橡膠製品

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更新時間: 2013-09-01

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橡膠製品(rubber product)指以天然及合成橡膠為原料生產各種橡膠製品的活動,還包括利用廢橡膠再生產的橡膠製品。

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1.橡膠製品成型時,經過大壓力壓制,其因彈性體所俱備之內聚力無法消除,在成型離模時,往往產生極不穩定的收縮(橡膠的收縮率,因膠種不同而有差異) ,必需經過一段時間后,才能和緩穩定。所以,當一橡膠製品設計之初,不論配方或模具,都需謹慎計算配合,若否,則容易產生製品尺寸不穩定,造成製品品質低落。
2.橡膠屬熱溶熱固性之彈性體,塑料則屬於熱溶冷固性。橡膠因硫化物種類主體不同,其成型固化的溫度範圍,亦有相當的差距,甚至可因氣候改變,室內溫濕度所影響。因此橡膠製成品的生產條件,需隨時做適度的調整,若無,則可能產生製品品質的差異。
3.橡膠產品是由橡膠原料進行密煉機煉膠后製成的混煉膠作原材料,在煉膠時根據所需橡膠製品的特性而設計配方,並且定下所需要的產品硬度。產品製作成型由橡膠平板硫化機進行模壓成型。產品成型后最後進行飛邊處理,把產品表面處理光滑無毛刺。
4.橡膠製品老化測試屬於老化測試範疇,橡膠老化是指橡膠及製品在加工,儲存和使用過程中,由於受到內外因素的綜合作用引起性能結構發生改變,進而喪失使用價值的現象。表現為龜裂,發粘,硬化,軟化,粉化,變色,長霉等。
2011年,歐債危機持續蔓延,國際市場反應敏感,國內宏觀經濟不景氣,在國民經濟中應用廣范且發揮著重要作用的橡膠製品行業無可避免地受到波及。同時,上游三大天然橡膠出口國已組成戰略同盟抬高膠價,導致橡膠製品行業因生產成本增加出現減產停產現象;下游汽車製造行業面臨政策調控風險,而房地產行業的宏觀調控政策仍未見放鬆。諸多因素共同作用下,導致橡膠製品行業的發展速度放緩。
據《2013-2017年中國橡膠製品行業市場需求預測與投資戰略規劃分析報告》統計分析10家重點內外資輪胎企業2013年1月生產經營情況:輪胎產量環比下降0.53%,同比增長32.22%,其中子午胎產量同比增長44.28%;輪胎出口交貨量同比增長30.55%;產成品存貨值同比下降-7.46%,實現開門紅。
1月份數據好於去年同期,行業回暖態勢明顯:今年1月份,中國輪胎產量同比大幅增長,出口情況顯著改善,產成品貨值首次出現負增長。由於去年春節在1月份,有效工作日少,從而造成基數低,增幅大。近幾個月的子午胎產量,基本都保持10%以上的增長,且產成品貨值持續下降,說明中國輪胎需求面持續好轉,回暖正當時。
海綿橡膠是一種多孔性的彈性體材料,通常又稱之為泡沫橡膠、發泡橡膠或微孔橡膠,它是具有孔眼結構的各種橡膠的總稱。ASTM D1055和ASTM D1056分別對膠乳海綿和干膠海綿進行了定義和分類,並制定了常規物理性能的測定方法。該標準定義這類多孔狀材料的孔眼應遍及材料整體,根據孔眼結構的不同,可分為閉孔(孔眼與孔眼之間互不相通)、開孔(孔眼與孔眼相互之間未被孔壁完全隔開,具有一定程度的連同性)和混合孔(兼有開孔和閉孔兩種結構)三種。據此,微孔橡膠主要包括膨脹橡膠和海綿橡膠兩類。由於使用習慣的不同,國內的科技文獻中「海綿橡膠」的含義並未將泡孔的開孔和閉孔機構區別開。

與實心橡膠相比,海綿橡膠由於其結構上的特殊性,即多孔性,使它具有很多特殊可貴的性能,如:⑴、視密度小,質輕料省;⑵、富於彈性和柔軟性,具有優異的防塵、防水氣等密封作用;⑶、提高了隔熱性能,具有較低的導熱係數;⑷、提高了吸收衝擊載荷的能力,有優良的緩衝減震性能;⑸、提高隔音、吸音效果;⑹、改善觸感,提高舒適性;⑺、物理性能變化範圍大,改變視密度或泡孔結構可得到相應性能的海綿橡膠。因此,海綿橡膠製品廣泛應用於密封、減震、隔熱、隔音、印染乃至離子交換等許多方面,在航空、汽車、儀器、儀錶、家電和包裝工業中都起著廣泛的應用。其外形有板狀、條狀、管狀、輥筒、墊圈等,規格繁多,形狀各異。不同的使用條件,要求有不同的孔眼結構和孔徑尺寸。為此,要求在配方設計和加工工藝上作相應的調整以達到相應的使用性能。

6結構組成

線型結構:未硫化橡膠的普遍結構。由於分子量很大,無外力作用下,呈細團狀。當外力作用,撤除外力,細團的糾纏度發生變化,分子鏈發生反彈,產生強烈的復原傾向,這便是橡膠高彈性的由來。
支鏈結構:橡膠大分子鏈的支鏈的聚集,形成凝膠。凝膠對橡膠的性能和加工都不利。在煉膠時,各種配合劑往往進步了凝膠區,形成局部空白,形成不了補強和交聯,成為產品的薄弱部位。
交聯結構:線型分子通過一些原子或原子團的架橋而彼此連接起來,形成三維網狀結構。隨著硫化歷程的進行,這種結構不斷加強。這樣,鏈段的自由活動能力下降,可塑性和伸長率下降,強度,彈性和硬度上升,壓縮永久變形和溶脹度下降。

7生產工藝

一、基本工藝流程
橡膠製品種類繁多,但生產工藝過程?卻基本相同。以一般固體橡膠?生膠?為原料的橡膠製品的基本工藝過程包括?塑煉、混煉、壓延、壓出、成型、硫化6個基本工序。當然?原材料準備、成品整理、檢驗包裝等基本工序也少不了。 橡膠的加工工藝過程主要是解決塑性和彈性性能這個矛盾的過程?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?再加入各種配合劑製成半成品,然後通過硫化使具有塑性的半成品又變成彈性高、物理機械性能好的橡膠製品。
二、原材料準備
1.橡膠製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,是為了改善橡膠製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)是作為橡膠製品的骨架材料,以增強機械強度、限制製品變型。 在原材料準備過程中配料必須按照配方稱量準確。為了使生膠和配合劑能相互均勻混合,需要對材料進行加工? 生膠要在60--70℃烘房內烘軟后再切膠、破膠成小塊,配合劑有塊狀的。如石蠟、硬脂酸、松香等要粉碎。 粉狀的若含有機械雜質或粗粒時需要篩選除去液態的如松焦油、古馬隆需要加熱、熔化、蒸發水分、過濾雜質, 配合劑要進行乾燥不然容易結塊、混煉時若不能分散均勻硫化時產生氣泡會影響產品質量
三、塑煉
生膠富有彈性,缺乏加工時必需的可塑性性能,因此不便於加工。為了提高其可塑性,所以要對生膠進行塑煉,這樣在混煉時配合劑就容易均勻分散在生膠中,同時在壓延、成型過程中也有助於提高膠料的滲透性滲入纖維織品內和成型流動性。 將生膠的長鏈分子降解形成可塑性的過程叫做塑煉。 生膠塑煉的方法有機械塑煉和熱塑煉兩種。機械塑煉是在不太高的溫度下通過塑煉機的機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轉變為可塑狀態。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。
四、混煉
為了適應各種不同的使用條件、獲得各種不同的性能,也為了提高橡膠製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、放在煉膠機中通過機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。 混煉是橡膠製品生產過程中的一道重要工序,如果混合不均勻就不能充分發揮橡膠和配合劑的作用影響產品的使用性能。混煉后得到的膠料人們稱為混煉膠它是製造各種橡膠製品的半成品材料,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、硫化製成所需要的橡膠製品。根據配方的不同?混煉膠有一系列性能各異的不同牌號和品種?提供選擇。
五、成型
在橡膠製品的生產過程中利用壓延機或壓出機預先製成形狀各式各樣、尺寸各不相同的工藝過程?稱之為成型。成型的方法有
1.壓延成型
適用於製造簡單的片狀、板狀製品。它是將混煉膠通過壓延機壓製成一定形狀、一定尺寸的膠片的方法叫壓延成型。 有些橡膠製品?如輪胎、膠布、膠管等所用紡織纖維材料必須塗上一層薄膠在纖維上塗膠也叫貼膠或擦膠??塗膠工序一般也在壓延機上完成。纖維材料在壓延前需要進行烘乾和浸膠烘乾的目的是為了減少纖維材料的含水量以免水分蒸發起泡?和提高纖維材料的溫度以保證壓延工藝的質量。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合性能。
2.壓出成型
用於較為複雜的橡膠製品?象輪胎胎面、膠管、金屬絲表面覆膠需要用壓出成型的方法製造。它是把具有一定塑性的混煉膠放入到擠壓機的料斗內在螺桿的擠壓下通過各種各樣的口型也叫樣板進行連續造型的一種方法。壓出之前膠料必須進行預熱使膠料柔軟、易於擠出從而得到表面光滑、尺寸準確的橡膠製品。
3.模壓成型
也可以用模壓方法來製造某些形狀複雜如皮碗、密封圈的橡膠製品?藉助成型的陰、陽模具將膠料放置在模具中加熱成型。
六、硫化
把塑性橡膠轉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、硫化促進劑等加入到由生膠製成的半成品中在硫化罐中進行在規定的溫度下加熱、保溫使生膠的線性分子間通過生成「硫橋」而相互交聯成立體的網狀結構從而使塑性的膠料變成具有高彈性的硫化膠。由於交聯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展現在硫化劑的品種很多除硫磺外還有有機多硫化物、過氧化物、金屬氧化物等。因此凡是能使線狀結構的塑性橡膠轉化為立體網狀結構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最為重要的工藝過程各種橡膠製品必須經過硫化來獲得理想的使用性能。未經硫化的橡膠在使用上是沒有什麼使用價值的,但欠硫硫化程度不夠?硫化時間不夠未能達到最佳狀態和過硫硫化時間超過、性能顯著下降都使橡膠性能下降。所以生產過程中一定要嚴格控制硫化時間?以保證硫化后的橡膠製品具有最好的使用性能和最長久的使用壽命。
七、輔助措施
為了達到使用性能還應在生產工藝中增加輔助措施
1.增加強度——配用硬質碳黑摻用酚醛樹脂
2.增加耐磨性——配用硬質碳黑
3.氣密性要求高——少用揮發性高的組分
4.增加耐熱性——採用新的硫化工藝
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——採用對二胺類防護劑
8.提高電絕緣性——配用高結構填充劑或金屬粉配用抗靜電劑
9.提高磁性——採用鍶鐵氧粉鋁鎳鐵粉鐵鋇粉等作填充劑
10.提高耐水性——採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、少用增塑劑
12.提高耐酸鹼度——多用填充劑
13.提高高真空性——配用揮發性小的添加劑
14.降低硬度——大量填充軟化劑。
八、橡膠製品硫化的有關問題
1.橡膠製品硫化時產生哪些有毒氣體? 橡膠的硫化過程中採用烘箱半封閉式硫化有的橡膠會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人體肯定有害有的產品硫化會產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。 橡膠硫化所採用的有機試劑或多或少對人體都是有害的。如二甲基苯等
2. 一般橡膠的硫化溫度是多少一般為115度到180度看什麼橡膠品種而定。而200度的溫度則為高溫硫化。
3.二氧化硫的危害有哪些?危險性類別--三星級 侵入途徑通過呼吸系統,健康危害易被濕潤的粘膜表面吸收生成亞硫酸、硫酸。對眼及呼吸道粘膜有強烈的刺激作用。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發生流淚、畏光、咳嗽咽、喉灼痛等嚴重中毒可在數小時內發生肺水腫極高濃度吸入可引起反射性聲門痙攣而致窒息。皮膚或眼接觸發生炎症或灼傷。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。 環境危害 對大氣可造成嚴重污染。

8優缺點

天然橡膠 NR
(Natural Rubber) 由橡膠樹採集膠乳製成,是異戊二烯的聚合物.具有很好的耐磨性、很高的彈性、扯斷強度及伸長率.在空氣中易老化,遇熱變粘,在礦物油或汽油中易膨脹和溶解,耐鹼但不耐強酸. 優點:彈性好,耐酸鹼。缺點:不耐候,不耐油(可耐植物油) 是製作膠帶、膠管、膠鞋的原料,並適用於製作減震零件、在汽車剎車油、乙醇等帶氫氧根的液體中使用的製品。
丁苯膠SBR
(Styrene Butadiene Copolymer) 丁二烯與苯乙烯之共聚合物,與天然膠比較,品質均勻,異物少,具有更好耐磨性及耐老化性,但機械強度則較弱,可與天然膠摻合使用。優點:低成本的非抗油性材質,良好的抗水性,硬度70 以下具良好彈力,高硬度時具較差的壓縮性,缺點:不建議使用強酸、臭氧、油類、油酯和脂肪及大部份的碳氫化合物之中。廣泛用於輪胎業、鞋業、布業及輸送帶行業等。
丁基橡膠ⅡR
(Butyl Rubber) 為異丁烯與少量異戊二烯聚合而成,因甲基的立體障礙分子的運動比其他聚合物少,故氣體透過性較少,對熱、日光、臭氧之抵抗性大,電器絕緣性佳;對極性容劑抵抗大,一般使用溫度範圍為-54-110 ℃. 優點:對大部份一般氣體具不滲透性,對陽光及臭氣具良好的抵抗性可暴露於動物或植物油或是可氣化的化學物中。缺點:不建議與石油溶劑,膠煤油和芳氫同時使用 用於汽車輪胎的內胎、皮包、橡膠膏紙、窗框橡膠、蒸汽軟管、耐熱輸送帶等。
氫化丁晴膠HNBR
(Hydrogenate Nitrile) 氫化丁晴膠為丁晴膠中經由氫化後去除部份雙鏈,經氫化后其耐溫性、耐候性比一般丁晴橡膠提高很多,耐油性與一般丁晴膠相近。一般使用溫度範圍為 -25~150 ℃。優點:較丁晴膠擁有較佳的抗磨性,具極佳的抗蝕、抗張、抗撕和壓縮性的特性
在臭氧等大氣狀況下具良好的抵抗性,一般適用於洗衣或洗碗的清洗劑中.缺點:不建議使用於醇類,酯類或是芳香族的溶液之中 空調製冷業,廣泛用於環保冷媒 R134a 系統中的密封件。
汽車發動機系統密封件。
乙丙膠EPDM(Ethylene propylene Rubber) 由乙烯及丙烯共聚合而成,因此耐熱性、耐老化性、耐臭氧性、安定性均非常優秀,但無法硫磺加硫.為解決此問題,在EP主鏈上導入少量有雙鏈之第三成份而可加硫即成EPDM,一般使用溫度為-50~150 ℃.對極性溶劑如醇、酮等抵抗性極佳 優點:具良好抗候性及抗臭氧性, 具極佳的抗水性及抗化字物 ,可使用醇類及酮類, 耐高溫蒸氣,對氣體具良好的不滲透性。缺點:不建議用於食品用途或是暴露於芳香氫之中。高溫水蒸汽環境之密封件衛浴設備密封件或零件。制動(剎車)系統中的橡膠零件。散熱器 (汽車水箱) 中的密封件。
丁晴膠 NBR
(Nitrile Rubber) 由丙烯睛與丁二烯共聚合而成,丙烯睛含量由 18%~50% ,丙烯睛含量越高,對石化油品碳氫燃料油之抵抗性愈好,但低溫性能則變差,一般使用溫度範圍為 -25~100 ℃。丁晴膠為目前油封及 O 型圈最常用之橡膠之一 優點:具良好的抗油,抗水,抗溶劑及抗高壓油的特性
具良好的壓縮性,抗磨及伸長力。
缺點:不適合用於極性溶劑之中,例如酮類、臭氧、硝基烴,MEK 和氯仿.用於製作燃油箱、潤滑油箱以及在石油系液壓油、汽油、水、硅油、二酯系潤滑油等流體介質中使用的橡膠零件,特別是密封零件.可說是目前用途最廣、成本最低的橡膠密封件
氯丁膠CR
(Neoprene 、 Polychloroprene) 由氯丁烯單體聚合而成.硫化后的橡膠彈性耐磨性好,不怕陽光的直接照射,有特別好的耐候性能,不怕激烈的扭曲,不怕製冷劑,,耐稀酸、耐硅酯系潤滑油,但不耐磷酸酯系液壓油.在低溫時易結晶、硬化,貯存穩定性差,在苯胺點低的礦物油中膨脹量大.一般使用溫度範圍為 -50~150 ℃. 優點:彈性良好及具良好的壓縮變形,配方內不含硫磺因此非常容易來製作.具抗動物及植物油的特性,不會因中性化學物,脂肪、油脂、多種油品,溶劑而影響物性,具防燃特性
缺點:不建議使用強酸、硝基烴、酯類、氯仿及酮類的化學物之中 耐 R12 製冷劑的密封件,家電用品上的橡膠零件或密封件。適合用來製作各種直接接觸大氣、陽光、臭氧的零件。適用於各種耐燃、耐化學腐蝕的橡膠品。
氟橡膠FKM
氟橡膠的優缺點及其適用介質
氟橡膠(Fluorocarbon是由含氟單體經過聚合或縮聚而得到的分子主鏈或側鏈的碳原子上連有氟原子的彈性聚合物。由於在製造時所用含氟單體的不同,氟橡膠擁有許多品種,大類可分為含氟烯烴類共聚物和亞硝基類共聚物。具體來說,按化學組成可分為含氟烯經類氟橡膠、氟硅橡膠、亞硝基氟橡膠、氟化丙烯酸酯橡膠、氟化磷腈橡膠、含氟醚橡膠等。氟橡膠具有耐高溫、耐油及耐多種化學藥品侵蝕的特性,是現代航空、導彈、火箭、宇宙航行等尖端科學技術不可缺少的材料。隨著汽車工業對可靠性、安全性等要求的不斷提升,氟橡膠在汽車中的用量也迅速增長。
溫度範圍:-45℃~204℃
優點:· 優異的化學穩定性,耐大部分油品及溶劑,尤其是各種酸類,脂族烴芳香烴及動植物油· 優異的耐高溫性· 良好的耐老化性能· 極佳的真空性能· 優良的機械性能· 良好的電性能· 良好的滲透性
缺點:
· 不建議用於酮類、低分子量的酯類及含硝基的化合物· 低溫性能不好· 耐輻射性能較差
適用介質:
· 礦物油,ASTM 1號油 IRM902油及903油
· 不可燃HFD 液壓油
· 硅油及硅酯
· 礦物及植物油、脂
· 脂肪烴(丁烷、丙烷、天然氣)
· 芳香烴(甲苯、二甲苯)
· 氯代烴(三氯乙烷、四氯化碳)
· 汽油(包括高醇汽油)
· 高真空
不適用介質:
· 乙二醇基剎車油
· 氨氣、胺、鹼
· 過熱水蒸氣
· 低分子量有機酸(甲酸及乙酸)

9行業發展

橡膠行業是國民經濟的重要基礎產業之一。它不僅為人們提供日常生活不可或缺的日用、醫用等輕工橡膠產品,而且向採掘、交通、建築、機械、電子等重工業和新興產業提供各種橡膠制生產設備或橡膠部件。可見,橡膠行業的產品種類繁多,後向產業十分廣闊。
近幾年來,橡膠行業得到不少發展,已有細分行業穩中有升,新生橡膠細分行業則飛速發展,但同時,橡膠行業也還存在環境、資源、災害、創新等問題。
2004年,全國天然橡膠種植總面積69.62萬公頃,開割面積45.19萬公頃,干膠產量57.33萬噸。其中農墾橡膠種植面積41.1萬公頃,民營28.52萬公頃,分別佔全國橡膠總面積的59.03%和40.97%。
2005年,海南遭遇50年罕見的乾旱和百年不遇的颱風災害,天然橡膠生產遭受重創。為挖掘國內天然橡膠種植、加工的發展潛力,增加自給,中國橡膠行業做出了不懈的努力,認真貫徹國家安全、節能、環保和清潔生產方針,並取得重大成果。尤其是橡膠助劑行業積極調整產品結構,綠色環保型助劑大幅增長,防老劑優良品種產量比例已達80%,促進劑達50%,有毒、有害、高致癌的NOBS生產量得到有效控制;廢橡膠綜合利用率達65%以上,再生膠及膠粉后加工利用領域擴大。
2006年,中國橡膠工業協會六屆三次理事會討論通過併發布《中國橡膠工業「十一五」科學發展規劃意見》及橡膠行業「十一五」實施名牌戰略規劃意見。這是首次由協會組織制訂的行業規劃。規劃表明,橡膠工業「十一五」期間要走自主創新之路,全行業要切實轉入科學發展的軌道,使中國成為世界橡膠工業的強國。
中國橡膠行業的發展前景廣闊。到2010年,中國天然橡膠總消耗量將達到230萬噸,橡膠工業的產品結構將有較大變化,新型產品、更新換代產品增多、新材料、新工藝應用擴大,生產技術有明顯進步。
橡膠行業的特徵決定了當一國的橡膠行業成熟后,該行業的景氣狀況與整個經濟的運行狀況將保持很強的相關性:其發展周期的長度與該國經濟周期的長度相當,走勢同向;但由於橡膠行業屬於基礎工業,它的周期變化要略提前於經濟周期的變化。另外,同樣由於橡膠行業處於國民經濟生產鏈的前端,其周期波動的波幅要小於產業鏈末端行業的波幅,也小於整個經濟的波幅。因此,從產業投資的角度看,成熟的橡膠行業比較接近收益型投資行業。
簡介 硅橡膠製品是以硅膠和橡膠為主要原材料生產各種硅橡膠製品的活動,硅橡膠製品與人們的生活息息相關,遙控器、鍵盤、pos機、掃描儀、手機、電子詞典、手機套等都與硅橡膠製品有關係。

10橡膠製品

11硅膠製品

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