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橡胶的配方组成及其作用

2021-08-18 来源:湘乡市机械信息网

橡胶的配方组成及其作用?

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橡胶的配方

组分及作用

橡胶实际上就是通过提取橡胶树、橡胶草等植物的胶乳,经由生产加工后制作而成的具备弹性、绝缘性、不透水和空气的材料。高弹性的高分子化合物。可分为天然橡胶与合成橡胶两种中国机械网okmao.com。

天然橡胶是在橡胶树、橡胶草等植物中提取胶质后生产加工制作而成;合成橡胶则由各类单体经聚合反应而得。现今橡胶制品已广泛应用于工业或生活的各方面。

那么,

橡胶具体是如何制作而成的

配方中都有哪些组成成分呢?

下面小弗就给大家简单介绍一下橡胶配方

的组成成分都有哪些。

01 橡胶配方的组成

橡胶配方中含有很多种成份,这类成份也称之为配合剂。每一种成份在胶料中起到着不同的效果。就是因为很多种配合剂的共同反应才使胶料有着相应的物理机械性能和生产加工特性,胶料配方由下述几部分构成。

(1)生胶

生胶为配方的关键材料,可是单一胶种,也可以是2种或2种以上的胶种并用,或为橡塑共混料。生胶的品类和在配方中的含量决定了胶料最基础的特性,比如配方中生胶为天然橡胶,则此配方胶料有着优质的拉伸强度、伸长率、撕裂强度及优良的弹性;生胶为丁腈橡胶,则该配方胶料有着优质的耐油性能等。

(2)硫化体系

硫化体系包含硫化剂、促进剂和活性剂。硫化剂如硫黄、过氧化物、硫黃给子体等,在配方中的作用是使橡胶大分子间形成交联,形成网状三维结构,使橡胶有着较高的强度、弹性等物理机械性能;促进剂在配方中的效果是促进硫化速率、减少硫化时长,其品类有噻唑类、次磺酰胺类、秋兰姆类、胍类和硫脲类等;活性剂的效果是增强促进剂的活性,也称之为助促进剂。

关键品类是金属氧化物如氧化锌和有机酸如硬脂酸等。硫化剂、促进剂、活性剂这三类共同反应使胶料达到充足硫化面有着一定的物理机械性能。

(3)防护体系

防护体系在配方中的关键作用是防止橡胶制品在储在储存、应用环节中受光、热、空气中氧气效果形成降解,或更进一步交联、硬化等老化问题。其关键品类有各类胺类和取代酚。

(4)补强填充体系

补强填充体系补强剂包含各种类型的炭黑、白炭黑,在胶料中起补强效果。可使胶料拉伸强度、定伸应力、硬度等力学性能取得明显的增强;填充剂如陶土、碳酸钙、硅粉等在胶料中主要是起填充、降低成本的效果,对物理机械性能奉献较小。

(5)黏合体系

黏合体系其作用是增强橡胶与骨架材料如钢丝帘线、纤维、织物间的黏合,如间苯二酚甲醛白炭黑体系、钴盐体系、间苯二酚乙醛树脂(RE)体系或间苯二酚甲醛树脂与钴盐并用体系等。

(6)加工助剂

加工助剂包含各类操作油、塑解剂、均匀剂、分散剂,等。在配方中的作用主要是增强胶料易加工性、降低能耗,促进润滑剂、增黏剂性、调节硫化胶硬度等效果。

比如各类石油系软化剂、合成酯类增强胶料流动基酚醛树脂类、芳香二硫化物、五氯硫酚等皂素、石油树脂烷基酚醛树脂类、芳香二硫化物、五氯硫酚等。

(7)其它组分

其它组分如着色剂、偶联剂、防静电剂、发泡剂、溶剂等。

02 橡胶配方设计原则

1)依据产品的应用条件,如温度、介质、受力情况以及其他特殊要求,最先挑选合适的胶种及配合剂以确保获得最什物理机械性能。

2)配方设计时要特别注意生产工艺的可行性,如胶料混炼的易操作性、物料易分散性料流动性、挤出产品表面光洁等度。

3)在保证胶料性能及加工工艺可行性的前下,尽量降低材料成本,加速硫化速率,提高产效率。

4)应尽量避免应用有及污染环境的原材料,以降低环境污染和保障操作人员健康。

5)必需特别注意各类配合剂之间的相互影响,一些配合剂之间可形成协同效应,如促进剂D可增强防老剂MB的防护功能,而过氧化物在硫化温度下非常容易与含活泼氢物质反应被损耗,因此在应用过氧化物硫化时,应尽量避免应用含活泼氢配合剂,如胺类防老剂硬脂酸等。

总而言之,在配方设计时应统筹特别注意胶料物理机械性能、生产加工性能及材料成本的最佳平衡,与此同时要特别注意环保、安全等要素。

03 橡胶配方分类

橡胶制品有上万种,按产品对配方分类不科学,按照性能来分类才比较合理。如:耐磨指标做第一指标的配方,用在哪种产品上都是耐磨第一。耐油、耐酸碱。等等以此类推。

按生胶主要性能来分类,也不科学,在现有资料中,随着科学的进步,往往是使用几种新材料的共混体,接枝技术从而获得

成本低廉,性能优越的配方。这在现代经济商品竞争中,也是至关重要的。所以,橡胶配方在橡胶工业产品的价值工程和企业效益之间,具有最强的决定功能。

为此,下面设立橡胶性能配方分类系列。各个系列逐步完善。

耐油配方

耐油配方是指该配方必须把耐油性能作为第一性能的配方。

耐油性能,是该配方在接触油类介质的产品,在使用过程中的化学稳定性能。如果化学稳定性能达不到要求,橡胶的结构因为油类介质的化学作用而改变,造成其他物理性能发生改变:如强力、变形、硬度、弹性等性能降低,或完全失去。因此,耐油性能是该配方的第一性能指标。要首先考虑。

根据介质油类的性质特点,如:极性油;非极性油,油类的温度条件等。从而确定耐油性能的级别。不同级别的要求,要选择不同的主体橡胶材料。如:介质油是常温下使用,丁氰胶就能保障;如果是高温条件下使用,就要选择硅橡胶佛橡胶。

配方举例:

普通通用配方(a)

材料 用量/g CR 100

促DM 1、0; Zno 5、0; Mgo 10、; 防BLE 2、0; HAF 变量;

普通通用配方(b)

材料 用量/g 丁-26 100

ZnO 5、0; 硬脂酸 1、0; 防4010 1、5; 二丁脂 7、0; HAF 变量; DCP 2、0; S 0、3。

以上配方是耐油性能的基础配方,在配方调试时,变量材料不仅可以变动数量;还可以变动对应品种,以达到使用要求的其他物理性能指标为准。

耐磨配方

耐磨配方是以耐磨技术指标作为主要性能的产品所用配方。如:轮胎胎面、喷砂胶管内胶等。

配方举例:

天然胶 70; 丁苯胶 30; ZNO 4.0;

硬脂酸 3.0; 防老剂D 0.7; 防老剂4010 1.5; 防老剂AW 0.5; 防老剂H 0.3; 石蜡 1.5; 高耐磨炉黑 20.; 槽法碳黑27.; 古马隆 4.5; 促进剂M 0.8; 促进剂DM 1.2; S 2.2。

技术要点:

硫化条件:150*30min.

阿克隆磨耗可达0.1

在原材料控制方面必须合格。

参考配方必须试验合格后,方可使用。

硬质胶配方

硬质胶是硬度98度(卲尔A)以上的橡胶制品。半硬质胶是在90度以上的橡胶制品。配方调试主要是硫化剂起作用。以硫黄为例,加入10份到15份,就可以做半硬质胶;加入40到50份,就可以做高硬度的硬质胶了。

硬质胶的硫化时间要长,为了使橡胶充分硫化,一般是先定型后,集中二次硫化。节约时间,提高效率,降低生产成本。二次硫化需要24h,36h,48h.等方法有:水柱法、蒸汽法、热空气法、电加热法等等。

配方举例:

天然胶 100; 硫黄 43; 氧化镁 2.0; 松焦油 1.0; 硬质胶粉 60.; 炭黑 5.0; 促进剂D 1.0; 滑石粉 10.

04 橡胶配方表示方法

(1)以生胶或生胶代用品100份为基准,其他配合剂都以相应的质量份表示。称为基本方,是最常用的表达方式;

(2)根据实际生产用量和炼胶机容量计算出的质量配方,称为实际生产配方,此种配方是根据基本配方经换算而得出,是在实际生产中常用的表达方式;

(3)配方中生胶及其他配合剂都以质量分数表示;

(4)配方中生胶及其他配合剂都以体积分数表示。

以上四种配方表示方法常用的是前两种,配方设计者一般先提出基本配方,再按基本配根据炼胶机容量计算出实际生产配方,实际操作是按实际生产配方进行。从基本配方也可算出质量分数配方或体积分数配。

随着时代发展,研究人员采用数理统计、计算机优选配方,为配方设计提供了便利条比传统的配方试验更快捷、方便、科学。

05 几种主要橡胶代号

NR-天然橡胶、SBR-丁苯橡胶、BR-顺丁橡胶、IIR-丁基橡胶、IR-异戊橡胶、EPDM-三乙丙橡胶、CR-氯丁橡胶、NBR-丁腈橡胶、HNBR-氢化丁腈橡胶、MVQ-甲基乙烯基硅橡胶、FKM、氟橡胶、ACM-聚丙烯酸酯橡胶、CSM-氯磺化聚乙烯橡胶、CPE-氯化聚乙烯、AU-聚氨酯橡胶、HIPS-高苯乙烯树脂、PVC-聚氯乙烯、PTFE-聚四氟乙烯

根据以上叙述,在生产不同产品特性时期橡胶配方组分是不同的,所以在生产加工时对产品的加工组分要注意了。

如产品在生产加工时遇到各种产品问题需及时进行调整,知弗技术可帮您分析出橡胶配方的组分含量,针对产品的问题进行分析检测,并给出合理的解决方案;也可帮您对产品进行研发升级使其效果更好。

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