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橡膠制品配方設(shè)計(jì)與膠料工藝性能的關(guān)系

來(lái)源:江都市新真威試驗(yàn)機(jī)械有限責(zé)任公司   2010年04月20日 20:48  

    1.可塑性,,可塑性除了塑練工藝外,,還可以通過(guò)調(diào)整軟化劑的用量來(lái)得到。軟化劑對(duì)可塑性影響順序?yàn)?;油?gt;松焦油>硬脂酸>松香>瀝青>植物油>礦物油,。填充劑降低可塑性,影響大小按下列順序,;槽法碳黑>乙炔炭黑>陶土>氧化鎂>碳酸鎂>爐法炭黑>硫酸鋇>立德粉>氧化鋅>碳酸鈣>熱裂法碳黑,。
        同一種膠種因使用設(shè)備、工藝方法,、工藝條件不同具有的可塑性也有差異,,不能一概而論。在密練機(jī)中高速混練時(shí),,丁苯橡膠與氯丁橡膠在高溫中zui易生成凝膠,,粘度反而上升,使填充劑分散不良導(dǎo)致硫化膠物性不理想,,這也是造成復(fù)合制品粘著不好的原因,。配方中加入防老劑、及亞硝基-2-萘酚有防止丁苯膠凝膠作用,,加入五氯硫酚或DM可防止硫黃調(diào)節(jié)型氯丁膠凝膠,。使用兩種橡膠并用時(shí)粘度高的必須先塑練,因?yàn)閮煞N橡膠粘度兩差太遠(yuǎn),,易引起聚合物分散不良,。聚氯乙烯或聚乙烯與熱塑性塑料并用時(shí),在加入填充前必須比塑料熔點(diǎn)稍高點(diǎn)溫度下使兩者混合均勻,。
    2.混練特性,,填充劑混入速度快而分散不良的情況很多,一般來(lái)說(shuō),,粒子近于球形、假比重的填充劑混入速度快,,炭黑的結(jié)構(gòu)低的有利于混入,。壓出收縮與結(jié)構(gòu)有關(guān),結(jié)構(gòu)愈高收縮愈小,。比表面積大不利于混入,。加入填充之前加入油類軟化劑可使膠料粘度下降,加快填充劑的混入速度,但會(huì)帶來(lái)分散不良,。因此原則上是后加油,。高填充配方在混練時(shí),可分批加入填充及油料,。從配方設(shè)計(jì)角度方面考濾,,可選用分散良好的填充劑。分散良好的填充劑應(yīng)具備以下條件,,A,補(bǔ)強(qiáng)性較小B相同配方中粒經(jīng)較大C,含水份較少D,假比重較大E,具有異向性能F,碳黑結(jié)構(gòu)度較高等,。操作油中芳烴含量高亦能促進(jìn)分散。促進(jìn)劑一般易分散,,但必須注意硫黃的分散,。
    3.包輥性。強(qiáng)度高,、粘性好,、具有收縮性的生膠包輥性好,天然膠的粘性,,強(qiáng)度高所以包輥性好,,合成橡膠中除了氯丁橡膠外一般強(qiáng)度都很低,所以在配合上要多想辦法,,選擇增加混練膠強(qiáng)度的填充劑,,補(bǔ)強(qiáng)性高的炭黑、白炭黑,、硬質(zhì)陶土,、碳酸鎂、白艷華等,。而氧化鋅,、硫酸鎂、鈦白等填充劑的混練強(qiáng)度降低,。此外,,易脫輥的還有陶土類、滑石粉,、白艷化等,。相反硬質(zhì)陶土、碳酸鈣,、白艷華等易粘輥,,含芳烴高和操作油粘度高的,如,,松焦油,、樹(shù)脂,、古馬隆樹(shù)脂、烷基酚醛樹(shù)脂等可以提高粘性著性,。
    4.焦燒,,當(dāng)前生產(chǎn)中應(yīng)用的槽法炭黑粒徑小,生熱大,,但PH值低,,一般不易焦燒,反之爐法炭黑則有促進(jìn)硫化作用,,容易焦燒,,所以在碳黑用量多的配方中軟化劑用量要增加,這除了幫助分散作用外,,還可以減少膠料的生熱對(duì)防止早期硫化是有效的,。在配方中采用遲效性促進(jìn)劑或臨界活化溫度高的促進(jìn)劑,如DM或DM與D并用等,。也可適量地配入防焦劑,。 

    5.噴霜,若噴出的是硫黃再次硫化可以消除,,不是硫黃可以用稀鹽酸暫時(shí)擦去,。為了防止噴霜,應(yīng)選用顆粒小的硫黃,,且用量要適當(dāng),,應(yīng)嚴(yán)格控制正硫化,并加強(qiáng)對(duì)游離硫的控制,。其它配合劑如石臘,、防老劑等在橡膠中都有一定的溶解度,當(dāng)外界條件變化形成過(guò)保和,,就可能噴出表面,,防老劑選用分子量低的物質(zhì),則易噴出,,易揮發(fā),,反之選用分子量高的則不易從膠料中遷到表面,因而起不到防止制品易老化的作用,。防老劑用量在1.5份,,多了也有噴出的可能。
    6.壓延壓出性,,壓延是由壓延機(jī)輥筒施力作用于熱練膠而使之壓成一定形狀,,壓延效果的好壞決定于膠料的壓延能力或壓延后的收縮率。膠料的壓延能力是指壓延時(shí)膠料的塑性變型能力,。它受到膠料的可塑性和應(yīng)力松馳能力的影響。經(jīng)壓延后,膠料在壓延方向上長(zhǎng)度縮短,,寬度變窄及厚度增加的現(xiàn)象叫收縮,,其長(zhǎng)度變化的比率叫收縮率。我們希望膠料在壓延后保持壓延形狀的能力,,即希望膠料的塑性大,,應(yīng)力松馳能力大。影響壓延過(guò)程的主要因素有兩個(gè)方面,,一是膠料方面,,這是決定膠料流變形為的內(nèi)在因素,二是工藝條件,,如輥溫,、輥速等。這是決定膠料流變形為的外在因素,。膠料配方設(shè)計(jì)時(shí)主要考濾以下幾點(diǎn),。
        A.生膠的選型,各種生膠分子結(jié)構(gòu)特征不同,,蠕變特性亦不一樣,,丁苯膠分子結(jié)構(gòu)的特征是側(cè)基比較笨重,分子比較僵硬,,柔順性差,,因而變形總是比較慢,在壓延輥筒上停留的時(shí)間內(nèi)不能很好地達(dá)到平衡,,而保持較大的彈性復(fù)原性,,當(dāng)離開(kāi)輥筒后就改變了自已的形狀,所以丁苯橡膠較之天然橡膠具有較大的收縮率,。天然橡膠的分子柔順性大應(yīng)力松馳得快,,在壓延機(jī)輥筒上能產(chǎn)生較大的塑性變形,保持壓延形狀能力zui大,。一般來(lái)說(shuō),,所有合成橡膠的壓延能力比天然膠小,天然橡膠壓延后的收縮率zui小,。
B,膠料的含膠率,,膠料配方中同類生膠含膠率不同時(shí)對(duì)壓延的影響亦不同,含膠率高,,膠料的彈性大,,收縮率就較大。膠料中的填充劑,,特別是炭黑,,能夠使膠料變得較硬,,壓延后不易變形。軟化劑可以增加膠料的塑性,,使橡膠分子容易滑動(dòng),,也能使膠料在壓延后獲得光滑表面的半制品。對(duì)于含膠率高,、收縮大的膠料可適當(dāng)?shù)卦黾榆浕瘎┑挠昧?,有助于壓延性能的提高?br />C,硫化體系,膠料中硫黃用量,、促進(jìn)劑的品種和用量,,與膠料焦燒性能有直接的關(guān)系,而膠料的焦燒性能又是壓延能力的一項(xiàng)重要指標(biāo),。用來(lái)壓延的膠料必須使用具有較長(zhǎng)的門尼焦燒時(shí)間的遲延性硫化體系,,以確保壓延工藝的操作安全性。
 

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