1、基礎(chǔ)配方及其作用
根據(jù)不同橡膠制品的特點(diǎn),首先要制定最適宜的基礎(chǔ)配方,在此基礎(chǔ)上進(jìn)一步添加某些配合劑,以達(dá)到不同制品的特殊物理機(jī)械性能要求。
基礎(chǔ)配方是供研究和鑒定新膠種或新型配合劑用的,它是配方設(shè)計(jì)的一個(gè)重要內(nèi)容。為制定生產(chǎn)配方,選用生膠和配合劑等原材料品種用量打下基礎(chǔ)。所以生產(chǎn)一一般是不能作為投產(chǎn)的配方使用。投產(chǎn)配方必須在基礎(chǔ)上再增加配合劑以達(dá)到制品的性能,工藝性能和成本的要求,制定基本配方。例如,加入補(bǔ)強(qiáng)劑可以提高硫化膠的強(qiáng)度,耐磨性,耐撕裂等性能;加入軟化劑可以改善膠料的工藝操作性能和其他性能,加入填充劑可以降低膠料含膠率,降低成本。以下是幾種膠料的基礎(chǔ)配方:
1) 通用膠的基礎(chǔ)配方:
生膠 100 氧化鋅 3-5
硫黃 0.5-3.5 硬脂膠 0.5-2
促進(jìn)劑 0.5-1.5 防老劑 0.25-1.5
2) 天然橡膠制品基礎(chǔ)配方
生膠 100 硫黃 3 氧化鋅 5
促M 0.7 硬脂膠 0.5 合計(jì) 109.2
3) 丁苯膠基礎(chǔ)配方:
生膠 100 促進(jìn)劑DM 3.0
氧化鋅 5.00 槽法瓦斯炭黑 40.00
氧化鋅 5.00 硫
黃 2.00
硬脂酸 1.50 合計(jì) 151.50
4) 順丁膠基礎(chǔ)配方:
生膠 100.00 硬脂膠 2.00
硫黃 1.50 防 D 1.00
促CZ 0.70 高耐磨炭黑 50.00
氧化鋅 4.00 合計(jì) 159.2
5) 再生膠基礎(chǔ)配方:
再生膠 100.00 硫黃 1.50
促M 0.90 氧化鋅 2.50
合計(jì) 104.9
2、試述取得扯斷強(qiáng)度、定伸強(qiáng)度、伸長率、耐磨性等各項(xiàng)性能的配方要點(diǎn)
1)扯斷強(qiáng)度:硫化膠的扯斷強(qiáng)度與很多素有關(guān),但從配方設(shè)計(jì)來考慮主要決定于生膠的品種,硫化體系及填料品種等。
常用的生膠品種中,以結(jié)晶性的橡膠制品,如天然,異戊、氯丁膠等扯斷強(qiáng)度高,而丁苯、丁晴膠等則需加入補(bǔ)強(qiáng)劑才能取得較大的強(qiáng)度,
硫化體系選擇含有一定數(shù)量的多硫鍵的促進(jìn)劑一硫化體系的扯斷強(qiáng)度較高。
加入活性填料如炭黑,白炭黑等均能使硫化膠強(qiáng)度提高,炭黑的品種以粒子小,活性大的為好,用重要適宜,如天然膠為40-45份,丁苯膠中用70份左右。
2) 伸長率:硫化膠的伸長率與橡膠制品的類型,交聯(lián)密度及炭黑和軟化劑的使用有關(guān)。
生膠中天然膠,丁基膠,氯丁膠等都可制成伸長率較高的硫化膠,硫化膠交聯(lián)密度
越高,伸長率就越低,因此要選擇交聯(lián)度較小或生成多硫鍵的硫化體系,加入填料會(huì)使伸長率降低,在配制伸長率大的膠料時(shí),如需添加填料時(shí),最好選擇補(bǔ)強(qiáng)性低的軟質(zhì)炭黑和白色填料如陶土,碳酸鈣等。其用量以越少越好,加入各種軟化劑都能提高伸長率,用量以越多越好。
3) 定伸強(qiáng)度和硬度:硫化膠的硬度和定伸強(qiáng)度主要決定于膠料的交聯(lián)密度,填料和軟化
劑。
隨著交聯(lián)密度增加,硫化膠硬度和定伸強(qiáng)度都增加,因此要取得硬度和定伸強(qiáng)度較高
的膠料,在配方中應(yīng)加入較多量的促進(jìn)劑進(jìn)行硫化,以增加交聯(lián)密度。選擇填料時(shí),則選擇活性填料,其中以粒子細(xì),結(jié)構(gòu)性高的炭黑效果最顯著。而加入常用軟化劑則使硬度和定伸強(qiáng)度降低。故盡量少使用,如需要改善膠料操作性能時(shí),最好使用油膏,蠟類,古馬隆樹酯或其它樹脂等軟化劑。
4) 耐磨性:選擇耐磨性好的橡膠制品,一般條件天然膠為好,高溫條件以丁苯膠較好,苛刻
條件順丁膠較好。如還要求抗?jié)窕愿?,則以氯化丁基為最好。
補(bǔ)強(qiáng)劑選擇粒子小的活性炭黑,以高結(jié)構(gòu)的LASF和HAF最好。用量為50份左右。
軟化劑用量多會(huì)降低耐磨性,用量一般不宜超過5份,防老劑能間接提高耐磨性,以AW為最,其次是D+4010及D+H。
3、取得焦燒性能和的配方要點(diǎn)
導(dǎo)致焦燒現(xiàn)象的原因,從配方設(shè)計(jì)上來說,主要是由于硫化體系選擇不當(dāng),為使膠料取得夠的加工安全性能,在配方設(shè)計(jì)上應(yīng)盡量選用遲緩性的促進(jìn)劑,或添加防焦劑。
填料對焦燒性能也是有影響,一般,酸性填料(如槽洗炭黑)具有延遲硫化的作用,不易引起焦燒,堿性填料(如爐法炭黑)具有促進(jìn)硫化的作用,容易引起焦燒,因此,盡量使用酸性填料。
軟化劑一般都有延遲硫化的作用,當(dāng)炭黑(堿性)用量較多時(shí),可增加軟化劑用量,可能改善膠料的焦燒性能。