橡胶配方的设计原理和工艺.ppt

吃胶情况：与混炼胶强度关系大，强度大的吃胶均匀，吃胶量大。压出速度：主要转速调整，但配方设计也关键，挤出膨胀率要低，挤出生热要小，否则快速压出不可能。压出膨胀率取决于胶料松弛时间长短，松弛时间长-膨胀率大第101页,共136页，星期六，2024年，5月配方设计要点：1、生胶含胶率大，变形大。含胶率97%难于压出，含胶率25%，分子粘结减少，压出物表面粗糙。NR-压出速度快，收缩率小SBR-松弛时间长，压出慢，收缩大，并用NRCR-对温度敏感，要注意控制温度，以免焦烧IIR-压出速度慢，发热量大，结构紧密的原因第102页,共136页，星期六，2024年，5月2、填充剂可降低含胶率，减少弹性形变。粒径影响不大，结构性和用量影响最大。结构性与浓度存在等效关系，低结构-多用量的膨胀与高结构-少用量的膨胀情况是等效的。第103页,共136页，星期六，2024年，5月填充剂性质压出物外观举例粒径大，补强性低口型膨胀大，边缘不好碳酸钙各向同性粒子，表面经处理平滑性好，表面有光泽，膨胀大白艳华片状粒子口型膨胀小，边缘平滑性差陶土，碳酸镁各向同性粒子，补强性高口型膨胀小，边缘平滑性好炭黑填充物对外观的影响第104页,共136页，星期六，2024年，5月低硬度、低粘度胶料，应避免卷入气泡，采取方法：加入油膏加入适量重质碳酸钙、蜡类，降低粘着性，防止空气混入用对硬度影响小的非补强性填料，降低含胶率并用部分交联橡胶可防止变形，适宜的含胶率为30-50%。第105页,共136页，星期六，2024年，5月二战前-用天然气生产槽法炭黑（目前产量逐渐下降，有的国家已停产）和热裂法炭黑。之后-气炉法炭黑和油炉法炭黑，又开发出“新工艺”炭黑。新工艺炭黑与传统炭黑相比，除收率更高外，同等级产品质量较传统炭黑的质量高。小知识第106页,共136页，星期六，2024年，5月命名：按ASTM标准。由四个字组成：第1个符号为N或S，N-正常硫化速度的炉黑；S表示慢硫化速度的代槽炉黑或槽黑第2个符号-第一位表示炭黑平均粒径范围第107页,共136页，星期六，2024年，5月第108页,共136页，星期六，2024年，5月第二章特种橡胶制品第一节耐燃橡胶橡胶是可燃性材料，燃烧时发烟量很大第109页,共136页，星期六，2024年，5月橡胶分解可燃气体燃烧O2循环橡胶燃烧过程橡胶耐燃：指橡胶离开火源后，火焰迅速自行熄灭的性能，以氧指数（OI）来衡量材料的耐燃性。27自熄材料27易燃材料第110页,共136页，星期六，2024年，5月1、橡胶的选择选用标准：（1）橡胶本身有耐燃性含氯材料-如CR、CSM、PVC、CPE、ECO、SiR第111页,共136页，星期六，2024年，5月常用聚合物的OI聚合物OI聚合物OILDPE17-19聚酰胺22-28LDPE（难燃）24-29聚酰亚胺36.5HDPE17-19EPDM21.9HDPE（难燃）28CSM25.1CPE21-23CR26.3PS17-18SiR26-39PVC45-60PTFE795第112页,共136页，星期六，2024年，5月（2）橡胶本身具有优良的耐高温性能橡胶燃烧是高温下大分子断链，产生挥发性可燃气体引起的。设计原则：（1）橡胶稳定性越好，越不易产生可燃性气体（2）提高材料的交联密度第113页,共136页，星期六，2024年，5月阻燃剂橡胶燃烧是恶性循环过程，需加阻燃剂。作用原理：抑制高聚物裂解产生的自由基阻止、隔绝O2向橡胶表面扩散产生惰性气体，冲淡燃烧气体阻燃剂有无机阻燃剂和有机阻燃剂第114页,共136页，星期六，2024年，5月无机阻燃剂：作用机理：脱水吸热，阻止了高聚物的热分解有Al(OH)3,Mg(OH)2分解温度220oC以上。有机阻燃剂：品种：含卤素的阻燃剂，如氯化石蜡、十溴二苯醚第115页,共136页，星期六，2024年，5月阻燃机理：H·+HXH2+X·卤化氢与反应性强的氢原子或羟基自由基反应生成反应性弱的卤原子。降低了链支化反应速度OH·+HXH2O+X·卤化物热分解生成的卤化氢，HX起到稀释和屏蔽可燃性气体作用。X·+OH·（羟基）HX+O·X·+CH4（烃）HX+