橡膠制品的生產(chǎn)工藝需結(jié)合橡膠材料特性（如彈性、可塑性、耐候性等）與產(chǎn)品需求，涵蓋從原料處理到成品檢驗的多個環(huán)節(jié)。以下是典型生產(chǎn)工藝流程及關(guān)鍵要點，按工藝類型分類說明：

一、原料準備與配方設(shè)計

1. 原料選擇

生膠：天然橡膠（NR）、合成橡膠（如丁苯橡膠 SBR、氯丁橡膠 CR、硅橡膠 VMQ 等），根據(jù)產(chǎn)品用途（耐溫、耐油、耐磨等）選擇。

配合劑：

硫化體系：硫磺、促進劑（如 TMTD）、活化劑（氧化鋅），決定橡膠硫化后的物理性能；

補強填充劑：炭黑、白炭黑、碳酸鈣，增強強度和降低成本；

軟化劑：機油、凡士林，改善加工流動性；

防老劑：4010NA、RD，延緩老化。

2. 配方設(shè)計

根據(jù)產(chǎn)品性能要求（如硬度、拉伸強度、耐腐蝕性）確定生膠與配合劑比例，例如輪胎胎面膠需高耐磨配方（高炭黑含量），密封圈需耐油配方（選用丁腈橡膠 NBR）。

二、塑煉與混煉工藝

1. 塑煉（針對天然橡膠）

目的：降低生膠彈性，提高可塑性，便于后續(xù)加工。

工藝：

開煉機塑煉：通過兩個相對旋轉(zhuǎn)的輥筒擠壓生膠，溫度控制在 50~70℃，時間約 10~20 分鐘；

密煉機塑煉：密閉環(huán)境下高溫塑煉（溫度 120~160℃），效率高，適用于大規(guī)模生產(chǎn)。

2. 混煉（關(guān)鍵環(huán)節(jié)）

目的：將生膠與配合劑均勻混合，形成性能穩(wěn)定的混煉膠。

工藝：

密煉機混煉（主流）：

生膠投入密煉機，升溫至 100~130℃軟化；

按順序加入填充劑、軟化劑、防老劑，混煉 5~10 分鐘；

最后加入硫化劑和促進劑（避免早期硫化），溫度控制在 100℃以下，混煉 3~5 分鐘；

開煉機補充混煉：密煉后通過開煉機薄通（輥距 0.5~1mm），進一步分散配合劑，確保膠料均勻。

關(guān)鍵控制：混煉溫度過高會導致 “焦燒”（提前硫化），需嚴格監(jiān)控時間和溫度，膠料需停放 8~24 小時消除應力。

三、成型工藝（根據(jù)產(chǎn)品類型選擇）

1. 模壓成型（適用于結(jié)構(gòu)復雜制品，如密封件、減震墊）

工藝步驟：

膠料預處理：混煉膠按模具尺寸裁剪成坯料，表面涂脫模劑（如硅油）；

模具加熱：鋼模預熱至 140~180℃，保持恒溫；

加壓硫化：坯料放入模具，液壓機施加 10~30MPa 壓力，硫化時間根據(jù)厚度確定（如 5mm 制品硫化 10~15 分鐘）；

脫模冷卻：硫化完成后開模取出制品，水冷或自然冷卻。

2. 擠出成型（適用于條狀、管狀制品，如膠管、密封條）

設(shè)備：橡膠擠出機（類似塑料擠出機，螺桿長徑比 10~15）。

工藝：

混煉膠經(jīng)擠出機加熱（80~120℃）塑化，通過口模擠出成型；

擠出后立即進入硫化罐（蒸汽硫化，溫度 150~180℃，壓力 0.5~1MPa）或微波硫化線（高頻加熱硫化，效率高）；

冷卻定型后切割成指定長度。

3. 注射成型（高精度制品，如 O 型圈、電子配件）

工藝特點：自動化程度高，膠料通過注射機注入熱模具（160~200℃），加壓硫化（壓力 50~100MPa），成型周期短（5~30 秒），尺寸精度 ±0.05mm。

4. 壓延成型（薄膜、片材制品，如橡膠板、輪胎簾布）

設(shè)備：三輥或四輥壓延機，輥筒溫度 60~120℃。

工藝：混煉膠通過輥筒間隙壓延成薄片，可同時與織物（如簾布）貼合，用于輪胎胎面、傳送帶等復合制品。

四、硫化工藝（核心反應過程）

1. 硫化原理

生膠分子通過硫化劑（如硫磺）形成交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)，從塑性狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)閺椥泽w，性能（強度、彈性、耐老化）大幅提升。

2. 硫化方法

熱硫化（最常用）：

平板硫化：模壓制品在平板硫化機中加熱加壓硫化；

硫化罐硫化：大型制品（如輪胎）在高壓蒸汽罐中硫化，溫度 160~200℃，壓力 1~2MPa；

室溫硫化（RTV，適用于硅橡膠等）：

利用催化劑（如鉑金）在常溫下交聯(lián)，無需加熱，常用于密封膠、模具膠。

關(guān)鍵參數(shù)：硫化溫度每提高 10℃，硫化時間縮短約一半，但溫度過高會導致橡膠老化，需通過 “硫化曲線” 確定工藝（如正硫化時間、溫度）。

五、后處理與質(zhì)量檢測

1. 后處理

修邊：模壓制品需去除飛邊，可手工修剪、機械沖切或冷凍修邊（-30~-80℃低溫使飛邊脆化后脫落）；

清洗：醫(yī)療級橡膠制品（如輸液管）需用去離子水清洗，去除脫模劑殘留；

老化處理：部分制品需經(jīng)熱空氣老化（70℃×72h）測試穩(wěn)定性，或進行預拉伸處理消除內(nèi)應力。

2. 質(zhì)量檢測

物理性能：

硬度（邵氏硬度計，如邵氏 A 50~90）；

拉伸強度（≥5MPa，根據(jù)產(chǎn)品要求）、扯斷伸長率（≥200%）；

耐磨性（阿克隆磨耗機測試，體積損失≤0.1cm3/1.61km）；

耐候性：臭氧老化試驗（50pphm 臭氧，40℃×72h，無裂紋）、耐油試驗（浸泡機油后體積變化率 ±5% 以內(nèi)）；

尺寸精度：游標卡尺測量關(guān)鍵尺寸，如 O 型圈截面直徑誤差≤±0.1mm；

外觀檢查：目視無氣泡、缺膠、雜質(zhì)，表面光滑。

六、特殊工藝（部分橡膠制品）

1. 輪胎生產(chǎn)

復合工藝：多層材料貼合（胎面膠、簾布層、鋼絲圈），需經(jīng)過壓延、擠出、成型機組合加工，最后在定型硫化機中硫化（溫度 180~200℃，壓力 2~3MPa）。

2. 海綿橡膠（泡沫橡膠）

發(fā)泡工藝：混煉時加入發(fā)泡劑（如偶氮二甲酰胺），硫化過程中發(fā)泡劑分解產(chǎn)生氣體（N?），形成多孔結(jié)構(gòu)，需控制發(fā)泡劑用量和硫化速度匹配。

3. 橡膠制品與金屬粘合

涂膠粘劑：金屬表面先噴砂除銹，涂覆熱硫化膠粘劑（如開姆洛克 Chemlok），與橡膠坯料共同模壓硫化，粘合強度≥5MPa。

關(guān)鍵工藝要點

膠料均勻性：混煉不充分會導致制品性能不一致，需定期檢測膠料硬度、密度；

硫化控制：“欠硫” 會使制品強度不足，“過硫” 會導致硬化變脆，需嚴格按硫化曲線生產(chǎn)；

環(huán)保要求：硫化過程中產(chǎn)生的廢氣（如硫化氫）需處理，溶劑型膠粘劑需符合 VOC 排放限制。

通過以上工藝，橡膠制品可滿足汽車、醫(yī)療、航空等多領(lǐng)域需求，其性能穩(wěn)定性和生產(chǎn)效率依賴于準確的工藝控制和設(shè)備維護。