1、基礎配方及其作用
根據不同橡膠制品的特點,首先要制定最適宜的基礎配方,在此基礎上進一步添加某些配合劑,以達到不同制品的特殊物理機械性能要求。
基礎配方是供研究和鑒定新膠種或新型配合劑用的,它是配方設計的一個重要內容。為制定生產配方,選用生膠和配合劑等原材料品種用量打下基礎。所以生產一一般是不能作為投產的配方使用。投產配方必須在基礎上再增加配合劑以達到制品的性能,工藝性能和成本的要求,制定基本配方。例如,加入補強劑可以提高硫化膠的強度,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配方:
1) 通用膠的基礎配方:
生膠 100 氧化鋅 3-5
硫黃 0.5-3.5 硬脂膠 0.5-2
促進劑 0.5-1.5 防老劑 0.25-1.5
2) 天然橡膠制品基礎配方
生膠 100 硫黃 3 氧化鋅 5
促M 0.7 硬脂膠 0.5 合計 109.2
3) 丁苯膠基礎配方:
生膠 100 促進劑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 151.50
4) 順丁膠基礎配方:
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 159.2
5) 再生膠基礎配方:
再生膠 100.00 硫黃 1.50
促M 0.90 氧化鋅 2.50
合計 104.9
2、試述取得扯斷強度、定伸強度、伸長率、耐磨性等各項性能的配方要點
1)扯斷強度:硫化膠的扯斷強度與很多素有關,但從配方設計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,以結晶性的橡膠制品,如天然,異戊、氯丁膠等扯斷強度高,而丁苯、丁晴膠等則需加入補強劑才能取得較大的強度,
硫化體系選擇含有一定數量的多硫鍵的促進劑一硫化體系的扯斷強度較高。
加入活性填料如炭黑,白炭黑等均能使硫化膠強度提高,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,交聯密度及炭黑和軟化劑的使用有關。
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,硫化膠交聯密度
越高,伸長率就越低,因此要選擇交聯度較小或生成多硫鍵的硫化體系,加入填料會使伸長率降低,在配制伸長率大的膠料時,如需添加填料時,最好選擇補強性低的軟質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) 定伸強度和硬度:硫化膠的硬度和定伸強度主要決定于膠料的交聯密度,填料和軟化
劑。
隨著交聯密度增加,硫化膠硬度和定伸強度都增加,因此要取得硬度和定伸強度較高
的膠料,在配方中應加入較多量的促進劑進行硫化,以增加交聯密度。選擇填料時,則選擇活性填料,其中以粒子細,結構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度降低。故盡量少使用,如需要改善膠料操作性能時,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。如還要求抗濕滑性高,則以氯化丁基為最好。
補強劑選擇粒子小的活性炭黑,以高結構的LASF和HAF最好。用量為50份左右。
軟化劑用量多會降低耐磨性,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
導致焦燒現象的原因,從配方設計上來說,主要是由于硫化體系選擇不當,為使膠料取得夠的加工安全性能,在配方設計上應盡量選用遲緩性的促進劑,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,當炭黑(堿性)用量較多時,可增加軟化劑用量,可能改善膠料的焦燒性能。