橡胶制品

橡胶制品

多孔性弹性体材料
橡胶制品是以橡胶为主要原料经过一系列加工制得成品的总称。它们的共同特点是具有特殊的高弹性,优异的耐磨、减震、绝缘和密封等性能。橡胶制品指以天然及合成橡胶为原料生产橡胶制品的活动,还包括利用废橡胶再生产的橡胶制品。[1]合成橡胶的产量已大大超过天然橡胶,其中产量最大的是丁苯橡胶。
    中文名:橡胶制品 外文名: 别名: 用途: 分类: 英文名:rubber product 原料:天然及合成橡胶 成型:压延成型、压出成型、模压成型 结构组成:线型结构、支链结构、交联结构

特性

橡胶制品成型时,经过大压力压制,其因弹性体所俱备之内聚力无法消除,在成型离模时,往往产生极不稳定的收缩(橡胶的收缩率,因胶种不同而有差异),必需经过一段时间后,才能和缓稳定。所以,当一橡胶制品设计之初,不论配方或模具,都需谨慎计算配合,若否,则容易产生制品尺寸不稳定,造成制品品质低落。

橡胶属热溶热固性之弹性体,塑料则属于热溶冷固性。橡胶因硫化物种类主体不同,其成型固化的温度范围,亦有相当的差距,甚至可因气候改变,室内温湿度所影响。因此橡胶制成品的生产条件,需随时做适度的调整,若无,则可能产生制品品质的差异。

橡胶产品是由橡胶原料进行密炼机炼胶后制成的混炼胶作原材料,在炼胶时根据所需橡胶制品的特性而设计配方,并且定下所需要的产品硬度。产品制作成型由橡胶平板硫化机进行模压成型。产品成型后最后进行飞边处理,把产品表面处理光滑无毛刺。

橡胶制品老化测试属于老化测试范畴,橡胶老化是指橡胶及制品在加工,储存和使用过程中,由于受到内外因素的综合作用引起性能结构发生改变,进而丧失使用价值的现象。表现为龟裂,发粘,硬化,软化,粉化,变色,长霉等。

制品

海绵橡胶是一种多孔性的弹性体材料,通常又称之为泡沫橡胶、发泡橡胶或微孔橡胶,它是具有孔眼结构的各种橡胶的总称。ASTM D1055和ASTM D1056分别对胶乳海绵和干胶海绵进行了定义和分类,并制定了常规物理性能的测定方法。该标准定义这类多孔状材料的孔眼应遍及材料整体,根据孔眼结构的不同,可分为闭孔(孔眼与孔眼之间互不相通)、开孔(孔眼与孔眼相互之间未被孔壁完全隔开,具有一定程度的连同性)和混合孔(兼有开孔和闭孔两种结构)三种。据此,微孔橡胶主要包括膨胀橡胶和海绵橡胶两类。由于使用习惯的不同,国内的科技文献中“海绵橡胶”的含义并未将泡孔的开孔和闭孔机构区别开。

发展

 2011年,欧债危机持续蔓延,国际市场反应敏感,国内宏观经济不景气,在国民经济中应用广范且发挥着重要作用的橡胶制品行业无可避免地受到波及。同时,上游三大天然橡胶出口国已组成战略同盟抬高胶价,导致橡胶制品行业因生产成本增加出现减产停产现象;下游汽车制造行业面临政策调控风险,而房地产行业的宏观调控政策仍未见放松。诸多因素共同作用下,导致橡胶制品行业的发展速度放缓。 

据《中国橡胶制品行业市场需求预测与投资战略规划分析报告前瞻》统计分析10家重点内外资轮胎企业2013年1月生产经营情况:轮胎产量环比下降0.53%,同比增长32.22%,其中子午胎产量同比增长44.28%;轮胎出口交货量同比增长30.55%;产成品存货值同比下降-7.46%,实现开门红。 

分类

海绵橡胶的品种繁多,分类方法多种多样:

泡孔机构类

闭孔微孔橡胶和开孔微孔橡胶;

发泡倍率类

低发泡(视密度≥0.5g/平方厘米)和高发泡(视密度<0.5g/平方厘米);

橡胶基体类

NR橡胶(天然橡胶)、SBR橡胶(丁苯橡胶)、EPDM橡胶(三元乙丙橡胶)、NBR(丁腈橡胶)、硅橡胶海绵、橡胶并用海绵、橡塑并用海绵等;

生产工艺

基本工艺流程

橡胶制品种类繁多,但生产工艺过程却基本相同。以一般固体橡胶生胶为原料的橡胶制品的基本工艺过程包括:塑炼、混炼、压延、压出、成型、硫化6个基本工序。当然,原材料准备、成品整理、检验包装等基本工序也少不了。 橡胶的加工工艺过程主要是解决塑性和弹性性能这个矛盾的过程。通过各种工艺手段,使得弹性的橡胶变成具有塑性的塑炼胶,再加入各种配合剂制成半成品,然后通过硫化使具有塑性的半成品又变成弹性高、物理机械性能好的橡胶制品。

原材料准备

橡胶制品的主要原料是以生胶为基本材料,而生胶就是生长在热带,亚热带的橡胶树上通过人工割开树皮收集而来。

各种配合剂,是为了改善橡胶制品的某些性能而加入的辅助材料。

纤维材料有(棉、麻、毛及各种人造纤维、合成纤维和金属材料、钢丝)是作为橡胶制品的骨架材料,以增强机械强度、限制制品变型。 在原材料准备过程中配料必须按照配方称量准确。为了使生胶和配合剂能相互均匀混合,需要对材料进行加工。 生胶要在60--70℃烘房内烘软后再切胶、破胶成小块,配合剂有块状的。如石蜡、硬脂酸、松香等要粉碎。 粉状的若含有机械杂质或粗粒时需要筛选除去液态的如松焦油、古马隆需要加热、熔化、蒸发水分、过滤杂质, 配合剂要进行干燥不然容易结块、混炼时若不能分散均匀硫化时产生气泡会影响产品质量

塑炼

生胶富有弹性,缺乏加工时必需的可塑性性能,因此不便于加工。为了提高其可塑性,所以要对生胶进行塑炼,这样在混炼时配合剂就容易均匀分散在生胶中,同时在压延、成型过程中也有助于提高胶料的渗透性渗入纤维织品内和成型流动性。 将生胶的长链分子降解形成可塑性的过程叫做塑炼。 生胶塑炼的方法有机械塑炼和热塑炼两种。机械塑炼是在不太高的温度下通过塑炼机的机械挤压和摩擦力的作用使长链橡胶分子降解变短由高弹性状态转变为可塑状态。热塑炼是向生胶中通入灼热的压缩空气在热和氧的作用下使长链分子降解变短从而获得可塑性。

混炼

为了适应各种不同的使用条件、获得各种不同的性能,也为了提高橡胶制品的性能和降低成本必须在生胶中加入不同的配合剂。 混炼就是将塑炼后的生胶与配合剂混合、放在炼胶机中通过机械拌合作用使配合剂完全、均匀地分散在生胶中的一种过程。 混炼是橡胶制品生产过程中的一道重要工序,如果混合不均匀就不能充分发挥橡胶和配合剂的作用影响产品的使用性能。混炼后得到的胶料人们称为混炼胶它是制造各种橡胶制品的半成品材料,俗称胶料通常均作为商品出售购买者可利用胶料直接加工成型、硫化制成所需要的橡胶制品。

成型

在橡胶制品的生产过程中利用压延机或压出机预先制成形状各式各样、尺寸各不相同的工艺过程,称之为成型。

硫化

把塑性橡胶转化为弹性橡胶的过程叫做硫化它是将一定量的硫化剂如硫磺、硫化促进剂等加入到由生胶制成的半成品中在硫化罐中进行在规定的温度下加热、保温使生胶的线性分子间通过生成“硫桥”而相互交联成立体的网状结构从而使塑性的胶料变成具有高弹性的硫化胶。由于交联键主要是由硫磺组成所以称为“硫化”。随着合成橡胶的迅速发展现在硫化剂的品种很多除硫磺外还有有机多硫化物、过氧化物、金属氧化物等。因此凡是能使线状结构的塑性橡胶转化为立体网状结构的弹性橡胶的工艺过程都叫硫化凡能在橡胶材料中起“搭桥”作用的物质都称为“硫化剂”。 硫化后的弹性橡胶叫硫化橡胶又叫软橡胶俗称“橡胶”。 硫化是橡胶加工的一个最为重要的工艺过程各种橡胶制品必须经过硫化来获得理想的使用性能。未经硫化的橡胶在使用上是没有什么使用价值的,但欠硫硫化程度不够?硫化时间不够未能达到最佳状态和过硫硫化时间超过、性能显著下降都使橡胶性能下降。所以生产过程中一定要严格控制硫化时间?以保证硫化后的橡胶制品具有最好的使用性能和最长久的使用寿命。

行业发展

 橡胶行业是国民经济的重要基础产业之一。它不仅为人们提供日常生活不可或缺的日用、医用等轻工橡胶产品,而且向采掘、交通、建筑、机械、电子等重工业和新兴产业提供各种橡胶制生产设备或橡胶部件。可见,橡胶行业的产品种类繁多,后向产业十分广阔。

近几年来,橡胶行业得到不少发展,已有细分行业稳中有升,新生橡胶细分行业则飞速发展,但同时,橡胶行业也还存在环境、资源、灾害、创新等问题。

2004年,全国天然橡胶种植总面积69.62万公顷,开割面积45.19万公顷,干胶产量57.33万吨。其中农垦橡胶种植面积41.1万公顷,民营28.52万公顷,分别占全国橡胶总面积的59.03%和40.97%。

2005年,海南遭遇50年罕见的干旱和百年不遇的台风灾害,天然橡胶生产遭受重创。为挖掘国内天然橡胶种植、加工的发展潜力,增加自给,中国橡胶行业做出了不懈的努力,认真贯彻国家安全、节能、环保和清洁生产方针,并取得重大成果。尤其是橡胶助剂行业积极调整产品结构,绿色环保型助剂大幅增长,防老剂优良品种产量比例已达80%,促进剂达50%,有毒、有害、高致癌的NOBS生产量得到有效控制;废橡胶综合利用率达65%以上,再生胶及胶粉后加工利用领域扩大。

2006年,中国橡胶工业协会六届三次理事会讨论通过并发布《中国橡胶工业“十一五”科学发展规划意见》及橡胶行业“十一五”实施名牌战略规划意见。这是首次由协会组织制订的行业规划。规划表明,橡胶工业“十一五”期间要走自主创新之路,全行业要切实转入科学发展的轨道,使中国成为世界橡胶工业的强国。

中国橡胶行业的发展前景广阔。到2010年,中国天然橡胶总消耗量将达到230万吨,橡胶工业的产品结构将有较大变化,新型产品、更新换代产品增多、新材料、新工艺应用扩大,生产技术有明显进步。

橡胶行业的特征决定了当一国的橡胶行业成熟后,该行业的景气状况与整个经济的运行状况将保持很强的相关性:其发展周期的长度与该国经济周期的长度相当,走势同向;但由于橡胶行业属于基础工业,它的周期变化要略提前于经济周期的变化。另外,同样由于橡胶行业处于国民经济生产链的前端,其周期波动的波幅要小于产业链末端行业的波幅,也小于整个经济的波幅。因此,从产业投资的角度看,成熟的橡胶行业比较接近收益型投资行业。

原材料

天然橡胶主要来源于三叶橡胶树,当这种橡胶树的表皮被割开时,就会流出乳白色的汁液,称为胶乳,胶乳经凝聚、洗涤、成型、干燥即得天然橡胶。合成橡胶是由人工合成方法而制得的,采用不同的原料(单体)可以合成出不同种类的橡胶。1900年~1910年化学家C.D.哈里斯(Harris)测定了天然橡胶的结构是异戊二烯的高聚物,这就为人工合成橡胶开辟了途径。1910年俄国化学家SV列别捷夫(Lebedev,1874—1934)以金属钠为引发剂使1,3—丁二烯聚合成丁钠橡胶,以后又陆续出现了许多新的合成橡胶品种,如顺丁橡胶、氯丁橡胶、丁苯橡胶等等。合成橡胶的产量已大大超过天然橡胶,其中产量最大的是丁苯橡胶。

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