在人類社會(huì)發(fā)展的現(xiàn)代進(jìn)程中.橡膠工業(yè)也是一門(mén)不可缺少的經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)。而在橡膠工業(yè)發(fā)展過(guò)程中,橡膠工藝及橡膠機(jī)械(或機(jī)電)技術(shù)的進(jìn)步和發(fā)展起了重要的推動(dòng)作用。橡膠工業(yè)的發(fā)展,橡膠工業(yè)技術(shù)及橡膠機(jī)械技術(shù)構(gòu)成了橡膠制品的全部技術(shù)過(guò)程和產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系。1820年英國(guó)制成了由人力驅(qū)動(dòng)的單輥式煉膠機(jī).1826年雙輥筒式的開(kāi)放式煉膠機(jī)投入生產(chǎn),拉開(kāi)了人類橡膠機(jī)械生產(chǎn)的序幕。至今,人類社會(huì)橡膠機(jī)械的應(yīng)用已有180多年的歷史了。 1839年以來(lái).一系列的橡膠機(jī)械設(shè)備陸續(xù)問(wèn)世,除適應(yīng)橡膠硫化技術(shù)應(yīng)用的硫化設(shè)備外,其他橡膠機(jī)械,如柱塞式膠管擠出機(jī)(1858年),螺桿擠出機(jī)(1879年),橡膠壓延機(jī)(1843~1900年),密閉式煉膠機(jī)(1916年)。等橡膠機(jī)械設(shè)備.先后投入當(dāng)時(shí)的橡膠工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程,對(duì)推動(dòng)橡膠工業(yè)的發(fā)展起了一定的促進(jìn)作用。 1904年,氧化鉛、氧化鎂等無(wú)機(jī)硫化劑的發(fā)現(xiàn),特別是1919年有機(jī)硫化促進(jìn)劑D、M的發(fā)現(xiàn)和應(yīng)用,進(jìn)一步促進(jìn)了生產(chǎn)效率的提高,大大改善了橡膠制品的使用性能,擴(kuò)大了使用范圍。1920年把炭黑加入橡膠中,才使得橡膠制品的性能得以全面改善和提高。因此,炭黑的應(yīng)用又促進(jìn)了橡膠工業(yè)進(jìn)步和全面發(fā)展。20世紀(jì)初及中葉,蘇聯(lián)、美國(guó)、英國(guó)、德國(guó)、法國(guó)等國(guó)家,先后發(fā)明了合成橡膠工業(yè)技術(shù).并建立了一系列橡膠合成生產(chǎn)裝置及工廠。再加上東南亞地區(qū)的天然橡膠資源生產(chǎn)的規(guī)?;?,為人類現(xiàn)代橡膠工業(yè)的全面發(fā)展開(kāi)辟了物質(zhì)資源基礎(chǔ)。 橡膠是一種高彈性的典型材料.其物理性能十分復(fù)雜。大多數(shù)橡膠的加工成型過(guò)程.都有近似熔體的流動(dòng)和變形過(guò)程,而且在橡膠產(chǎn)品的加工過(guò)程中.生膠要經(jīng)過(guò)塑煉、混煉、壓型、成型、硫化的工藝程序,才能成為產(chǎn)品。在現(xiàn)代化工產(chǎn)品中.諸如橡膠、塑料、油漆、纖維、潤(rùn)滑油、陶瓷等一類材料的生產(chǎn)及工程技術(shù)的應(yīng)用,對(duì)其材料的復(fù)雜力學(xué)性質(zhì).依據(jù)單純的彈性力學(xué)、粘性理論或塑性理論.都不能滿足這些材料加工過(guò)程的形變要求.于是一種基于對(duì)復(fù)雜介質(zhì)力學(xué)性質(zhì)的研究課題——流變學(xué)理論便提到了人類新學(xué)科研究的議事日程。1928年,美國(guó)成立了 “流變學(xué)會(huì)”,1940年,英國(guó)成立了流變學(xué)俱樂(lè)部(后改為流變學(xué)會(huì))。此外,荷蘭、西德、法國(guó)、日本等國(guó)家也相應(yīng)成立了流變學(xué)會(huì)。1948年召開(kāi)了國(guó)際流變學(xué)會(huì)。1953年成立了國(guó)際流變協(xié)會(huì)。從此。一門(mén)涉及到應(yīng)用數(shù)學(xué)、物理學(xué)、彈性力學(xué)、材料力學(xué)、流體力學(xué)、地質(zhì)學(xué)、工程學(xué)及其他學(xué)科的邊緣學(xué)科——流變學(xué)應(yīng)運(yùn)而生,并逐漸得到廣泛應(yīng)用。流變學(xué)不僅在橡膠、塑料、涂料、印刷、硅酸鹽、食品等工業(yè)生產(chǎn)中得到廣泛應(yīng)用,還涉及到基本建設(shè)、機(jī)械、運(yùn)輸、水利、化學(xué)工業(yè)等眾多工業(yè)部門(mén):涉及到許多物質(zhì)從固體到液體的變化過(guò)程。流變學(xué)在橡膠工業(yè)中。廣泛應(yīng)用于橡膠制品加工成型的研究和應(yīng)用。如對(duì)橡膠的混煉、壓延、擠出、注射成型等加工過(guò)程。高聚物由于它的大分子鏈狀結(jié)構(gòu)和運(yùn)動(dòng)特點(diǎn),在物理聚集態(tài)上呈現(xiàn)出4種物理狀態(tài):即1個(gè)結(jié)晶態(tài)和3個(gè)非結(jié)晶態(tài)(玻璃態(tài)、高彈態(tài)、粘流態(tài))。橡膠在正常使用情況下是高彈態(tài).而在加工成型過(guò)程中是粘流態(tài),只有在硫化處理后才基本失去流動(dòng)性,而變成以高彈性為主的彈性體材料。 由于19世紀(jì)末和20世紀(jì)初,對(duì)橡膠工藝?yán)碚摰脑硖剿骱桶l(fā)明。特別是流變學(xué)理論的研究和應(yīng)用.使得橡膠工業(yè)的發(fā)展,無(wú)論是在填充劑、硫化促進(jìn)劑方面,還是在工藝原理方面都發(fā)生了深刻變化.對(duì)橡膠工業(yè)的發(fā)展產(chǎn)生了一次質(zhì)的變化。同時(shí),各種橡膠機(jī)械也有了很大的進(jìn)步和發(fā)展。當(dāng)時(shí)的橡膠機(jī)械不僅名目眾多,而且其結(jié)構(gòu)、規(guī)格、品種等都巳達(dá)到一定水平的規(guī)模化、精細(xì)化、自動(dòng)化和聯(lián)動(dòng)化程度。如有的橡膠機(jī)械動(dòng)功率達(dá)到數(shù)百干瓦至數(shù)千千瓦.機(jī)器重量達(dá)到幾百噸。在橡膠制品生產(chǎn)過(guò)程的塑煉、混煉、壓延、壓出、成型、硫化六個(gè)工藝過(guò)程中。都有了配套齊全的機(jī)械裝置。 橡膠擠出機(jī)(螺桿擠出機(jī)),自1879年世界第一臺(tái)螺桿擠出機(jī)誕生以來(lái),各種形式的螺桿擠出機(jī)械大量出現(xiàn),不同規(guī)格品種已配套齊全,已適應(yīng)不同產(chǎn)品性能特點(diǎn)的要求。如壓型擠出機(jī),主要用于各種斷面形狀的半成品生產(chǎn);濾膠擠出機(jī),用于除去混煉膠和生膠中的雜質(zhì);塑煉擠出機(jī),用于生膠的連續(xù)塑煉:造粒擠出機(jī),用于膠料和生膠的造粒;壓片擠出機(jī).用于膠料的壓片;脫硫擠出機(jī)用于再生膠的脫硫:擠壓脫水?dāng)D出機(jī)用于合成膠和再生膠的脫水干燥:電纜擠出機(jī),用于電纜的包覆成型;排氣擠出機(jī).用于排出混入膠料中的空氣和水分及低分子揮發(fā)物等。這些規(guī)格齊全的擠出機(jī)械,對(duì)橡膠工業(yè)的發(fā)展立下了汗馬功勞。成為各種橡膠制品加工的動(dòng)力和優(yōu)選設(shè)備之一。注射成型機(jī),又稱為注壓機(jī),主要用于生產(chǎn)各種橡膠模壓制品。注壓機(jī)械,按其結(jié)構(gòu)形式,又分為臥式注壓機(jī)、立式注壓機(jī)、角式注機(jī)及多工位注壓機(jī)4種。每種注壓機(jī)又分為許多大小不同的規(guī)格品種。 輪胎,是橡膠工業(yè)最為龐大的頭號(hào)產(chǎn)品.無(wú)論從橡膠原料的使用量和橡膠產(chǎn)品的生產(chǎn)量來(lái)看.它都占據(jù)橡膠制品市場(chǎng)的大部分份額,消耗約80%的橡膠資源量。因此,輪胎成型機(jī)械也十分重要。自1888年發(fā)明充氣輪胎后,隨著汽車工業(yè)的發(fā)展,各種規(guī)格、各種性能的橡膠輪胎大量涌現(xiàn)。一輛高性能、高質(zhì)量的汽車,要是沒(méi)有相應(yīng)性能和質(zhì)量的輪胎支撐,就等于廢鐵一般。而輪胎工業(yè)的發(fā)展.輪胎的成型機(jī)械參與也是至關(guān)重要的。無(wú)論是內(nèi)胎或外胎.它們都需要有一定的成型機(jī)械模具來(lái)定型。特別是外胎的成型,是輪胎生產(chǎn)過(guò)程中的核心工序,是外胎各種“零部件”的組裝過(guò)程,即將簾布、鋼絲圈、包布、胎面等各種部件組合貼合加工成輪胎胎胚。故輪胎成型機(jī)械在很大程度上決定著輪胎的性能和質(zhì)量。隨著人類社會(huì)經(jīng)濟(jì)文化的進(jìn)步和發(fā)展,各式各樣的車輛大量涌現(xiàn).因而各種類型和規(guī)格性能的輪胎也層出不窮.諸如小轎車、客車、貨車、工程車和其他各種專用車輛及飛機(jī)等,都有自己的專用輪胎品種和規(guī)格。近年來(lái)又出現(xiàn)高強(qiáng)度和高耐磨性能的鋼絲骨架子午胎,使得汽車輪胎的結(jié)構(gòu)性能及質(zhì)量又上了一個(gè)新臺(tái)階。這都不斷給輪胎成型機(jī)械提出了更高的要求。 煉膠機(jī)械,是橡膠工業(yè)的基本設(shè)備之一。目前生產(chǎn)的開(kāi)放式煉膠機(jī)械達(dá)數(shù)十種.主要用于生膠的塑煉,膠料的混煉;壓片機(jī)用于壓片、供膠:熱煉機(jī)主要用于膠料預(yù)熱和供膠:破碎機(jī)用于天然橡膠的破碎等,洗膠機(jī)用于除去生膠和廢膠中的雜質(zhì):粉碎機(jī)主要用于廢膠塊的粉碎:精煉機(jī)主要用于除去再生膠中的硬雜質(zhì);再生膠混煉機(jī),主要用于再生膠的捏煉:煙膠壓片機(jī)用于煙膠片壓片等;縐片壓片機(jī),主要用于縐片壓片工作:實(shí)驗(yàn)用煉膠機(jī).主要用于各種少量膠料的實(shí)驗(yàn)工作等。 橡膠壓延機(jī),也是橡膠制品加工過(guò)程中的基本設(shè)備之一。自1843年三輥壓延機(jī)應(yīng)用以來(lái),已有160多年的發(fā)展歷史了。從近代到現(xiàn)代各種不同規(guī)格和新型的壓延機(jī)不斷涌現(xiàn),其規(guī)格大、速度快、半制品精度高、機(jī)器自動(dòng)化程度高,已成為現(xiàn)代壓延機(jī)械的主要結(jié)構(gòu)特征。目前生產(chǎn)的壓延機(jī)最大規(guī)模已達(dá)到φ1055×3000毫米以上,輥筒線速度高達(dá)120米/分以上:壓延的半成品其厚度誤差已達(dá)到±0.0025毫米以內(nèi).并達(dá)到采用電子計(jì)算機(jī)和全程控制的自動(dòng)化水平。 密閉式煉膠機(jī)(簡(jiǎn)稱密煉機(jī)),是橡膠的塑煉和混煉的主要設(shè)備之一?,F(xiàn)代密煉機(jī)的發(fā)展,具有高速、高壓和高效能的特點(diǎn),并分為低速(轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速為20轉(zhuǎn)/分)、中速(轉(zhuǎn)速為30~40轉(zhuǎn)/分)和高速(轉(zhuǎn)速為60轉(zhuǎn)/分)3種。近年來(lái)還出現(xiàn)轉(zhuǎn)速在80轉(zhuǎn)/分以上的高速密煉機(jī)械。