章课时第七章生胶的塑炼4节生胶塑炼是制品生产的基本工艺。通过教学，使学生理解生胶塑炼的教学原理和基本方法，掌握开炼机塑炼的工艺条件。目的重点介绍开炼机塑炼的工艺条件控制。教学重点生胶塑炼的原理。教学难点相关素材（参考资料、指导学生阅读材料等）：1.邓本诚主编.橡胶工艺原理.北京：化学工业出版社，19942.陈耀庭主编.橡胶加工工艺.北京：化学工业出版社，19853.橡胶工业手册（一二三册）.北京：化学工业出版社，20014.王贵恒主编.高分子材料成型加工原理.北京：化学工业出版社，19965.杨清芝主编.现代橡胶工艺学.北京：中国石化出版社，20036．谢忠麟，杨敏芳编.橡胶制品实用配方大全（第二版），北京：化学工业出版社，20037.王作龄编译最新橡胶工艺原理（一）～（三十）世界橡胶工业.2002～2005
1 章 第七章 生胶的塑炼 课时 4 节 教学 目的 生胶塑炼是制品生产的基本工艺。通过教学，使学生理解生胶塑炼的 原理和基本方法，掌握开炼机塑炼的工艺条件。 教学 重点 重点介绍开炼机塑炼的工艺条件控制。 教学 难点 生胶塑炼的原理。 相关素材（参考资料、指导学生阅读材料等）： 1．邓本诚主编.橡胶工艺原理.北京：化学工业出版社，1994 2．陈耀庭主编.橡胶加工工艺.北京：化学工业出版社，1985 3．橡胶工业手册（一二三册）.北京：化学工业出版社，2001 4．王贵恒主编.高分子材料成型加工原理.北京：化学工业出版社，1996 5. 杨清芝主编.现代橡胶工艺学.北京：中国石化出版社，2003 6. 谢忠麟，杨敏芳编.橡胶制品实用配方大全（第二版）. 北京：化学工业出版 社，2003 7. 王作龄编译.最新橡胶工艺原理（一）～（三十）.世界橡胶工业.2002～2005
教师授课思路、设问及讲解要点一、引言大家知道，橡胶制品的基本工艺过程：塑炼→混炼→压延、挤出→成型→硫化。橡胶具有良好的弹性，这是橡胶区别于其它材料的特征，也是橡胶的宝贵性能。但是橡胶的这种高弹性质，使它难于加工成各种成品。为了便于加工，通常需将生胶的弹性去掉，使它变成柔软可塑的胶料，即要塑炼。塑炼是指把具有弹性的生胶转变成可塑性胶料的工艺过程。经过塑炼获得一定可塑性的胶料称为塑炼胶。简单介绍了几个概念后，下面我们介绍塑炼的目的意义、塑炼原理、塑炼方法及工艺条件。二、教学内容正文（含讲课内容、提问设计、课堂练习等）第一节塑炼的目的和意义一、塑炼的目的1.使生胶获得一定的可塑性，满足加工的要求；2．使生胶的可塑性均匀化，以便制得质量均匀的胶料。二、几种胶料所要求的可塑度教1.可塑度的表示方法①威廉氏可塑度P学②华莱士可塑度③门尼粘度ML1+4100℃过2.常用胶料所要求的可塑度P174塑炼胶种类可塑性塑炼胶种类可塑性程胶布胶浆海绵胶料0.52-0.600.5~0.6擦胶用0.49-0.55挤出胶料0.25-0.35胎面胶0.21-0.24压延胶料0.35-0.5三、生胶是否都需塑炼第二节塑炼原理一、生胶获得可塑性的途径加入软化剂增塑剂：降低分子量，使分子链变短二、塑炼过程中的各种作用因素1.机械力的作用2.氧的作用①低温塑炼机械力为主，也称冷塑炼②高温塑炼氧化裂解为主，也称热塑炼3.静电的作用
2 教 学 过 程 教师授课思路、设问及讲解要点 一、引言 大家知道，橡胶制品的基本工艺过程： 塑炼→混炼→压延、挤出→成型 →硫化。橡胶具有良好的弹性，这是橡胶区别于其它材料的特征，也是橡胶的 宝贵性能。但是橡胶的这种高弹性质，使它难于加工成各种成品。为了便于加 工，通常需将生胶的弹性去掉，使它变成柔软可塑的胶料，即要塑炼。塑炼是 指把具有弹性的生胶转变成可塑性胶料的工艺过程。经过塑炼获得一定可塑性 的胶料称为塑炼胶。 简单介绍了几个概念后，下面我们介绍塑炼的目的意义、塑炼原理、塑炼 方法及工艺条件。 二、教学内容正文（含讲课内容、提问设计、课堂练习等） 第一节 塑炼的目的和意义 一、塑炼的目的 1.使生胶获得一定的可塑性，满足加工的要求； 2．使生胶的可塑性均匀化，以便制得质量均匀的胶料。 二、几种胶料所要求的可塑度 1.可塑度的表示方法 ①威廉氏可塑度 P ②华莱士可塑度 ③ 门尼粘度 ML1+4100℃ 2.常用胶料所要求的可塑度 P174 塑炼胶种类 可塑性 塑炼胶种类 可塑性 胶布胶浆 0.52-0.60 海绵胶料 0.5~0.6 擦胶用 0.49-0.55 挤出胶料 0.25-0.35 胎面胶 0.21-0.24 压延胶料 0.35-0.5 三、生胶是否都需塑炼 第二节 塑炼原理 一、生胶获得可塑性的途径 加入软化剂增塑剂；降低分子量，使分子链变短 二、塑炼过程中的各种作用因素 1.机械力的作用 2.氧的作用 ①低温塑炼 机械力为主，也称冷塑炼 ②高温塑炼 氧化裂解为主，也称热塑炼 3.静电的作用
4.温度的作用①低温区Y②高温区李③临界温度区荆6080100120140温度/C5.化学塑解剂的作用化学塑解剂：通过化学作用，增强生胶的塑炼效果，缩短塑炼时间的化学药品。它也是橡胶再生过程的再生活化剂。①接受型塑解剂其作用主要是使低温塑炼时所生成的橡胶游离基得到稳定，主要品种为苯硫酚、五氯硫酚等。②引发型塑解剂其作用主要是在高温下能分解成游离基，从而引发橡胶分子链产生氧化链反应，导致RH断裂。主要品种：过氧化苯甲酰，偶氮二异丁睛等。③混合型塑解剂（链转移型）教作用功能：既能使橡胶分子游离基稳定，又能在高温下分解出游离基，引发橡胶分子的氧化链反应。学过第三节塑炼方法及工艺条件一、准备工艺程烘胶；切胶，选胶；破胶二、塑炼设备开炼机；密炼机：螺杆塑炼机三、开炼机塑炼1.开炼机的结构及技术特征(1)结构(2)技术特征P182其规格通常以前辊的直径大小来表示。如XK—360X一橡胶用的设备S-塑料用设备(S/M )K一开炼机M密炼机360一前辊直径，mm过去用英寸表示（14英寸）2.开炼机塑炼的工艺条件*辊温：45~55℃以下辊距：采用较小的辊距塑炼时间：不超过20min辊速和速比：1：1.15~1.27装胶容量：V=KDL总之，若塑炼控制低温，小辊距，不超20min，控制投料量”，则塑炼效率高
3 教 学 过 程 4.温度的作用 ①低温区 ②高温区 ③临界温度区 5.化学塑解剂的作用 化学塑解剂：通过化学作用，增强生胶的塑炼效果，缩短塑炼时间的化学 药品。它也是橡胶再生过程的再生活化剂。 ① 接受型塑解剂 其作用主要是使低温塑炼时所生成的橡胶游离基得到稳定，主要品种为苯 硫酚、五氯硫酚等。 ②引发型塑解剂 其作用主要是在高温下能分解成游离基，从而引发橡胶分子链产生氧化链反 应，导致 RH 断裂。主要品种：过氧化苯甲酰，偶氮二异丁腈等。 ③混合型塑解剂（链转移型） 作用功能：既能使橡胶分子游离基稳定，又能在高温下分解出游离基，引 发橡胶分子的氧化链反应。 第三节 塑炼方法及工艺条件 一、准备工艺 烘胶；切胶，选胶；破胶 二、塑炼设备 开炼机；密炼机；螺杆塑炼机 三、开炼机塑炼 1. 开炼机的结构及技术特征 ⑴结构 ⑵技术特征 P182 其规格通常以前辊的直径大小来表示。 如 X K—360 X—橡胶用的设备 S—塑料用设备 （S/ M ） K—开炼机 M—密炼机 360—前辊直径，mm 过去用英寸表示（14 英寸） 2.开炼机塑炼的工艺条件* 辊温：45～55℃以下 辊距：采用较小的辊距 塑炼时间：不超过 20min 辊速和速比： 1∶1. 15～1. 27 装胶容量： V=KDL 总之，若塑炼控制“低温，小辊距，不超 20min，控制投料量”，则塑炼效率高
3.开炼机塑炼的操作方法(1)薄通塑炼法(2)包辊塑炼法(3)爬架子法(4)化学化学塑解剂塑炼法四、密炼机塑炼（浅谈）主要工作部件：密炼室，转子，上顶栓，下顶栓，冷却系统，润滑系统，密封及传动装置等。其特点是，塑炼效率高，胶料的可塑性比较均匀一致，而且其自动化稳度高，劳动强度和卫生条件都得以改善，但胶料会受到高温和氧化裂解作用，硫化胶物机性能有所下降，且设备造价高，一般只适于大型工厂使用。五、螺杆塑炼机塑炼（浅谈）特点：生产率高，连续化，但易造成可塑性不均匀现象。第四节常用橡胶的塑炼特性教绝大多数SR的塑炼较NR困难的原因：学①丁二烯合成胶分子链中不具备NR中的甲基共轭效应。②合成胶的分子量一般都比较低，初始粘度低。过③多数合成胶在外力拉伸下结晶很小或根本不发生结晶。程④低温下丁二烯类橡胶大分子链被外力破坏生成的自由基的化学稳定性比NR低，缺氧时易发生再结合而失去机械塑炼效果。③SR分子结构不如NR稳定，在贮存过程中易发生结构化反应使门尼增大。橡胶的塑炼特性与其化学组成，分子结构，物质的相对分子质量及其分布有密切关系。常用生胶的塑炼特性：NR：低温、薄通SBR：高温塑炼，严格控制温度和时间BR：一般不需塑炼CR：一般不需塑炼IIR：密炼机120℃以上，加入塑解剂DCPNBR：低温、薄通，分段塑炼总的来说：IR，CR>SBR，BR，IR>NBR
4 教 学 过 程 3. 开炼机塑炼的操作方法 ⑴薄通塑炼法 ⑵包辊塑炼法 ⑶爬架子法 ⑷化学化学塑解剂塑炼法 四、密炼机塑炼（浅谈） 主要工作部件：密炼室，转子，上顶栓，下顶栓，冷却系统，润滑系统， 密封及传动装置等。 其特点是，塑炼效率高，胶料的可塑性比较均匀一致，而且其自动化稳度 高，劳动强度和卫生条件都得以改善，但胶料会受到高温和氧化裂解作用，硫 化胶物机性能有所下降，且设备造价高，一般只适于大型工厂使用。 五、螺杆塑炼机塑炼（浅谈） 特点：生产率高，连续化，但易造成可塑性不均匀现象。 第四节 常用橡胶的塑炼特性 绝大多数 SR 的塑炼较 NR 困难 的原因： ①丁二烯合成胶分子链中不具备 NR 中的甲基共轭效应。 ②合成胶的分子量一般都比较低，初始粘度低。 ③多数合成胶在外力拉伸下结晶很小或根本不发生结晶。 ④低温下丁二烯类橡胶大分子链被外力破坏生成的自由基的化学稳定性比 NR 低，缺氧时易发生再结合而失去机械塑炼效果 。 ⑤ SR 分子结构不如 NR 稳定，在贮存过程中易发生结构化反应使门尼增大。 橡胶的塑炼特性与其化学组成，分子结构，物质的相对分子质量及其分布有密 切关系。 常用生胶的塑炼特性： NR：低温、薄通 SBR：高温塑炼，严格控制温度和时间 BR：一般不需塑炼 CR：一般不需塑炼 IIR：密炼机 120℃以上，加入塑解剂 DCP NBR：低温、薄通，分段塑炼 总的来说：IR，CR>SBR，BR，IIR >NBR
三、总结与巩固1.小结本章主要阐述塑炼的目的、意义和原理；开炼机的结构和技术特征，开炼机塑炼生胶的工艺方法及工艺条件控制；常用橡胶的塑炼特性。学习本章重在掌握开炼机塑炼生胶的工艺方法及工艺条件控制。2.考核知识点2.1塑炼的原理2.2塑炼方法及工艺条件2.3常用橡胶的塑炼特性3.考核要求3.1塑炼的原理识记：塑炼的概念；可塑度的表示方法理解：塑炼过程中各种作用因素3.2塑炼方法及工艺条件识记：塑炼方法及工艺条件。教理解：各工艺条件对塑炼的影响。3.3常用橡胶的塑炼特性学理解：天然橡胶比合成橡胶容易塑炼的原因4.思考题过1.什么叫塑炼？其目的意义何在？是否每种生胶都要塑炼？2.用开炼机塑炼应控制的工艺条件有哪些？它们对塑炼有何影响？程3.温度对生胶塑炼有何影响？为什么天然胶在115℃下塑炼效果最差？4.测定可塑性的方法有哪几种？教学通过理论教学，基本达到了教学目标要求。今后本章教学中要多用炼胶设后备实物图讲解。记
5 教 学 过 程 三、总结与巩固 1.小结 本章主要阐述塑炼的目的、意义和原理；开炼机的结构和技术特征，开炼 机塑炼生胶的工艺方法及工艺条件控制；常用橡胶的塑炼特性。学习本章重在 掌握开炼机塑炼生胶的工艺方法及工艺条件控制。 2.考核知识点 2.1 塑炼的原理 2.2 塑炼方法及工艺条件 2.3 常用橡胶的塑炼特性 3.考核要求 3.1 塑炼的原理 识记：塑炼的概念；可塑度的表示方法。 理解：塑炼过程中各种作用因素 3.2 塑炼方法及工艺条件 识记：塑炼方法及工艺条件。 理解：各工艺条件对塑炼的影响。 3.3 常用橡胶的塑炼特性 理解：天然橡胶比合成橡胶容易塑炼的原因 4.思考题 1. 什么叫塑炼？其目的意义何在？是否每种生胶都要塑炼？ 2. 用开炼机塑炼应控制的工艺条件有哪些？它们对塑炼有何影响？ 3. 温度对生胶塑炼有何影响？为什么天然胶在 115℃下塑炼效果最差？ 4.测定可塑性的方法有哪几种？ 教 学 后 记 通过理论教学，基本达到了教学目标要求。今后本章教学中要多用炼胶设 备实物图讲解