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橡胶海绵的制备方法和加工方法

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橡胶海绵的制备方法和加工方法

发布日期:2015-10-13 00:00 来源:http://www.centurycreation.com 点击:

  制备方法:

  发泡剂的要求:

  用于橡胶海绵的发泡剂,应满足如下要求。

  ①贮存稳定性好,对酸、碱、光、热稳定。

  ②无毒、无臭、对人体无害,发泡后不产生污染,无臭味和异味。

  ③分解时产生的热量小。

  ④在短时间内能完成分解作用,且发气量大,可调节。

  ⑤粒度均匀、易分散,粒子形态以球形为好。

  ⑥在密闭的模腔中能充分分解。

  选择发泡剂时应该注意以下几个特性:①分解温度;②分解气体的量;③分解时产生的热量(放热反应、吸热反应);④分解气体和分解生成物的异味、毒性等卫生性能;⑤混炼时的分散性能;⑥与生胶的相容性;⑦与硫化体系的匹配性;⑧对制品的污染性;⑨操作安全性;⑩贮存稳定性等。

  硫化体系的选择设计:

  橡胶海绵硫化体系的原则是,使胶料的硫化速度与发泡剂的分解速度相匹配。

  不同的胶种选择不同的硫化体系。通用橡胶,如天然橡胶、丁苯橡胶、顺丁橡胶等,采用硫黄一促进剂硫化体系,硫黄的用量为1.5一3.0份。促进剂采用DM(或CZ)与TMTD,PZ,D,M等并用,促进剂M,DM,CZ,DZ,TMTD,PZ等单用或并用也可作橡胶海绵的促进剂,但用量较实心制品多一些。硅橡胶、三元乙丙橡胶、丁睛橡胶、EVA、聚氯乙烯/丁睛橡胶以及某些橡塑共混材料,可选用过氧化物硫化体系,此时应注意过氧化物的用量是按聚合物的交联效率来计算的,其用量的增减只能控制交联密度的大小。使用过氧化物硫化的硫化时间,应按它在硫化温度下的半衰期来决定,一般取其硫化温度下半衰期的5-10倍即可。

  硫化过程中硫化速度与发泡速度的关系:

  A为焦烧时间,AB为热硫化的前期,BC为热硫化的中期,CD为热硫化后期,D为正硫化点。如果在A点前发泡,此时胶料尚未开始交联,赫度很低,气体容易跑掉,得不到气孔。当在AB阶段发泡时,这时薪度仍然较低,孔壁较弱,容易造成连孔。如果在BC阶段发泡,这时胶料已有足够程度的交联,豁度较高,孔壁较强,就会产生闭孔海绵。若在D点开始发泡,这时胶料已全部交联,赫度太高,也不能发泡。因此必须根据发泡剂的分解速度来调整硫化速度。

  橡胶海绵硫化速度和发泡速度的平衡:

  发泡早于硫化时,大量气体分解出来时,橡胶分子仍处于未交联的自由状态,形成的气孔在分解出来的气体的猛烈地冲击下孔壁塌陷或破裂,部分气体由橡胶表面跑掉,造成发泡不足和表面不光滑,形成不均匀的大孔及表皮非常薄的制品;若硫化早于发泡时,当发泡剂开始分解产生气体时,胶料已产生相当程度的交联,胶料薪度增大,发泡剂分解出来的气体受硫化橡胶的束缚难以使橡胶起泡,发泡困难,造成发泡不足。其结果是所生产出来的海绵为厚表皮的小孔制品,发泡程度低、硬度高、弹性低。因此,适当调节硫化速度很重要,因它对橡胶海绵的密度(发泡倍率)、吸水率(开孔气泡增加而吸水率增大)和表皮状态是否良好有极大影响。

  加工方法:

  塑炼:

  所谓塑炼,就是从外部向生胶毕加机械剪切力,解开分子间的凝聚力,切断分子链,降低生胶的6性,使之具有一定的可塑度,使配合剂的混合和混炼加工容易进行的一道工序。塑炼分为低温塑炼和高温塑炼两种。对于EPDM等合成橡胶而言,橡胶供应商在聚合阶段就已经调整了适用于制造橡胶海绵的各种ARF33P度。因此,不需要进行塑炼。但是,对于天然橡胶,塑炼还是必需的,塑炼胶的可塑度应保持在0.56以上,这主要基于以下几点考虑:a.生胶充分的塑炼,使它便于混炼,各种配合剂能很好地分散到橡胶中去,使发泡均匀;b.高的可塑性,便于胶料发矶,在发泡的过程中阻力降低;c.能减少硫化制品的收缩性。可逸塑性的大小,对海绵底的收缩影响很大。在橡胶海绵的制造过程中,橡胶a度越低,胶料越容易膨胀,越能够制得泡孔均匀,收缩率小的橡胶海绵。

  混炼:

  混炼胶的熟化制造橡胶海绵的技术关键就是混炼胶的熟化。;在橡胶海绵生产过程中,混炼胶熟化极为重要。所谓熟化就是在生胶中加人配合剂混炼后,使混炼胶停放一段时间,可缓爱和其在加工等过程中产生的残余变形,增进配合剂(发泡剂、硫黄、促进剂等)的溶解和迁移稳定性,使其物理性能、加工性能等得到改善。

  发泡剂的分散性:

  橡胶海绵制造过程中最重要的工序之一就是想方设法让发泡剂分散均匀。炭黑的分散用导电方法和炭黑分散仪进行测定。但是,发泡剂的分散性能还没有比较容易的评估方法,仍在继续沿用过去的方法,即将混炼胶片拉长,用目测的老方法进行评价。提高分散性可采用先加发泡剂方法。

  橡胶海绵的成型和硫化:

  橡胶海绵的成型方法有挤出成型、模压成封,平板成型等各种方法。EPDM海绵最常用用的一般是挤出方法(汽车零部件)。多半采用连续挤出的热空气硫化发泡的UHF法(微波和热空气并用)进行加工。制造橡胶海绵,除采用连续挤出硫化发泡法外,还有平板硫化发泡法。该方法很早以前就用于橡胶海绵的制造,其特点是能够制得含有微孔的海绵制品。当使用平板硫化机制造橡胶海绵时,一般采用二段硫化法(一段硫化,二段硫化)。一段硫化以发泡剂的分解为主要目的,一段硫化装胶量为模具容积的105℃,经低温短时间〔(100-120)℃X(5一10)min〕硫化后,把所制得的半硫化橡胶海绵装到二段硫化模具内,再高温长时间仁(120-160)℃X(10一15)min〕硫化,完成发泡过程。这样所得到的橡胶海绵制品的尺寸与模具的形状一样。一段硫化条件和二段硫化条件因橡胶海绵的硬度、大小、厚度以及胶种、配方的不同而不同。


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