橡膠促進劑與硫化時間、硫化溫度之間的關系

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樓主 2020-11-12 14:11:44
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橡膠制品在生產時往往追求的是用最低的溫度、最短的硫化時間生產最多的制品。優秀的配方應選用最適應橡膠硫化溫度的最佳上限、最少的橡膠促進劑用量、最短的硫化時間,同時考慮到這三個主要方面。

一、但是在生產過程中,當認為硫化時間太長時,往往是靠隨便增加橡膠促進劑用量、或提高硫化溫度來實現。實際上,這樣做法是不對的。原因如下:

1、因為硫化溫度決定于橡膠的品種,如天然橡膠的最佳硫化溫度為145-148℃,丁苯、丁睛膠、順丁膠的最佳硫化溫度為148—153℃,硅橡膠的硫化溫度為170-175℃。在實際操作時應考慮溫差,調節溫度在這個基礎一般加3-5℃左右。硫化溫度的設置是不應該隨意變動的。如變動肯定會影響橡膠的物性的,同時在生產過程中肯定會出現這樣那樣的問題。

2、硫化時間的設定是根據制品的厚度及操作要求來設定的。因為橡膠的導熱性是很差的,制品越厚硫化時間越長。硫化時間的設置應考慮不同的制品而設定不同的硫化時間,薄制品硫化時間太長是對生產力及能源的浪費,厚制品硫化時間太短,外焦里不熟嚴重影響制品質量。

為了提高硫化速度一般有兩種方法:

一是提高硫化溫度。加溫的方法對物性要求不高的制品是可以考慮的,但很難控制的,因為按理論計算每提高10攝氏度硫化時間約縮短一半不到的時間,如提高溫度也應該按這樣推算應提高多少溫度。

二是增加橡膠促進劑用量或改用硫化速度快的促進劑(超速或超超速類促進劑等)。增減橡膠促進劑來調整硫化速度是常用的一種方法,它必須是在設定好溫度及時間后,再增減橡膠促進劑來調節的。調整橡膠促進劑是有講究的,因為橡膠促進劑及硫磺在橡膠中的溶解度是很小的。當超過它的溶解度它就會跑出來,出現噴霜現象,而且物性也要有很大的變化。實踐證明,一般普通產品橡膠促進劑用量應越少越好。增減橡膠促進劑不應該按比例進行的,應該是增減第2、第3促進劑,提高活化性能,這樣就可以有效地控制橡膠促進劑的噴霜問題,從而不影響產品的物性及穩定性。提高生產力不能完全從減少硫化時間來考慮,一般廠家都是從操作工增加操作模具數量來考慮的,盲目增加促進劑、提高溫度,來提高產量有以下幾點危害:影響物性、有噴霜的可能、膠料易自硫、膠料粘性大,硫化性能差、不易操作。

二、具體應用分析:

目前國內有很多橡膠制品廠的工藝生產8mm厚度以下的模壓制品,采用DM—M—TMTD—DPG促進劑4種并用搭配是一種很優秀的配方,它的優點是硫化曲線平坦、焦燒時間長、易控制、不易噴霜。

DM為第1促進劑決定于整個硫化進程,而且在4種橡膠促進劑中用量最多,并決定于橡膠的某種物性,一般情況下是不應該增減其用量的。

M的用量少一點它可以提高硫化速度,作為第2促進劑使用。在硫化進程中它與DM是既互相抑制又互相活化的,這種并用對硫化速度的控制起著關健作用,并且是一種塑解劑,有利于橡膠分子的塑解。

TMTD是第3促進劑,它是一種超超速促進劑,用于加快硫化速度,一般用量不超過DM的10%,否則用多了膠料易自硫,發脆,膠料物性下降。

DPG本身是中速促進劑。單一使用時硫化速度不快,一般用于厚制品。但是它是一種堿性促進劑,與DM及M并用時可以迅速活化,硫化速度立即加快。它作為助促進劑用,主要當作活化劑使用,用于掌控硫化速度。一般不超過DM用量的20%。它在調控硫速時與TMTD一起調整為好。

TMTD在高溫下會分解出M迅速活化DPG、DM。不同的促進劑在橡膠中的溶解度是不同的,這種多種橡膠促進劑并用后可以減少單一橡膠促進劑的用量,對控制橡膠制品中的促進劑噴霜起著關健的作用。也大大地方便了硫化速度的調節。不同的物性、不同的焦燒、不同的硫化時間、應用不同的促進劑搭配。盲目地提高硫化溫度來加快硫化速度是一種不好的做法。用最佳的硫化溫度,合理地使用促進劑搭配,照樣能設計出硫化速度快、物性良好的配方。在日常生產中,要追求快速硫化在1.5分鐘以下可以采用M/H 或M/TMTM并用,要求一般的焦燒、較快的硫速的在3分鐘以下的可以采用DM/DPG/TMTD,在4.5分鐘以下可以采用DM/M/TMTD并用。

類似的經濟適合的并用舉不勝數。最佳硫化時間也不是隨便而定的,是根據產品的厚度、硫化溫度計算出的,計算公式書上都有的不再敘述,也可用實踐經驗估算,6mm以下按T90時間,超過6mm可以按T90+(m-6)分鐘計算。能生產出一種優秀的制品,除了要有一個合理優秀的配方,硫化時間、溫度、壓力及生產工藝方面也同等重要。


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