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1、橡胶译丛丁基橡胶加工技术长野早男著王作龄译周洪希校第章加工技术概述氯化丁基橡胶的 加工方法基本与丁基橡胶相 同。但是,氯 化丁 基橡胶 的反 应性大二一纂橡胶,用氧化 锌就可进 行硫化,所以这两种橡胶的加工方法存在一定差异。混炼敏化一从橡胶 川子卜炼机棍炼时、混炼方法,一从橡胶完 全 相同。但是,氧 化锌在 氯化一堪橡胶 配合 中起硫化剂 的作用,因此它要 在混炼的最后 加 人。此外,在 用班伯里机混炼时,氧化锌 必须 与其它促 进剂 一起加人。氯化丁基橡胶混炼胶 的排胶温度应低于表一氯化丁基橡胶密炼机混炼方法充剂和操作 油,以制 成 与氯化丁一基橡胶相、粘度的母炼胶,尔后再将该母炼胶 加到氯
2、化丁基橡胶 中进行混炼此时,为了充分 分 散,在橡胶掺混后至少要加人绒的填充剂氯化丁一摧橡 胶与睛橡胶 并用的密炼 周 期见表一。表一氯丁基橡胶丁睛橡胶并用胶密炼周期标标准混炼法二段混炼高速高压混炼法一段混炼水水水经过时问问加料顺序序经过时间间加料顺序序段段段步步步步步步步步步步步步步步步步步步步步步步步步步步步步步步步步步步步步步步步炼炼炼加氯化丁基橡胶胶加 氯丁基橡胶炭黑,胶胶胶加刀量的 炭黑,防 老剂,氧化镁镁一其它全部配合剂剂补强性填充剂先加排料加量的炭黑黑黑黑加幻勺鱿睐、渊、硼撇、姗姗姗姗排排排排料水水加母炼胶胶胶胶段段段加促进剂、氧化锌锌锌锌一排料一经经经过时间间操作顺序序一母母加
3、丁脯橡胶用冷辊素炼飞分钟的 塑炼胶睛睛炼炼加量炭黑和量操作汕汕胶胶胶胶排料温度一母母掺掺加氯化丁基橡胶一一睛橡胶母练胶胶炼炼混混加 防老剂、硬脂酸、量炭黑黑胶胶胶加剩余炭黑和操作油油排料温度一加加剂剂加上述掺混并用胶胶硫硫混混加硫化剂含氧化锌化化炼炼排料 温度以下装料量比 天然橡胶多一装料容量为叫丁基橡胶,以一为宜。代表性的混炼方法 见表一。氯化丁基橡胶与其它橡胶并用时,最好是 先在各种 生胶中加人填充剂 和 少 量操作油,分 别制 成母 炼胶,冷 却后再用密炼机对各母炼胶 进行掺混。但是,多 数情况是 先在与氯 化丁基橡胶并用 的其它橡胶中加 入 填热处理用于氯化一基橡胶 的补 强填 充剂
4、经 过热 处 理后,可得到 与丁基橡胶时 的 同样效果,亦 即可提高硫化胶 的 拉伸强 度、定伸应力,而且还 可减 少 内摩擦和返复应 力作用引起的内生热,同时可改善滞后性能、电性能、化学性 能。有 热处理效果的填充剂具有 易活化的表面,槽法 炭黑是其代表。炉法 炭 黑和槽法炭黑可 用热处理剂进行处理,而矿物填充剂 用 二氧化硅 处理效果较好。此外,陶土和微细 滑石粉也可进行热处理。热处理剂 可使用聚对二亚硝基苯等。氯化丁基橡胶 富有反应性,热处理温度可比丁基橡胶低,用普通 的棍炼周期进行热处 理 会降低硫化胶物月橡胶译丛化后在一与蒸气直接接触的硫化制品表面容易产 生气泡。如表一所示,通过硫化
5、体系的 选择,可极 大改善硫化胶 的性 能。特别是对于内胎胎坯通 人直 接蒸气的硫化机硫化,以及压 出制品和压延制品的硫化罐硫化,要注意起泡问题。表一和并用胶料压延性能比较胶 料配方号烟 片快压出炉黑硬脂酸氧化锌氏不饱和烃树脂氏石蜡系操作油硫黄促进剂胶料配方氯化丁荃橡胶号烟片还炉黑硬脂酸氧化锌 民不饱和烃树脂石蜡系操作油氏二硫化烷基苯酚促进剂甘,收收收缩率,肠肠表面状态态脱辊辊起范范并并夕胶料料闻闻闻叉侣朋朋供供料温度,“,压压延辊混,压压片厚度,一未硫化橡胶与未硫化橡胶的硫化粘合氯化丁基橡胶 配 合胶料与高不 饱和橡胶配合胶料的硫化粘合力,一般要比高不饱和橡胶之间 的 硫 化粘合力低得多见表
6、一。这是因为,高不饱和橡胶之 间粘 合时,粘合界面可进行 共硫化而氯化丁基橡胶 与高不饱和橡 胶粘合时,因硫化机理不 同,粘合界面不能进行共硫化。因此,氯化丁墓橡胶配合胶 料 与高不饱和橡胶 配合胶料进行硫化粘合时,为提 高粘合界而的 共硫 化性必 须并用 高 不 饱和橡胶粘 合 力大小取 决于高不饱和橡胶 的配方、与氯化犷基橡胶并川的高不饱和橡胶 的种类及其并用比以及硫化体系。表一与、氯丁基橡胶与高不饱和橡胶的粘合力比较配配合胶料,助录漓试致劲破坏形式式粘粘粘合 力,哺忆,万橡胶本身破裂裂氯氯丁基橡胶与高不饱和橡胶胶界 面分离离,含半补强炉黑,用促进剂硫化注为优秀,为优,为良,为可,为不可表
7、中数字为平均值表一硫化体系的种类表一硫化体系对蒸气硫化性的影响基本配方舰化丁基胶通用炉黑轻质氧化镁环烷烃操作曲硬脂酸舰化锌硫化体系编号促进剂促进 剂促进剂促进剂硫黄门尼焦烧,拉伸强度,呱之份肌类硫化氧化锌促进剂硫黄二硫化烷基苯酚硫化氧化锌促进剂二硫化烷基苯酚犷硫脉硫化氧化锌促进剂一盟硫黄次磺酞胺硫化氧化锌促进剂促进剂硫黄秋兰姆一唾唤硫化氧化锌促进剂促进剂勺水蒸气硫化试样拉伸强度对平板机硫化试样拉伸强度百分比,粘合方法氯化丁基橡胶的未硫化胶 与金属粘合,基本与丁基橡胶相同,因此,本文仅对未硫化橡胶与未硫化橡胶、未硫化橡胶与纤 维的粘合进行介绍。第期丁基橡胶加工技术聚合物并用对粘合的影响分别 制
8、造、的并用配合胶料,并对上述胶料进行粘合试验使用一型,使用 号烟片,使用型。胶料配方如下聚合物氧化锌半补 强 炉黑促进剂硬脂酸硫 黄。表一硫化体系研究用配方卜卜悦夕夕尸尸,门月口勺日图一并用胶 与并用胶的粘合室温注斜线部分表示橡胶本身破坏白底部分表示界面剥离图中数字表示粘 合 力几 三卫份 胶 本身破坏二丑刀像胶本 身部分破坏,卜刁门一厂曰门,并 用胶料配方方氯氯化丁墓橡胶天天然橡胶胶印印半半补强炉黑黑硬硬脂酸酸酸酸酸酸酸侣田并用必棍拟胎侧 肋肋幼幼天天然橡胶胶丁丁苯橡胶印半半补强护黑黑硬硬脂酸酸氧氧化锌锌促促进剂一盟盟促促进剂硫硫 黄黄黄黄黄黄黄翎召口口与的粘合粘合双 方都并用以硫化速度快的
9、胶种。粘合试验结 果 如图一、一所示。为提 高 粘合力,粘 合 双 方胶料的分 子 间交联 必须充分,而图 中所示的分界线就取决于这种交联程度。对于橡胶本 身产生剥 离,必 须 增 加粘合另一方胶料 的用 量,以使界面 的交联密度保持一定。从图一看,要形成使橡胶本身产生剥 离 的交联,粘合介面必须使用橡胶 烃 含量 为的。例 如,粘合一方 的用 量减少时,则必增加另一方的用量。此外,卜进行 的剥离试验结果,橡胶本 身破坏在移向并 用比高的 一侧,可认为这是由于配合物硫 化胶 的拉伸强 度在高温下降低 的缘故。与的粘合粘合双方都并用硫化速度慢的。试验结果如图一、一所示如上所述,和的日日队图一并用
10、胶与并用胶的粘合硫化速度较慢,而的硫化速度却相当快。因此,并用胶 中的同其它 聚合物相比,可以以较快速度完成 交联。在剥 离试验中,并用胶的硫化粘 合可认为是 一个特殊类型,除部分 曲线 图外,试样 剥离 后在界 面附近 的一 侧残 留有很薄的并用胶层。这是因为的硫化速 度快,在硫化速度比并用胶快的并 用胶中采用促进剂与硫黄 并用作 为硫化剂。这样,界面附近硫译棣胶译丛棣化剂暂时从硫化速 度慢的一 方移向快的一方,据 此,自界 面 开始在硫化剂离开 的层 中多 少 产生了剥 离。为防界 面剥 离,就要 增强粘合双方 的的交联。图一、一中的橡胶 本 身粗糙破坏领域,是 处于少时匕约、并用 中约已
11、胜盆二刀徽殷 本身租糙破坏工颐椒胶 本 身光 淆破坏三像胶本身部 分破坏脚,军剂浓 度 高的并 用胶中与并用 胶 中之间增 进了交联 密度。与用次磺酞 胺 砍化 的的粘合七面所研究的是双万呆川同一硫化体系胶料 的硫化粘合和用硫 黄硫化 时,两 者的硫化性能差 异很大但川 次磺酸按趁促进剂硫化时和两 者 的硫化性能却机为近似因此,川几轮胎 的卫对并肛料用次磺酞胺类 促进剂硫化为宜怜一、一为次磺酞胺类促进 剂硫化的飞抓用胶料的粘合试验结 果并寸 橡胶材料剥 离和橡胶一,砚一乙白之一一心囚,图一并用胶与并用胶的粘合室温,目月,几,门曰曰卜日日川日州曰月曰分阳洲洲附阳曰日曰曰一川引卜卜扫曰曰日 川日日
12、闷日。忿夔粼岌分图一并用胶与次磺酞胺类促进剂硫化并用胶的粘合室温,曰之毛议之 心映络先橄坏空乙刁、位吐 本身那 分玻坏图一并用胶与并用胶的粘合的地 方。该领 域可认为是并用胶拉伸应力出现峰值处。该峰值是因并用胶中的并用比小,中硫化剂浓 度增 高,产生 了较高的交联密度而出现的。粘合界 面 的粘合强度 高,是由于硫化图一并用胶与次磺酞胺类促进剂硫化的并用胶的粘合第期丁基橡胶加工技术的混合刹 离,产生在相 对护一定的并川比处。这 是因为和用次磺酞胺类促进 剂硫化 时,两 者具用很 好的共硫 化性。此时,界面处的交联是 在配合胶料中的和 另一方的及之间进行的,即这 种 交联 完 全取 决于中 的并
13、用里。总合上述结论如下、与并用 的 高 不饱和橡胶的种类及其并用比,对粘合力影 响很大、讯与粘合力明显优于与的粘合力、与高不饱和橡胶 并用时,粘合力不但取 决于高 不饱和橡胶的种 类及其并用比,而且硫化体系也有很大影 响、硫化体系对粘合的影响用表一配方的胶料 研究不同硫化体系 见表一对粘合的影响。其结 果如图一所示这是以图一一一“一为依据归纳而成 的。据此,可表示下面个倾向。、粘 合良否 的界 限 用倾斜面和 水平面表示。、粘合力随着并用比的提高而 增大。图一是双方胶料采用皿类促进剂进行硫化的,而其 粘合良否 的 界限为倾斜面。这表示的粘合取决于粘合另一方的并用比。对于图一,并 用比对粘合无影
14、响,仅取决于讯的并用比。若用界面共硫化的概含解释,最初的曲线图表示决定粘合的主要因素是并用胶 中 的与并用胶中的之间的交联。另外,若减少一方的的并 用比,为保证界面间粘合充分,则需提 高另一方的的并用 比。因此,从曲线图看,并用胶中的与界面 另一方胶料中的之间,对于交联 无特别密切关系。这 是因 为,和对硫黄硫化,表现极大不同的硫化特性如硫化速度很慢,所以使这些 聚合物叉叉叉吓吓八下夭、之叮砂侣。图一不同硫体系的总合比较,口,一稼胶译丛一一一公巫习胶身破坏”臣二橄胶本身部分破坏卜盆厂习厂名峪翎阅亏扩巴日闪日日一甲硫黄硫化的叹与伙的粘合室温受玉勺胶 本级暇环旧叨惬巫胶 本身郁分破 坏。一一莽州日
15、日闷口过图一次磺酞胺硫黄硫化的狄并用股与并用胶的粘合室温飞一月幻弓、台 口件男 飞了于执图一用硫黄硫化的与的粘合卜巍一嚣诵“。蒸攀麟刀攀月爪卜几乙八冉巴日日一一 一一一一一 一,一一一旧目心图一次磺酞胺 硫黄硫化的并用胶与并用胶的粘合叮印,的那图一用二硫化烷基苯酚硫黄硫化的班与的粘合室温鬓吕口,厂“一一勺。匕,一,日勺口吕印山盆日只的的马己一一一神一一一一一如一一一一邻吕扣劝的即图一用二硫烷基苯酚硫黄硫化的与的粘合图一用硫化的并用胶与并用胶的粘合室温第期丁基橡胶加工技术一日辫辫辫辫辫辫辫辫辫辫辫日日日,七加,户日图一用硫化的并用胶与并用胶的粘合间的交联能力降低。图一所示的境界线,表示并用胶中的
16、的交联,同另一方胶料中的、基本相 同。因此,次磺酞胺类促进剂可使两种 聚合物在同一状态下硫化,、所以它 广泛用作并用胶料的硫化促进剂。此 时,与的交联在舅面上进行。图一、中水平线位置 虽 有变化,但 对于这种硫化粘合机理,除促进 剂体系外,都富有 很大的可靠性。在孤类促进剂 和二硫化烷基苯酚的硫化中,用量在以下 的粘合性良好。但是,对于用次磺酞胺和秋兰姆类促进剂硫化的胶料,要得 到良好的粘 合性,必须提高的用量。在粘合双方都用 次磺酞胺类促进剂硫化的图一中,图的右上角有极小部分出现极 为反常的现象。即在娘并用胶中并用比高 的领域,以及在并用 中并用比高的领域中,硫化粘 合性粮差。但是,为进一步
17、 明确这种现象,对采用基本配方与图一。的相同,而和的配合胶料进行粘合试验室温,结果却得到了的粘合力。这一差 异只靠 试验数 据解 释 不清,而 多数人认为这是 由橡胶 的相转移、硫化剂的作用不均匀等多种因素造成的。硫脉硫化和肌类促进 剂硫化情况很相似,但中的和中 的很难进行共硫化,该情况 可通过全和全配合胶料的试验数据得 到明确解释见表一。现将硫化体系对粘合的影响归纳如下一旧日一拍加户肠日刊月旧日,仁,口图一硫服 硫黄硫化的并用胶与并用胶的粘合室温图一硫服 硫黄硫化的并用胶与并用胶的粘合、表一硫服硫化体系的与的共硫化性的缺点硫化体系系硫化体系系粘接强度,名名称称用量,名称称用量,室温温促促进剂
18、次磺酞胺类促进剂剂硫硫黄黄促进剂界面剥离界 面剥离硫硫硫硫黄黄禅龙 兄冲公,丘橡胶译丛几,。竺歹称参考文献 篇略摘译自勺,一湘,一岁两贬多角岁两它夕勺多沁多两 乡翔 乡确旧夕吮多确佗夕叱乡飞曰众岁尧己只认万上接第页混炼胶在下列用途中的用量口一矛代一口之、一一一一口之匆即“价辱。用量量份图一十一并用胶胶料比容电阻 与各生胶间重量比的关系在一中一炭黑含最一份一份上述研究说 明要用适当配合可获得具有稳定 电性能的胶料,胶料补充加工中是不变化的。摘译自五,几,一用途数量密封胶条约,吨年电缆约,吨年胶管约吨 年此处胶种用量大小依次为挤出制品数量分类年西德密封胶条的情况吨 年混炼胶制品名称密封胶条”川彻“
19、,川川 川由密封胶条组成的框和圈上接第页表有机硅醚宜蚤份改性体系对模制橡胶工业制品用的“八。并用胶料性能的影响使用领域汽车建筑其他汽车建筑和其他汽车其他指指标标标。一。脑一一八一冲八一、么么下门尼焦烧时间,拉拉伸强度,印印扯扯断伸长率,的的老老化后后,耐耐臭 氧”一,访访访访访访访脚脚瑚翻形湘刀口份翻码刃记记记记记记记复合密封胶条及其所构成的框,也有由海绵胶构成的框植绒密封胶条总计混炼胶用量吨年,启,摘译自减悦别注对 服 用 混炼 胶中配合剂含章以橡 胶计氧化锌比一,防老剂一,合成脂肪酸,。一其它混炼胶氧化锌一,一。,防老剂一老化条件叹义必 须指出,把和八加到模制橡胶工 业制品的胶料配方中也
20、同样是有效的,不但提高硫化胶的耐热老化和耐 臭 氧老化性能,而且在从硫化胶配方中 同时除去分散剂、减少防老剂和 氧化锌的条件下,耐磨性仍然得到提 高 表。上接第引 页纤维浸胶处 理工艺 纤维 用表一所列的等同浸渍液浸渍、干燥后,再用异氰酸酷浸溃胶浆固体含量浸渍,尔后干燥约一小时。此外,涤纶和尼 龙纤维也可采用卜法和配合胶料中混人白炭黑、间苯二酚、入矢梦,口。,少丫一的法等进行浸渍处 理来提高粘接力。第期注压硫化用半永久性脱模剂型脱模剂的研究。表天然胶 的注压硫化试验周期性能从模具中脱模从注压板上脱模耐磨性转移性从模具中脱模从注压板上脱模耐磨性转移性从模具中脱模从注压板上脱模耐磨性转移性从模具中
21、脱模从注压板上脱模耐磨性转移性从模具中脱模从月瓜板脱模耐工娇性转移性从模具 中脱模从注 压板上脱模耐磨性转移性从模姿幼扣脱模功从 注压板卜脱模耐肝性转移性从模具中脱模从注压板上脱模湃性卜转移性从模具中脱模从注、板上脱模耐解性转移性从模具中脱模从注压板上脱模只耐磨性转移性从模具中脱模从压板上脱模耐湃性转移性天然胶在硫化分钟二无磨损或转移痕量磨损或转移汪二轻微磨损或转移一中等磨损或转移二严重磨损或转移上接第页、要得到良好的粘合,必须对粘合界而的交联机理进行充分研究。、用孤类促进剂和二硫化烷基 苯 酚硫化,并用量多也可得到 良好的粘合力。采用这两种硫化体系,对于用次磺酞胺类促进剂硫化的另一方胶料 即
22、并用胶,的并用比对硫化粘合无不 良影响。、采用硫脉类促进剂硫化,并用比大 时粘合力低,但它也是 有效硫化体系之、采用次磺酞 胺类 促进 剂和秋兰姆一唆哇类促进剂硫化,为得 到足够的粘合力,必须提 高中 的用量,但有时效果不太好。未硫化橡胶与纤维的硫化粘合氯化丁基橡可 与其它聚合物并川,其应用范围也比丁墓橡胶广泛,因此它 与纤维进行硫化粘合的情 况也很多。涤纶和尼龙等纤维 的拉仲强度大,耐热性 也好,因 此 可与氯化丁基橡胶一起很好的应用。这些纤维用异氰酸酷浸渍处理会进一步提高 与氯化丁纂橡胶 的粘合力,并且 可减少芯吸。表一为涤纶、尼龙纤维用浸渍浆的制备方法。即,先将克配合胶料溶于克甲笨和已烷溶 剂 中,制成含擦胶胶料的溶剂胶浆,其中再加人二 对异氰酸苯葵 甲烷,最后制成异氰酸酚含量的溶液。表一涤纶、尼龙浸溃胶浆制备方法丽一上二丝业一竺一二止一号上异氰酸酷胶浆一。摘译 自,年月基本胶浆一等同浸渍液一甲乙酮幸含二对异氰酸苯幕户烷 的邻二氯苯浓液一下转第页