王巍
摘 要:在現(xiàn)階段隨著社會的發(fā)展和進步,自從橡膠出現(xiàn)在我們的生活當中一來,對我們的生活產生了一定的改變,其根據(jù)社會的需要對橡膠進行一定的設計,自從橡膠制品的使用為我們的生活帶來一定的方便。在現(xiàn)階段我國處于城市建設發(fā)展當中,對橡膠制品的使用量增多,而發(fā)泡橡膠制品是以天然橡膠為主體,同時配合其他的原材料,并加入適當?shù)陌l(fā)泡劑,在經過熱壓后方可成型,并且施工的人工使用數(shù)量以及成本較少,對于當前我國工業(yè)發(fā)展而言有一定的益處,同時發(fā)泡橡膠制品的配合及其制作工藝就收到的廣泛的關注,下面針對發(fā)泡橡膠制品的配合及其工藝進行分析。
關鍵詞:發(fā)泡橡膠;發(fā)泡劑;硫化體系;配合
隨著現(xiàn)階段各項技術的不斷進步,對于橡膠制品容易受到腐蝕和焦化的情況,通過硫化促進劑等針對橡膠制品在使用中出現(xiàn)的問題得到了進一步的改善,但是由于硫化的方式以及硫化的配比經過短時間的使用發(fā)現(xiàn),在硫化過程中根據(jù)原有的硫化配方,雖然保證了一定的橡膠性能得到提高,但是該配方硫化的時間較長,成本花費較高不能夠滿足現(xiàn)代社會的使用需要,所以針對目前橡膠制品的使用情況,對發(fā)泡橡膠制品的研究非常重要,同時通過改善發(fā)泡橡膠制品的配合以及工藝對今后社會的使用也有一定的幫助,本文將對發(fā)泡橡膠制品的配合及其工藝進行探討。
1 發(fā)配橡膠制品概述
發(fā)泡橡膠制品利用橡膠作為基礎材料,通過添加原材料或是發(fā)泡劑的方式,使其通過一定的熱壓后制成所需的成品形狀,其整體結構為海綿狀的多孔結構,同時制成的材料符合一定的使用需要,在目前我們的生活的當中隨處可見,并且發(fā)泡橡膠制品的施工工藝較為簡單,可以有效的節(jié)省制作的時間。
1.1 發(fā)泡橡膠技術概念
發(fā)泡橡膠技術是針對天然橡膠制品利用添加發(fā)泡劑的方式制成發(fā)泡橡膠制品的施工技術,同時施工的過程中需要人工較少,并且施工工藝較為簡單,而且節(jié)能環(huán)保符合當前社會的發(fā)展需求。
1.2 發(fā)泡橡膠制品分類
發(fā)泡橡膠制品是目前生產領域采用最多的產品之一,其根據(jù)孔洞可以分為微孔結構、多孔結構兩種。而微孔結構又可以分為單獨發(fā)泡制品和連續(xù)發(fā)泡制品。根據(jù)橡膠的原材料可以將這一制品分為天然橡膠發(fā)泡制品、異戊二烯發(fā)泡制品、SBR發(fā)泡制品、乙丙橡膠發(fā)泡制品等。橡膠粒徑的大小和改性瀝青的高溫性能有著一定的關系,在粒徑不超過80目的時候,膠粉越細,就代表著瀝青高溫性能改變的效果越明顯,這主要是因為瀝溶脹趙會隨著膠粉的粗細而發(fā)生變化。但是膠粉的溶脹性能是有限的,如果超過了120目就無法形成骨架結構。也就無法發(fā)揮橡膠的彈性功能,可以說橡膠粉并不是越細越好,必須要適中。
橡膠粉的延度與摻量和粒徑大小有著關系,同一種的橡膠瀝青延度會隨著橡膠粉的摻量的增加而不斷增大,在同一摻量下,橡膠粉的顆粒越小,那么橡膠瀝青的延度就會越好。因為橡膠粉越細,瀝青溶脹就會更加的容易,混熔的反應就會越充分,但是如果橡膠粉粒徑已經達到了80目,延度的差別并不大。從總體來看,橡膠粉粒徑是80目產量是15的時候都可以進行橡膠瀝青的制備。
2 發(fā)泡橡膠制品配合分析
2.1 主體材料的選擇
發(fā)泡橡膠制品制作的過程中,根據(jù)實際的使用需要,對發(fā)泡橡膠中的主體材料進行選擇,通常根據(jù)設計的需要選擇具有一定柔軟度和彈性的天然橡膠,有時根據(jù)使用的需要添加一定的人工橡膠,在耐油性的發(fā)泡橡膠制品制作當中,需要選擇具有一定耐油性的丁腈橡膠,同時針對不同的發(fā)泡橡膠制品用途的不同,需要對丁腈橡膠與發(fā)泡劑等材料之間的比例進行一定的設計,同時可以利用對比試驗的方式,在相同使用環(huán)境的下不同比例的丁晴橡膠會對使用效果產生什么樣的影響,并且針對部分特殊的需要,可以將多種天然橡膠共同使用。
2.2 發(fā)泡劑的選擇
發(fā)泡劑直接影響發(fā)泡橡膠制品的質量,所以對發(fā)泡劑的使用比例以及施工操作都需要非常注意通常根據(jù)使用的需要,對發(fā)泡劑的比例進行科學合理的設計,從而使發(fā)泡橡膠制品滿足實際的使用需要。目前發(fā)泡劑主要由化學發(fā)泡劑、物理發(fā)泡劑和表面活性劑三大類,化學發(fā)泡劑是指在發(fā)熱分解后釋放一定的二氧化碳和氮氣等氣體,并且在由聚合物組成中能夠形成細孔的化合物;物力發(fā)泡劑主要通過泡沫細孔通過一系列的物理形態(tài)變化(壓縮氣體的膨脹、液體的發(fā)揮或是固體的溶解而形成的);而表面活性劑是指發(fā)泡劑具有較高的表面活性,同時能夠有效的降低液體表面的張力,在由液膜表面的雙電子層排列從而包圍住一定的空氣,之后形成氣泡在由氣泡形成泡沫的形式。
目前的工作中,我們常用的發(fā)泡劑主要包含有氮二甲酰胺、亞硝基、二苯磺酰肼醚等。這些材料在應用中其分解溫度大約都在200益以上,且在生產的過程中還需要加入其他的助發(fā)泡劑,如尿素、氧化鋅等,因此其分解大大降低,熱分解所產生的氣體主要包含有氮氣、氨氣等,這些氣體不僅無毒、無臭,甚至還具備著不污染環(huán)境、不變色的優(yōu)勢。
2.3 硫化體系的選擇
硫化體系在發(fā)泡制品的研究過程中非常重要,首先硫化體系與發(fā)泡體系是否匹配是制得性能良好的發(fā)泡制品的關鍵。一種膠料能否成功發(fā)泡,最重要的是膠料的硫化過程與發(fā)泡劑的分解過程應基本同步,或起硫時間比起泡時間稍微提前。
2.4 補強填充劑的選擇
炭黑、白炭黑等補強劑可以改善發(fā)泡橡膠制品的強度及挺性,適當加入碳酸鈣、陶土等填充劑可以改善膠料的加工性能及降低成本。炭黑宜選擇半補強FEF和SRF類炭黑,填料宜選擇輕質碳酸鈣、陶土等,用量不宜太多最好為20耀40份。
2.5 增塑劑的選擇
增塑劑的要求是:增塑效果要好,用量少,吸收速率快,與橡膠的相容性好,揮發(fā)性小,不遷移,無毒、無臭,價廉易得。增塑劑可改善配合劑的分散程度、混煉膠的加工性及成型性。要求發(fā)泡倍率高的發(fā)泡橡膠制品,一般增塑劑的加入量較大,且選擇與橡膠相容性好的增塑劑。
2.6 防老劑的選擇
發(fā)泡橡膠制品為多孔結構,表面積較大,相對更容易老化,必須配合防老劑。選用防老劑的原則是既有良好的防老化效果,又不影響發(fā)泡劑的分解。可選4010、264、MB等防老劑,用量比一般橡膠制品要多一些。
3 加工工藝
3.1 塑煉
生膠塑煉的實質是使橡膠的大分子鏈斷裂破壞。提高橡膠的可塑性,使配合劑的混合和混煉加工更加容易進行。在制備發(fā)泡橡膠制品時,橡膠的可塑性越好,越容易制得泡孔均勻、密度小、收縮率小的制品。因此生膠要進行充分塑煉。
3.2 停放
橡膠在混煉完之后,一定要放置足夠長的時間,一般要停放2~4h,使各種助劑在混煉膠中充分分散,橡膠助劑分散得越均勻,產品尺寸的穩(wěn)定性、表面光滑程度、氣泡均勻程度越好。
3.3 溫度
橡膠發(fā)泡對溫度非常敏感。同一種膠料,在不同溫度下發(fā)泡效果不一樣。因為發(fā)泡體系和硫化體系對溫度的敏感程度不同,改變硫化溫度要重新調整硫化體系與發(fā)泡體系相匹配的問題。
3.4 成型
發(fā)泡橡膠制品的成型方法有:擠出成型、模壓成型、平板成型等各種方法。EPDM發(fā)泡制品常用擠出成型,NBR多采用模壓成型。
4 結語
發(fā)泡橡膠這種高分子材料,因其自身具有的一定的功能性特點,從而得到廣泛的使用。但是針對發(fā)泡橡膠制品質量對當今社會使用的影響,在發(fā)泡橡膠制品配合的過程中需要注意,根據(jù)不同的使用需要選擇具有一定功能性的天然橡膠,同時在配合中需要在注意發(fā)泡劑、天然橡膠以及其他材料之間的比例,保證配制比例滿足使用的需要,同時發(fā)泡橡膠制品雖然配合工藝較為簡單,但是仍需要注意人員操作對發(fā)泡橡膠制品質量的影響,促進今后社會的順利發(fā)展。
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