关于开展橡胶密炼工艺实验的探索

方跃胜

【摘要】高分子加工综合实验在专业实践教学中占有重要地位，橡胶加工工艺是高分子加工的组成部分；开展密炼实验是对橡胶混炼工艺的有效补充，同时为橡胶配方设计实验做好铺垫，对学生学习理论课程和生产实际情况有重要作用。

【关键词】高分子加工 本科实验教学 密炼工艺

【中图分类号】G64 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2018）29-0224-01

1.橡胶加工实验在本科教学中的重要意义

高分子材料与传统的金属材料和无机材料是最常见的三大材料，与我们的生产、生活息息相关，随处可见。“高分子材料与工程专业”是培养具备高分子材料与工程等方面基础知识，能够在高分子材料的合成、制备、改性以及成型加工等专业领域从事科学研究、技术开发、工艺和设备设计、生产以及检测和质量控制管理等方面工作的高级工程技术人才的学科。

高分子材料专业最重要的专业基础课包括高分子化学、高分子物理和高分子成型加工，高分子化学研究的是高分子材料的设计、合成、制备，高分子物理研究其组成、结构、性能，从原料到产品的中间过程就属于高分子加工的研究范围。对于理论和实践结合十分紧密的高分子专业来说，专业基础理论课所对应的各个专业实验就显得尤为重要，其教学效果直接影响到专业人才培养的质量[1，2]。

高分子加工工艺实验一般由塑料、橡胶、纤维、涂料以及胶黏剂的相关加工工艺实验组成，不同高校会根据自身情况而开展不同的实验内容。我校地处广东珠江三角洲地带，是高分子化工行业最繁荣的地区之一。早在1952年院系大调整之际，我校就开设了全国第一家橡皮工学专业，1958年开设高分子化工专业，关于橡胶的研究和教学长久以来就是我校材料专业的一个特色方向，因此，我们一直以来致力于不断丰富和提高本科生的理论和实验教学。

2.高分子工艺综合实验目前的设计情况

我校根据当前的教学情况和学生人数，按照工程教育认证的要求，在高分子工艺综合实验的课程设计上，比较侧重塑料、橡胶和纤维的加工工艺教学，包括七个基本实验和三个设计性实验。其中，与橡胶加工相关的实验包括三个基本实验（橡胶塑炼实验、橡胶混炼工艺、橡胶正硫化时间测定及硫化工艺）和一个设计性实验（橡胶配方设计）。将学生按3-4位一个小组，9位一个大组，在完成基本实验后，再进行配方设计。需要进行该实验课程的专业包括高分子材料专业、材料化学专业、材料创新班，共计约170人左右。

3.开展密炼工艺实验的意义

对于开展密炼工艺实验的意义有以下几点[3，4]：

①加工类课程的教学仍然以课堂教学为主，配合一些简单的参观实验室，开展密炼实验是对理论课的有效补充，对学生学习理论课程有重要作用。

②目前，企业实际生产中使用最广泛的橡胶混炼设备是密炼机，开展密炼实验可以让学生更好的了解实际情况，在参加工作后更好更快的适应工作。

③混炼工艺不仅仅是双辊开炼机混炼，还包括密炼机，对混炼工艺实验的有效补充。

④配方设计实验是分大组进行实验的，可以通过密炼实验把混炼母胶制备好，再进行配方设计，为设计性实验做铺垫。

4.密炼工艺实验的设计

根据原实验安排情况，可在学生进行混炼实验之前，安排学生按大组进行密炼实验，然后将密炼得到的母胶按小组分好，再分别进行混炼实验、后续的硫化时间测定和硫化工艺实验。

为了让橡胶相关的加工实验和橡胶配方设计性实验成为一个比较系统性的、相关性的整体，可将配方设计实验和密炼实验有效的结合起来。将配方设计实验中不是变量的组份通过密炼实验制成母胶，然后把母胶按份数分给各个小组（3-4位同学一小组），各小组在双辊开炼机上加入配方中的变量组份。完成混炼操作后，各小组继续进行硫化时间测定和硫化工艺实验。并且将硫化得到的胶片作为高分子物理综合实验中力学性能测试实验的样品，力学性能可以反馈配方设计中变量组份对配方的影响。

5.总结

高分子加工综合实验在专业实践教学中占有重要地位，橡胶加工工艺是高分子加工的组成部分；开展密炼实验是对橡胶混炼工艺的有效补充，同时为橡膠配方设计实验做好铺垫，对学生学习理论课程和生产实际情况有重要作用。因此，开展密炼工艺实验是有必要的。

参考文献：

[1]朱耕宇，陈雪萍.全面开放大型仪器支撑本科教学实验的改革[J].化工高等教育，2009（2）：42-44.

[2]申长雨，关绍康，张锐.加强课程建设培养创新人才[J].中国大学教学，2008（3），52-54.

[3]杨燕，刘春林，陈智栋，等.从高分子实验教学改革谈创新人才培养[J].高分子通报，2015（11）：86-91.

[4]殷勤俭，周歌，何波兵，等.高分子科学实验教学改革初探[J].高分子通报，2007（7）：65-68.