塑炼和混炼天然橡胶的步骤和配方

各种不同组成、结构的生橡胶，有一个共同的特点，均为相对分子质量很高的线型高聚物，具有很高的柔顺性和很大的弹性。其粘弹性受气温影响显著，缺乏良好的加工性能和使用性能。为便于加工，必须首先对生胶进行塑炼。橡胶的塑炼是利用较高温度下氧的作用，或在较低温度下的机械作用，使部分橡胶长分子链被切断，相对分子质量分布趋于均匀。降低弹性，从而提高橡胶塑性的工艺过程。天然橡胶通常用机械塑炼法，在炼胶机上进行。炼胶机由两个反向转动而转速不同的空心滚筒构成。切好的橡胶碎片在炼胶机的两个滚筒之间受到扯裂、摩擦和挤压，并同时受空气氧的作用，橡胶分子发生裂解，因而塑性急剧增加。在塑炼中变软的橡胶紧贴在转速慢的那个滚筒上，形成橡胶片。塑炼的温度和时间，依橡胶品种而定，天然橡胶为40℃，15～20min。

橡胶的可塑性可由门尼粘度判断，通常适宜加配合剂进行混炼的橡胶，门尼粘度在60左右。

门尼粘度可由下列方法测定。将橡胶试样放在试验机扁平圆形模腔内，腔内有可旋转的圆盘。试样在（100±1）℃预热1min，转动圆盘4min，试样塑性不同，给圆盘扭力不同，扭力大小可由仪表表示，其读数即为门尼粘度。用M_1＋4100℃表示。不同生胶的初始门尼粘度值见表2-23。

通常门尼粘度数值越大，表示该橡胶相对分子质量越大，可塑性越小；门尼粘度小，表示相对分子质量小，可塑性大。门尼粘度只能用来比较相对分子质量大小，不能测定相对分子质量具体数值。具体见表2-24。

表2-23 几种生胶的初始门尼粘度

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表2-24 丁基橡胶门尼粘度与相对分子质量

经塑炼的生胶，还需根据所用生胶品种的特性及橡胶制品的使用要求，按一定重量比例配加各种配合剂。据粗略统计，平均每100份（重量比）橡胶要配用硫化剂2.5～3.0份，促进剂1.5～2.0份，活性剂8～10份，补强剂25～40份，填充剂40～45份，增塑剂10份，防老剂2～2.5份。这种不同重量比的橡胶与配合剂的用量叫配方。根据不同的配方可制出各种不同性质的胶料。混炼除了要严格控制温度和时间外，还要注意加料顺序。正确的加料顺序应是：塑炼胶、防老剂、填充剂、增塑剂，最后是硫化剂和硫化促进剂。配合剂在混炼过程中均匀分散于生胶基体中，以改善橡胶的耐热性、化学稳定性、流变性、电性能等主要品质。混炼胶是橡胶制品的主要原料，也叫胶料。不同橡胶的加工性能不同，可参见表2-25。

表2-25 各种橡胶加工性的比较