橡胶水怎么加工厂
❶ 橡胶加工生产废水怎么处理,关键在污水处理技术
橡胶废水常用处理方法:
1、氧化塘-活性污泥机械强制曝气法,占地面积大,处理时内间长,连续曝气效率较容高但缺少后续脱氮环节,致使NH3—N处理效果差。
2、氧化塘自然曝气氧化法,占地面积大,不充分曝气时有恶臭产生。有的胶厂生产车间的占地面积甚至不及一个单一氧化塘的面积。氧化塘以延长HRT降解污染物的方式与规模化胶厂产胶的较短生产时间很不协调。涉及厌氧处理的,若要回收沼气,须进行较大投资选择适宜的工艺参数和路线来完善沼气工程的设计和沼气的利用,才能创造出较高的环境效益和经济效益。
3、厌氧-氧化塘自然曝气法的优点是结构简单,但占地面积大,处理时间长,厌氧段有恶臭产生。厌氧-活性污泥机械强制曝气氧化法虽省去氧化塘,占地面积小,但厌氧段增加了后续负荷(不论厌氧发酵还是UASB等其他工艺),还产生恶臭,处理时间长。
4、厌氧+好氧生物接触氧化工艺,接触氧化池中使用LW立体填料,能达到更高的有机物去除能力和对氨氮去除效率。降低运行费用。通常情况下,不需要投加任何化学药剂即可保证废水达标排放,处理工程的主要运行费用是工艺所需的电耗。优势高效菌及配套工艺技术的优势,确保了生物处理工程的电耗非常低。
❷ 开一家小型橡胶加工厂需要办哪些证件,才可以生产
首先是环评,营业执照,安检证明,健康证明等等,还有些证明边干边办就可以了,谁找你的麻烦就办谁的证件。
❸ 橡胶是怎么做成的
早期的橡胶是取自橡胶树、橡胶草等植物的胶乳,加工后制成的具有弹性、绝缘性、不透水和空气的材料。
高弹性的高分子化合物。分为天然橡胶与合成橡胶二种。天然橡胶是从橡胶树、橡胶草等植物中提取胶质后加工制成;合成橡胶则由各种单体经聚合反应而得。
❹ 请问,开一家橡胶制品的加工厂需要些什么设备阿
因为它是一个小的,开炼机和混频器具有购买。揉橡胶,但基于对产品的购买价格的表现版会稍贵权一些。橡胶制品的种类很多,不知道你想要做的是什么样的:可成型只需要购买硫化机,挤出的产品或需要购买挤出机硫化胶带胶,橡胶鞋,许多
❺ 如何处理加工天然橡胶产生的废水
1、氧化塘-活性污泥机械强制曝气法,占地面积大,处理时间长,连续曝气效内率较高但缺少后容续脱氮环节,致使NH3—N处理效果差。
2、氧化塘自然曝气氧化法,占地面积大,不充分曝气时有恶臭产生。有的胶厂生产车间的占地面积甚至不及一个单一氧化塘的面积。氧化塘以延长HRT降解污染物的方式与规模化胶厂产胶的较短生产时间很不协调。涉及厌氧处理的,若要回收沼气,须进行较大投资选择适宜的工艺参数和路线来完善沼气工程的设计和沼气的利用,才能创造出较高的环境效益和经济效益。
3、厌氧-氧化塘自然曝气法的优点是结构简单,但占地面积大,处理时间长,厌氧段有恶臭产生。厌氧-活性污泥机械强制曝气氧化法虽省去氧化塘,占地面积小,但厌氧段增加了后续负荷(不论厌氧发酵还是UASB等其他工艺),还产生恶臭,处理时间长。
4、厌氧+好氧生物接触氧化工艺,接触氧化池中使用LW立体填料,能达到更高的有机物去除能力和对氨氮去除效率。降低运行费用。通常情况下,不需要投加任何化学药剂即可保证废水达标排放,处理工程的主要运行费用是工艺所需的电耗。优势高效菌及配套工艺技术的优势,确保了生物处理工程的电耗非常低。
❻ 橡胶制品怎么车加工
橡胶工业手册 胶辊制品 有详细加工工艺。主要是刀具形状。
❼ 橡皮是怎么制造的
橡皮是1770年英国科学家普里斯特首先发现的。主要用PVC材料做成,其中还加入了添塑剂ATBC。ATBC又称乙酰柠檬酸三正丁酯,是一种无毒增塑剂,具有溶解性强,耐油性、耐光性好,并有抗霉性,主要用作聚氯乙烯、纤维素树脂和乙烯基树脂及合成橡胶等的增塑剂。ATBC是目前PVC塑胶行业最经济的环保增塑剂。
橡皮的制造过程其实很简单。首先将橡胶与研磨过的浮石粉、氧化铁、植物油、硫和其他物质混合起来。将混合物加热,致使硫与橡胶混合,以增加橡胶的强度,让它更耐用。然后将柔软的、仍然热乎乎的原料送进冲压机或注射到各种形状的模具里,等它冷却后,打开模具,各种形状的橡皮擦就出来了
橡皮的类型有以下几种:1.与铅笔结合,设在铅笔尾部。优点是使用方便,缺点是如果使用时用力太重,容易弄破纸张表面。而且当笔迹被擦去后,橡皮擦会在纸上留下残渣。弄脏纸面。2. 棕色橡皮擦,以柔软而粗糙的橡胶制成。优点是可以擦除大面积的痕迹,而且不会弄破纸张。缺点是不能很有效和准确地擦除笔迹。3. 软橡皮,以一种灰色的物料造成,且与树胶相橡。优点是不会在纸上留下残渣,使用寿命比其他橡皮擦要来得长。缺点是不易去除大面积的笔迹,而且如果橡皮过度受热的话容易弄脏甚至黏住纸张。4香味橡皮,再制造橡皮的过程中加入一种挥发性油。优点是橡皮可以带有各种好闻的气味。缺点是如果把塑料和橡皮擦放在一起久了,由橡皮擦挥发出来的有机溶剂能少量溶解塑胶。不同的橡皮类型适用于不同的人群。
橡皮除了可以擦除字迹,还可以清除车门上的脚印,轻轻一擦,再顽固的鞋印也会消失得无影无踪。也可以清除包包,沙发等皮质品表面的污渍,不会损伤物体表面。如果发现电器的开关在开启时经常出现火花的话,这时只要切断电源,将开关拆开,用橡皮在铜片烟黑处擦几下,便可消除电火花了。
❽ 橡胶的生产工艺流程及原材料
橡胶的原材料: 生胶、各种配合剂、以及作为骨架材料的纤维和金属材料。
橡胶制品版的基本工艺权:橡胶制品的基本生产工艺过程包括塑炼、混炼、压延、压出、成型、硫化6个基本工序。
橡胶的加工工艺过程主要是解决塑性和弹性矛盾的过程,通过各种加工手段,使得弹性的橡胶变成具有塑性的塑炼胶,在加入各种配合剂制成半成品,然后通过硫化是具有塑性的半成品又变成弹性高、物理机械性能好的橡胶制品。
(8)橡胶水怎么加工厂扩展阅读:
橡胶的结构:
线型结构:未硫化橡胶的普遍结构。由于分子量很大,无外力作用下,大分子链呈无规卷曲线团状。当外力作用,撤除外
力,线团的纠缠度发生变化,分子链发生反弹,产生强烈的复原倾向,这便是橡胶高弹性的由来。
支链结构:橡胶大分子链的支链的聚集,形成凝胶。凝胶对橡胶的性能和加工都不利。在炼胶时,各种配合剂往往进不了凝胶区,形成局部空白,形成不了补强和交联,成为产品的薄弱部位。
交联结构:线型分子通过一些原子或原子团的架桥而彼此连接起来,形成三维网状结构。随着硫化历程的进行,这种结构不断加强。这样,链段的自由活动能力下降,可塑性和伸长率下降,强度,弹性和硬度上升,压缩永久变形和溶胀度下降。
❾ 橡胶制造业废水怎么处理
一、合成橡胶废水特点:
合成橡胶废水中约85%是来自乳液聚合生产过程,以乳液聚合生产中产生的工业废水为例,简述其来源及特性。
苛性钠洗涤器;污染源为废苛性钠溶液。废水特性是高PH值,呈碱性,有色。
单体回收和凝聚工序;污染源为分离出的水层和溢出的絮凝液,内有悬浮物和溶解的有机物,呈酸性。
胶粒脱水工序;污染源为胶粒漂洗水,内有不溶性有机物和可溶性固体物。
单体回收槽和反应器;污染源为汽提塔和反应器的清洗水,内有各种有机物,不溶性和可溶性固体,大量未凝聚的胶液。
车距地面水;污染源为地面和设备的清洗水,内有溶解的和可分离的有机物,悬浮的和溶解的固体。
二、天然橡胶加工废水特点
天然橡胶加工废水,主要是以天然胶乳或胶园凝胶为原料生产天然生胶,以及以天然胶乳为原料,生产浓缩胶乳和胶清橡胶所排放的废水。橡胶废水的成份复杂,除主要含橡胶乳清外,还有蛋白质,脂类,糖类和无机盐类。天然生胶加工废水又细分为凝固废水、洗胶废水、冲洗水等。天然橡胶(标准胶)加工过程中,鲜胶乳凝固自然流出的乳清为凝固废水的主要部分,凝块经压薄、压绉后还需洗涤,这就产生了主要包括凝块通过压薄、压绉脱出的乳清,压薄(绉)后凝块在洗涤浸泡过程中又脱出的乳清等的洗胶废水。冲洗水为后续的清水冲洗过程中产生的。这3类废水水质和污染物组成基本相同,但浓度依次降低。
三、常用处理方法:
1、氧化塘-活性污泥机械强制曝气法,占地面积大,处理时间长,连续曝气效率较高但缺少后续脱氮环节,致使NH3—N处理效果差。
2、氧化塘自然曝气氧化法,占地面积大,不充分曝气时有恶臭产生。有的胶厂生产车间的占地面积甚至不及一个单一氧化塘的面积。氧化塘以延长HRT降解污染物的方式与规模化胶厂产胶的较短生产时间很不协调。涉及厌氧处理的,若要回收沼气,须进行较大投资选择适宜的工艺参数和路线来完善沼气工程的设计和沼气的利用,才能创造出较高的环境效益和经济效益。
3、厌氧-氧化塘自然曝气法的优点是结构简单,但占地面积大,处理时间长,厌氧段有恶臭产生。厌氧-活性污泥机械强制曝气氧化法虽省去氧化塘,占地面积小,但厌氧段增加了后续负荷(不论厌氧发酵还是UASB等其他工艺),还产生恶臭,处理时间长。
4、厌氧+好氧生物接触氧化工艺,接触氧化池中使用LW立体填料,能达到更高的有机物去除能力和对氨氮去除效率。降低运行费用。通常情况下,不需要投加任何化学药剂即可保证废水达标排放,处理工程的主要运行费用是工艺所需的电耗。优势高效菌及配套工艺技术的优势,确保了生物处理工程的电耗非常低。
❿ 橡胶的基本加工过程有哪些
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工艺流程选段:拉伸强度是表征制品能够抵抗拉伸破坏的极限能力。影响橡胶拉伸强度的主要因素有:大分子链的主价键、分子间力以及高分子链柔性。 拉伸强度与橡胶结构的关系: 分子间作用力大,如极性和刚性基团等; 分子量增大,范德华力增大,链段不易滑动,相当于分子间形成了物理交联点,因此随分子量增大,拉伸强度增高,到一定程度时达到平衡; 分子的微观结构,如顺式和反式结构的影响; 结晶和取向
工艺流程开始:
1综述
橡胶制品的主要原料是生胶、各种配合剂、以及作为骨架材料的纤维和金属材料,橡胶制品的基本生产工艺过程包括塑炼、混炼、压延、压出、成型、硫化6个基本工序。
橡胶的加工工艺过程主要是解决塑性和弹性矛盾的过程,通过各种加工手段,使得弹性的橡胶变成具有塑性的塑炼胶,在加入各种配合剂制成半成品,然后通过硫化是具有塑性的半成品又变成弹性高、物理机械性能好的橡胶制品。
2橡胶加工工艺
2.1塑炼工艺
生胶塑炼是通过机械应力、热、氧或加入某些化学试剂等方法,使生胶由强韧的弹性状态转变为柔软、便于加工的塑性状态的过程。
生胶塑炼的目的是降低它的弹性,增加可塑性,并获得适当的流动性,以满足混炼、亚衍、压出、成型、硫化以及胶浆制造、海绵胶制造等各种加工工艺过程的要求。
掌握好适当的塑炼可塑度,对橡胶制品的加工和成品质量是至关重要的。在满足加工工艺要求的前提下应尽可能降低可塑度。随着恒粘度橡胶、低粘度橡胶的出现,有的橡胶已经不需要塑炼而直接进行混炼。
在橡胶工业中,最常用的塑炼方法有机械塑炼法和化学塑炼法。机械塑炼法所用的主要设备是开放式炼胶机、密闭式炼胶机和螺杆塑炼机。化学塑炼法是在机械塑炼过程中加入化学药品来提高塑炼效果的方法。
开炼机塑炼时温度一般在80℃以下,属于低温机械混炼方法。密炼机和螺杆混炼机的排胶温度在120℃以上,甚至高达160-180℃,属于高温机械混炼。
生胶在混炼之前需要预先经过烘胶、切胶、选胶和破胶等处理才能塑炼。
几种胶的塑炼特性:
天然橡胶用开炼机塑炼时,辊筒温度为30-40℃,时间约为15-20min;采用密炼机塑炼当温度达到120℃以上时,时间约为3-5min。
丁苯橡胶的门尼粘度多在35-60之间,因此,丁苯橡胶也可不用塑炼,但是经过塑炼后可以提高配合机的分散性
顺丁橡胶具有冷流性,缺乏塑炼效果。顺丁胶的门尼粘度较低,可不用塑炼。
氯丁橡胶得塑性大,塑炼前可薄通3-5次,薄通温度在30-40℃。
乙丙橡胶的分子主链是饱和结构,塑炼难以引起分子的裂解,因此要选择门尼粘度低的品种而不用塑炼。
丁腈橡胶可塑度小,韧性大,塑炼时生热大。开炼时要采用低温40℃以下、小辊距、低容量以及分段塑炼,这样可以收到较好的效果。
2.2混炼工艺
混炼是指在炼胶机上将各种配合剂均匀的混到生胶种的过程。混炼的质量是对胶料的进一步加工和成品的质量有着决定性的影响,即使配方很好的胶料,如果混炼不好,也就会出现配合剂分散不均,胶料可塑度过高或过低,易焦烧、喷霜等,使压延、压出、涂胶和硫化等工艺不能正常进行,而且还会导致制品性能下降。
混炼方法通常分为开炼机混炼和密炼机混炼两种。这两种方法都是间歇式混炼,这是目前最广泛的方法。
开炼机的混合过程分为三个阶段,即包辊(加入生胶的软化阶段)、吃粉(加入粉剂的混合阶段)和翻炼(吃粉后使生胶和配合剂均达到均匀分散的阶段)。
开炼机混胶依胶料种类、用途、性能要求不同,工艺条件也不同。混炼中要注意加胶量、加料顺序、辊距、辊温、混炼时间、辊筒的转速和速比等各种因素。既不能混炼不足,又不能过炼。
密炼机混炼分为三个阶段,即湿润、分散和涅炼、密炼机混炼石在高温加压下进行的。操作方法一般分为一段混炼法和两段混炼法。
一段混炼法是指经密炼机一次完成混炼,然后压片得混炼胶的方法。他适用于全天然橡胶或掺有合成橡胶不超过50%的胶料,在一段混炼操作中,常采用分批逐步加料法,为使胶料不至于剧烈升高,一般采用慢速密炼机,也可以采用双速密炼机,加入硫磺时的温度必须低于100℃。其加料顺序为生胶—小料—补强剂—填充剂—油类软化剂—排料—冷却—加硫磺及超促进剂。
两段混炼法是指两次通过密炼机混炼压片制成混炼胶的方法。这种方法适用于合成橡胶含量超过50%得胶料,可以避免一段混炼法过程中混炼时间长、胶料温度高的缺点。第一阶段混炼与一段混炼法一样,只是不加硫化和活性大的促进剂,一段混炼完后下片冷却,停放一定的时间,然后再进行第二段混炼。混炼均匀后排料到压片机上再加硫化剂,翻炼后下片。分段混炼法每次炼胶时间较短,混炼温度较低,配合剂分散更均匀,胶料质量高。
2.3压延工艺
压延是将混炼胶在压延机上制成胶片或与骨架材料制成胶布半成品的工艺过程,它包括压片、贴合、压型和纺织物挂胶等作业。
压延工艺的主要设备是压延机,压延机一般由工作辊筒、机架、机座、传动装置、调速和调距装置、辊筒加热和冷却装置、润滑系统和紧急停车装置。压延机的种类很多,工作辊筒有两个、三个、四个不等,排列形式两辊有立式和卧式;三辊有直立式、Γ型和三角形;四辊有Γ型、L型、Z型和S型等多种。按工艺用途来分主要有压片压延机(用于压延胶片或纺织物贴胶,大多数三辊或四辊,各辊塑度不同)、擦胶压延机(用于纺织物的擦胶,三辊,各辊有一定得速比,中辊速度大。借助速比擦入纺织物中)、通用压延机(又称万能压延机,兼有压片和擦胶功能、三辊或四辊,可调速比)、压型压延机、贴合压延机和钢丝压延机。
压延过程一般包括以下工序:混炼胶的预热和供胶;纺织物的导开和干燥(有时还有浸胶)
胶料在四辊或三辊压延机上的压片或在纺织物上挂胶依机压延半成品的冷却、卷取、截断、放置等。
在进行压延前,需要对胶料和纺织物进行预加工,胶料进入压延机之前,需要先将其在热炼机上翻炼,这一工艺为热炼或称预热,其目的是提高胶料的混炼均匀性,进一步增加可塑性,提高温度,增大可塑性。为了提高胶料和纺织物的粘合性能,保证压延质量,需要对织物进行烘干,含水率控制在1-2%,含水量低,织物变硬,压延中易损坏,含水量高,粘附力差。
几种常见的橡胶的压延性能 天然橡胶热塑形大,收缩率小,压延容易,易粘附热辊,应控制各辊温差,以便胶片顺利转移;丁苯橡胶热塑性小,收缩率大,因此用于压延的胶料要充分塑炼。由于丁苯橡胶对压延的热敏性很显著,压延温度应低于天然橡胶,各辊温差有高到低;氯丁橡胶在75-95℃易粘辊,难于压延,应使用低温法或高温法,压延要迅速冷却,掺有石蜡、硬酯酸可以减少粘辊现象;乙丙橡胶压延性能良好,可以在广泛的温度范围内连续操作,温度过低时胶料收缩性大,易产生气泡;丁腈橡胶热塑性小,收缩性大,在胶料种加入填充剂或软化剂可减少收缩率,当填充剂重量占生胶重量的50%以上时,才能得到表面光滑的胶片,丁腈橡胶粘性小易粘冷辊。
2.4压出工艺
压出工艺是通过压出机机筒筒壁和螺杆件的作用,使胶料达到挤压和初步造型的目的,压出工艺也成为挤出工艺。
压出工艺的主要设备是压出机。
几种橡胶的压出特性:天然橡胶压出速度快,半成品收缩率小。机身温度50-60℃,机头70-80℃,口型80-90℃;丁苯橡胶压出速度慢,压缩变形大,表面粗糙,机身温度50-70℃,机头温度70-80℃,口型温度100-105℃;氯丁橡胶压出前不用充分热炼,机身温度50℃,机头℃,口型70℃;乙丙橡胶压出速度快、收缩率小,机身温度60-70℃,机头温度80-130℃,口型90-140℃。丁腈橡胶压出性能差,压出时应充分热炼。机身温度50-60℃,机头温度70-80℃。
2.5注射工艺
橡胶注射成型工艺是一种把胶料直接从机筒注入模性硫化的生产方法。包括喂料、塑化、注射、保压、硫化、出模等几个过程。注射硫化的最大特点是内层和外层得胶料温度比较均匀一致,硫化速度快,可加工大多数模压制品。
橡胶注射成型的设备是橡胶注射成型硫化机。
2.6压铸工艺
压铸法又称为传递模法或移模法。这种方法是将胶料装在压铸机的塞筒内,在加压下降胶料铸入模腔硫化。与注射成型法相似。如骨架油封等用此法生产溢边少,产品质量好。
2.7硫化工艺
早先,天然橡胶的主要用途只是做擦字橡皮;后来才用于制造小橡胶管。直到1823年,英国化学家麦金托什才发明将橡胶溶解在煤焦油中然后涂在布上做成防水布,可以用来制造雨衣和雨靴。但是,这种雨衣和雨靴一到夏天就熔化,一到冬天便变得又硬又脆。为了克服这一缺点,当时许多人都在想办法。美国发明家查理•古德伊尔也在进行橡胶改性的试验,他把天然橡胶和硫黄放在一起加热,希望能获得一种一年四季在所有温度下都保持干燥且富有弹性的物质。直到1839年2月他才获得成功。一天他把橡胶、硫黄和松节油混溶在一起倒入锅中(硫黄仅是用来染色的),不小心锅中的混合物溅到了灼热的火炉上。令他吃惊的是,混合物落入火中后并未熔化,而是保持原样被烧焦了,炉中残留的未完全烧焦的混合物则富有弹性。他把溅上去的东西从炉子上剥了下来,这才发现他已经制备了他想要的有弹性的橡胶。经过不断改进,他终于在1844年发明了橡胶硫化技术。
在橡胶制品生产过程中,硫化是最后一道加工工序。硫化是胶料在一定条件下,橡胶大分子由线型结构转变为网状结构的交联过程。硫化方法有冷硫化、室温硫化和热硫化三种。大多数橡胶制品采用热硫化。热硫化的设备有硫化罐、平板硫化机等。
2.8其他生产工艺
橡胶制品的生产工艺还有浸渍法、涂刮法、喷涂法、蕉塑法等。
3橡胶配方设计
3.1橡胶的硫化(交联)
交联是橡胶高弹性的基础,其特点是在一个橡胶分子链上仅形成少数几处交联点,因此不会影响橡胶分子链段的运动。
橡胶的硫化体系较多,常见的有:硫黄硫化体系、过氧化物硫化体系、树脂硫化体系、氧化物硫化体系等
3.1.1硫黄硫化体系
主要适应于二烯类橡胶,其硫化活性点是在双键旁边的α氢原子。
组成:
硫黄
活性剂:氧化锌,硬脂酸
促进剂:噻唑类(DM,M),次磺酰胺类(CZ,NOBS),秋兰姆类(TETD,TMTM,TMTD),胍(D)
图 1 硫黄硫化体系的结构特点
表1硫黄硫化体系分类
硫化体系 硫黄/促进剂(S/A)比 交联键组成 性能特点
普通硫黄硫化体系 >1 以多硫键为主 动态疲劳性能好;老化性能差
半有效硫黄硫化体系(Semi-EV) ≈1 以单硫键和双硫键为主 老化性能好;压缩永久变形小;无硫化返原
有效硫黄硫化体系(EV) <<1
3.1.2过氧化物硫化体系-自由基机理
1 常见的过氧化物有:DCP(二枯基过氧化物)、BPO、DCBP、双2,5
2 助交联剂:抑制聚合难自由基无用的副反应。如TAIC,TAC,HVA-2
3 过氧化物硫化橡胶性能特点:老化性能好,压缩永久变形小,制品透明性好。
表 2 过氧化物的交联效率
橡胶品种 交联效率 原因
NR 1 自由基的活性主要与甲基的超共轭作用有关,同时位阻较大,无法出笼格
BR,SBR 10-50 脱氢的速度为NR的1/3,但活性高,位阻小,能较快地与双键加成,形成交联键和新自由基
NBR >1 腈基影响交联作用
PE,EPDM 1
EPR 0.4
IIR 0
3.1.3氧化物硫化体系
这是含卤素橡胶的主要硫化剂。通常有氧化锌/氧化镁(5/4)、氧化铅或四氧化三铅(10-20,耐水制品)
3.2橡胶的填料
未加填料的橡胶,力学性能和工艺性能均较差,无法使用。
3.2.1作用
补强性:拉伸强度,撕裂强度,耐磨性
加工性能
降低成本
3.2.2填料的结构
3.2.2.1粒径
一般来说,粒径越小,强度越高。
表 3 常用补强剂及填充剂的粒径范围(mμ)
填料名称 缩写 料径范围
槽黑 23-30
高耐磨炭黑 HAF 26-35
半补强炭黑 SRF 60-130
气相法白炭黑 水合二氧化硅 10-25
沉淀法白炭黑 10-40
氧化锌 ZnO 100-500
轻质碳酸钙 CaCO3 1000-3000
超细碳酸钙 白艳华 25-100
硬质陶土 90% < 1000
普通滑石粉 TALC 5000-20000
3.2.2.2结构
粒子形状及内部结构(吸油值法,DBP)。一般吸油值越大,结构性越强,改善性能越明显。
3.2.2.3比表面积
粒子形状(BET法,CATB法)。比表面积越大,强度越高。
3.2.2.4化学结构
反应性(PH值表示)。如炭黑表面的羧基、白炭黑和普通浅色填料表面的羟基等,酸性填料常影响橡胶的硫化,因此需加入活性剂,消除酸性。
3.2.2.5填料的处理方法
填料表面一般为亲水性的,而聚合物是憎水的,两者相容性较差,必须进行表面处理。
3.2.2.6表面活性剂
(1) 结构:有机化合物,具有不对称的分子结构,由亲水和疏水两部分基团组成。
(2) 亲水部分:-OH,-COOH,-NH2,-NO2,-SH
(3) 疏水部分:长链式、苯环式或烃类
3.2.2.7偶联剂
(1) 分类:硅烷,钛酸酯、铝酸酯、高分子偶联剂等
(2) 结构特点:亲水部分与表面活性剂相似,但疏水部分能与聚合物形成化学结合或物理缠结。
(3) 对性能的影响:低分子偶联剂通常在降低粘度的同时,提高力学性能;高分子偶联剂则在大幅度提高力学性能的同时,增加体系的粘度,这是由于分子之间作用力增强的缘故。
3.3软化剂和增塑剂
3.3.1软化剂的作用
(1) 降低体系的粘度,增加流动性,降低硫化橡胶的硬度;
(2) 改善粘着性能;
(3) 有助于填料的分散;
(4) 便于压出和成型。
3.3.2常见品种
(1) 操作油(软化剂,用量较大):分子量300-600的烃类或芳香烃类(如机油,链烷烃油,芳香烃油,石蜡油等)
(2) 极性的酯类(在非极性橡胶中使用,称为增塑剂,其特点为脆性温度、且用量较少):低分子酯类(DOP,DBP,DOS)和高分子酯类(己二酸乙二醇酯)
3.3.3选择原则
(1) 热力学(主要因素):自由能ΔF=ΔH(热焓) - TΔS(熵变)。一般混合过程中,自由度增加,ΔS>0;ΔH > 0(吸热),尽可能小。
(2) 溶度参数:用Hildebrand方程进行判断。
δ1与δ2越接近,ΔH越小。
极性橡胶——极性软化剂;非极性橡胶——非极性软化剂
(3) 溶剂化作用(次要因素):一般认为,橡胶的双键有一定的亲核性,增塑剂酯类有亲电性,通过亲电-亲核作用增加了两者的界面强度,相容性增加,不过这种亲电-亲核作用较弱,因此一般用量不宜过大(5-10phr)。如NR与DBP,NBR与芳烃油的相容性,SBR、BR与NR的差异,
(4) CR的溶剂选择原则
3.4橡胶的防护体系
老化是指一切使橡胶性能劣化的过程。如O2,O3,热,光,疲劳,力,催化剂,化学介质等,为了考察这些影响因素,设计了许多试验方法。
氧弹试验 O2
热氧老化试验 O2,热
光老化试验 光(户外,室内,人造光)
臭氧老化试验 O3
疲劳试验 力,疲劳
DSC、TG 热氧化,O2,空气;热降解,N2
3.4.1分类
物理:迁移、隔绝氧的作用
防 老 剂
化学:无污染型(酚类,1010,1076;硫化二丙酸酯(DLTP,DSTP);亚磷酸酯,168);污染型(胺类,RD,D,A)
防护体系 对苯二胺类(4010,4010NA)
抗臭氧剂
线形碳氢化合物(粗晶蜡,微晶蜡)
紫外线剂(橡胶不常用、炭黑的作用)
金属离子钝化剂
3.4.2反应机理
(1) 链引发
E = 0
(2) 链增长
E = 4-9kcal/mol
E = 0kcal/mol
E = 30kcal/mol
而金属粒子则催化ROOH的分解。
(3) 链终止
3.5配方设计与硫化橡胶物性的关系
3.5.1拉伸强度
拉伸强度是表征制品能够抵抗拉伸破坏的极限能力。影响橡胶拉伸强度的主要因素有:大分子链的主价键、分子间力以及高分子链柔性。
一 拉伸强度与橡胶结构的关系
(1) 分子间作用力大,如极性和刚性基团等;
(2) 分子量增大,范德华力增大,链段不易滑动,相当于分子间形成了物理交联点,因此随分子量增大,拉伸强度增高,到一定程度时达到平衡;
(3) 分子的微观结构,如顺式和反式结构的影响;
(4) 结晶和取向
二 拉伸强度与硫化体系的关系
(1) 交联密度:有一极大值。
(2) 交联键类型:随交联键能增加,拉伸强度减小;多硫键具有较高的拉伸强度,因为弱键在应力状态下能起到释放应力的作用,减轻应力集中的程度,使交联网能均匀地承受较大的应力。对于能产生结晶的NR等,交联弱键的早期断裂,还有利于主链的定向结晶。
三 拉伸强度与填料的关系
大量的试验表明:粒径越小,比表面积越大,表面活性越大,结构性越高,补强的效果越好。同时随填料用量增加,有最大值,其大小受橡胶品种和填料类型的影响。
四 拉伸强度与软化剂的关系
软化剂的加入会损失拉伸强度,且与软化剂与橡胶的相容性有关。
3.5.2撕裂强度
橡胶的撕裂是由于材料中的裂纹或裂口受力时迅速扩大而导致破坏的现象,一般是沿着分子链数目最小,即阻力最小的途径发展。主要与橡胶应力-应变曲线的形状和粘弹性有关。与橡胶品种、硫化体系、软化剂均有关系。