张弢-高分子材料学课件 26 polymer processing 橡胶纤维加工.ppt

合成纤维的后加工 初生纤维结构不完善，物理机械性能差，无法直接应用。 必须的后处理：拉伸和热定型； 其他后处理根据需要增减：水洗、上油、干燥、卷取、切断、加捻等。 拉伸 纤维拉伸是一个冷拉形成细颈的过程 短纤后加工 集束：湿纺较慢，没有专门的集束工序，熔纺较快，后加工与纺丝速度差别大，因而将初生纤维集中堆放再集中拉伸，称集束。 拉伸（牵伸）：使大分子沿纤维轴向取向排列，同时发生结晶或结晶度、结晶结构有所变化，提高分子间作用力，完善超分子结构。也称“二次成形” 热定型：消除纤维的内应力，提高纤维尺寸稳定性。紧张热定型和松弛热定型 切断：棉型33-38mm，毛型76-102mm，中长型51-76mm 长丝后加工 加捻：使复丝中各单根纤维紧密抱合，避免在纺织加工中发生断头或紊乱现象并提高拉伸强度。捻度以每米长度内的捻数表示，通常10-40捻/米。 络丝（绕丝）：将丝条退绕在锥形纸筒上形成双斜西宝塔形以方便运输和纺织加工。 弹力丝加工 摩擦盘式加捻器 皮圈式加捻器 NANJING UNIVERSITY NJU Materials 高分子材料成型加工II 橡胶和纤维加工 橡胶加工配合剂 为了制得符合实际使用性能的制品，改善橡胶加工工艺性能以及降低产品成本等在加工工程中加入橡胶的各种化学物质的总称。 硫化剂、硫化促进剂、硫化活化剂、防焦剂、防老剂、补强剂、填充剂、软化（增塑）剂、着色剂等 不同种类的配合剂在不同橡胶中作用不同，同一种配合剂在同一种橡胶中可能起到多重作用。 硫化剂 在一定条件下使橡胶发生硫化（交联）的物质统称硫化剂。 硫磺：黄色固体，八面体斜方晶系的a型硫磺，深黄色长针状单斜晶体的b型。 a型在橡胶中溶解度较好。最主要的硫化剂。硫磺粉、升华硫磺、沉淀硫磺、胶体硫磺和不溶性硫磺等； 含硫化合物：主要是有机二硫化物，二硫化四甲基秋兰姆（促进剂TMTD），二硫代吗啉等。 非硫类硫化剂：金属氧化物（氧化锌、氧化镁等）、有机过氧物物（过氧化二异丙苯、过氧化二苯甲酰等）、树脂（烷基酚醛树脂、环氧树脂等）等 硫化促进剂 能加快硫化速度、缩短硫化时间、降低硫化温度、减少硫化剂用量并提高和改善硫化胶物理机械性能的物质称硫化促进剂。 噻唑类：促进剂M，促进剂DM； 秋兰姆类：促进剂TMTD或称促进剂TT； 次磺酰胺类：促进剂CZ、NOBS、NS、DZ、OTOS等； 胍类：促进剂D； 二硫代氨基甲酸盐：促进剂PZ、促进剂BZ； 醛胺类：促进剂H、促进剂808； 黄原酸盐类：促进剂ZBX； 硫脲类：促进剂NA-22 其他：三嗪促进剂、硫磷酰促进剂等。 常见的硫化促进剂 防焦剂 也称硫化迟缓剂，使胶料在加工过程中不发生早期的硫化现象，但又不妨碍在硫化温度下充分发挥促进剂的作用，从而提高胶料加工操作过程中的安全性。 水杨酸（邻羟基苯甲酸） 邻苯二甲酸酐 N-亚硝基二苯胺（防焦剂NA） 防老剂 在橡胶及其制品中加入的延缓其老化过程，延长其储存和使用寿命的物质称防老剂。 抗热氧化防老剂、抗臭氧老化防老剂、有害金属离子作用抑制剂、抗疲劳防老剂、抗紫外线辐射防老剂等。 胺类防老剂（主要品种、用于多种材料） 酚类防老剂（效果稍差，但少污染，多用于浅色或无色制品） 常见的防老剂 其他配合剂 软化剂：增加胶料塑性，有利配合剂分散，便于加工，改善橡胶的低温性能。重油、柴油、石蜡、松香、DOP等； 补强剂：增加橡胶制品的拉伸强度。炭黑与白炭黑； 填充剂：起增容作用，惰性填料，碳酸钙、陶土等； 硫化活性剂：也称助促进剂，参与硫化，提高促进剂的活性，提高硫化速度。氧化锌（ZnO）和硬脂酸（CH3(CH2)16COOH）并用； 着色剂、溶剂、隔离剂、脱模剂、发泡剂等。 橡胶配方 基本配方、重量百分数配方、体积百分数配方、生产配方 配合剂名称 基本配方，重量份 质量百分数配方，% 体积百分数配方，% 生产配方，Kg 烟片胶 100.00 63.49 77.26 20.00 硫磺 2.75 1.74 0.99 0.55 促进剂M 0.75 0.48 0.38 0.15 氧化锌 5.00 3.17 0.65 1.00 硬脂酸 3.00 1.91 2.21 0.61 防老剂 1.00 0.63 0.61 0.20 炭黑 45.00 25.58 17.90 9.00 合计 157.50 100.00 100.00 31.50 生胶塑炼 为满足橡胶制品加工工艺的可塑性要求对生胶进行机械加工使之由强韧的弹性状态转变为柔软且具有可塑性状态的过程，称塑炼。 目的：降低生胶弹性，增加可塑性并获得适当的流动性，以满足后加工的需要。同时使生胶的可塑性均匀一致。 塑炼造成的变化：分子结构和分子量及其分布的变化，造成： 弹性降低，可塑性增加；溶解度增大；溶液