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高耐磨浅色橡胶走纸器用胶料的研究<br>

   日期:2015-03-17     浏览:277    
核心提示:作者:贺春江,毛鲲鹏,吴智强(铁道科学研究院金属及化学研究所,北京 100081)  随着海峡两岸日益密切的贸
    作者:贺春江,毛鲲鹏,吴智强(铁道科学研究院金属及化学研究所,北京 100081)

  随着海峡两岸日益密切的贸易往来,近年来台湾南帝丁腈橡胶大批进入大陆橡胶市场。因其价格较大陆丁腈橡胶低廉,品级也较齐全,同时南帝丁腈橡胶性能与大陆丁腈橡胶生产企业及国外一些公司(如JSR等)橡胶的性能相当,且具有粘度低,可简化加工工艺之优势,因而被橡胶制品行业逐渐采用。近年来,南帝丁腈橡胶在大陆的市场占有份额逐年稳步上升。本文对南帝公司5个牌号的丁腈橡胶的耐磨性及力学性能进行了比较,希望能对橡胶界同行在选用南帝公司丁腈橡胶时提供参考。

1 实验

1.1 原材料及配方

    NANCAR1072,羧基丁腈橡胶,丙烯腈质量分数27%;NANCAR1051,丙烯腈质量分数41%;NANCAR3245C,羧基丁腈橡胶,丙烯腈质量分数32%;NANCAR3375XV,丙烯腈质量分数33%;NANCAR1052,丙烯腈质量分数33%;白炭黑,南昌南吉化学工业公司产品;滑石粉,1250目,辽宁海城滑石粉厂产品;空心玻璃微珠,1250目,上海正美亚钠米超细材料制造有限公司产品;其他助剂均为市售品。

    基本配方:生胶100,填料30,硫黄0.5,TT 1.5,CZ 1.5,防老剂2246 1.0,ZnO 5.0,SA 1.0,DOS变量。

1.2 仪器及设备

    S(X)K-160A型冷辊开炼机,广东湛江橡胶机械厂;25t平板硫化机,上海橡胶机械厂;DXLL-10000型电子拉力实验机,上海化工装备有限公司;XY-1橡胶硬度计,上海化工机械四厂;MH-74型阿克隆磨耗实验机,长沙仪表机床厂;TG729C型单盘电光分析天平,上海天平仪器厂。

1.3 性能要求及测试

    高耐磨浅色橡胶走纸器胶料性能要求:拉伸强度≥8MPa,阿克隆磨耗≤0.03cm3(1.61km),拉断伸长率≥400%,邵尔A硬度55~60度。拉伸强度、撕裂强度、邵尔A硬度分别按国家标准GB/T528-1998,GB/T529-1999,GB/T531-1999测定;阿克隆磨耗按GB/T1689-1998测定。

2 结果与讨论

2.1 混炼工艺

    采用两种混炼工艺探讨了对胶料性能的影响(见表1)。一段法是用全部生胶吃小料,混炼均匀后再加填料;二段法为先用60%的生胶吃小料,再加填料,混炼均匀后再加入余下的40%生胶。从表1可以看出,二段法的力学性能较一段法的略好些,尤其是耐磨性提高幅度较大。其原因,可认为是填料的分散更均匀所致。

2.2 胶种的选择

    丁腈橡胶由于腈基的存在而具有较好的耐磨性,硬度在90度左右更好,而且具有极其良好的加工性能和压缩永久变形性能。

    南帝公司不同丙烯腈含量的丁腈橡胶及羧基丁腈橡胶的耐磨性及力学性能如表2所示。由表2可见,丁腈橡胶丙烯腈含量越高,耐磨性越好;羧基丁腈橡胶的耐磨性明显优于普通丁腈橡胶。而且NANCAR1072的耐磨性最好,拉抻强度和硬度最高;NANCAR1072由于门尼粘度ML(1+4)100℃为48,在这5个牌号中是较低的,可塑性大,包辊性好,吃料也快,同时其羧基含量最大,所以耐磨性和强度最优。综合比较,选择以NAN CAR1072为主体胶料制备走纸器是较为适宜的。

 

2.3 填料种类对胶料性能的影响

    不同填料对胶料性能的影响如表3所示。由表3可见,白炭黑的耐磨性最好,碳酸钙次之,高岭土最差;拉断伸长率和拉伸强度以滑石粉的最大,白炭黑次之,空心玻璃微珠最小;硬度以滑石粉的最高,空心玻璃微珠的最低。因此从综合性能考虑,最好是选择以白炭黑为填料的胶料。

  

2.4 增塑剂用量对胶料性能的影响

    为了得到硬度适宜的胶料,采用DOS为增塑剂对胶料的硬度进行调整(见表4)。由表4可见,随着DOS用量增加,拉伸强度、硬度降低,磨耗变化不大。综合考虑DOS用量以25份为宜。但在加工时需要注意两点:(1)NANCAR1072易焦烧,混炼时应开冷却水以控制辊温;(2)NAN CAR1072硫化胶稍有粘模现象,模具内应涂适量的脱模剂。

3 结论

    (1)二段混炼法与一段法相比,由于能使填料分散更均匀,所以得到的胶料耐磨耗性更优。

    (2)南帝丁腈橡胶中,NANCAR1072的耐磨性优异,拉伸强度、硬度高,且加工性较好,是制备耐磨制品的理想牌号。

    (3)白炭黑是理想的填料,加入白炭黑后胶料的耐磨性好,拉伸强度高;当DOS用量为25份时,可得到硬度适宜、力学性能更好的胶料。

 
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