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石蜡油:三元乙丙橡胶(EPDM)加工工艺概述

关注:368发表时间:2018-07-07 10:02:09


加工

(一)塑炼

   三元乙丙橡胶的塑炼效果差,不象天然橡胶和丁苯橡胶那么易于塑炼。门尼粘度高的三元乙丙橡胶塑炼时,由于分子链断裂,门尼粘度有所下降。低门尼粘度的乙丙橡胶,只是在塑炼初期门尼粘度稍有下降。因此三元乙丙橡胶不象天然橡胶那样需要专门进行塑炼,只是在混炼前先将三元乙丙橡胶在低温下稍薄通即可。

(二)混炼

三元乙丙橡胶可采用开炼机和 密炼机混炼。但用密炼机混炼,填充剂分散效果更好。

1.开炼机混炼

由于乙丙橡胶塑炼效果差,缺乏粘着性,不易“吃”炭黑,不易包辊(或易包后辊),故用开炼机混炼时应注意以下几点:

1) 门尼粘度低的(ML!1+4, 100℃在80以下者)可以用开炼机混炼,门尼粘度高的用开炼机混炼较困难;

2) 混炼开始时采用窄辊距,先将生胶薄通10次左右,使其形成连续的包辊胶后再放宽辊距进行加料混炼;

3)辊温应控制在60℃左右,前辊温度稍低于后辊;

4)混炼高填充油和高填充剂的胶料时,可将油和填充剂先混合后再加到胶料中去,以改善混炼操作;

5)硬脂酸易使胶料脱辊,宜在混炼后期加人。此外,加入操作油能改善混炼胶操作性能。故充油乙丙橡胶的混炼工艺性能较好。

2.密炼机混炼

三元乙丙橡胶密炼机混炼应注意以下几点;

1)容量应比正常容量高15%左右;

2)温度要高些,以利于乙丙橡胶在高温下塑化,从而使配合剂易于分散均匀;

3)填充剂用量高的胶料宜采用逆混法,填充剂用量低的胶粉用一般混炼法较好。

逆混法

a.先加除硫黄和促进剂外的所有配合剂;

b.加生胶;

C.待配合剂完全混合均匀后排胶;

d.在开炼机上下片,冷却;

e.在开炼机上或温度低于100℃的密炼机中加硫化体系。

:密炼机混炼时间视密炼机的类型(快速或慢速)及配方不同而异,以达到配合剂充分分散均匀为原则.

一般混炼方法

a.加生胶;

b加硬脂酸、氧化锌、12填充剂、12软化剂和其它配合剂;

c.加1/2炭黑、1/2软化剂;

d.继续混炼至均匀、排胶;

e.在开炼机上下片、冷却;

f.在开炼机上或低于100℃的密炼机中加硫化体系。

(三)压出

  胶料压出性能往往是以胶料容易输送、压出速度快、压出物表面光滑以及形状、尺寸保持性好为标志。三元乙丙橡胶比一般橡胶容易压出,压出速度较快,压出物收缩小,但要控制好胶料的门尼粘度和压出温度。乙丙橡胶胶料门尼粘度(ML!1+4,100℃)以4060为佳。

压出条件一般为;口型温度为90140℃,机头温度80130,机身温度6070,螺杆采用通水冷却。压出速度要适宜。压出速度太快,压出物口型膨胀大,表面粗糙,尺寸稳定性差。

   乙烯含量高及分子量分布窄的三元乙丙橡胶压出工艺性能好。高填充配合的胶料亦有良好的压出性能,特别是填充高结构炉黑、快压出炉黑、通用炉黑、半补强炉黑、中粒子热裂法炭黑和细粒子热裂法炭黑等炭黑的胶料压出表面光滑。白色填料以钛白、滑石粉、碳酸钙为最好,压出速度超过炭黑胶料。

(四)压延

  三元乙丙橡胶胶料需要通过压延制备各种规格胶片以及在织物上擦胶或贴胶。胶料门尼粘度、压延速度和温度均会影响压延物质量。压延温度过低容易产生气泡,压延物不平整,收缩大。一般压延温度应控制如下:上辊90~100℃,中辊90℃左右,下辊90~120℃。

(五)模压

  三元乙丙橡胶高温流动性较好,故制造模压制品时没有什么困难。但制造结构复杂的模制品时,要在模型关键部位钻些气眼以排出窝藏的气体,避免制品产生气孔缺陷或表面发粘等。用过氧化物硫化的胶料热撕裂性能差,配方中应采用少量硫黄作共交联剂以改善其热撕裂性能,同时脱模时应特别小心。

(六)粘贴成型

   乙丙橡胶缺少活性基团,内聚能低,分子链段扩散性极小,加上胶料容易喷霜,给粘贴成型工艺,尤其是制造多层结构的制品如轮胎胎侧、输送带、屋顶材料、胶辊、衬里等带来较大的困难。一般可以采取:

①保持需粘合表面新鲜不被污染或用化学溶液或溶剂处理需粘合的表面,尤其是对已喷霜的表面必须先用溶剂处理;

②在需粘合的表面涂胶粘剂;

③提高粘合部位的温度、压力和平整度;

④与其它含活性基团的高聚物并用;

⑤在胶料中加5~10份增粘剂;

6、适当提高增塑剂的用量。

7、采用中间层胶或涂胶液等办法来提高粘合力。其中比较简单有效地提高粘合力的办法是提高温度和压力以及添加增粘剂。

非反应性烷基酚醛树脂增粘效果较好,但同时也使硫化胶物理机械性能下降,如弹性下降,永久变形增大,硫化速度减慢。提高乙丙橡胶的粘合力除加增粘剂外,还可在胶料中加由胶粘剂RE、胶粘剂A和白炭黑或胶粘剂RH、胶粘剂A和白炭黑组成的粘合体系(也有单用胶粘剂RH的),其中白炭黑要选用沉淀法活性白炭黑。此法的缺点是价格较高。

(七)硫化

  三元乙丙橡胶制品和其它橡胶制品一样,可以采用硫化罐硫化(包括蒸汽硫化和热空气硫化)、平板硫化机硫化、模压、传递模压和注射模压硫化、连续硫化(包括熔融盐浴硫化和超高频硫化)以及低温长时间硫化(即自然硫化)等。

三元乙丙橡胶在高温下易于流动和充满模型,硫化后易脱模。一般硫化温度在150170℃,特殊情况下硫化温度可更高,如三元乙丙橡胶胶料在温度高达250℃的熔融盐浴中短时间硫化时,其硫化胶的物理机械性能无明显下降。三元乙丙橡胶一般硫化方法与其它橡胶的硫化方法相同,不再赘述。较特殊的方法有以下几种。

二.连续硫化

   二元乙丙橡胶和三元乙丙橡胶均宜于连续硫化。较典型的是应用在电线、电缆生产中。

熔融盐组成举例如下(重量百分数)

KNO 3 53%,NaNO 3 7%,NaNO 3 40

熔融盐浴温度范围一般为190-250℃,温度波动范围在±2℃之内。采用熔融盐浴连续硫化的优点如下:

1)生产效率高,在非常高的温度下硫化时间很短,如在250℃下只需3060秒的硫化时间;

2)压出产品的长度不受限制,不必贮存半成品;

3)没有氧化作用。使其能用于那些要求必须在无空气情况下硫化的胶料,如过氧化物硫化体系胶料的硫化;

4)可以生产空心、含金属芯压出制品和由实心及微孔部件组成的复合压出制品;

5)生产工艺简单,耗费劳动力少。

  连续硫化的缺点是压出尺寸受限制,当用于复杂形状或薄壁压出制品时,可能在通过熔融液体时发生变形;生产厚壁制品时大于Icm,则所需硫化时间长;对那些不耐高温的橡胶制品不能使用。同时由于缺乏内压,当胶料中存在气体、水分和挥发性物质时容易产生气泡,因而配合剂需经脱水、脱挥发物处理,或使用真空压出机,致使成本明显增加。

连续硫化工艺要求胶料具有好的热稳定性,故二元乙丙橡胶或三元乙丙橡胶、充油或 非充油乙丙橡胶均适于连续硫化。为了改善连续硫化的乙丙硫化胶的弹性,可与10-20重量份的 顺丁橡胶和异戊橡胶并用,但其并用体系要用过氧化物进行硫化以实现共硫化。增塑剂宜用石蜡油。

2.超高频硫化(微波硫化)

超高频(UHF)硫化是用超高频电波使胶料发生感应生热而进行交联的。超高频硫化近年来发展较快,用于胶带及工业制品等。

 

                                                            

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