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熱硫化開(kai)型硅橡膠
熱硫化型硅(gui)橡膠(jiao)可以生(sheng)膠(jiao)或混(hun)煉膠(jiao)形式出售,為(wei)了適應使用(yong)目的,一(yi)般配(pei)制(zhi)成具有各(ge)種(zhong)特(te)性的膠(jiao)料供用(yong)戶選擇,國外(wai)各(ge)專業公司(si)都(dou)有自己的牌號,品(pin)種(zhong)極其(qi)繁多。
按不(bu)同特性(xing)分成(cheng)下列(lie)幾大(da)類。
(1)通用型(一般強度型)采用乙烯基硅橡膠與補強劑等組成,硫化膠物理機械性能屬中等強度,拉伸強度為4.9~ 6.9MPa(50~70kgf/cm2),伸長率為200~300%,是用量***多、通用性***大的一種類型的膠料。
(2)高強度型 采用乙烯基硅橡膠或低苯基硅橡膠,以比表面積較高的氣相白炭黑或經過改性處理的白炭黑作補強劑,并加入適宜的加工助劑和特殊添加劑等綜合性配合改進措施,改進交聯結構(產生“集中交聯”),提高撕裂強度。這種膠料的拉伸強度為7.8~9.81MPa(80~100kgf/cm2),扯斷伸長率為500~1000%,撕裂強度為29.4~49kN/m。
(3)耐高(gao)溫(wen)型 采用乙烯基(ji)硅橡膠或低苯基(ji)硅橡膠,補強劑(ji)的種類和耐熱添加劑(ji)經適當選擇,可制(zhi)得(de)耐300~350℃高(gao)溫(wen)的硅橡膠。
(4)低(di)溫型(xing) 主要采用低(di)本基硅橡膠(jiao),脆(cui)性溫度(du)達-120℃,在-90℃時(shi)不喪失彈性。
(5)低壓縮長久變(bian)形(xing)型(xing) 主要采(cai)用乙烯基(ji)硅橡膠(jiao),以乙烯基(ji)專(zhuan)用的有機過氧化物作硫(liu)化劑;當(dang)壓縮率為(wei)30%肘,在150℃下(xia)壓縮24~72小(xiao)時(shi)后的壓縮長久變(bian)形(xing)為(wei)7.0~15%(普通硅橡膠(jiao)為(wei)20~30%)。
(6)電(dian)線(xian)、電(dian)纜型(xing) 主要采用乙烯基硅橡膠,選用電(dian)絕緣性能******的(de)氣相(xiang)白(bai)炭黑為補強劑,具有(you)******的(de)壓出(chu)工藝性能。
(7)耐(nai)油耐(nai)溶劑型(xing) 主要采用氨硅(gui)橡膠,一般分為通用型(xing)和高強(qiang)度型(xing)兩大類。
(8)阻(zu)燃型 采用(yong)乙(yi)烯基硅橡膠,添加(jia)含鹵或鉑(bo)化合物作阻(zu)燃劑組成的膠料,具有******的抗燃性。
(9)導電性硅橡膠 采用乙烯基硅橡膠,以乙炔炭黑或金屬粉末作填料,選擇高溫硫化或加成型硫化方法,可得到體積電阻系數為2.0~102Ω·cm的硅橡膠。
(10)熱(re)收(shou)縮型 乙烯基硅橡膠中加(jia)入具有(you)一定熔融溫度(du)或(huo)軟化溫度(du)的(de)熱(re)塑(su)性(xing)材(cai)料,硅橡膠膠料的(de)熱(re)收(shou)縮率(lv)可達35~50%。
(11)不(bu)用二段(duan)(duan)硫化(hua)(hua)(hua)型 采用乙(yi)(yi)烯基含(han)量較高的(de)(de)乙(yi)(yi)烯基硅橡(xiang)膠(jiao),通過控(kong)制生膠(jiao)和配合(he)劑的(de)(de)PH值(zhi),加(jia)入(ru)特殊(shu)添(tian)加(jia)劑等制得。據Dow Corning公司資料(liao),膠(jiao)料(liao)可(ke)分為(wei)高抗(kang)撕、低壓縮變(bian)形以及電(dian)線、電(dian)纜用等幾種(zhong)。它的(de)(de)硫化(hua)(hua)(hua)膠(jiao)(一段(duan)(duan))之壓縮長(chang)久變(bian)形和普通二段(duan)(duan)硫化(hua)(hua)(hua)膠(jiao)的(de)(de)壓縮長(chang)久變(bian)形相似(si),耐(nai)熱(re)老化(hua)(hua)(hua)性能亦相同(tong)。普通硅橡(xiang)膠(jiao)不(bu)經(jing)二段(duan)(duan)硫化(hua)(hua)(hua),壓縮長(chang)久變(bian)形為(wei)80~100%,而經(jing)二段(duan)(duan)硫化(hua)(hua)(hua)后降為(wei)10~50%(250℃×24h)。
(12)海(hai)綿硅(gui)橡膠 在乙烯基(ji)硅(gui)橡膠中(zhong)加入(ru)亞硝基(ji)化合物(wu)、偶氮和重氮化合物(wu)等(deng)有(you)機發泡劑,可制得(de)發孔均勻的海(hai)綿。
除(chu)上述(shu)之(zhi)外,國外尚有導熱(re)性硅橡(xiang)膠、螢(ying)光(guang)性硅橡(xiang)膠及(ji)醫用級混煉膠等品(pin)種(zhong)出售。
隨著硅橡膠(jiao)應(ying)用的(de)(de)廣(guang)泛開發,膠(jiao)料的(de)(de)品(pin)種(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)牌(pai)(pai)(pai)號(hao)逐日增加(jia)。可是,過(guo)多的(de)(de)牌(pai)(pai)(pai)號(hao)卻(que)造成(cheng)生(sheng)產、貯運(yun)和銷售(shou)(shou)工作的(de)(de)忙亂,因此,目(mu)前有(you)些生(sheng)產廠已相應(ying)的(de)(de)改變為(wei)將各種(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)品(pin)種(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)歸(gui)納成(cheng)典型的(de)(de)幾種(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)基(ji)礎(chu)膠(jiao)與(yu)幾種(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)特性(xing)添(tian)加(jia)劑(包括顏(yan)料、硫(liu)化劑等)出售(shou)(shou),使(shi)用者(zhe)根據需要(yao),按一定配方和混合技術分(fen)別配伍,即得(de)***終產品(pin)。這種(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)方法(fa)不(bu)但使(shi)品(pin)種(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)簡(jian)單(dan)明了(le),而且生(sheng)產批量大,質量穩定,成(cheng)本降低,也提高了(le)競爭性(xing)。以(yi)美國(guo)General Electric公(gong)(gong)司(si)為(wei)例,該(gai)公(gong)(gong)司(si)目(mu)前熱硫(liu)化硅橡膠(jiao)只設有(you)十一個品(pin)種(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)的(de)(de)基(ji)礎(chu)膠(jiao)與(yu)五種(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)添(tian)加(jia)劑,代替原(yuan)來為(wei)數眾多的(de)(de)牌(pai)(pai)(pai)號(hao)(見表9-8~表9-10)
表9-8 美國General Electric公司(si)十(shi)一種基(ji)礎(chu)膠品種和牌號(熱(re)硫(liu)化型硅橡膠)
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膠 料 牌 號 |
品(pin) 種 |
膠 料 牌 號 |
品 種 |
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SE6035
SE6075
SE6140
SE6160
SE6180
SE6250 |
通 用 型(xing)
通 用 型
無需(xu)二段硫化(hua)
無(wu)需(xu)二(er)段硫化
無需二段硫化
高抗撕型 |
SE6335
SE6350
SE6370
SE6633
SE6660 |
高抗撕型
高抗撕型
高抗撕型
耐(nai)低(di)溫型(含(han)苯基(ji))
耐低溫型(xing)(含苯基(ji)) |
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表9-9 美(mei)國General Electric 公(gong)司特(te)性添(tian)加劑品種(zhong)和牌號(熱硫化(hua)型硅橡膠用) |
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表(biao)9-10 美國General Electric 公司(si)特種硅橡(xiang)膠膠料的品種牌號(hao)(熱硫化型) |
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添加劑牌號 |
特 性 |
牌 號 |
用 途 |
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SE6910MO
SE6915HA
SE6920FR
SE9625PA
SE6930TM |
無需二次硫化添加劑
熱穩定添加劑
阻(zu)燃性(xing)添加劑
改善(shan)加工性能添加劑
提高抗(kang)張性(xing)能添(tian)加劑 |
SE851
SE871 |
適于作擠出、模壓制品、具高抗撕(si)性 |
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SE845
SE875 |
適于作模壓、壓延、擠出和加工精(jing)細尺寸的部(bu)件(SE845經后(hou)硫(liu)化后(hou),符合食品級(ji)標準) |
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SE897
(三組分) |
適于(yu)模壓、擠出(chu)等加工,屬(shu)加成(cheng)硫化型。用(yong)于(yu)半導(dao)體柔軟接(jie)觸鍵(jian)、電(dian)磁(ci)屏蔽(bi)罩、密封圈等 |
二(er)、配 合
與一般(ban)的(de)通用橡(xiang)膠(jiao)(jiao)比較,所有三大類的(de)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)配合組分都比較簡單,熱硫化(hua)型也(ye)是這樣。除生膠(jiao)(jiao)外,配合劑(ji)主要包括補(bu)強(qiang)劑(ji)、硫化(hua)劑(ji)及(ji)某些特殊的(de)助劑(ji),一般(ban)只需有5~6個組 分即(ji)可組成(cheng)實用配方。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)配方設計應當考慮到以下幾(ji)點(dian)。
(1)硅橡膠(jiao)(jiao)為飽和度高的(de)(de)生膠(jiao)(jiao),通常(chang)不能用(yong)硫(liu)黃硫(liu)化(hua)(hua),而(er)采用(yong)熱(re)硫(liu)化(hua)(hua)。熱(re)硫(liu)化(hua)(hua)是以有(you)(you)(you)機 過氧化(hua)(hua)物(wu)(wu)作(zuo)硫(liu)化(hua)(hua)劑(ji)的(de)(de),因此(ci)膠(jiao)(jiao)料中不得含(han)有(you)(you)(you)能與(yu)過氧化(hua)(hua)物(wu)(wu)分解產物(wu)(wu)發生作(zuo)用(yong)的(de)(de)活性(xing)物(wu)(wu)質(如槽法(fa)炭黑、某些有(you)(you)(you)機促進劑(ji)和防老劑(ji)等),否則會影響(xiang)硫(liu)化(hua)(hua)。
(2)硅橡膠(jiao)制品(pin)一般(ban)在高(gao)溫下使用(yong),其配合(he)劑應在高(gao)溫下保持(chi)穩(wen)定,為此,通(tong)常選用(yong)無機氧化物作(zuo)補強劑。
(3)硅橡膠在微量的(de)酸或堿等極性(xing)化學試劑的(de)作用(yong)下易引起硅氧烷(wan)鍵的(de)裂解和(he)重排,導(dao)致(zhi)硅橡膠耐熱性(xing)的(de)降低。所以(yi)(yi)在選用(yong)配(pei)合劑時(shi)(shi)須***考(kao)慮到它(ta)們的(de)酸堿性(xing),同時(shi)(shi)還應考(kao)慮到過氧化物分解產(chan)物的(de)酸性(xing),以(yi)(yi)免影響(xiang)硫(liu)化膠的(de)性(xing)能。
(一)生膠的選擇(ze)
設計(ji)配方時(shi)應根據產品(pin)的性(xing)(xing)能和使(shi)(shi)(shi)用(yong)條(tiao)件,選用(yong)具有不同特性(xing)(xing)的生膠(jiao)。對一般的硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)制(zhi)品(pin)要求使(shi)(shi)(shi)用(yong)溫度(du)在-70~250℃范(fan)圍內(nei),都可采(cai)用(yong)乙烯基硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao);當(dang)制(zhi)品(pin)的使(shi)(shi)(shi)用(yong)溫度(du)要求較高(gao)時(shi)(-90~300℃),可采(cai)用(yong)低(di)(di)苯基硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao);當(dang)制(zhi)品(pin)要求耐高(gao)低(di)(di)溫又需耐燃(ran)油或溶(rong)劑時(shi),則(ze)應當(dang)采(cai)用(yong)氟硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)。
(二)硫(liu)(liu)化劑和硫(liu)(liu)化機理
1.硫化(hua)劑
用于(yu)熱硫化(hua)硅(gui)橡膠的(de)硫化(hua)劑主要有(you)有(you)機(ji)過氧(yang)化(hua)物、脂肪族(zu)偶氮化(hua)合(he)物、無機(ji)化(hua)合(he)物、高能(neng)(neng)射(she)線等,其中***常用的(de)是(shi)有(you)機(ji)過氧(yang)化(hua)物。這是(shi)因為(wei)有(you)機(ji)過氧(yang)化(hua)物一般在室溫下比較穩定,但在較高的(de)硫化(hua)溫度下能(neng)(neng)迅速分解(jie)產生(sheng)游離基,從而(er)使硅(gui)橡膠交(jiao)聯。硅(gui)橡膠常用硫化(hua)劑列(lie)于(yu)表9-11。
這些過(guo)(guo)氧(yang)化(hua)物(wu)(wu)按其活性高低可以分為二類(lei)。一(yi)類(lei)是通用型,即活性較(jiao)高,對(dui)各種硅(gui)(gui)橡(xiang)膠均能(neng)起硫(liu)化(hua)作用;另(ling)一(yi)類(lei)是乙(yi)烯基(ji)專用型,即活性較(jiao)低,僅能(neng)對(dui)含乙(yi)烯基(ji)的(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠起硫(liu)化(hua)作用。這兩類(lei)過(guo)(guo)氧(yang)化(hua)物(wu)(wu)性能(neng)比較(jiao)如表(biao)9-12所示(shi)。
除了兩(liang)類過氧化(hua)(hua)(hua)(hua)物(wu)的(de)(de)(de)上述一般(ban)區(qu)別外,每一種過氧化(hua)(hua)(hua)(hua)物(wu)有其(qi)自己的(de)(de)(de)特(te)點(dian)。硫(liu)(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)劑(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)BP是模壓制(zhi)品(pin)***常用(yong)(yong)的(de)(de)(de)硫(liu)(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)劑(ji)(ji)(ji)(ji)(ji),硫(liu)(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)速度快,生產(chan)效率高(gao)、但不(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)適(shi)宜于(yu)厚制(zhi)品(pin)的(de)(de)(de)生產(chan)。硫(liu)(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)劑(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)DCBP因其(qi)產(chan)物(wu)不(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)易揮發(fa)(fa),硫(liu)(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)時(shi)(shi)不(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)加壓也會產(chan)生氣(qi)泡,特(te)別適(shi)宜于(yu)壓出制(zhi)品(pin)的(de)(de)(de)熱空(kong)氣(qi)連續硫(liu)(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua),但它(ta)的(de)(de)(de)分(fen)解(jie)溫(wen)(wen)度低,易引起焦燒,膠料存放時(shi)(shi)間短。硫(liu)(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)劑(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)BP和(he)DCBP均為(wei)結晶狀粉末(mo),易爆,為(wei)安全操作和(he)宜于(yu)分(fen)散,通(tong)常采用(yong)(yong)它(ta)們(men)分(fen)散于(yu)硅(gui)油或(huo)硅(gui)橡膠中的(de)(de)(de)膏狀體(ti),一般(ban)含量為(wei)50%。硫(liu)(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)劑(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)DTBP的(de)(de)(de)沸點(dian)為(wei)110℃,極易揮發(fa)(fa)。膠料在(zai)室(shi)溫(wen)(wen)下存放時(shi)(shi)硫(liu)(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)劑(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)就揮發(fa)(fa),***好(hao)以(yi)分(fen)子(zi)端(duan)為(wei)載(zai)體(ti)的(de)(de)(de)形(xing)式使用(yong)(yong)。硫(liu)(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)劑(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)DTBP不(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)會與(yu)空(kong)氣(qi)或(huo)炭黑起反應(ying),可(ke)用(yong)(yong)于(yu)制(zhi)造導電橡膠及模壓操作困難的(de)(de)(de)制(zhi)品(pin)中。硫(liu)(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)劑(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)DBPMH與(yu)DTBP類似,但常溫(wen)(wen)下不(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)揮發(fa)(fa),它(ta)的(de)(de)(de)分(fen)解(jie)產(chan)物(wu)揮發(fa)(fa)性很大,可(ke)以(yi)縮短二段硫(liu)(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)時(shi)(shi)間。硫(liu)(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)劑(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)DCP在(zai)室(shi)溫(wen)(wen)下不(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)揮發(fa)(fa),具有乙烯基專用(yong)(yong)型的(de)(de)(de)特(te)點(dian),同時(shi)(shi)分(fen)解(jie)產(chan)物(wu)揮發(fa)(fa)性也較低,可(ke)以(yi)用(yong)(yong)于(yu)外壓小的(de)(de)(de)場合硫(liu)(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)。硫(liu)(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)劑(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)TBPB用(yong)(yong)于(yu)制(zhi)造海綿制(zhi)品(pin)。
過氧化物的用量(liang)受多(duo)種因(yin)素的影響(xiang),例如,生膠品種、填料類型(xing)和用量(liang)、加(jia)工(gong)工(gong)藝等。一般來說,只要能(neng)達(da)到所需的交聯度,硫化劑應(ying)盡量(liang)的少。但實(shi)際用量(liang)要比(bi)理(li)論用量(liang)高得多(duo),因(yin)為須***考慮到多(duo)種加(jia)工(gong)因(yin)素的影響(xiang),如混煉不均(jun)勻,膠料貯存(cun)中過氧化物損耗,硫化時空
表9-11 硅橡膠常用硫化劑
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硫(liu) 化(hua) 劑 |
結 構(gou) 式 |
簡 稱 |
用量,份(fen) |
硫化溫度℃ |
用 途 |
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過氧化(hua)苯甲(jia)酰 |
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硫化(hua)劑(ji)BP |
4~6①
0.5~2② |
110~135 |
通用(yong)型(xing)、模壓、蒸汽連續硫(liu)化、粘合 |
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2,4-二氯過(guo)氧(yang)化苯(ben)甲酰 |
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硫化(hua)劑DCBP |
4~6①
0.5~2② |
100~120 |
通(tong)用型、熱空氣(qi)硫化、蒸汽連(lian)續硫化、模壓 |
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過苯甲酸叔丁酯 |
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硫化劑(ji)TBPB |
0.5~1.5 |
135~155 |
通用(yong)型、海綿(mian)、高溫硫化用(yong) |
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過氧化二叔丁基 |
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硫化(hua)劑DTBP |
0.5~1.0 |
160~180 |
乙烯基(ji)專用、模壓、厚制(zhi)品、炭(tan)黑膠料 |
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過氧化(hua)二異丙苯(ben) |
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硫化劑DCP |
0.5~1.0 |
150~160 |
乙烯(xi)基(ji)專用(yong)、模壓(ya)、厚制品、炭黑膠料(liao)、蒸汽(qi)硫(liu)化、粘合 |
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2,5-二(er)(er)甲基地,5-二(er)(er)叔丁基過氧化已烷 |
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硫化劑DBPMH(雙2,5) |
0.5~1.0 |
160~170 |
乙烯基專用、模壓(ya)、厚制品、炭黑膠料 |
①甲基硅橡(xiang)膠(jiao)硫化劑BP膏(gao)狀物(wu)用量(liang)(膏(gao)狀物(wu)內含硫化劑BP為50%)。
②乙烯基硅橡(xiang)膠(jiao)硫化劑BP膏狀物用量(膏狀物內(nei)含(han)硫化劑BP為(wei)50%)。
表9-12 兩(liang)種不(bu)******型硫化劑的比較
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通用型硫化劑(ji)(ji)(硫化劑(ji)(ji)BP、DCBP) |
乙烯(xi)基專用型(xing)硫化(hua)劑(硫化(hua)劑DTBP、TBPB、DCP、DBPMH) |
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1.化溫(wen)度低,時間短,特別是硫化劑DCBP易引起(qi)焦燒
2.解(jie)生成(cheng)酸性物(wu),對硅橡膠有裂解(jie)作用,不宜于厚制品生產(chan),硫(liu)化(hua)膠高溫壓縮長久(jiu)變形大
3.能用于含炭黑的膠料
4.用(yong)量對硫化膠物理機械性能影響(xiang)較大 |
硫化溫度高,時間長,不(bu)易焦燒(shao)
分解物為***、烷等危害小的中性物,適(shi)宜于(yu)厚(hou)制品生(sheng)產(chan),硫化膠(jiao)高溫(wen)下壓縮長久變(bian)形小
可用(yong)于含炭(tan)黑的(de)膠料(liao)
用量對硫化膠物理機械性(xing)能影(ying)響(xiang)較小 |
氣(qi)及(ji)其它配合劑(ji)的(de)(de)(de)阻化(hua)(hua)(hua)等。對于乙(yi)烯(xi)基(ji)(ji)硅橡膠(jiao)(jiao)(乙(yi)烯(xi)基(ji)(ji)含量(liang)0.15mol%)模(mo)壓(ya)制品用(yong)膠(jiao)(jiao)料(liao)來(lai)說,各(ge)種過(guo)氧(yang)化(hua)(hua)(hua)物(wu)(wu)常用(yong)范圍重量(liang)份如下(xia)(以(yi)100份生(sheng)膠(jiao)(jiao)計);硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)劑(ji)BP 0.5~1;硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)劑(ji)DCBP1~2;硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)劑(ji)DTBP 1~2;硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)齊DCP 0.5~l;硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)劑(ji)DBPMH 0.5~1;硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)劑(ji)TBPB 0.5~1。隨乙(yi)烯(xi)基(ji)(ji)含量(liang)增高(gao),過(guo)氧(yang)化(hua)(hua)(hua)物(wu)(wu)用(yong)量(liang)應減少。膠(jiao)(jiao)漿、壓(ya)出制品膠(jiao)(jiao)料(liao)及(ji)膠(jiao)(jiao)粘劑(ji)用(yong)膠(jiao)(jiao)料(liao)中過(guo)氧(yang)化(hua)(hua)(hua)物(wu)(wu)用(yong)量(liang)應比模(mo)壓(ya)用(yong)膠(jiao)(jiao)料(liao)中的(de)(de)(de)高(gao)。某(mou)些(xie)場合下(xia)采(cai)用(yong)兩種過(guo)氧(yang)化(hua)(hua)(hua)物(wu)(wu)并用(yong),能減少硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)劑(ji)的(de)(de)(de)用(yong)量(liang),并可適當降低硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)溫(wen)度,提高(gao)硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)效應。
2.硫化機理
硅橡膠(jiao)以過(guo)氧化物硫化時(shi),過(guo)氧化物對硅橡膠(jiao)的(de)交聯是在二(er)個(ge)活化的(de)甲基或乙(yi)烯基之間通過(guo)自由(you)基反應進行的(de)。
二甲基(ji)硅橡膠的交聯按下(xia)列反應式(shi)進(jin)行
乙烯基硅橡(xiang)膠的(de)交聯(lian)按下列反應式進行(xing)
由(you)(you)以上(shang)反(fan)應式可以看到:①過(guo)氧(yang)化物分解產物大(da)(da)部(bu)分不結(jie)合到硅(gui)(gui)(gui)橡膠分子鏈上(shang)而殘留在(zai)膠料中(zhong)(zhong),需要(yao)通過(guo)二段(duan)硫化除去,②在(zai)乙烯(xi)基硅(gui)(gui)(gui)橡膠的(de)硫化過(guo)程中(zhong)(zhong),過(guo)氧(yang)化物起催化作(zuo)用(yong)(yong),在(zai)交聯過(guo)程中(zhong)(zhong)重新生(sheng)成可繼續反(fan)應的(de)自由(you)(you)基,***后(hou)被(bei)各種副反(fan)應消(xiao)耗掉,因此(ci)在(zai)硅(gui)(gui)(gui)橡膠中(zhong)(zhong)引入少量乙烯(xi)基可大(da)(da)大(da)(da)提高硫化活(huo)性,提高硫化膠的(de)交聯效率(lv),減少過(guo)氧(yang)化物用(yong)(yong)量。
不******型的(de)硅(gui)橡膠(jiao)中各種有機基(ji)的(de)交聯活(huo)性(xing)如下:乙(yi)(yi)烯(xi)基(ji)>甲基(ji)>氟丙(bing)基(ji)>苯(ben)基(ji)>γ腈丙(bing)基(ji)。苯(ben)基(ji)和γ-腈丙(bing)基(ji)與過氧(yang)化物反應生成的(de)自由(you)基(ji)由(you)于活(huo)性(xing)太低不能進行(xing)交聯,含多(duo)(duo)量(liang)苯(ben)基(ji)和γ-腈兩基(ji)的(de)硅(gui)橡膠(jiao)膠(jiao)料(liao),須(xu)***采用多(duo)(duo)量(liang)的(de)過氧(yang)化物或在生膠(jiao)中提高乙(yi)(yi)烯(xi)基(ji)的(de)含量(liang),才能達(da)到******的(de)硫(liu)化效果。
硅橡膠除常用(yong)上(shang)述過氧化(hua)物(wu)硫(liu)(liu)化(hua)外,還可用(yong)高能射(she)線進行輻射(she)硫(liu)(liu)化(hua),當生膠中(zhong)的乙(yi)烯基含量較高時(1mol%)或(huo)與其它橡膠井用(yong),也(ye)可用(yong)硫(liu)(liu)黃硫(liu)(liu)化(hua),但性能極差,因此沒有(you)實(shi)際(ji)應用(yong)。
硅橡膠的輻射硫化也是按游離基反應機理進行的。用CO60同位素作能源(產生γ-射線)進行的試驗表明,在與空氣中的氧隔絕的水介質中進行輻照時,硫化膠具有***佳輻照劑量為104~105GY;當以(3~5)×104GY的劑量輻照硫化時,硫化膠的撕裂強度、扯斷伸長率為用過氧化二異丙苯(硫化劑DCP)硫化膠的1.5倍,耐熱老化性能也好。增加輻照劑量至(8~10)×104GY時,硫化膠的高溫壓縮變形性能有所提高,在輻照劑量為1.3 ×105GY時,硫化膠具有***好的耐寒性。目前輻射硫化已用于壓出制品的工業化生產中,例如電線及電纜。
(三)補強(qiang)劑及(ji)相關的機理(li)
未經補強(qiang)的(de)(de)(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)硫(liu)化(hua)膠(jiao)(jiao)(jiao)強(qiang)力很低,只(zhi)有0.3MPa左(zuo)右,沒有實(shi)際的(de)(de)(de)使(shi)用(yong)價(jia)值。采(cai)用(yong)適(shi)當(dang)的(de)(de)(de)補強(qiang)劑可(ke)使(shi)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)硫(liu)化(hua)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)強(qiang)度達到3.9~9.8MPa,這(zhe)對(dui)提高硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)性(xing)能,延(yan)長制(zhi)品的(de)(de)(de)使(shi)用(yong)壽命是(shi)極(ji)其重要的(de)(de)(de)。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)補強(qiang)填充劑的(de)(de)(de)選擇要考慮到硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)高溫使(shi)用(yong)及用(yong)過(guo)氧化(hua)物硫(liu)化(hua),特別是(shi)有酸堿性(xing)的(de)(de)(de)物質對(dui)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)不利(li)影(ying)響。
硅橡膠用補強填充劑按其補強效果的不同可分為補強性填充劑和非補強性填充劑,前者的直徑為10~50nm,比表面積為70~400m2/g,補強效果較好;后者為300~10000nm,比表面積在30m2/g以下,補強效果較差。
1.補強填充劑
(1)白炭(tan)黑的種類和特性 硅(gui)橡膠所用的補(bu)強填充劑主要是指合成的二氧化硅(gui),又(you)稱(cheng)白炭(tan)黑。白炭(tan)黑分為(wei)氣相(xiang)白炭(tan)黑和沉淀白炭(tan)黑。
a.氣相白炭黑(hei)(hei) 氣相白炭黑(hei)(hei)由四氯化(hua)硅(gui)、氫氣和空氣的(de)混合物(wu)在1000℃以上的(de)高溫下燃燒,經(jing)捕集(ji)在袋中(zhong)而制成,其反應式為:
|
|
高溫 |
|
|
SiCl4+2H2+O2 |
|
SiO2+4HCl↑ |
氣相白炭黑粒子的大小、比表面積、表面性質、結構等與原料氣體的比例、燃燒速度、SiO2核在燃燒室中停留時間等因素有關。
氣相(xiang)白炭(tan)黑粒子越細(xi),它的比表面積就越大,則補強(qiang)效(xiao)果就越好(hao),但(dan)操(cao)作(zuo)(zuo)性(xing)(xing)能就越差。反之(zhi)它的粒子粗些,比表面積也(ye)小(xiao)。補強(qiang)效(xiao)果就差,但(dan)操(cao)作(zuo)(zuo)性(xing)(xing)能就要(yao)好(hao)一(yi)些。
氣相(xiang)白炭(tan)黑(hei)為(wei)硅橡(xiang)膠(jiao)***常用(yong)的(de)(de)補強(qiang)劑之一(yi),由它補強(qiang)的(de)(de)膠(jiao)料其硫化(hua)膠(jiao)的(de)(de)機械強(qiang)度(du)高,電(dian)性能好(hao)。氣相(xiang)白炭(tan)黑(hei)并(bing)可與其它補強(qiang)劑或弱補強(qiang)劑并(bing)用(yong),以(yi)制(zhi)取不同使用(yong)要求的(de)(de)膠(jiao)料。表(biao)9-13為(wei)美國Cabot公司(si)生產的(de)(de)氣相(xiang)白炭(tan)黑(hei)品種及規(gui)格。
表9-13 美國Cabot公司生產的氣相白炭黑品(pin)種
|
等 級 |
比表面積 m2/g |
密 度 g/cm3 |
PH值 (4%水溶液) |
公稱粒子直徑nm |
燃燒失重% (1000℃) |
|
M-5
Ms-7
Ms-75
Hs-5
EH-5
S-17 |
200±5
200±5
255±15
325±25
390±40
400±20 |
***大(da)0.0037
0.072±0.008
0.072±0.008
***大0.037
***大0.037
0.072±0.008 |
3.5~4.2
3.6~4.2
3.6~4.2
3.6~4.2
3.6~4.2
3.6~4.0 |
14
14
11
8
7
7 |
1
1
1
2
2.5
2.5 |
目(mu)前國內(nei)生產(chan)氣相白(bai)炭(tan)黑的(de)單位是沈(shen)(shen)陽(yang)化工(gong)廠(chang)(chang)和上(shang)海(hai)電化廠(chang)(chang)。沈(shen)(shen)陽(yang)化工(gong)廠(chang)(chang)的(de)氣相白(bai)炭(tan)黑有(you)4個牌(pai)號,上(shang)海(hai)電化廠(chang)(chang)則只有(you)2個牌(pai)號,雖屬同一牌(pai)號,但(dan)在(zai)性能指(zhi)標上(shang)也有(you)差異,故在(zai)生產(chan)應用中(zhong)應作適當(dang)的(de)調(diao)整。表9-14為上(shang)海(hai)電化廠(chang)(chang)和沈(shen)(shen)陽(yang)化工(gong)廠(chang)(chang)生產(chan)的(de)氣相白(bai)炭(tan)黑的(de)牌(pai)號和性能.
表9-14 國產氣相(xiang)白炭黑的牌(pai)號(hao)和性(xing)能
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生產廠 |
牌(pai)號(hao) |
比表面積①m2/h |
密度g/cm3 |
PH值 |
110℃×2h減量% |
900℃×2h減(jian)量% |
|
沈陽化工廠 |
1
2
3
4 |
—
75~105
—
≥150 |
—
≤0.05
—
≤0.04 |
4~6
4~6
3.5~6
3.5~5.5 |
≤3
≤3
≤3
≤3 |
≤5
≤5
≤5
≤5 |
|
上(shang)海電化(hua)廠 |
2
4 |
≥200
≥300 |
—
— |
3.3~5
3.3~5 |
≤5
≤5 |
—
— |
①沈陽化工廠(chang)采用染(ran)料(liao)(甲基紅)吸附法測(ce)(ce)定,上(shang)海電(dian)化廠(chang)用酸堿(jian)滴定法測(ce)(ce)定,前(qian)者(zhe)實測(ce)(ce)值比后(hou)者(zhe)小
b 沉淀白炭黑 沉淀白炭黑是(shi)由可溶性(xing)硅酸鹽進行酸化處理(li)使之成為(wei)不溶的SiO2沉淀下(xia)來,其反應式如(ru)下(xia):
Na2SiO3+2HCl SiO2+2NaCl+H2O
沉淀白炭黑的性能受(shou)沉淀條件如酸度、溫度等的影響(xiang)。
與(yu)用(yong)氣(qi)相白(bai)(bai)(bai)(bai)炭黑(hei)補(bu)強(qiang)的(de)(de)(de)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)膠(jiao)(jiao)料(liao)相比,用(yong)沉(chen)淀(dian)(dian)白(bai)(bai)(bai)(bai)炭黑(hei)補(bu)強(qiang)的(de)(de)(de)膠(jiao)(jiao)料(liao)機(ji)械強(qiang)度(du)稍低,介電性(xing)能(neng)(neng),特別(bie)是受潮后(hou)的(de)(de)(de)介電性(xing)能(neng)(neng)較(jiao)差(cha)(cha),但(dan)耐熱老化(hua)(hua)性(xing)能(neng)(neng)較(jiao)好(hao),混煉膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)成本要低得多(duo)。當對制品(pin)的(de)(de)(de)機(ji)械強(qiang)度(du)要求不(bu)高(gao)時(shi),可用(yong)沉(chen)淀(dian)(dian)白(bai)(bai)(bai)(bai)炭黑(hei)或(huo)使(shi)(shi)之(zhi)與(yu)氣(qi)相白(bai)(bai)(bai)(bai)炭黑(hei)并用(yong)。表(biao)9-15為國外氣(qi)相白(bai)(bai)(bai)(bai)炭黑(hei)和沉(chen)淀(dian)(dian)白(bai)(bai)(bai)(bai)炭黑(hei)的(de)(de)(de)商品(pin)牌(pai)號(hao)和制造廠(chang)(chang)(chang)。 國內***早生(sheng)產(chan)(chan)沉(chen)淀(dian)(dian)白(bai)(bai)(bai)(bai)炭黑(hei)的(de)(de)(de)是吉(ji)林省(sheng)通化(hua)(hua)縣第二化(hua)(hua)工廠(chang)(chang)(chang),后(hou)來(lai)上海滬東化(hua)(hua)工廠(chang)(chang)(chang)和蘇州東吳化(hua)(hua)工廠(chang)(chang)(chang)也(ye)(ye)相繼生(sheng)產(chan)(chan)。吉(ji)林通化(hua)(hua)縣第二化(hua)(hua)工廠(chang)(chang)(chang)生(sheng)產(chan)(chan)用(yong)于(yu)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)膠(jiao)(jiao)料(liao)的(de)(de)(de)牌(pai)號(hao)是36-5或(huo)通用(yong)型;滬東化(hua)(hua)工廠(chang)(chang)(chang)的(de)(de)(de)則為S-600和S-760,蘇州東吳化(hua)(hua)工廠(chang)(chang)(chang)的(de)(de)(de)是TS-3。各生(sheng)產(chan)(chan)廠(chang)(chang)(chang)所(suo)制造的(de)(de)(de)白(bai)(bai)(bai)(bai)炭黑(hei)在性(xing)能(neng)(neng)上有所(suo)差(cha)(cha)異,故在使(shi)(shi)用(yong)時(shi)也(ye)(ye)須***作適當的(de)(de)(de)調整。須***指出(chu),由于(yu)沉(chen)淀(dian)(dian)白(bai)(bai)(bai)(bai)炭黑(hei)所(suo)含的(de)(de)(de)水分較(jiao)高(gao),由它(ta)補(bu)強(qiang)的(de)(de)(de)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)膠(jiao)(jiao)料(liao)不(bu)適于(yu)采用(yong)熱空(kong)氣(qi)連(lian)續硫(liu)化(hua)(hua)工藝,否則制品(pin)將(jiang)起泡。表(biao)9-16為三個廠(chang)(chang)(chang)生(sheng)產(chan)(chan)的(de)(de)(de)沉(chen)淀(dian)(dian)白(bai)(bai)(bai)(bai)發黑(hei)的(de)(de)(de)牌(pai)號(hao)和性(xing)能(neng)(neng)。
白炭(tan)黑可以通過適(shi)宜的(de)化(hua)合物對其進行處理(li)而制(zhi)成一種(zhong)表面(mian)疏水(shui)的(de)物質。處理(li)的(de)方(fang)法(fa)主要有(you)液(ye)相(xiang)法(fa)和氣相(xiang)法(fa)二(er)種(zhong)。液(ye)相(xiang)法(fa)的(de)條件易于控制(zhi),產品質量穩定,處理(li)效(xiao)果好,但(dan)工(gong)藝復雜,溶劑需要回收,氣相(xiang)法(fa)處理(li)工(gong)藝簡單,但(dan)產品的(de)質量不夠穩定,處理(li)效(xiao)果較差。
用(yong)作表(biao)面處理劑的物質原(yuan)則上為能與白炭黑表(biao)面的羥基發(fa)生作用(yong)的物質,有(you)以下幾種(zhong)。
①醇類 一般(ban)用丁(ding)醇處理(li)(li),處理(li)(li)的產(chan)品稱之謂“脂化”白炭黑(hei)。沉(chen)淀白炭黑(hei)的表面丁(ding)醇化處理(li)(li),美國曾一度生產(chan)過,后因耐熱性(xing)差(cha),已宣布(bu)放(fang)棄。
表9-15 國外白炭(tan)黑(hei)牌號和生產(chan)廠商
|
ASTM粒徑范(fan)圍nm |
氣相二氧化硅 |
沉淀二氧化硅 |
|
比表面積m2/g |
商品名稱 |
制造廠商(shang) |
比表面積m2/g |
商品名稱 |
生產廠商 |
|
1~10 |
400
300
325 |
AS-101
Cab-O-Sil S-17
Aerosil 300
Tullanox 5006 |
美(mei)國(guo)Cabot Co.
聯邦德國Drgusaa
美國Tulco公(gong)司 |
|
HSO-10
無 |
|
|
11~19 |
225
200
200
200
130
210
150
130 |
AS-100
Cab-O-Sil MS-75
Cab-O-Sil MS-7
Cab-O-Sil MS-5
Aerosil-200
Aerosil-130
Santocel 62.68d
Santocel Cd
Santocel Ad |
美國Cabot Co.
美國Cabot Co.
美(mei)國Cabot Co.
聯邦德國Drgusaa
聯邦德國Drgusaa
美國Monsanto Co.
美國Monsanto Co.
美(mei)國Monsanto Co. |
300
230
225
200
180
170 |
HS-100
Quso
Vulcasil S
Tokusil U-S UR-S
Ze-O-sil D-45
Hoesch KS 404
Uetrasil VN-3 |
美國(guo)Pnnladelphia Quarty Co.
聯邦德(de)國Bayer AG
日本Tokuyama Co.Ltd.
法國Sitrance Co.
聯(lian)邦德(de)國Zakzo Co.
聯邦(bang)德國(guo)Degussa GB |
|
|
|
AS-200 |
|
200
180 |
HS-200
Microsil GP
Sif10x |
英(ying)國Josehh Corosfield Co.
聯邦德國 |
|
20~25 |
|
無 |
|
175
150
140
140 |
TokuSil NR-s Gu-N
Hi-Sil 233,210,215
Zeosyl 100
Hoesch KS-300 |
日本Tokuyama Co.Ltd.
美國(guo)Calurn bia Co.
美國(guo)J.M.Huber Co.
聯邦德國AK20 Chemie GmbH |
|
2.弱補強填(tian)充劑
弱補強(qiang)填(tian)充劑也(ye)可稱作(zuo)惰性(xing)填(tian)料(liao),對(dui)硅橡(xiang)膠只起很小的(de)補強(qiang)作(zuo)用,它(ta)們在硅橡(xiang)膠中一般不單獨(du)使用,而是與(yu)白炭(tan)黑并用,以調節硅橡(xiang)膠的(de)硬度,改善膠料(liao)的(de)工藝性(xing)能和(he)硫化膠的(de)耐油性(xing)能及耐溶劑性(xing)能,降(jiang)低膠料(liao)的(de)成(cheng)本。
常用的弱補強劑有硅藻土、石英粉、氧化鋅、氧化鐵、二氧化鈦、硅酸鋯和碳酸鈣等。 炭黑在硅橡膠中未得到廣泛的應用,只有乙炔炭黑被用于制造導電硅橡膠制品。隨著乙炔炭黑在硅橡膠中用量的增加,硫化膠的體積電阻率降低。一般乙炔炭黑的用量為30~50份(或與白炭黑并用),硫化膠的體積電阻率可達100Ω·cm以下,但硫化膠的機械強度較差,另有3.9~5.9MPa(40~60kgf/cm2)。表9-18為硅橡膠常用補強劑的用量和性能。
表9-18 硅橡膠常用補(bu)強劑(ji)的用量和性能
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類 別 |
名稱 |
用(yong)量(liang),份(重量(liang),以100生(sheng)膠計) |
硫化膠(jiao)性能(neng) |
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拉伸強度,MPa (kgf/cm2) |
扯斷伸長率(lv),% |
|
補(bu)強填充劑 |
氣相白炭黑
沉淀(dian)白炭黑
處理白(bai)炭黑
乙炔(gui)炭黑 |
30~60
40~70
40~80
40~60 |
3.9~8.8 (40~90)
2.9~5.9 (30~60)
6.9~13.7 (70~140)
3.9~8.8 (40~60) |
200~600
200~400
400~800
200~350 |
|
弱補強填充劑 |
硅 藻 土
鈦 白 粉(fen)
石 英(ying) 粉
碳 酸 鈣
氧 化(hua) 鋅
氧 化 鐵(tie) |
50~200
50~300
50~150 |
2.9~3.9 (30~60)
1.5~3.4 (15~35)
—
2.9~3.9 (30~40)
1.5~3.4 (15~35)
1.5~3.4 (15~35) |
75~200
300~400
—
100~300
100~300
100~300 |
(四(si))助劑
1.結構(gou)控制劑
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圖 9-4 結(jie)構化的氫鍵模型(xing) |
采用氣相(xiang)白發黑補強的硅(gui)橡膠(jiao)膠(jiao)料貯(zhu)放(fang)過程中會變硬,降低可塑性(xing),從(cong)而逐漸(jian)失去(qu)加工工藝(yi)性(xing)能,這種現象稱作“結構(gou)化”效應。
有人(ren)認為,產生結構化的(de)(de)(de)原(yuan)因(yin)是氣相白(bai)炭黑粒子(zi)表(biao)面的(de)(de)(de)活(huo)性硅(gui)醇(chun)基在(zai)常(chang)溫下與生膠分子(zi)未端(duan)的(de)(de)(de)硅(gui)醇(chun)基發生縮(suo)合。也有人(ren)提出,結構化是由于白(bai)炭黑表(biao)面的(de)(de)(de)某種活(huo)性羥(qian)基與硅(gui)橡(xiang)膠分子(zi)鏈形成了氫鍵型的(de)(de)(de)化學吸(xi)附所致。其模(mo)型如圖9-4所示。
實驗表(biao)明,膠料的硬化(hua)程度與(yu)白炭(tan)(tan)黑(hei)的比(bi)表(biao)面積及白炭(tan)(tan)黑(hei)表(biao)面的隔(ge)離羥基有(you)關。
為(wei)防止(zhi)(zhi)和減弱這(zhe)種(zhong)“結(jie)構化”傾向而(er)(er)加(jia)入的配合(he)劑(ji)(ji),稱為(wei)“結(jie)構控制劑(ji)(ji)”。結(jie)構控制劑(ji)(ji)能防止(zhi)(zhi)或延緩結(jie)構化作(zuo)用(yong),般認為(wei)是由于這(zhe)些物(wu)質的活性基團與白炭黑表(biao)面的活性羥基發生縮(suo)合(he)反應,從而(er)(er)防止(zhi)(zhi)了白炭黑和生膠之間(jian)的作(zuo)用(yong)。
結(jie)構控制劑(ji)通常為含-OH、—OH基(ji)(ji)或(huo)含硼原子(zi)的(de)低(di)分子(zi)有(you)機硅(gui)化合物,常用的(de)有(you)二(er)(er)苯基(ji)(ji)硅(gui)二(er)(er)醇 、甲(jia)基(ji)(ji)苯基(ji)(ji)二(er)(er)乙(yi)氧(yang)基(ji)(ji)硅(gui)烷(wan)(wan) 、四(si)甲(jia)基(ji)(ji)乙(yi)撐二(er)(er)氧(yang)二(er)(er)甲(jia)基(ji)(ji)硅(gui)烷(wan)(wan) 、 低(di)分子(zi)羥基(ji)(ji)硅(gui)油及硅(gui)氮(dan)(dan)烷(wan)(wan)(六(liu)甲(jia)基(ji)(ji)二(er)(er)硅(gui)氮(dan)(dan)烷(wan)(wan) 和六(liu)甲(jia)基(ji)(ji)環三硅(gui)氮(dan)(dan)烷(wan)(wan)與八甲(jia)基(ji)(ji)環四(si)硅(gui)氮(dan)(dan)烷(wan)(wan)的(de)混合物二(er)(er)苯基(ji)(ji)硅(gui)二(er)(er)醇與白炭黑在高溫(wen)下按下式(shi)反應:
因此加(jia)入二苯(ben)基硅二醇可以(yi)阻礙(ai)填料(liao)表面羥基與(yu)硅橡膠之間化學鍵的(de)形成。
二(er)苯基(ji)硅二(er)醇為固體結(jie)(jie)晶狀物(wu)質(zhi),其(qi)用(yong)(yong)(yong)量(liang)(liang)一般為氣相白(bai)(bai)炭(tan)黑(hei)用(yong)(yong)(yong)量(liang)(liang)的(de)(de)5~10%。采(cai)用(yong)(yong)(yong)二(er)苯基(ji)硅二(er)醇的(de)(de)膠(jiao)(jiao)料(liao)在混(hun)煉(lian)后(加入硫(liu)化(hua)(hua)劑(ji)(ji)(ji)之(zhi)前(qian)),須***進行熱處理(160~200℃×0.5~1h)才能迅速和(he)充(chong)分地(di)發揮其(qi)結(jie)(jie)構(gou)控制(zhi)(zhi)作(zuo)用(yong)(yong)(yong)。使(shi)用(yong)(yong)(yong)該(gai)物(wu)質(zhi)的(de)(de)膠(jiao)(jiao)料(liao)具有優良的(de)(de)物(wu)理機械性(xing)(xing)能和(he)耐熱老化(hua)(hua)性(xing)(xing)能,特別是(shi)高溫下的(de)(de)長久變形(xing)較小。上(shang)述(shu)其(qi)它結(jie)(jie)構(gou)控制(zhi)(zhi)劑(ji)(ji)(ji)均為液體,使(shi)用(yong)(yong)(yong)時(shi)膠(jiao)(jiao)料(liao)可(ke)(ke)不需進行熱處理(除硅氮烷),但(dan)混(hun)煉(lian)停放2~3天后,膠(jiao)(jiao)料(liao)可(ke)(ke)塑性(xing)(xing)即明顯增加。有些結(jie)(jie)構(gou)控制(zhi)(zhi)劑(ji)(ji)(ji)有延遲硫(liu)化(hua)(hua)作(zuo)用(yong)(yong)(yong),使(shi)用(yong)(yong)(yong)時(shi)應適當增加硫(liu)化(hua)(hua)劑(ji)(ji)(ji)的(de)(de)用(yong)(yong)(yong)量(liang)(liang)。結(jie)(jie)構(gou)控制(zhi)(zhi)劑(ji)(ji)(ji)的(de)(de)用(yong)(yong)(yong)量(liang)(liang)與(yu)其(qi)本身的(de)(de)活性(xing)(xing)以(yi)及白(bai)(bai)炭(tan)黑(hei)的(de)(de)類(lei)型、膠(jiao)(jiao)料(liao)所需的(de)(de)性(xing)(xing)能有關,加入適宜的(de)(de)結(jie)(jie)構(gou)控制(zhi)(zhi)劑(ji)(ji)(ji)不僅可(ke)(ke)以(yi)改(gai)善膠(jiao)(jiao)料(liao)的(de)(de)存(cun)放性(xing)(xing),而且(qie)可(ke)(ke)以(yi)增加填料(liao)的(de)(de)用(yong)(yong)(yong)量(liang)(liang),改(gai)善硫(liu)化(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)性(xing)(xing)能。
當(dang)膠料(liao)中采(cai)用比表面積(ji)較大的(de)氣(qi)相白炭黑時,結構(gou)控(kong)制劑的(de)用量(liang)應適當(dang)的(de)增加(jia),或***好(hao)采(cai)用活性較高的(de)結構(gou)控(kong)制劑,如硅(gui)(gui)氮烷。采(cai)用硅(gui)(gui)氮烷的(de)膠料(liao)也應進(jin)行熱處理,以增強它(ta)的(de)結構(gou)控(kong)制作用,井使(shi)膠料(liao)中的(de)氨氣(qi)能(neng)揮(hui)發******。熱處理條(tiao)件(jian)一般為180~200℃×lh。
氟(fu)硅橡膠(jiao)所使用的結構控制劑均為含氟(fu)的低分子有(you)機硅化合物(wu),如羥基氟(fu)硅油和含氟(fu)硅氮烷等,這樣才不致(zhi)于使硫化膠(jiao)的耐溶劑性和耐油性能下降。
2.耐熱添(tian)加劑
加(jia)入(ru)某(mou)些金屬氧化(hua)(hua)物或其(qi)鹽以及某(mou)些元素有機化(hua)(hua)合物,可大(da)(da)大(da)(da)改(gai)善(shan)硅橡膠的(de)(de)熱(re)空氣(qi)老化(hua)(hua)性(xing)能,其(qi)中(zhong)***常(chang)用(yong)(yong)的(de)(de)為(wei)(wei)三氯(lv)化(hua)(hua)二鐵,用(yong)(yong)量(liang)一(yi)般為(wei)(wei)3~5份;其(qi)它(ta)如(ru)錳、鋅、鎳和銅等金屬氧化(hua)(hua)物也有類似的(de)(de)效果。加(jia)入(ru)少(shao)(shao)量(liang)的(de)(de)噴霧炭黑(少(shao)(shao)于1份)也能起到提高(gao)耐(nai)熱(re)性(xing)的(de)(de)作(zuo)用(yong)(yong)。通(tong)常(chang)在250~300℃以上(shang)的(de)(de)溫度范圍內進行(xing)熱(re)空氣(qi)老化(hua)(hua),才能顯(xian)示出這些添加(jia)劑的(de)(de)作(zuo)用(yong)(yong)。
3.著(zhu)色劑
硅橡膠(jiao)常用著色劑列(lie)于表(biao)9-19中。
表9-19 硅橡膠的著色劑
|
名 稱 |
顏(yan) 色 |
名 稱 |
顏 色 |
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氧化鐵(三氧化二鐵)
鉻綠(三氧化二(er)鉻)
鈦(tai)白(二氧化(hua)鈦(tai)) |
紅
綠
白(bai) |
鎘黃(huang)(二氧化鎘)
炭黑
群青 |
黃
黑
藍 |
三、加 工
硅橡膠(jiao)可采用普通橡膠(jiao)設備進(jin)行加工。其(qi)(qi)主要特點是:①須***充(chong)分注意加工過程的(de)清(qing)潔,不能(neng)混有其(qi)(qi)它橡膠(jiao)、油污(wu)或(huo)雜(za)質,否則會影響硅橡膠(jiao)的(de)硫(liu)化(hua)及性能(neng);②硅橡膠(jiao)制品需在烘箱(xiang)中進(jin)行較長時間熱空氣二(er)段(duan)硫(liu)化(hua),以(yi)改善硫(liu)化(hua)膠(jiao)的(de)性能(neng)。
(一)混煉(lian)
由于硅橡膠(jiao)生膠(jiao)比較柔軟,具有一(yi)定(ding)的可塑(su)性,因此(ci)可不經塑(su)煉,而直接采(cai)用開(kai)煉機或密(mi)煉機進行(xing)混煉
表9-20 乙烯基硅橡膠和氟硅橡膠基本配方和物理機械性能 (見另紙)
1.開煉機混(hun)煉
雙輥(gun)開(kai)煉機輥(gun)筒速比為(wei)1.2~1.4:為(wei)宜,快輥(gun)在(zai)(zai)(zai)后,較(jiao)(jiao)高的速比導致(zhi)較(jiao)(jiao)快的混煉,低速比則(ze)可使膠片(pian)(pian)光滑(hua)。輥(gun)筒須***通(tong)有冷(leng)卻水,混煉溫度宜在(zai)(zai)(zai)40℃以(yi)下,以(yi)防止焦(jiao)燒或硫化(hua)劑(ji)(ji)的揮發損(sun)失。混煉時(shi)(shi)開(kai)始輥(gun)距(ju)較(jiao)(jiao)小(1~5mm),然(ran)后逐步放大。加料(liao)和操作順序:生膠(包輥(gun))—→補強填充劑(ji)(ji)—→結構控(kong)制劑(ji)(ji)—→耐熱助劑(ji)(ji)—→著色(se)劑(ji)(ji)等—→薄(bo)通(tong)5次—→下料(liao),烘(hong)箱(xiang)熱處理—→返(fan)煉—→硫化(hua)劑(ji)(ji)—→薄(bo)通(tong)—→停(ting)放過夜—→返(fan)煉—→出片(pian)(pian)。膠料(liao)也可不經烘(hong)箱(xiang)熱處理,在(zai)(zai)(zai)加入耐熱助劑(ji)(ji)后,加入硫化(hua)劑(ji)(ji)再薄(bo)通(tong),停(ting)放過夜返(fan)煉,然(ran)后再停(ting)放數天返(fan)煉出片(pian)(pian)使用(yong)。混煉時(shi)(shi)間為(wei)20~40分鐘(開(kai)煉機規(gui)格為(wei)φ250mm ×620mm)。
如(ru)(ru)單用沉淀(dian)白炭黑或弱補(bu)強性填(tian)(tian)充劑(二(er)氧化(hua)(hua)鈦、氧化(hua)(hua)鋅等)時(shi),膠(jiao)(jiao)料(liao)(liao)中可(ke)(ke)不(bu)(bu)必加入(ru)結(jie)構控制劑。應緩(huan)慢加入(ru)填(tian)(tian)料(liao)(liao),以(yi)防(fang)止填(tian)(tian)料(liao)(liao)和生(sheng)膠(jiao)(jiao)所形(xing)成的(de)(de)(de)球狀體浮在(zai)堆積膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)頂上導致分散不(bu)(bu)均。如(ru)(ru)果要加入(ru)大量(liang)(liang)的(de)(de)(de)填(tian)(tian)料(liao)(liao),***好是分兩次或三次加入(ru),并(bing)在(zai)其(qi)間劃(hua)刀(dao),保證(zheng)******的(de)(de)(de)分散。發現橡膠(jiao)(jiao)有(you)顆(ke)粒化(hua)(hua)的(de)(de)(de)趨勢,可(ke)(ke)收緊(jin)輥距以(yi)改進(jin)混煉。落到接料(liao)(liao)盤上的(de)(de)(de)膠(jiao)(jiao)粒應當用刷子清掃并(bing)收集起來,立(li)即返回(hui)煉膠(jiao)(jiao)機(ji)的(de)(de)(de)輥筒上,否則所煉膠(jiao)(jiao)料(liao)(liao)中含(han)有(you)膠(jiao)(jiao)疙瘩而導致產品外觀不(bu)(bu)良(liang)。增(zeng)量(liang)(liang)性填(tian)(tian)料(liao)(liao)應當在(zai)補(bu)強性填(tian)(tian)料(liao)(liao)加完(wan)之(zhi)后(hou)加入(ru),可(ke)(ke)采用較(jiao)寬的(de)(de)(de)輥距。
裝膠(jiao)容(rong)量(混煉膠(jiao)):φ160mm×320mm煉膠(jiao)機為(wei)1~2 kg;φ250mm×620mm煉膠(jiao)機為(wei) 3~5kg。
硅(gui)(gui)橡(xiang)膠在加入煉(lian)(lian)膠機(ji)時(shi)(shi)(shi)包(bao)(bao)慢輥(gun)(gun)(前輥(gun)(gun)),混(hun)煉(lian)(lian)時(shi)(shi)(shi)則很快包(bao)(bao)快輥(gun)(gun)(后輥(gun)(gun)),煉(lian)(lian)膠時(shi)(shi)(shi)須(xu)(xu)***能兩面操(cao)作(zuo)。由于硅(gui)(gui)橡(xiang)膠膠料(liao)比較(jiao)軟,混(hun)煉(lian)(lian)時(shi)(shi)(shi)可(ke)用(yong)(yong)普通(tong)賦子刀(dao)操(cao)作(zuo),薄通(tong)時(shi)(shi)(shi)不(bu)能象普通(tong)橡(xiang)膠那樣拉下薄片(pian),而采(cai)(cai)(cai)(cai)用(yong)(yong)鋼(gang)、尼龍或耐磨塑料(liao)刮刀(dao)刮下。為便于清理和防止潤滑油漏(lou)入膠內,應采(cai)(cai)(cai)(cai)用(yong)(yong)活動擋板。氣相白炭黑易飛(fei)揚,對人體(ti)有害,應采(cai)(cai)(cai)(cai)取相應的勞動保護措施。如在混(hun)煉(lian)(lian)時(shi)(shi)(shi)直接使(shi)用(yong)(yong)粉(fen)狀(zhuang)過(guo)氧化物,須(xu)(xu)***采(cai)(cai)(cai)(cai)取防爆措施,***好使(shi)用(yong)(yong)膏狀(zhuang)過(guo)氧化物。
如在膠(jiao)料中(zhong)混(hun)有雜質、硬(ying)塊(kuai)等,可將混(hun)煉膠(jiao)再通過(guo)(guo)濾(lv)膠(jiao)機(ji)過(guo)(guo)濾(lv),過(guo)(guo)濾(lv)時,一般采用80~140目篩網。
2.密煉機混煉
采(cai)用此法可提高生產效率和(he)改善勞動條(tiao)件。試驗(yan)表明(ming),密閉(bi)式混(hun)煉(lian)膠料的(de)(de)性能與(yu)開放式混(hun)煉(lian)膠料的(de)(de)性能相似。用試驗(yan)室(shi)2L密煉(lian)機的(de)(de)混(hun)煉(lian)時間為(wei)6~16分(fen)鐘,混(hun)煉(lian)無(wu)特殊困難(nan)。采(cai)用φ160mm開煉(lian)機當(dang)裝料系(xi)數為(wei)0.74時,混(hun)煉(lian)也能正常進行。排料溫度與(yu)補(bu)強填(tian)充劑的(de)(de)類型有關:當(dang)采(cai)用弱補(bu)強性填(tian)充劑和(he)沉淀白(bai)炭(tan)黑時,排膠溫度在50℃以下;當(dang)使用氣相白(bai)炭(tan)黑時,排膠溫度為(wei)70℃左右。
3.膠料(liao)停放(fang)和返煉
硅(gui)橡膠(jiao)膠(jiao)料混煉(lian)結束后(hou),應經(jing)(jing)過一(yi)段(duan)時間的停放(fang)(一(yi)般(ban)以不(bu)少于24小時為宜),使各種配合(he)劑(特別是結構控制劑)能與生膠(jiao)充(chong)(chong)分起作用。經(jing)(jing)停放(fang)后(hou),膠(jiao)料變硬,可塑性降低(di),使用前(qian)須***進行返(fan)(fan)煉(lian)。返(fan)(fan)煉(lian)采用開煉(lian)機,開始時輥(gun)(gun)(gun)距較大(da)(3~5mm),此時膠(jiao)料較硬,表(biao)(biao)面(mian)是皺(zhou)紋狀,包在前(qian)輥(gun)(gun)(gun)(慢(man)輥(gun)(gun)(gun))上。隨著返(fan)(fan)煉(lian)時間的延(yan)長(chang),膠(jiao)料逐漸變軟;慢(man)慢(man)縮小輥(gun)(gun)(gun)距(0.25~0.5mm),很快(kuai)膠(jiao)料即包在后(hou)輥(gun)(gun)(gun)(快(kuai)輥(gun)(gun)(gun))上。“待(dai)膠(jiao)料充(chong)(chong)分柔軟,表(biao)(biao)面(mian)光(guang)滑平整后(hou),即可下料出片(pian)。返(fan)(fan)煉(lian)不(bu)足,膠(jiao)片(pian)表(biao)(biao)面(mian)有皺(zhou)紋;返(fan)(fan)煉(lian)過度則(ze)膠(jiao)料發粘而(er)導致粘輥(gun)(gun)(gun)。
返煉溫度一般控制為室溫。如膠(jiao)科長期(qi)存(cun)放(一個月(yue)以(yi)上)而出現(xian)膠(jiao)料(liao)(liao)發粘變軟,表面產生皺紋等現(xian)象時,可(ke)再加(jia)入5~10份(fen)左右(you)的氣相白炭黑,以(yi)改進膠(jiao)料(liao)(liao)工藝性能(neng),并保證硫化(hua)膠(jiao)質量。
(二)壓出
一般硅橡(xiang)膠比較(jiao)柔軟(ruan),故其壓出效果較(jiao)好(hao),易于(yu)操(cao)作。用硅橡(xiang)膠可以壓出各種不同形狀和尺(chi)寸的制品,其加(jia)工設(she)備和工具基本(ben)上與普通橡(xiang)膠相似。
壓(ya)出(chu)(chu)(chu)機一般是用(yong)φ30mm或(huo)φ65mm的(de)單螺(luo)紋螺(luo)桿(gan),長(chang)徑比(bi)為10~12:1效果較好(hao)。壓(ya)出(chu)(chu)(chu)時(shi)盡(jin)量保(bao)持低(di)溫,以不(bu)超過40℃為宜,所以機筒和(he)螺(luo)桿(gan)均須通冷卻水。對質量要求較高的(de)產(chan)品(pin)可靠近機******分加(jia)裝80~140目濾網(wang),以除去膠(jiao)料(liao)(liao)中(zhong)的(de)雜(za)質,改善(shan)壓(ya)出(chu)(chu)(chu)質量。硅橡(xiang)膠(jiao)從(cong)口型(xing)(xing)(xing)中(zhong)出(chu)(chu)(chu)來時(shi)會膨(peng)脹(zhang),膨(peng)脹(zhang)率(lv)取決于膠(jiao)料(liao)(liao)的(de)流(liu)動(dong)性能、坯料(liao)(liao)厚薄(bo)及膠(jiao)料(liao)(liao)進入境口型(xing)(xing)(xing)時(shi)所受的(de)壓(ya)力(li)。然而(er),增加(jia)或(huo)降低(di)引出(chu)(chu)(chu)速度會改變未硫化壓(ya)出(chu)(chu)(chu)制(zhi)品(pin)的(de)伸長(chang)率(lv),從(cong)而(er)使其尺(chi)寸稍加(jia)改變。根據經驗(yan),膠(jiao)管比(bi)其口型(xing)(xing)(xing)尺(chi)寸膨(peng)脹(zhang)約3%,而(er)很軟(ruan)的(de)膠(jiao)料(liao)(liao)膨(peng)脹(zhang)率(lv)比(bi)較大,硬(ying)度較高的(de)膠(jiao)料(liao)(liao)則(ze)比(bi)較小(xiao)。當壓(ya)出(chu)(chu)(chu)其它形狀制(zhi)品(pin)時(shi),口型(xing)(xing)(xing)的(de)型(xing)(xing)(xing)孔(kong)很少與壓(ya)出(chu)(chu)(chu)制(zhi)品(pin)的(de)橫斷面相同(tong),這(zhe)是由于流(liu)動(dong)膠(jiao)料(liao)(liao)在不(bu)同(tong)點上的(de)不(bu)同(tong)摩擦(ca)力(li)起作用(yong)所致。因此對某(mou)一口型(xing)(xing)(xing),一定要經多次(ci)反復試驗(yan),這(zhe)樣(yang)才(cai)能得到所需形狀的(de)產(chan)品(pin)。
包(bao)覆電線的壓出,在(zai)壓出機(ji)(ji)上需要使用(yong)T型(xing)(xing)機(ji)(ji)頭(tou)(tou)。口型(xing)(xing)與壓出機(ji)(ji)機(ji)(ji)筒成直角(jiao)安(an)裝在(zai)T型(xing)(xing)機(ji)(ji)頭(tou)(tou)上。這樣芯(xin)(xin)線就(jiu)可(ke)以(yi)通(tong)過空(kong)心(xin)口型(xing)(xing)導管(guan)(芯(xin)(xin)型(xing)(xing))包(bao)覆上硅橡膠(jiao)護套(tao)。增強膠(jiao)管(guan)也可(ke)以(yi)用(yong)T型(xing)(xing)機(ji)(ji)頭(tou)(tou)進行(xing)連續生產,先用(yong)一般方(fang)法壓好內(nei)膠(jiao)層(ceng),并經預硫化后(hou)(hou),再在(zai)其外(wai)(wai)面(mian)編織增強鋼絲或尼龍,然后(hou)(hou)使其通(tong)過T型(xing)(xing)機(ji)(ji)頭(tou)(tou)在(zai)其外(wai)(wai)面(mian)包(bao)覆一層(ceng)外(wai)(wai)膠(jiao)層(ceng),***后(hou)(hou)送往(wang)硫化、在(zai)成型(xing)(xing)過程中,若向(xiang)膠(jiao)管(guan)內(nei)充填壓縮(suo)空(kong)氣.可(ke)防止內(nei)膠(jiao)的塌(ta)癟(bie)。
硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)壓出半成(cheng)品柔軟而易變(bian)形,因此通(tong)常(chang)須(xu)***立(li)即(ji)進行(xing)硫(liu)化。***常(chang)用的(de)方法是熱(re)空氣(qi)連續(xu)硫(liu)化;電(dian)線、電(dian)纜工業通(tong)常(chang)用高壓蒸氣(qi)連續(xu)硫(liu)化。如(ru)(ru)在壓出后(hou)不(bu)能(neng)連續(xu)硫(liu)化,為防(fang)止變(bian)形。壓出后(hou)應立(li)即(ji)用圓(yuan)盤、圓(yuan)鼓(gu)或輸(shu)送(song)帶(dai)接取,用滑石粉隔離以免(mian)相(xiang)互粘(zhan)結。如(ru)(ru)發現膠(jiao)料過(guo)軟而不(bu)適于莊出時,可將膠(jiao)料再混入3~5份氣(qi)相(xiang)白(bai)炭黑。
一般用于(yu)壓出(chu)的膠料配方,其(qi)硫化劑用量(liang)應(ying)(ying)比模壓制品(pin)適(shi)當增加。硅橡(xiang)膠的壓出(chu)速(su)度低于(yu)其(qi)它橡(xiang)膠,當要求(qiu)同其(qi)它橡(xiang)膠達到(dao)相同壓出(chu)速(su)度時,應(ying)(ying)采用較高的螺桿轉(zhuan)速(su)。
(三)壓延
硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)壓(ya)延(yan)機(ji)一般(ban)采(cai)用(yong)立式(shi)三輥(gun)(gun)(gun)(gun)壓(ya)延(yan)機(ji)。用(yong)于生產膠(jiao)(jiao)片(pian)時,中輥(gun)(gun)(gun)(gun)是固定(ding)的(de),中輥(gun)(gun)(gun)(gun)轉速(su)比(bi)上輥(gun)(gun)(gun)(gun)快,速(su)比(bi)為1.1~1.4:1,下(xia)輥(gun)(gun)(gun)(gun)的(de)轉速(su)和中輥(gun)(gun)(gun)(gun)相比(bi)當壓(ya)延(yan)機(ji)開動(dong)時,上輥(gun)(gun)(gun)(gun)溫度(du)(du)為50℃,中輥(gun)(gun)(gun)(gun)應保(bao)(bao)持為室溫,下(xia)輥(gun)(gun)(gun)(gun)用(yong)冷卻(que)水冷卻(que)。壓(ya)延(yan)速(su)度(du)(du)不宜過快,一般(ban)為60~300cm/min。先(xian)以低速(su)調整(zheng)(30~60cm/min)輥(gun)(gun)(gun)(gun)距(ju)(中、下(xia)輥(gun)(gun)(gun)(gun)),以保(bao)(bao)證一定(ding)的(de)壓(ya)延(yan)厚(hou)(hou)度(du)(du),然后(hou)再提高至正(zheng)常(chang)速(su)度(du)(du)(150~300cm/min)進(jin)行連(lian)續(xu)操作。墊布(bu)(常(chang)采(cai)用(yong)聚酯薄膜)在中、下(xia)輟之間通過,在中、下(xia)輥(gun)(gun)(gun)(gun)間應保(bao)(bao)持少(shao)量積膠(jiao)(jiao),以便使整(zheng)布(bu)與膠(jiao)(jiao)料緊(jin)密(mi)貼合。壓(ya)延(yan)后(hou)將(jiang)膠(jiao)(jiao)片(pian)卷(juan)(juan)輥(gun)(gun)(gun)(gun)扎緊(jin),并送進(jin)烘箱(xiang)或硫化(hua)罐中硫化(hua)。卷(juan)(juan)取輥(gun)(gun)(gun)(gun)的(de)芯(xin)軸(zhou)應當是空(kong)心金屬管子,膠(jiao)(jiao)卷(juan)(juan)厚(hou)(hou)度(du)(du)不能超過12cm,否則不能獲得充分硫化(hua)。
一般(ban)出片利用中、上輥即(ji)可(ke),輥溫(wen)為(wei)常溫(wen)。有(you)一種方法可(ke)在后延機上直(zhi)接制成(cheng)硫(liu)化(hua)的膠片或薄膠板。此時輥溫(wen)為(wei):上輥60~90℃,中輥50~80℃,下(xia)輥110~120℃。膠料經上、中輥除(chu)去氣(qi)泡(pao),獲得(de)所需規格并(bing)預熱(re),然后由(you)中輥轉移至下(xia)輥進(jin)行(xing)一段硫(liu)化(hua)即(ji)可(ke)卷取。
當(dang)三(san)輥壓延機用(yong)于硅橡膠(jiao)(jiao)貼膠(jiao)(jiao)和擦膠(jiao)(jiao)時,織物則代替了墊(dian)布(聚(ju)酯(zhi)薄膜)在(zai)中(zhong)輥和下(xia)輥之間通過。三(san)輥壓延機只(zhi)適(shi)用(yong)于單面復(fu)膠(jiao)(jiao),如果須***兩面復(fu)膠(jiao)(jiao),在(zai)長期生產的情況(kuang)下(xia)應采(cai)用(yong)四(si)輥壓延機。
用于壓延的(de)膠(jiao)料須***正確控(kong)制其返(fan)煉程度,***好在(zai)煉膠(jiao)機(ji)上(shang)先不(bu)要充分(fen)返(fan)煉,以期在(zai)壓延過程中獲得足夠(gou)的(de)返(fan)煉,這樣可以避免膠(jiao)料在(zai)壓延過程中因返(fan)煉過度而粘輥。膠(jiao)料配方對壓延也(ye)有一定的(de)影響,采用補強(qiang)性填充劑(ji)的(de)膠(jiao)料壓延工(gong)藝性能較好。
(六)硫化
硅橡膠(jiao)硫(liu)(liu)(liu)化工藝的特點為(wei):硫(liu)(liu)(liu)化不是一次完成(cheng),而是分(fen)兩(liang)個(ge)階(jie)(jie)段(duan)進(jin)(jin)(jin)行的,第(di)一階(jie)(jie)段(duan)膠(jiao)料在加(jia)壓下(如(ru)模壓硫(liu)(liu)(liu)化、硫(liu)(liu)(liu)化罐直接蒸氣硫(liu)(liu)(liu)化等)或(huo)常(chang)壓下(如(ru)熱(re)空(kong)氣連續(xu)硫(liu)(liu)(liu)化)進(jin)(jin)(jin)行加(jia)熱(re)定(ding)(ding)型稱為(wei)一段(duan)硫(liu)(liu)(liu)化(或(huo)定(ding)(ding)刑硫(liu)(liu)(liu)化);第(di)二階(jie)(jie)段(duan)是在烘箱中高溫熱(re)空(kong)氣硫(liu)(liu)(liu)化,以進(jin)(jin)(jin)一步(bu)穩定(ding)(ding)硫(liu)(liu)(liu)化膠(jiao)各項物理機械(xie)性能(neng),稱為(wei)二段(duan)硫(liu)(liu)(liu)化或(huo)后(hou)硫(liu)(liu)(liu)化。
1.一段硫化
不同制品采(cai)取不同的一段硫(liu)化,現分述如下。
(1)模型制品硫(liu)化(hua) 可采用平板硫(liu)化(hua)、傳遞模壓(ya)硫(liu)化(hua)和(he), , 注(zhu)壓(ya)硫(liu)化(hua)。
平板(ban)硫化應用較為(wei)普遍(bian),其(qi)模具(ju)材料可選用鋼、黃銅、鋁等(deng),***好(hao)用45號鋼。精度(du)要求(qiu)較高的可鍍鉻,模具(ju)設(she)計須***考慮(lv)硅橡膠制品的收縮率(一般線收縮率為(wei)2~4%)。
硅(gui)橡膠制(zhi)品硫(liu)化時(shi) 一般不使用脫(tuo)模(mo)(mo)劑(ji),應(ying)迅速(su)裝料(liao)(liao)、合模(mo)(mo)、加(jia)(jia)壓,否則(ze)容(rong)易焦燒(特(te)別是(shi)含有硫(liu)化劑(ji)BP和(he)DCBP的膠料(liao)(liao))。如遇脫(tuo)模(mo)(mo)困難時(shi),可用稀肥皂水涂于熱模(mo)(mo)具表面,以使水分迅速(su)揮發(fa),待模(mo)(mo)具冷(leng)卻后再裝料(liao)(liao),合模(mo)(mo),加(jia)(jia)壓硫(liu)化,定型硫(liu)化條件應(ying)根據硫(liu)化劑(ji)的種類和(he)制(zhi)品規格而定。現舉例列(lie)于表9-23。
表9-23 平板硫(liu)(liu)化機定型(xing)硫(liu)(liu)化條(tiao)件
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制 品(pin) 規 格 |
時間,min |
壓力(li),MPa |
溫度,℃ |
硫 化 劑 |
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薄制(zhi)品(厚度<1mm)
中等厚(hou)(hou)度制品(厚(hou)(hou)度1~6mm)
厚制(zhi)品(厚度6~13mm)
厚(hou)制品(厚(hou)度6~13mm)
厚制品(厚度(du)13~25mm)
厚制品(厚度25~50mm) |
5~10
10~15
15~30
30~60
30~60
60~120 |
10.0
5.0
5.0
5.0
5.0
5.0 |
120~130
125~135
125~135
155~160
160~170
106~170 |
BP、DCBP
BP、DCBP
BP、DCBP
DCP
DBPMH
DBPMH |
平板加壓(ya)硫(liu)(liu)化應(ying)(ying)注意的事項(xiang):①裝料的模(mo)具溫度應(ying)(ying)保(bao)持(chi)在(zai)硫(liu)(liu)化劑分解溫度以下(xia),否則易焦(jiao)燒;②加壓(ya)后須(xu)***迅速解壓(ya)1~2次,以排除模(mo)內空氣;③對于大制(zhi)品或厚制(zhi)品,***好在(zai)加壓(ya)下(xia)將模(mo)具冷卻到70~80℃才啟模(mo)取出制(zhi)品,這樣可(ke)防止制(zhi)品起(qi)泡。
平板加壓(ya)硫化常見質量問題(ti)、產生原因(yin)及解決辦法列于表9-24。
傳(chuan)遞模壓硫化(hua)是一(yi)種加工硅(gui)橡膠膠件(jian)應用較廣(guang)泛的(de)(de)工藝,與每模單孔(kong)的(de)(de)平板硫化(hua)比較,其優點(dian)(dian)是加工周(zhou)期(qi)短(duan),并能(neng)硫化(hua)復雜的(de)(de)特(te)別帶有插入(ru)物(wu)和(he)銷釘(ding)的(de)(de)橡膠件(jian)。與注壓硫化(hua)相比較,其顯著的(de)(de)特(te)點(dian)(dian)是它的(de)(de)設備(bei)成本(ben)較低。
注(zhu)壓(ya)(ya)硫化模(mo)制品,可提高(gao)勞(lao)動(dong)生(sheng)產率(lv),降低(di)勞(lao)動(dong)強度,同時還可以減(jian)少過氧化物的(de)用(yong)量,提高(gao)制品的(de)抗撕(si)裂性(xing)能,改進壓(ya)(ya)縮長久變形性(xing)能,但(dan)制品的(de)收縮率(lv)較大。采用(yong)乙烯(xi)基專用(yong)型硫化劑(ji)的(de)膠料,通常其注(zhu)壓(ya)(ya)條(tiao)件為:料筒溫度65~95℃;模(mo)型溫度200~235℃;注(zhu)壓(ya)(ya)周期(qi)45~180秒,一(yi)般90秒。
(2)壓出制品的硫化(hua) 可采(cai)用蒸(zheng)汽加壓硫化(hua)、熱(re)空氣連續硫化(hua)、液體(ti)硫化(hua)槽(cao)連續硫化(hua)、鼓式硫化(hua)和輻射硫化(hua)等方(fang)法。前三種方(fang)法較為常用,現介紹如下。
表9-24平板加壓硫化常見質量問題及解決辦法
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質(zhi) 量(liang) 問 題 |
產 生 原 因 |
解(jie) 決(jue) 辦 法(fa) |
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制(zhi)品表面裂口(kou)脫皮(發(fa)生(sheng)在模具(ju)接縫處) |
硫化(hua)時膠料發生(sheng)強烈的(de)熱(re)膨脹、收縮和壓(ya)縮等(deng)綜合作用(yong)造(zao)成 |
降(jiang)低(di)硫(liu)化(hua)溫度(du);準(zhun)確稱量膠料,降(jiang)低(di)硫(liu)化(hua)壓力;硫(liu)化(hua)后冷卻(que)至(zhi)40~50℃時才脫模 |
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有(you)深褐色斑(ban)點 |
膠(jiao)料中(zhong)夾有空氣(qi)泡 |
適當控制返煉(lian)程度,避免過度返煉(lian);準(zhun)確稱(cheng)量膠料,并制成一定形狀填充模(mo)(mo)腔,以(yi)便有效(xiao)地排(pai)除空氣;加壓時要******壓緊模(mo)(mo)具,并解壓幾次,以(yi)排(pai)除空氣;模(mo)(mo)具上設置(zhi)排(pai)氣孔 |
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制品(pin)表面有(you)流(liu)動痕跡 |
膠料流動(dong)受阻 |
膠料充(chong)分(fen)返(fan)煉(lian),并迅速裝料、加壓,以避免早期(qi)硫化(hua) |
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制品表(biao)面(mian)有(you)白色開花斑點(硫化劑BP硫化) |
硫化不(bu)足 |
適當(dang)提高(gao)硫化溫度 |
蒸汽加壓硫化又分硫化罐蒸汽加壓硫化(間歇)和壓力管蒸汽加壓硫化(連續)。前者是指將半成品直接放入硫化罐或者浸入水槽中,然后在硫化罐內直接通蒸汽進行硫化。硫化條件隨制品厚度而異,對于厚度在20mm以下的制品,通常蒸汽壓力為0.3~0.6MPa(3~6kgf/cm2),時間為10~20分鐘;厚度在20mm以上的制品,應適當延長硫化時間。硫化時蒸汽通入愈快愈好,以便風速開壓,防止厚制品起泡,蒸汽壓力在0.17MPa (1.7kgf/cm2)以下時制品易起泡。硫化罐蒸汽加壓硫化的制品易產生表面發粘不熟的現象,為此制定配方時應適當增加硫化劑用量。
蒸汽加壓管連續硫化是指半成品壓出后,即連續進入蒸汽加壓管,受直接蒸汽加壓硫化。其硫化條件一般為:蒸汽壓力0.7~1.7MPa(7~17kgf/cm2),時間15秒。該法能適應高速壓出(150m/min),廣泛應用于硅橡膠電線、電纜的生產。
常(chang)壓(ya)熱(re)(re)(re)空氣連(lian)續(xu)硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)的優點是制品長度可(ke)不(bu)(bu)受(shou)限制,直徑較大(da)(da)或厚(hou)度較薄(bo)的膠管(guan)(guan)采用該法硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua),可(ke)避(bi)免變形過大(da)(da)或損傷等(deng)質量問題。其(qi)硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)裝置為(wei)一水平的管(guan)(guan)式電(dian)加熱(re)(re)(re)爐(lu),帶(dai)有 (或不(bu)(bu)帶(dai))熱(re)(re)(re)空氣循環裝置。用于(yu)硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)電(dian)線、電(dian)覽時(shi),一端應配有牽引裝置;用于(yu)硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)純膠 (無織物(wu))壓(ya)出制品時(shi),在管(guan)(guan)式爐(lu)內裝有輸送(song)帶(dai),其(qi)輸送(song)速(su)度與壓(ya)出速(su)度相配合。硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)條件隨制品厚(hou)度不(bu)(bu)同而不(bu)(bu)同,一般溫度為(wei)200~450℃,時(shi)間由數秒至數分鐘(zhong)不(bu)(bu)等(deng)。現(xian)舉例列于(yu)表(biao)9-25和表(biao)9-26。如果(guo)硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)硅橡膠自粘帶(dai)時(shi),硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)條件為(wei)220℃×3min。為(wei)縮短硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)時(shi)間,提高(gao)
表9-25 常壓熱(re)空氣(qi)連續硫(liu)化條件
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壓出制(zhi)品厚度,mm |
0.9 |
1.6 |
5.1 |
8.5 |
12.7 |
24.4 |
|
硫化(hua)條(tiao)件(350℃),s |
15 |
21 |
48 |
111 |
120 |
215 |
表9-26 電線常(chang)壓(ya)熱空氣連續(xu)硫化條件(jian)
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芯線直徑(jing),mm |
橡膠包覆(fu)層厚(hou)度,mm |
硫 化 條 件 |
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溫度(du),℃ |
時間,s |
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1.8
4.8 |
1.0
1.0 |
300
310 |
45
45 |
生產效(xiao)率,可(ke)采取高溫硫(liu)化。在(zai)硫(liu)化過程中(zhong),如(ru)有(you)一定量的(de)熱空氣循環(huan),可(ke)顯(xian)著(zhu)提高硫(liu)化速度。
連續熱空氣硫(liu)化常(chang)見(jian)質量問題及(ji)解決辦法列于表9-27。
表(biao)9-27 連續熱(re)空氣(qi)硫化(hua)常見質(zhi)量問題及(ji)解決辦法
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質 量 問 題(ti) |
產 生 原 因 |
解 決 方(fang) 法 |
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表(biao)面脆化 |
硫化槽溫(wen)度太高,壓出速度較(jiao)慢 |
調節硫化槽(cao)溫度,檢查濾(lv)網有無局(ju)部堵塞而降(jiang)低了壓出速(su)率 |
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氣 泡 |
在膠(jiao)料(liao)內部有殘留空氣(qi) |
由于溫度不(bu)當或混(hun)煉速度太(tai)快,預制膠條(tiao)的尺寸太(tai)大,卡在入口(kou)供料不(bu)足(zu) |
|
起 泡(pao) |
膠粒(li)過分(fen)潮(chao)濕,電線電纜水分(fen)過多 |
膠料應(ying)貯存在干(gan)燥(zao)(zao)地方,在干(gan)燥(zao)(zao)條件下(xia)混煉。電線芯(xin)線預先烘過 |
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硫(liu)化(hua)不足(zu)
表面發粘 |
硫化槽溫度太(tai)低(di),不適(shi)應壓出速度。膠(jiao)料(liao)被(bei)油(you)污染 |
提高硫(liu)化槽濕度或降低壓(ya)出速度。防止(zhi)膠料被(bei)油污染 |
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斷面尺(chi)寸(cun)有變化 |
壓出(chu)速度(du)與(yu)硫化(hua)輸送帶速度(du)不(bu)一致(zhi) |
調節壓出(chu)與硫(liu)化輸送帶速度 |
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有(you)暗紋(wen)成污斑(ban) |
螺桿在機筒里太緊或彎曲,金屬(shu)物喂入壓出(chu)機 |
更換螺桿,清(qing)除膠料(liao)中雜質 |
液體硫(liu)化(hua)床硫(liu)化(hua)也(ye)可硫(liu)化(hua)硅橡(xiang)膠(jiao)壓出(chu)制(zhi)品,有(you)些壓出(chu)制(zhi)品由(you)于(yu)所用的(de)特殊(shu)膠(jiao)料(liao)(liao),生膠(jiao)強度非常低或斷面形狀易變形,離開(kai)口(kou)型(xing)(xing)時需要******支承,所以須***用這(zhe)種方(fang)法(fa)處理。***常用的(de)支承材(cai)料(liao)(liao)是含有(you)少量抗氧(yang)劑的(de)聚乙二醇,這(zhe)種材(cai)料(liao)(liao)是無毒的(de),與硅橡(xiang)膠(jiao)不起反應(ying),并且(qie)由(you)于(yu)溶(rong)于(yu)水,當硫(liu)化(hua)后(hou)的(de)壓出(chu)制(zhi)品離開(kai)硫(liu)化(hua)槽時易用水洗掉;液體硫(liu)化(hua)槽的(de)溫度不宜(yi)超(chao)過204℃,壓出(chu)制(zhi)品須***在壓輥下(xia)通過,使(shi)產品一直浸在液體之中,靠熱液體加(jia)熱來硫(liu)化(hua)。該(gai)法(fa)適用于(yu)低溫硫(liu)化(hua)的(de)加(jia)成型(xing)(xing)硅橡(xiang)膠(jiao)壓出(chu)制(zhi)品。
采(cai)(cai)用(yong)不同(tong)硫化(hua)(hua)(hua)劑的壓(ya)出制(zhi)(zhi)品應采(cai)(cai)用(yong)不同(tong)的硫化(hua)(hua)(hua)方法(fa)硫化(hua)(hua)(hua)。各種硫化(hua)(hua)(hua)劑對壓(ya)出制(zhi)(zhi)品硫化(hua)(hua)(hua)方法(fa)的適應性(xing)列于表(biao)9-28。
表9-28 各種(zhong)硫化劑對壓出制(zhi)品(pin)硫化方法的適(shi)應性
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硫 化 劑 名 稱(cheng) |
硫 化 方 法 |
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硫(liu)化(hua)罐蒸汽加壓硫(liu)化(hua) |
蒸汽(qi)加壓管連(lian)續硫化(hua) |
常(chang)壓熱空氣連(lian)續硫化(hua) |
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過氧化(hua)二(er)苯甲酰(硫(liu)化(hua)劑BP)
2,4-二氯過(guo)氧化(hua)二苯甲酰(xian)(硫化(hua)劑DCBP)
過氧化苯甲酸叔(shu)丁酯(硫化劑TBPB)
過氧(yang)化二叔丁基(ji)(硫化劑DTBP)
過氧化二異丙(bing)苯(硫(liu)化劑DCP)
2,5-二甲基(ji)-2,5-二叔丁基(ji)過氧化已(yi)烷(硫(liu)化劑DBPMH) |
好
好
尚 可
尚 可
尚 可(ke)
尚 可 |
好(hao)
好(hao)
尚 可
劣
尚 可
尚 可 |
劣(lie)
好
劣
劣
尚 可(ke)
劣 |
2.二段硫(liu)化
硅(gui)橡膠(jiao)制(zhi)品(pin)(pin)經一段硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)后(hou),有(you)些(xie)低(di)分子(zi)物質(zhi)存在(zai)于硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)膠(jiao)中(zhong),影(ying)響制(zhi)品(pin)(pin)性能。例如(ru),采用(yong)(yong)(yong)通用(yong)(yong)(yong)型硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)劑(ji)(如(ru)硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)劑(ji)BP、DCBP)的膠(jiao)料,經一段硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)后(hou),其(qi)硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)劑(ji)分解(jie)產生的酸性物質(zhi)(如(ru)苯甲酸等)仍存在(zai)于硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)膠(jiao)中(zhong),導致(zhi)制(zhi)品(pin)(pin)在(zai)高溫(200℃以上)密閉狀態下使(shi)用(yong)(yong)(yong)時發生裂(lie)解(jie),硬度顯著降低(di),物理機(ji)械(xie)性能急(ji)劇(ju)惡化(hua)(hua)(hua),喪(sang)失使(shi)用(yong)(yong)(yong)價值;采用(yong)(yong)(yong)乙(yi)烯(xi)基專用(yong)(yong)(yong)型硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)劑(ji)
的膠(jiao)料(liao),經一(yi)(yi)段(duan)硫(liu)化(hua)后,其硫(liu)化(hua)劑(ji)分(fen)解產物(wu)雖不具有酸性(xing),但屬于(yu)低分(fen)子易揮(hui)發物(wu)質(zhi),它們的存在(zai)也影響高溫使用性(xing)能;膠(jiao)料(liao)本(ben)身所(suo)含有的揮(hui)發物(wu)質(zhi),經一(yi)(yi)段(duan)硫(liu)化(hua)后,也有一(yi)(yi)部(bu)分(fen)殘留在(zai)硫(liu)化(hua)膠(jiao)中,影響制(zhi)品質(zhi)量。為此(ci).需經二(er)段(duan)硫(liu)化(hua)以除去上述物(wu)質(zhi),保證產品質(zhi)量。
二(er)段(duan)(duan)硫(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)是在電(dian)熱(re)鼓風箱(xiang)(xiang)中進行的,也(ye)(ye)稱烘箱(xiang)(xiang)硫(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)或后硫(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)。硅橡膠經二(er)段(duan)(duan)硫(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)后,強(qiang)度、伸(shen)長等(deng)性能(neng)趨于(yu)穩定,壓(ya)縮長久變(bian)形性能(neng)顯著改善,電(dian)性能(neng)、耐化(hua)(hua)(hua)(hua)學藥(yao)品性和(he)耐熱(re)性也(ye)(ye)有(you)所(suo)改善。近年來,也(ye)(ye)出(chu)現了一些不需要二(er)段(duan)(duan)硫(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)的專用膠料。
二段硫化(hua)(hua)對設備的(de)要(yao)求是,能迅速升溫,在300℃下能連續工作;具有足夠的(de)鼓風量,使箱內溫度均(jun)勻,并使硫化(hua)(hua)過程(cheng)中產生的(de)揮發物及(ji)時排出,以免發生著(zhu)火爆炸;便于放(fang)置和(he)取出制品。
硫化操作一般是先將制品在室溫下放置于烘箱內,然后逐步升溫至硫化溫度,保持恒溫一定時間,制品的放置情況以方便和不產生變形為宜。模制品可平放在鋪有玻璃布的金屬網上或開有小孔的不銹鋼板上,膠板可懸掛在烘箱中,壓出制品平放在不銹鋼板上或卷在帶透氣孔的圓鼓上。一次裝入的產品不宜過多,以免因揮發物過多而引起著火或爆炸。一般0.8×0.8×0.8m3的鼓風烘箱,一次可硫化約20~30kg的膠板。揮發物很多時,可打開箱門排出。
二(er)段硫(liu)化(hua)條件(jian)應根據制品(pin)的膠料配方(fang)、規格尺寸(cun)和使(shi)用(yong)(yong)(yong)(yong)(yong)要求而定,一般說(shuo)來,二(er)段硫(liu)化(hua)溫(wen)(wen)度(du)應略高于制品(pin)使(shi)用(yong)(yong)(yong)(yong)(yong)溫(wen)(wen)度(du)。通常(chang)起始(shi)溫(wen)(wen)度(du)為150℃(或更低),然后逐(zhu)步(bu)升溫(wen)(wen)達200~250℃,保持恒(heng)溫(wen)(wen)。硫(liu)化(hua)時(shi)(shi)(shi)(shi)間從數小(xiao)(xiao)(xiao)(xiao)(xiao)(xiao)時(shi)(shi)(shi)(shi)至幾十小(xiao)(xiao)(xiao)(xiao)(xiao)(xiao)時(shi)(shi)(shi)(shi)不等。對于厚制品(pin)均采取較(jiao)長時(shi)(shi)(shi)(shi)間的中間階段逐(zhu)步(bu)升溫(wen)(wen),以防起泡。用(yong)(yong)(yong)(yong)(yong)硫(liu)化(hua)劑BP作硫(liu)化(hua)劑的乙烯基硅橡(xiang)膠一般制品(pin)可采用(yong)(yong)(yong)(yong)(yong)下列硫(liu)化(hua)條件(jian):用(yong)(yong)(yong)(yong)(yong)1小(xiao)(xiao)(xiao)(xiao)(xiao)(xiao)時(shi)(shi)(shi)(shi)從常(chang)溫(wen)(wen)升至150℃,再用(yong)(yong)(yong)(yong)(yong)1小(xiao)(xiao)(xiao)(xiao)(xiao)(xiao)時(shi)(shi)(shi)(shi)升至200℃,然后在200℃下恒(heng)溫(wen)(wen)4小(xiao)(xiao)(xiao)(xiao)(xiao)(xiao)時(shi)(shi)(shi)(shi),共6小(xiao)(xiao)(xiao)(xiao)(xiao)(xiao)時(shi)(shi)(shi)(shi);或用(yong)(yong)(yong)(yong)(yong)1小(xiao)(xiao)(xiao)(xiao)(xiao)(xiao)時(shi)(shi)(shi)(shi)從常(chang)溫(wen)(wen)升至150℃,再用(yong)(yong)(yong)(yong)(yong)1小(xiao)(xiao)(xiao)(xiao)(xiao)(xiao)時(shi)(shi)(shi)(shi)升至200℃,再用(yong)(yong)(yong)(yong)(yong)1小(xiao)(xiao)(xiao)(xiao)(xiao)(xiao)時(shi)(shi)(shi)(shi)升至250℃,然后在250℃下恒(heng)溫(wen)(wen)4小(xiao)(xiao)(xiao)(xiao)(xiao)(xiao)時(shi)(shi)(shi)(shi),共7小(xiao)(xiao)(xiao)(xiao)(xiao)(xiao)時(shi)(shi)(shi)(shi)。
對(dui)于(yu)厚制品采取緩慢升(sheng)溫,如用(yong)(yong)1小(xiao)(xiao)(xiao)(xiao)時(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)從(cong)常溫升(sheng)至(zhi)(zhi)150℃,保(bao)持(chi)150℃恒(heng)溫1小(xiao)(xiao)(xiao)(xiao)時(shi)(shi)(shi)(shi)(shi),再用(yong)(yong)1小(xiao)(xiao)(xiao)(xiao)時(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)升(sheng)至(zhi)(zhi)180℃,再用(yong)(yong)二(er)(er)小(xiao)(xiao)(xiao)(xiao)時(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)升(sheng)至(zhi)(zhi)200℃,然后在(zai)200℃恒(heng)溫4小(xiao)(xiao)(xiao)(xiao)時(shi)(shi)(shi)(shi)(shi),共8小(xiao)(xiao)(xiao)(xiao)時(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)。或者用(yong)(yong)3小(xiao)(xiao)(xiao)(xiao)時(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)從(cong)常溫升(sheng)至(zhi)(zhi)150℃,再用(yong)(yong)3小(xiao)(xiao)(xiao)(xiao)時(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)升(sheng)至(zhi)(zhi)200℃,再用(yong)(yong)3小(xiao)(xiao)(xiao)(xiao)時(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)升(sheng)至(zhi)(zhi)250℃,然后保(bao)持(chi)250℃恒(heng)溫4小(xiao)(xiao)(xiao)(xiao)時(shi)(shi)(shi)(shi)(shi),共13小(xiao)(xiao)(xiao)(xiao)時(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)。采用(yong)(yong)硫化劑DBMPH作硫化劑的乙烯基硅橡膠膠條(tiao),二(er)(er)段硫化條(tiao)件舉例列于(yu)表9-29。
表(biao)9-29 乙烯基硅橡膠膠條(tiao)二段(duan)硫化條(tiao)件(jian)
單位:h
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成品厚度mm |
烘(hong) 箱 溫 度(du), ℃ |
合 計 |
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150 |
175 |
200 |
225 |
250 |
|
1~5
5~10
10~15
15~20
20~30 |
1
1
1~2
1~2
2~3 |
—
1
1~2
2~3
3~4 |
1
1
1~2
2~3
3~4 |
—
1
1~2
3~4
4~5 |
2
2~4
4~6
4~6
4~8 |
4
6~8
8~14
12~18
16~24 |
注(zhu):1.表中時間包括升溫和(he)恒溫。
2.20mm以(yi)上的(de)厚制品升溫(wen)速度宜采(cai)取5~10℃/h。
3.當用(yong)硫化劑BP作硫化劑時(shi),10mm以上(shang)的(de)厚制品升溫(wen)和恒溫(wen)時(shi)間(jian)應(ying)當延長(chang)。
二段硫化常見質(zhi)量問(wen)題(ti)及解(jie)決(jue)辦法參見表9-30。
表9-30 二段硫化常見(jian)質(zhi)量問題及(ji)解決辦法
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質 量 問 題(ti) |
產(chan) 生 原(yuan) 因 |
解 決 辦 法 |
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開裂起泡 |
揮發(fa)分(fen)排出(chu)過快或定型硫化制(zhi)品(pin)內部隱藏空(kong)氣 |
1.調整逐步升(sheng)(sheng)溫條(tiao)件,減慢(man)升(sheng)(sheng)溫速度
2.檢查返(fan)煉的膠料(liao),去除空(kong)氣泡 |
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壓縮變(bian)形大 |
1.硫化不足
2.膠料配(pei)方選用不當 |
1.解決(jue)方法有:①再放入(ru)烘箱(xiang)中延長(chang)硫(liu)化(hua)時間;②增加空氣流通(tong)量;③減少(shao)制(zhi)品放入(ru)數量;④核對烘箱(xiang)溫度(du)
2.選用壓縮變形(xing)小的(de)膠料 |
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硬度過(guo)高 |
烘箱加熱硫化過度(du) |
1.核(he)對烘(hong)箱各部位溫度
2.核對和檢查(cha)溫(wen)度(du)控(kong)制系統 |
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硬功夫度過(guo)低 |
揮發(fa)氣體未從(cong)烘箱(xiang)中(zhong)全部排除 |
1.檢查(cha)烘箱(xiang)通(tong)風情況
2.核對(dui)烘箱溫(wen)度
3.減少制品放入數(shu)量 |
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硬度、強力(li)過(guo)低,發粘有(you)黑斑 |
揮發(fa)氣(qi)體局部集中使硅(gui)橡膠降(jiang)解 |
1.減慢升(sheng)溫速度,及時排出揮發物
2.檢查空氣流通量
3.延長(chang)硫化時間(jian),以(yi)充分(fen)排除揮發氣體 |
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