
硬度是表征橡膠材料剛性的重要指標,指橡膠材料抵抗外力壓入的能力。使用再生膠生產(chǎn)對硬度要求較高的橡膠制品時,合理設計橡膠制品配方,尤其是硫化體系、補強填充體系與軟化體系,滿足更多高硬度橡膠制品的需求,不斷擴大再生膠在橡膠制品中的應用范圍,有效降低生產(chǎn)成本。
1.高硬度再生橡膠制品硫化體系設計要點
使用再生膠生產(chǎn)高硬度橡膠制品時,交聯(lián)密度增加,硬度隨之直線增加;交聯(lián)密度的大小通過調整硫化體系中的硫化劑、促進劑、助硫化劑、活性劑等配合劑的品種和用量實現(xiàn),主要是硫化劑和促進劑的品種和用量。
硫黃是再生膠制品最常用的硫化劑,可以通過調整硫黃用量來調節(jié)再生膠硫化膠硬度,一般膠料的硬度隨著硫黃含量的增加而增加:軟質橡膠中硫黃用量為0.2~5份;5份以上為半硬質膠;硫黃用量達35~50份,則可制成硬度很高甚至交聯(lián)飽和的硬質橡膠。高硬度再生橡膠制品選擇硫黃硫化時,由于硫黃用量較多,一定要注意硫黃在橡膠中分散的均勻程度。
高硬度橡膠制品采用硫黃-促進劑體系時,使用秋蘭姆類、氨基甲酸鹽類超速促進劑的膠料會比噻唑類、次磺酰胺類具有更高的硬度與定伸應力。
2.高硬度再生橡膠制品補強體系設計要點
使用再生膠生產(chǎn)高硬度橡膠制品時,橡膠補強劑的品種與用量對硫化膠硬度影響很大;選擇結構性高、粒徑小、活性大的炭黑,再生膠硫化膠的硬度提高幅度較大;同用量下,結構性的影響最為明顯(吸留橡膠效應)。結構性高的炭黑聚集體中存在的空隙較多,硫化膠中橡膠大分子的有效體積分數(shù)也相應減少較多。白炭黑粒子小膠料硬度高。
3.高硬度再生橡膠制品軟化體系設計要點
高硬度再生膠制品配方中軟化劑的加入會相對拉開橡膠分子鏈之間的距離,減弱分子間的作用力,導致橡膠的硬度變小。一般來說,選擇的軟化增塑劑E5LYY18與橡膠的相容性好,以防止噴出,避免在硫化過程或制品使用過程中,軟化增塑劑的揮發(fā)、遷移和抽出,否則無法保證制品的硬度持久維持在允許的范圍之內。
4.再生橡膠制品硬度估算方法
以再生膠為主要原料生產(chǎn)橡膠制品時,估算硬度=橡膠基本硬度+填料(或軟化增塑劑)用量×硬度效應值。對硬度影響來說,1份操作油大約可以抵消1份炭黑。也就是說,為了保持膠料的相同硬度,若增加1份操作油就要同時增加1份炭黑,而減少1份操作油就要同時減少1份炭黑。
膠料硬度大小是由炭黑的表面積和結構決定的。當所用的炭黑具有非常低的或非常高的表面積和結構時,則需要修正由N330炭黑得來的通用原則。比如,對于添加N660炭黑的膠料,為了保持其硬度需要0.7份的操作油抵消1份炭黑,而對于N734炭黑則需要1.3份操作油來抵消1份炭黑。
5.快速提高再生橡膠制品硬度的方法
(1)添加高苯乙烯:本身具有良好的機械性能和彈性,可以賦予再生膠制品以更好的耐老化性能、更高的硬度和剛性、更大的機械強度和撕裂強度。
(2)使用增硬劑:使用烷基酚醛樹脂/硬化劑并用體系、苯甲酸等,可以有效提高再生膠硫化膠硬度。
再生膠生產(chǎn)高硬度橡膠制品時還可以采取哪些措施提高膠料硬度?后期小編繼續(xù)與您討論相關問題。
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