橡胶配方设计案例(工艺操作)

时间: 2024-01-26 10:19:08 |   作者: BB贝博平台登录app下载


  课外任务:学生查阅影响胶料门尼粘度、硫化特性、包辊性、压延压出性能等的因素。

  案例一:赛轮股份有限公司半钢制造部压出车间,工序检查员发现205/65 R15 89H型号轿车胎用胎侧存在一些质量问题:

  请技术部从配方设计角度分析产生原因并制定出修改措施,使得压出胎侧尺寸及质量符合施工规范。

  案例二:2011年下半年,赛轮股份有限公司子午线轮胎纤维帘布胶压延生产线在压延过程中出现了如下的质量问题:

  请技术部针对压延生产的全部过程中出现的质量上的问题做多元化的分析并提出改进措施(配方设计角度)。

  能力目标:能根据胶料压出、抗焦烧、压延性能与配合体系的关系制定提高工艺性能的措施。

  生胶的粘度主要根据橡胶的分子量和分子量分布,分子量越大,分布越窄,粘度越大。但粘度过大或过小都不利于混炼、压出、压延、注压等加工工艺。通过塑炼能够更好的降低生胶粘度,加入塑解剂能大大的提升塑解效果。

  塑解剂能大大的提升塑炼效果,促M和促DM有塑解剂的功能,A86是一种效果良好的塑解剂。几种塑解剂的塑解效果:

  炭黑粒径减小,结构度增加,用量增加胶料的粘度增大,粒径越小,对胶料粘度的影响越大。

  不同的橡胶填充剂对其粘度影响也不相同,如充油SBR、EPDM中加入炭黑胶料粘度变化不明显,如果想提高门尼粘度值,得到高粘度的三元乙丙胶,炭黑和油的用量要增加0.5-1倍。

  在非极性橡胶中如NR、BR、SBR、EPDM、IIR等,使用石油基软化剂;

  橡胶胶料属于非牛顿流体,提高切变速率可明显降低胶料的粘度。不同加工工艺,切变速率不同。

  由于胶料的弹性记忆效应压出时产生压出膨胀率,一般用压出半成品断面尺寸与口型断面尺寸的百分比表示胶料的压出膨胀率,可用下式表示:

  分子链的柔顺性和分子间的作用力,柔顺性大分子间作用力小,粘度小、松弛时间短,则膨胀小;

  胶料中加入填充剂,可降低含胶率,减少胶料的弹性形变,从而使压出膨胀率降低。随着炭黑用量的增加,压出膨胀率减小,

  炭黑结构度高,膨胀率小。炭黑用量和结构度之间有一个等效关系:即低结构-高用量与高结构-低用量对膨胀率的影响是等效的。

  胶料有足够长的焦烧时间,不用易挥发的或含水的配合剂,压出易变形的,要加补强剂。

  NR的综合性能最好,是最好的压延胶料,SBR、NBR压延收缩率大,CR温度敏感性大。

  加入补强性填充剂提高强度,改善包辊性,含胶率降低,收缩率减小,易于压延。一般结构度高、粒径小的填料胶料的收缩率小。

  焦烧是指胶料在存放或操作的流程中产生早期硫化的现象,通常用120℃时门尼焦烧时间t5表示。

  与橡胶的不饱和度有关,不饱和度越大,焦烧倾向越大,不饱和度小,焦烧倾向也小。例如IIR饱和度大,不易焦烧。

  应选用迟效性或临界温度高的促进剂,并且采用并用的方式以提高安全性。次磺酰胺类促进剂即是一种焦烧时间长、硫化速度快、硫化曲线平坦,综合性能较好的促进剂,其加工安全性好,适用于厚制品硫化。促进剂的焦烧时间依下列顺序递增:

  例如在NR配方中,TMTD用量由3份减至0.7份,加入1.4份NOBS和0.35份硫磺,焦烧时间由7min延至15min。

  防焦剂是用于提高胶料抗焦烧性的专用助剂,提高胶料在储存和工艺流程中的安全性。

  防焦剂PVI(N-环己基硫代邻苯二甲酰亚胺)不但可以提高混炼温度,改善胶料加工和贮存的稳定性,还可以使已焦烧的胶料恢复部分塑性,而且在延长焦烧时间时并不降低硫化阶段的硫化速度。

  胶料填充N字头炭黑,使胶料的耐焦烧性降低,其影响程度取决于炭黑的PH值、粒径和结构性。

  课外任务:学生查阅影响胶料门尼粘度、硫化特性、包辊性、压延压出性能等的因素。预习布置: