橡胶挤出机，是橡胶工业的一种基本设备，是影响产品质量的关键设备之一，在轮胎和橡胶制品的生产过程中起着非常重要的作用。国外橡胶挤出机的发展经历了柱塞式挤出机、螺杆型热喂料挤出机、普通冷喂料挤出机、主副螺纹冷喂料挤出机、冷喂料排气挤出机、销钉冷喂料挤出机、复合挤出机等阶段。

挤出机工作原理

工作原理

挤出成型是在一定条件下将具有一定塑性的胶料通过一个口型连续压送出来，使它成为具有一定断面形状的产品的工艺过程。

胶料沿螺杆前移过程中，由于机械作用及热作用的结果，胶料的粘度和塑性等均发生了一定的变化，成为一种粘性流体。根据胶料在挤出过程中的变化，一般将螺杆工作部分按其作用不同大体上分为喂料段、压缩段和挤出段三部分。

各段工作特点如下：

1．喂料段：  又称为固体输送段，此段从喂料口起至胶料熔融开始。胶料进入加料口后，在旋转螺杆的推挤作用下，在螺纹槽和机筒内壁之间作相对运动，并形成一定大小的胶团。

2．压缩段：  又称为塑化段，此段从胶料开始熔融起至全部胶料产生流动止。压缩段接受由喂料段送来的胶团，将其压实、进一步软化，并将胶料中夹带的空气向喂料段排出。

3．压出段：  又称为计量段，把压缩段输送来的胶料进一步加压搅拌，此时螺纹槽中已形成完全流动状态的胶料。由于螺杆的转动促使胶料流动，并以一定的容量和压力从机头流道均匀挤出。

         挤出机头分类

口型设计

一．口型设计的一般原则

（1）根据胶料在口型中的流动状态和压出变形分析，确定口型断面形状和压出半成品断面形状间的差异及半成品的膨胀程度；

（2）口型孔径大小或宽度应与挤出机螺杆直径相适应，压出实心或圆形半成品时，口型孔的大口宜为螺杆直径的1/3~3/4。对于变平形的口型（如胎面胶等），一般相当于螺杆直径的2.5~3.5倍。

（3）口型要有一定的锥角，口型内端口型应大，出胶口端口径应小。锥角大，压出半成品光滑致密，但收缩率大。

（4）口型内部应光滑，呈流线型，无死角，不产生涡流。

（5）在有些情况下，为防止胶料焦烧，可在口型边部适当开流胶口

（6）对硬度较高，焦烧时间短的胶料，口型应较薄；对于较薄的空心制品或再生胶含量较多的制品，口型应厚。

二．口型的具体设计

要掌握口型的设计首先要了解胶料的膨胀率。影响胶料膨胀率的因素很多：

（1）胶种和配方：胶种不同，其挤出膨胀率不同；

含胶率高挤出膨胀率大；无机填料膨胀率比炭黑小。

（2）胶料可塑度：胶料可塑度越大，挤出膨胀率越小；

（3）机头温度：机头温度高，挤出膨胀率小；

（4）挤出速度：挤出速度快，膨胀率大；

（5）半成品规格：半成品规格大的，膨胀率小；

（6）压出方法：胶管管坯采用有芯压出时，膨胀率比无芯压出时要小。

由于影响压出膨胀的因素很多，所以口型很难一次设计成功，需要边试验、边修正，*后得到所需要的口型。

   橡胶挤出工艺原理

压出半成品的收缩及质量问题

一．影响压出工艺的因素

1．生胶的组成与性质

（1）适当选择生胶品种，在常用的橡胶品种中，SBR、CR、IIR的收缩率都大于NR和BR。

（2）加入补强填充剂，降低生胶含胶率，减少胶料的弹性变形。炭黑粒径的大小对胶料的收缩率无影响，而结构性和用量对收缩率有显著的影响。炭黑的结构性越高、用量越大，压出收缩率越小；补强性低的各向异性的粒子（如陶土、碳酸镁等）压出收缩率也小。

（3）在胶料中加入再生胶，可增加流动性，从而减小收缩率。

（4）在胶料中加入油膏类软化剂，能起到润滑作用，减小收缩率，使制品表面光滑。

（5）胶料可塑性大，容易流动，压出收缩率小。

2．压出温度

压出温度高，能够增加胶料的流动性，减小膨胀率，且表面光滑。

3．压出速度

压出速度越大，收缩率越大。但压出速度的大小受下列因素影响：

（1）口型锥角角度越大，光滑度越高，压出速度越快，半成品表面越光滑，致密性越好。

（2）胶料的可塑度小，压出速度慢。

（3）软化剂品种对压出速度也有影响，树脂、沥青等粘性软化剂会减慢压出速度；硬脂酸、蜡类能加快压出速度。

（4）补强填充剂的品种不同对压出速度的影响也不同，使用软质炭黑的压出速度比用硬质炭黑的压出速度快。

（5）压出温度升高，可提高压出速度，但要注意防焦烧。

4．半成品冷却

冷却不均，使半成品收缩变形不一致。

二．压出半成品质量问题及原因

在压出工艺中常见的质量问题有：半成品表面不光滑、焦烧、产生气泡或海绵、厚薄不均、规格不准确和条痕、裂口等。

1．半成品表面不光滑的原因

机头和口型的温度低；供胶温度过高或机头温度过高而产生焦烧；牵引运输速度慢；胶料热炼不均或返回胶掺混不均；压出速度过快等。

2．焦烧的主要原因

胶料配合不当，抗焦烧性差，焦烧时间短；机头温度过高；流胶口过小，机头处有积胶或口型与机头处有死角，造成胶料不流动；螺杆冷却不足；供胶中断，形成空车滞胶。

3．产生气泡或海绵

压出速度过快，使胶料中的空气未及排出；原材料含水分和挥发分多；机头温度过高；供胶不足。

4．厚薄不均的原因

芯型偏位或口型不正，口型板变形；压出温度控制不均；胶料热炼不均，压出速度与牵引速度配合不当等。

5．规格不准确的原因

（1）厚度不对称，主要原因是芯型偏位或口型不正。

（2）厚度复合要求，但宽度不足或过大，主要原因是牵引速度过快或过慢。

6．条形裂口的原因

胶料中含有杂质或自硫胶粒；胶料可塑性过小；压出温度过高，胶料有焦烧倾向；口型或芯型粗糙不光；流胶口堵塞；各部位受压力不一致。