑"。

硫化后的彈性橡膠叫硫化橡膠，又叫軟橡膠,，俗稱"橡膠",。 硫化是橡膠加工的一個(gè)最為重要的工藝過程，各種橡膠制品必須經(jīng)過硫化來獲得理想的使用性能,。未經(jīng)硫化的橡膠在使用上是沒有什么價(jià)值的,但硫化程度不夠,，硫化時(shí)間不夠，未能達(dá)到最佳狀態(tài)和過硫硫化時(shí)間超過,，都使橡膠性能下降,。所以生產(chǎn)過程中一定要嚴(yán)格控制硫化時(shí)間，以保證硫化后的橡膠制品具有最好的使用性能和最長久的使用壽命,。

⑵ 橡膠制品硫化的有關(guān)問題

橡膠制品硫化時(shí)產(chǎn)生的有毒氣體,。

橡膠的硫化過程中采用烘箱半封閉式硫化，有的橡膠會(huì)有微量的有毒氣體排出,，能聞到很重的橡膠味,。比如一氧化硫、二氧化硫 ,、三氧化硫,、硫化氫氣體，雖劇毒的東西基本上沒有,，但對(duì)人體肯定有害,，有的產(chǎn)品硫化會(huì)產(chǎn)生致癌的東西，或者本身硫化前的橡膠就有致癌成分,，最好少接觸為好,。

橡膠硫化所采用的有機(jī)試劑或多或少對(duì)人體都是有害的。如二甲基苯等,。

一般橡膠的硫化溫度：

一般為115℃到180℃，看什么橡膠品種而定,。而200℃的溫度則為高溫硫化,。

二氧化硫的危害：

健康危害：易被濕潤的粘膜表面吸收生成亞硫酸、硫酸,。對(duì)眼及呼吸道粘膜有強(qiáng)烈的刺激作用,。大量吸入可引起肺水腫、喉水腫,、聲帶痙攣而致窒息,。

急性中毒：輕度中毒時(shí)發(fā)生流淚、畏光,、咳嗽,、咽喉灼痛等，嚴(yán)重中毒可在數(shù)小時(shí)內(nèi)發(fā)生肺水腫，極高濃度吸入可引起反射性聲門痙攣而致窒息,。皮膚或眼接觸發(fā)生炎癥或灼傷,。

慢性影響：長期低濃度接觸可有頭痛、頭昏,、乏力等全身癥狀,，以及慢性鼻炎、咽喉炎,、支氣管炎,、嗅覺及味覺減退等。

環(huán)境危害：對(duì)大氣可造成嚴(yán)重污染,。

⒋ 成型

在橡膠制品的生產(chǎn)過程中,，利用壓延機(jī)或壓出機(jī)預(yù)先制成形狀各式各樣、尺寸各不相同的工藝過程,，稱之為成型,。成型的方法有：

⑴ 壓延成型

適用于制造簡單的片狀、板狀制品,。它是將混煉膠通過壓延機(jī)壓制成一定形狀,、一定尺寸的膠片的方法叫壓延成型。

有些橡膠制品如輪胎,、膠布,、膠管等所用紡織纖維材料，必須涂上一層薄膠在纖維上,，涂膠也叫貼膠或擦膠,。涂膠工序一般也在壓延機(jī)上完成。纖維材料在壓延前需要進(jìn)行烘干和浸膠烘干,，是為了減少纖維材料的含水量,，以免水分蒸發(fā)起泡和提高纖維材料的溫度，以保證壓延工藝的質(zhì)量,。浸膠是掛膠前的必要工序,，目的是為了提高纖維材料與膠料的結(jié)合性能。

⑵ 壓出成型

用于較為復(fù)雜的橡膠制品,，象輪胎胎面,、膠管、金屬絲表面覆膠需要用壓出成型的方法制造,。它是把具有一定塑性的混煉膠,，放入到擠壓機(jī)的料斗內(nèi)，在螺桿的擠壓下通過各種各樣的口型也叫樣板進(jìn)行連續(xù)造型的一種方法,。壓出之前,，膠料必須進(jìn)行預(yù)熱使膠料柔軟、易于擠出，從而得到表面光滑,、尺寸準(zhǔn)確的橡膠制品,。

⑶ 模壓成型

也可以用模壓方法來制造某些形狀復(fù)雜如皮碗、密封圈的橡膠制品,，借助成型的陰,、陽模具將膠料放置在模具中加熱成型。

⒌ 橡膠的老化

⑴ 老化現(xiàn)象

橡膠及其制品在加工,、貯存和使用過程中,，由于受內(nèi)外因素的綜合作用而引起橡膠物理化學(xué)性質(zhì)和機(jī)械性能的逐步變壞，最后喪失使用價(jià)值,，這種變化叫做橡膠老化,。表現(xiàn)為龜裂、發(fā)粘,、硬化,、軟化、粉化,、變色,、長霉等。

⑵ 老化因素

① 氧：氧在橡膠中同橡膠分子發(fā)生游離基鏈鎖反應(yīng),，分子鏈發(fā)生斷裂或過度交聯(lián),，引起橡膠性能的改變。氧化作用是橡膠老化的重要原因之一,。

② 臭氧：臭氧的化學(xué)活性比氧高得多,，破壞性更大，它同樣是使分子鏈發(fā)生斷裂,，但臭氧對(duì)橡膠的作用情況隨橡膠變形與否而不同,。當(dāng)作用于變形的橡膠(主要是不飽和橡膠)時(shí)，出現(xiàn)與應(yīng)力作用方向垂直的裂紋,，即所謂"臭氧龜裂",；作用于變形的橡膠時(shí)，僅表面生成氧化膜而不龜裂,。

③ 熱：提高溫度可引起橡膠的熱裂解或熱交聯(lián)。但熱的基本作用還是活化作用,。提高氧擴(kuò)散速度和活化氧化反應(yīng),，從而加速橡膠氧化反應(yīng)速度，這是普遍存在的一種老化現(xiàn)象----熱氧老化,。

④ 光：光波越短,、能量越大。對(duì)橡膠起破壞作用的是能量較高的紫外線。紫外線除了能直接引起橡膠分子鏈的斷裂和交聯(lián)外,，橡膠因吸收光能而產(chǎn)生游離基,，引發(fā)并加速氧化鏈反應(yīng)過程。紫外線光起著加熱的作用,。光作用的另一特點(diǎn)(與熱作用不同)是它主要在橡膠表面發(fā)生,。含膠率高的試樣，兩面會(huì)出現(xiàn)網(wǎng)狀裂紋,，即所謂"光外層裂",。

⑤ 機(jī)械應(yīng)力：在機(jī)械應(yīng)力反復(fù)作用下，會(huì)使橡膠分子鏈斷裂生成游離基,，引發(fā)氧化鏈反應(yīng),，形成力化學(xué)過程。機(jī)械斷裂分子鏈和機(jī)械活化氧化過程,。哪個(gè)占優(yōu)勢,，視其所處的條件而定。此外,，在應(yīng)力作用下容易引起臭氧龜裂,。

⑥ 水分：水分的作用有兩個(gè)方面：橡膠在潮濕空氣、淋雨或浸泡在水中時(shí),，容易破壞,，這是由于橡膠中的水溶性物質(zhì)和親水基團(tuán)等成分被水抽提溶解、水解或吸收等原因引起的,。特別是在水浸泡和大氣曝露的交替作用下,，會(huì)加速橡膠的破壞。但在某種情況下水分對(duì)橡膠則不起破壞作用,，甚至有延緩老化的作用,。

⑦ 油類：在使用過程如果和油類介質(zhì)長期接觸，油類能滲透到橡膠內(nèi)部使其產(chǎn)生溶脹,，致使橡膠的強(qiáng)度和其他力學(xué)性能降低,。油類能使橡膠產(chǎn)生溶脹，因?yàn)橛皖悵B入橡膠后,，產(chǎn)生了分子相互擴(kuò)散,，使硫化膠的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)發(fā)生變化。

⑧ 其它：對(duì)橡膠的作用因素還有化學(xué)介質(zhì),、變價(jià)金屬離子,、高能輻射、電和生物等,。

⒍ 橡膠的粘接修復(fù)

⑴ 橡膠制品的膠接

橡膠的極性越大,，膠接效果越好,。其中丁腈氯丁橡膠極性大，膠接強(qiáng)度大,；天然橡膠,、硅橡膠和異丁橡膠極性小，粘接力較弱,。另外橡膠表面往往有脫模劑或其它游離出的助劑,，妨礙膠接效果。

① 用膠粘劑膠接橡膠,，具體方法分為熱粘法和冷粘法,。

熱粘法是用塑煉未硫化的生膠與被粘橡膠制品一起硫化后實(shí)現(xiàn)膠粘，其方法復(fù)雜,，需要加熱加壓設(shè)備,，使用不便。

冷粘法就是將配好的膠粘劑,，涂于被粘制品的表面,，晾置疊合后，放在室溫下固化,。當(dāng)然,，適當(dāng)?shù)募訜嵊欣诳s短固化時(shí)間，提高膠接強(qiáng)度,。冷粘法簡單易行,，且節(jié)省能源，是值得推廣的好方法,。

② 不同種類的橡膠制品,，所用的膠粘劑也不同，要注意選擇,，不可隨意使用,。

天然橡膠用甲醇、甲苯,、異丙醇等脫脂,，用木銼、砂布打毛,。對(duì)于高強(qiáng)度的膠接需進(jìn)行化學(xué)處理,，即用濃硫酸浸泡被粘面2-10分鐘。在膠接前,，再彎曲折疊幾次,，使表面出現(xiàn)很多微小裂紋，有利于膠接,。

以金屬氧化物硫化的氯丁橡膠制造的耐老化制品,，如電纜包層、鐵軌枕墊,、運(yùn)輸帶,；耐熱制品，如膠管,；耐油制品,，如橡膠墊、膠輥等,。

氯丁橡膠制品用甲苯,、甲醇、異丙醇等脫脂,，用砂布,、木銼、鋼絲刷打毛粗化,，如需化學(xué)處理,，可在室溫下浸在濃硫酸中處理3-30分鐘，水洗干燥,。

丁腈橡膠制品用甲醇脫脂,，用木銼、砂布或鋼絲刷等打毛粗化,，可化學(xué)處理,。

泡沫橡膠俗稱海綿，在膠接時(shí),，不必作特殊的處理,，只要清除灰塵和污物就足夠了。

在日常生活和工業(yè)生產(chǎn)中經(jīng)常遇到橡膠與其他材料相互膠接的情況,。

⑵ 橡膠與金屬的膠接

橡膠與金屬的膠接,，是金屬與橡膠連接的最有效的方法。金屬對(duì)橡膠能起到補(bǔ)強(qiáng),、骨架的作用,；橡膠則使金屬具有耐磨、減振,、抗沖擊,、防腐、絕緣,、密封等功能,，其結(jié)果是剛?cè)峤Y(jié)合，強(qiáng)韌兼?zhèn)洹?/p>

天然橡膠與金屬進(jìn)行冷膠接,，要先脫脂,，打毛,、再脫脂、甚至還要進(jìn)行化學(xué)處理,。

丁腈橡膠與金屬膠接,，要先脫脂，而金屬用砂布打磨,，橡膠用砂輪打毛,。

⑶ 橡膠與玻璃的膠接

橡膠要先用甲醇、異丙醇脫脂,，用木銼,、砂輪打毛，玻璃用丙酮擦拭后,，涂上質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1%的KJ-550乙醇溶液,，晾干。