R-R→R· +R· B
R· +O→R
氧在橡胶塑炼中所起的作用一是稳定橡胶自由基，而是使橡胶分子连发生氧化断 链。前者在低温下进行，后再在较高温度下发生。 实验表明：生胶结合0.03%的氧，就能使分子量降低50%。
温度的作用
01
低 温 阶 段
天然橡胶 塑炼 30min
高 温 阶 段
02
橡胶较硬，受到的机 械破坏作用剧烈，较 长的分子链容易为机 械应力扯断，而此时 氧的化学活泼性较小， 所以，在低温阶段主 要靠机械破坏作用引 起橡胶分子链的降解 而获得塑炼效果。
塑炼反应机理
低温塑炼 A 高温塑炼 B 橡胶分子与氧直接进行氧化反 应，使橡胶分子链讲解。这种 热氧化裂解过程属于自动催化 氧化连锁反应。
低温塑炼没有化学塑解剂时， 橡胶分子链在机械作用下断裂 生成自由基，然后被氧化，生 成较稳定的分子量较小的橡胶 过氧化物。氧作为自由基的接 受体。而有塑解剂时，塑解剂 作为自由基接受体。
通塑炼达不到目的时而采用的
一种有效方法。
开炼机塑炼需 要在低温进行
工艺条件及其对塑炼效果的影响
当辊筒的速度 恒定，辊距减 小可以提高塑 炼效果
在一定的时 间范围内， 时间越长， 效果越好
能提高塑炼 效果，缩短 塑炼时间
辊温
辊距
辊速&速比
时间
装胶容量
化学塑解剂
低温塑炼时， 温度越低塑 炼效果越好
辊速大，受 机械力大， 塑炼效果好
随着温度的升高，橡胶变软，橡 胶分子链在机械应力作用下容易 发生滑动而难以被扯断，从而使 锁链效果下降。但当温度经过一 个临界点后，由于温度的进一步 升高使得氧直接引发氧化破坏作 用加剧，加快了橡胶分子链的氧 化降解速度，从而使塑炼效果迅 速增大。
注意：高温塑炼时，氧化对分子量大和小部分作用相同，所以高温塑炼在平均分子量变小的同 时，分子量分布不发生变化。
分子链的断裂还与组成分子链的 化学键键能有关。
橡胶分子链被机械剪切力扯断的 同时，产生橡胶分子自由基，势 必引起各种化学变化。
氧的作用
A
机械力作用的同时，氧化作用也发生，没有氧的作用，塑炼是不能得到预期效果的 实验表明：在氧气中塑炼，橡胶的可塑性增加的更快，而在相 同温度下于氮气中长时间塑炼时，橡胶的可塑性几乎没有变化。
压延时胶料易粘辊或粘垫布
的可塑性为佳。生产上通过控制生胶和 半成品的可塑性来保证橡胶加工工艺的 顺利进行和产品质量
压出时胶胚挺性差、易变形
成型时胶料变形大
硫化时流失胶较多
由于各种橡胶制品（部件）使用性能 不同，胶料种类很多，对生胶的可塑 性要求也不一样。见P15表2-1
产品机械性能好耐老化性能下架
特别说明
化学塑解剂的作用
02
化学塑解剂能增强生胶 塑解能力，缩短塑解时间， 提高塑炼效率。化学塑解
剂本质上可以看做是一种
塑解剂本身受热、氧的作用分解 生成自由基，导致橡胶分子发生 氧化降解 氧化催化剂，其生成自由 基的能力越大，塑解能力 也就越大。一般情况下， 封闭橡胶分子链断链的端基，使其 丧失活性，阻止其重新结聚。 其塑解作用岁温度升高而
辊速&速比对塑炼效果的影响
辊筒转速快，即单位时间内生胶通过辊缝的次数多， 所受机械力作用大，塑炼效果好。如右图所示，辊 速过快时，塑炼胶升温快，反而会使塑炼效果下降， 同时操作也不安全。因此辊速不宜过快，一般为 13~18r/min。 辊筒之间的速度比越大，速度梯度越大，剪切力越 大，塑炼效果越明显。但速比过大时，激烈的摩擦
p:试样可塑度； h0：试样原高，mm
h1:、压缩3min后高度； h2：恢复3min后高度
即华莱氏可塑度为46。华莱氏数值越大，表示
可塑性越小。
门尼（Mooney）粘度法
门尼粘度法是用门尼粘度计来测试橡胶的可塑性的。依 据试样在一定温度、时间和压力下，在活动面（转子）和固 定面（上下模腔）之间变形时受到的扭力来确定橡胶的可塑 性。测量结果以门尼粘度表示。门尼粘度值因测试条件不同 而不同，所以结果要标注测试条件。通常用ML1+4100℃表示， 其中M表示门尼，L1+4100℃表示用大转子（Φ=38.1mm） 在100℃下预热1min，转动4min时所测得的扭力值。门尼粘 度测试范围在0~200，数值越大表示粘度越大，可塑性越小。 门尼粘度反映胶料在特定条件下的粘度，可直接作为胶料流 变性质的指标，但因测量时速度较慢，切变速率较小，所以 只能反映胶料在地切变速率下的流变性质。
生胶为什么要进行塑炼？ 什么是塑炼？ 什么是塑炼胶？ 塑炼的目的是什么？ 塑炼结果怎样测试？
why
生胶塑炼的意义
高弹性是橡胶最宝贵的性能
高弹体
加工 机械加工、热处理、化学助剂 操作 变形 借助机械功或热能使橡胶软化 为具有一定可塑性的均匀物的 工艺过程
高弹性却给加工工艺带来极大 的困难。因为在加工过程中所 是假的机械功会无效地消耗在 橡胶的可逆变形上。
炼法和一次塑炼法的基础上添
加化学塑解剂进行的塑炼方法 生产效率高，塑炼胶可塑性高且 均匀，生产中广泛应用。生产管 理麻烦，占地面积大，不适合连 续生产 分段塑炼法是当塑炼胶的可塑 性要求较高，用一次塑炼或薄
次数或时间，直至获得所需的
可塑性为止。
一次塑炼法（包辊塑炼法）将生 胶在较大辊剧下包辊后连续过辊 直至规定的时间。在塑炼过程中 不停放，多次割刀用于散热及获 得均匀的可塑性。适用胶的掺和 及易包辊的合成橡胶。
C
D E
增大胶料黏着性，方便成型操作
提高胶料在溶剂中的溶解性，便于制造胶浆，使之易于渗入纤维孔眼，增加附着力
改善胶料的冲模性，使模型制品的花纹饱满
BUT：生胶可塑性也不能过大
01 02 03 04 05 06
混炼时颗粒极小的物质反而分散不均匀
生胶的可塑性并非越大越好，而是在满
足工艺加工要求的前提下，以具有最小
使橡胶有强韧的高弹态变为柔 软而便于加工的塑性状态
塑炼
塑炼胶
经塑炼而得到的具有一定可塑 性的生胶
生胶塑炼是橡胶制品生产的基本工艺之一，是其他工艺过程的 基础，其目的是使生胶获得适宜的可塑性，以满足加工过程的需要。
A B
使生胶的可塑性增大，利于混炼时配合剂的混入和均匀分散
改善胶料流动性，便于压出、压延操作，使胶胚形状和尺寸稳定
目 录
A B C D E F 生胶塑炼的意义 可塑性测试方法 塑炼机理 塑炼工艺方法 常用橡胶塑炼特性 本章主要讲解橡胶塑炼加工的 有关知识，要求大家掌握塑炼 的概念，了解塑炼的原理及影 响因素，掌握塑炼方法、特性、 工艺条件，理解塑炼常见质量 问题解决方法，理解生胶的加 工处理
质量问题及改进
生胶塑炼的意义&可塑性测试方法
塑炼工艺方法及影响因素
生胶塑炼工艺流程图
准备工序 生胶 烘胶
切胶
破胶
塑炼
可塑性 检查
烘胶
生胶原料多为块状，常温下粘度很高，难于 切割和进一步加工。尤其在冬天，生胶常呈 硬化或结晶，对生胶加温软化或解除结晶便 于切割，给加工带来方便。
切胶 烘房取出的大块生胶用切胶机切割成小块， 便于塑炼。目前我国橡胶制品生产中有“先 烘胶再切胶”和“先切胶后烘胶”两种准备 工艺。
在定温、定负荷下，用试样经过一定时间 的高度0mm，T=70±1°C，预 热3min，在次温度下于两平行板间加5kg负荷，压 缩3min后除去负荷，取出试样，室温恢复3min，根
测定时将厚约3mm的胶片冲裁出直径约13mm、 体积恒定为0.4±0.04cm3的试样后，放至测试 仪内，试验温度为100±1°C。然后迅速闭合压
大多数合成橡胶和某些天然橡胶品种 在制造过程中控制了生胶的初始可塑 度，一般门尼粘度60以下可不进行塑 炼而直接混炼，除非有特别的要求， 可以进一步提高可塑度
可塑性测试方法
01 门尼黏度法
测试方
法
02 压出法
威廉氏（Williams）法
03 压缩法
华莱氏（Wallace）法
压缩法
威廉氏

华莱氏
以定温、定负荷、定时间下塑炼胶试样厚度 的变化来表示可塑性。
取决于开炼 机规格，还 要看生胶种 类
辊温对塑炼效果的影响
开炼机塑炼宜采用低温。温度低时，橡胶的弹 性大，受到的机械作用力大，塑炼效果好。而 温度升高，则橡胶变软，所受机械作用力小， 塑炼效率降低。如右图所示。 为了提高塑炼效果，应加强开炼机塑炼时的冷 却辊筒温度，严格控制辊温，尤其是合成橡胶。 辊温偏高，使生胶产生热可塑性而达不到塑炼 效果。
据试样高度的压缩变形量及除掉负荷后的变形恢复
量来计算试样的可塑度。数值越大表示可塑性越大。
盘，将试样预压至1mm，进行预热15s后，施
加10kg负荷，至第二个15s，测厚计指示读书 即为塑炼胶的可塑度。规定0.01mm表示1个可 塑度单位，若测厚仪测出试样厚度为0.46mm，
P
h0 h2 h 0 h1
破胶 天然橡胶和氯丁橡胶的切胶胶块，在塑炼前 需要破胶，以提高塑炼效率。其他合成橡胶 切胶后无需破胶而直接进行塑炼（混炼）
生 胶 塑 炼 分 类
热塑炼
不常用
机械塑炼
广泛采用。可以分为开炼机塑炼、密炼机 塑炼和螺杆塑炼机塑炼
开炼机塑炼
简介
最早使用的一种塑炼方法
将生胶置于开炼机辊筒之间，借助辊筒 的剪切力作用使橡胶分子链受到拉伸而
断裂，从而获得可塑性。劳动强度大，
生产效率低，操作条件差，但塑炼胶可 塑性均匀、热可塑性小，适应面宽，机 动灵活，投资小。
开炼机基本结构
压盖
调距装置
传动装置
辊筒
轴承座 旋转接头 机架
开炼机规格表示
XK－400：X表示橡胶，K表示开炼机，400表示辊筒直径； SK－400：S表示塑料，K表示开炼机，400表示辊筒直径；