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1、徐州工业职业技术学院徐州工业职业技术学院 XUZHOU COLLEGE OF INDUSTRY AND TECHNOLOGYXUZHOU COLLEGE OF INDUSTRY AND TECHNOLOGY橡塑制品厂工艺设计橡塑制品厂工艺设计橡塑制品厂工艺设计橡塑制品厂工艺设计材料工程系实训中心教研室材料工程系实训中心教研室材料工程系实训中心教研室材料工程系实训中心教研室 朱信明朱信明朱信明朱信明 张张张张 馨馨馨馨二一年一月化学工业出版社化学工业出版社橡橡橡橡塑塑塑塑制制制制品品品品厂厂厂厂工工工工艺艺艺艺设设设设计计计计概论1.本课程性质和主要内容性质：课程是学习“配方”，“制品”，“设备
2、模具”三门主干专业课程后，开设的专业模块化课程，是考试课程。内容：四章内容。（1）橡塑制品厂特点和工厂设计一般知识。（2）橡塑制品厂工艺设计与计算（3）橡塑制品厂典型车间工艺设计与布置（4）废旧橡塑制品循环利用典型车间工艺设计与布置 关于模块化课程：除本课程外本学期还要进行：配方设计、橡胶制品结构设计、模具设计、成型操作等模块化课程学习。橡橡橡橡塑塑塑塑制制制制品品品品厂厂厂厂工工工工艺艺艺艺设设设设计计计计概论2.如何学习？（1）根据就业去向学习本模块 最关心的问题：最关心的问题：就业问题，好的就业去向问题，就业后如何适应岗位、做好本职工作问题等等，是广大同学最关心的问题。就业去向：就业去向
3、：橡胶、塑料、塑胶企业或其他单位。如何适应岗位：如何适应岗位：所学所用、针对性学习。其他专业模块学习也如此。（2）边学边练式学习：即学完每一内容后要完成相应的练习作业。如果已经找到就业的学生，练习的内容可以有如果已经找到就业的学生，练习的内容可以有针对性。针对性。橡橡橡橡塑塑塑塑制制制制品品品品厂厂厂厂工工工工艺艺艺艺设设设设计计计计概论3.考核方式总成绩=40%平时+60%期末平时：作业10%、 考勤10%、 上课提问10%、期中考试10%作业不及时或不交三次，无作业平时成绩；考勤迟到或无辜旷课两次无考勤成绩。橡橡橡橡塑塑塑塑制制制制品品品品厂厂厂厂工工工工艺艺艺艺设设设设计计计计第一章第一
4、章 橡塑制品厂特点与工厂设计一般知识橡塑制品厂特点与工厂设计一般知识本章目的要求：1.了解橡塑制品厂的特点；2.掌握工厂设计的基本概念、目的、范围、原则；掌握项目建议书、可行性报告主要内容和写法；3.能正确理解：工厂设计知识，不仅是建设工厂所具备的知识，而且也是生产、技术和业务管理必备知识；4.通过工厂设计知识学习，能更全面了解工厂，建立工程理念。5.能理解工厂设计知识是原材料与配方、设备与模具、制品结构与设计、基本加工工艺等知识的综合。橡橡橡橡塑塑塑塑制制制制品品品品厂厂厂厂工工工工艺艺艺艺设设设设计计计计第一节第一节 橡塑制品厂特点橡塑制品厂特点一、橡胶制品厂特点（一）橡胶制品厂分类一般按
5、产品类别划分，可分为：轮胎厂、胶鞋厂、胶管厂、胶带厂、橡胶密封制品厂五大类。 （二）特点：主要有五个方面(五多)即：1.原材料品种多2.生产工序多，3.产品品种规格多，4.设备单机台多，5.动力介质品种多。 橡橡橡橡塑塑塑塑制制制制品品品品厂厂厂厂工工工工艺艺艺艺设设设设计计计计(1)原材料品种多：分为五大或六大体系配合剂。生胶体系、硫化体系、填充补强体系、防护体系、软化增塑体系、专用配合剂。生胶的分类按制取来源与方法 分为天然橡胶与合成橡胶两大类。其中天然橡胶的消耗量占1/3，合成橡胶的消耗量占2/3。按橡胶的外观表征 分为固态橡胶（又称干胶）、乳状橡胶（简称胶乳）、液体橡胶和粉末橡胶四大类
6、。其中固态橡胶的产量约占85%90%。第一节第一节 橡塑制品厂特点橡塑制品厂特点橡橡橡橡塑塑塑塑制制制制品品品品厂厂厂厂工工工工艺艺艺艺设设设设计计计计橡橡橡橡塑塑塑塑制制制制品品品品厂厂厂厂工工工工艺艺艺艺设设设设计计计计生胶的分类按应用范围及用途 分为天然橡胶和合成橡胶或可分为通用和特种胶 按化学结构 根据橡胶分子链上有无双键存在，分为饱和和不饱和橡胶两大类。饱和橡胶进而又分为主链含亚甲基的橡胶（乙丙橡胶，氯化聚乙烯，氯磺化聚乙烯，丙烯酸酯橡胶以及氟橡胶等），主链含硫的橡胶（聚硫橡胶），主链含氟的橡胶（氯醚橡胶），主链含硅的橡胶（硅橡胶）及主链含碳、氧、氮的橡胶（氨酯橡胶）等。除天然橡胶之
7、外，属于不饱和类的橡胶，还有量大面广的丁苯、顺丁、异戊二烯、氯丁、丁腈、丁基等合成橡胶，它们同亚甲基型的橡胶都可以进行化学改性，如羟基化、氯化、氯磺化等。还有用二烯类等预交联的橡胶。橡橡橡橡塑塑塑塑制制制制品品品品厂厂厂厂工工工工艺艺艺艺设设设设计计计计按照橡胶中填充材料的种类 在通用及半通用橡胶方面有充油橡胶、充碳黑橡胶以及充油充碳黑橡胶。其充油量以12.5份为基数，分为25份、37.5份、50份各档。按单体组分 合成橡胶分为均聚物、共聚物以及带有第三组分的共聚物（亦称三聚物）。共聚物视单体排列顺序，又分为无规型橡胶、嵌段型橡胶、交替型橡胶以及接枝型橡胶。生胶的分类橡橡橡橡塑塑塑塑制制制制品
8、品品品厂厂厂厂工工工工艺艺艺艺设设设设计计计计按聚合方法 合成橡胶有本体聚合、悬浮聚合、乳液聚合及溶液聚合四种。乳液聚合有冷聚和热聚之分，溶液聚合有阴离子聚合与阳离子聚合之分。阴离子聚合多为定向聚合，可以合成各种有规立构橡胶。按橡胶的工艺加工特点 橡胶视门尼粘度（相对分子质量）的高低，分为标准门尼粘度（4050）、低门尼粘度（3040）、高门尼粘度（7080）及特高门尼粘度（8090）以及超高门尼粘度（100以上）几种。 合成橡胶还有按稳定剂的种类分为非污染型（NST）、污染型（ST）和无污染型（NIL）三种。生胶的分类橡橡橡橡塑塑塑塑制制制制品品品品厂厂厂厂工工工工艺艺艺艺设设设设计计计计按
9、橡胶的功能 橡胶还可分成自补性强的橡胶与自补性弱的橡胶，前者又称为结晶性橡胶（如天然橡胶、氯丁橡胶），后者又分为微结晶性橡胶（如丁基橡胶）和非结晶性橡胶（如丁苯橡胶等）。由废旧橡胶“脱硫”制造的再生橡胶，称作再生胶。再生胶可作为降低成本以及改善工艺性能的原料掺用到橡胶中。生胶的分类橡橡橡橡塑塑塑塑制制制制品品品品厂厂厂厂工工工工艺艺艺艺设设设设计计计计例如：天然橡胶生胶的分类烟胶片烟胶片烟胶片烟胶片 风干胶片风干胶片 绉胶片绉胶片 颗粒胶颗粒胶 白绉胶片白绉胶片 浅色绉胶片浅色绉胶片 橡橡橡橡塑塑塑塑制制制制品品品品厂厂厂厂工工工工艺艺艺艺设设设设计计计计橡橡橡橡塑塑塑塑制制制制品品品品厂厂厂
10、厂工工工工艺艺艺艺设设设设计计计计天然橡胶橡橡橡橡塑塑塑塑制制制制品品品品厂厂厂厂工工工工艺艺艺艺设设设设计计计计橡胶配合剂橡胶虽然具有优良的特性，但是单用生胶并不能制得符合各种使用要求的橡胶制品。要制得符合实际使用要求的橡胶制品、改善橡胶加工工艺以及降低产品成本等，还必须在橡胶中加入各种化学物质，这些化学物质统称为橡胶配合剂。橡橡橡橡塑塑塑塑制制制制品品品品厂厂厂厂工工工工艺艺艺艺设设设设计计计计 橡胶配合剂种类繁多，有无机的也有有机的，有固体的也有液体的。随着科学技术的发展，橡胶制品的应用范围越来越广泛，对其性能的要求也越来越高，具有各种特性的合成橡胶便不断出现，各种新型、优良的配合剂也不
11、断问世。配合剂在橡胶中所起的作用是复杂的，有些与橡胶之间发生化学作用，使橡胶结构发生变化，从而提高橡胶制品使用性能；有些与橡胶之间发生物理作用，改善橡胶加工工艺性能；有些则兼有两种作用。 橡胶配合剂橡橡橡橡塑塑塑塑制制制制品品品品厂厂厂厂工工工工艺艺艺艺设设设设计计计计橡胶促进剂橡橡橡橡塑塑塑塑制制制制品品品品厂厂厂厂工工工工艺艺艺艺设设设设计计计计橡胶防老剂橡橡橡橡塑塑塑塑制制制制品品品品厂厂厂厂工工工工艺艺艺艺设设设设计计计计橡胶配合的主要配合剂包括硫化体系（包括硫化剂、促进剂、活性剂、防焦剂）与橡胶大分子进行化学反应，使橡胶由线形大分子交联成空间网状结构；防护体系作用是延缓橡胶的老化，延
12、长制品的使用寿命；填充补强剂（炭黑、矿质填料、短纤维）作用是提高橡胶的力学性能，改善胶料的加工工艺性能，降低成本； 橡胶配合剂橡橡橡橡塑塑塑塑制制制制品品品品厂厂厂厂工工工工艺艺艺艺设设设设计计计计软化增塑剂（操作油系列、松焦油系列、煤焦油系列、合成酯类）降低混炼胶的粘度，改善加工性能，降低制品硬度；其它配合剂主要是一些特殊配合剂（例如：发泡剂、阻燃剂、磁性材料、抗静电剂和着色剂等）赋予橡胶特殊性能 。橡胶配合剂橡橡橡橡塑塑塑塑制制制制品品品品厂厂厂厂工工工工艺艺艺艺设设设设计计计计橡胶软化剂（松香）和抗静电剂橡橡橡橡塑塑塑塑制制制制品品品品厂厂厂厂工工工工艺艺艺艺设设设设计计计计例如：硫磺是
13、应用最多的硫化剂。有些含硫有机物、过氧化物、金属氧化物等也可作硫化剂。这些非硫化合物习惯上也叫硫化剂。硫化促进剂无机的有氧化钙、氧化镁等，有机的有促进剂D（二苯胍）、促进剂DM（二硫化二苯骈噻唑）、促进剂TMTD（二硫化四甲基秋兰姆）等。橡胶配合剂橡橡橡橡塑塑塑塑制制制制品品品品厂厂厂厂工工工工艺艺艺艺设设设设计计计计化学防老剂按分子结构分有胺类、酮胺类、醛胺类、酚类和其他类。它有防老剂A（N-苯基-萘胺）、防老剂D（N-苯基-萘胺）等。补强填充剂主要是炭黑。用于橡胶工业的炭黑有52种之多。型号分为N220、N330、N339、N550、N660、 N770等 常用的软化剂有机械油、凡士林、石
14、蜡、沥青、煤焦油、硬脂酸和松香等。橡胶配合剂橡橡橡橡塑塑塑塑制制制制品品品品厂厂厂厂工工工工艺艺艺艺设设设设计计计计橡胶补强填充剂橡橡橡橡塑塑塑塑制制制制品品品品厂厂厂厂工工工工艺艺艺艺设设设设计计计计以上各种配合剂有粉粒状、块状和流体等不同以上各种配合剂有粉粒状、块状和流体等不同形状，使用前还需加以处理。形状，使用前还需加以处理。如：如：生胶、松香、固体古马隆、石蜡等是块状的，生胶、松香、固体古马隆、石蜡等是块状的，补强填充体系配合剂补强填充体系配合剂(炭黑、轻质碳酸钙、陶炭黑、轻质碳酸钙、陶土等土等)、硫化剂体系配合剂、硫化剂体系配合剂(硫磺粉，促进剂硫磺粉，促进剂M、DM、CZ，氧化锌等
15、，氧化锌等)、防护体系配合剂、防护体系配合剂(防老防老剂剂4010、4010NA、H等等)是粉状的，是粉状的，软化增塑体系配合剂软化增塑体系配合剂(芳烃油、机油、邻苯二芳烃油、机油、邻苯二甲二丁酯等甲二丁酯等)是流体状的等等。是流体状的等等。 橡胶配合剂橡橡橡橡塑塑塑塑制制制制品品品品厂厂厂厂工工工工艺艺艺艺设设设设计计计计(2)生产工序多 生产工艺繁杂，工序很多，常规工艺为：配料炼胶压延挤出成型硫化。各工序又分很多小工序。如：配料还包括：烘胶、切胶、破胶，配合剂的粉碎、筛选、过滤等工序。半成品部件多：塑炼胶、混炼胶、热炼胶、成型坯等等。工序间的贮运量大，单机作业多。 第一节第一节 橡塑制品厂
16、特点橡塑制品厂特点橡橡橡橡塑塑塑塑制制制制品品品品厂厂厂厂工工工工艺艺艺艺设设设设计计计计(3)产品品种规格多 目前习惯上把橡胶制品分为轮胎、胶鞋、胶管、胶带和橡胶工业制品等五大类每大类又分很多小类，如轮胎制品类可分为汽车轮胎、农业轮胎、工程机械轮胎、航空轮胎、力车胎、摩托车轮胎和特种轮胎等。而汽车轮胎有轿车轮胎、载重汽车轮胎、斜交轮胎和子午线轮胎等等，斜交轮胎又有9.00-20、7.50-20、7.50-16等上百个规格。所以橡胶制品的产品种类规格繁多，在工厂投产后往往需要变换规格发展新品种。 第一节第一节 橡塑制品厂特点橡塑制品厂特点橡橡橡橡塑塑塑塑制制制制品品品品厂厂厂厂工工工工艺艺艺艺设设设设计计计计(4)设备单机台多 橡胶制品厂的单机台多，而且有不少是非标准设备，设备检修和零部件的制备量较大。如切胶机、炼胶机、压延机、挤出机成型机、硫化机等。(5)动力介质品种多橡胶制品厂的生产所需动力设备很多如电、蒸汽、水(冷却水、过热水等)、压缩空气等。 第一节第一节 橡塑制品厂特点橡塑制品厂特点橡橡橡橡塑塑塑塑制制制制品品品品厂厂厂厂工工工工艺艺艺艺设设设设计计计计二、塑料制品厂特点塑料
