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橡胶加工出现的问题及解决方法(二)

作者:ADMIN 发布日期:2011-11-13
 

  用密炼机炼毕的胶料排到压片机上时,其温度可达到140以上,若胶料处于高温状态下添加硫黄,则会有一部份硫黄在橡胶中熔融,成液态状,如果硫黄以液态分散于橡胶中是没有问题的,但是一旦胶料在压片机上由于冷却作用使胶温下降,熔融的硫黄就会成为块状,以结块的形式进入胶料中,形成象火柴头大小的硫黄颗粒。这样一来,硫黄颗粒就不会进行更进一步的分散,而以小块形状存在于胶料中,即使重新炼胶也不会改变。因此,要等到橡胶温度降到70以下时再添加硫黄为宜。

市场上出售的硫黄粉,有200目与300目之分。300目的粒子细,人们往往认为它分散性良好而喜欢采用。但是是否确实如此要通过试验来加以证明。我们在试验中对100质量份的NR进行塑炼,(尽量采用当片胶或SM RSL),向该塑炼胶中添加3质量份硫黄。然后再将该胶料投入试验用开炼机上,将辊距调至最小状态。把包在前辊上的胶片切下,胶片收缩,得不到表观良好的胶片。为此,可停下开炼机,在包在前辊上的胶片上贴一张约10 cm见方的玻璃纸,然后切下该胶片,这样即可防止胶片收缩,制成显微镜用试片,若用400倍左右倍率的显微镜即能够观察到硫黄粒子。按照300目硫黄的性价比其作用已不言而喻,该文作者认为,就橡胶制品的多半用途而言,采用200目的硫黄即能满足要求。

   30多年前橡胶用硫黄粉末的原料是从硫黄矿山中采集的硫黄,统称为矿物硫黄;现在用的硫黄几乎全部是从石油精炼中得到的回收硫黄,矿物硫黄的结晶粒子大且柔软,容易粉碎;回收硫黄由于结晶粒子小且坚硬,因而难以粉碎。由于回收硫黄的硫黄粉容易结块,所以要添加微量的防粘剂。另外,也有面向轮胎厂的一种添加了3%操作油的包裹硫黄。众所周知,硫黄在NBR中分散性较差,制造黑色制品时并不怎么引人注意,但在制造浅色橡胶制品时会出现黑褐色斑点,十分难看。也许这是一个老问题,但现在可以从市场上购买硫黄母炼胶,如果具有要求洽谈中不能解决,可试用以下方法。

NBR投入开炼机,添加硫黄混炼,辊筒温度上升,硫黄溶解于橡胶之中。然后将该胶料出片冷却,到第二天重新再用开炼机回炼,按常规方法添加各种配合剂,最后添加硫化促进剂均匀混炼,若采用该方法可消除斑点。

 2 :硫黄喷霜

橡胶中的硫黄向其表面迁移并在表面形成结晶,这种现象称之为喷霜。不论是未硫化胶或硫化胶都会发生这种现象。未硫化胶发生喷霜时,对胶料的粘接会带来困难,导致粘接不良;若喷霜现象严重,在制造模压制品或移模注片制品时,喷出的硫黄会滞留在横具的凹陷部,这样,容易形成缺胶。这是由于硫黄在短时间内不能溶解于橡胶中造成的。

防止未硫化橡胶喷霜的第一项措施是减少硫黄的配合量,但减少硫黄配合量后,硫化胶的弹性模量会急剧下降,硬度也降低。因此,减少硫黄配合量要慎重。该文作者认为半成品胶料的硫黄配合量可降低到2份这样的临界点。假如不减少硫黄量,则可以通过添加不溶性硫黄来解决该问题。若不能把全部硫黄换成不溶性硫黄,可将一半硫黄置换成不溶性硫黄。这样几乎可达到预期的目的。

以上方法,适用于面向外加工的工厂所用的未硫化胶。外加工工厂,不会象作者本公司的工厂那样严格管理,入库的原材料经过数日后仍存放在库房里未使用,尤其存放在寒冷的库房里,这样会诱发喷霜,产生不溶性硫黄的效果。硫化后的橡胶制品经过一段时间后也会发生喷霜。作为预防措施,在计划减少硫黄配合量以前,就应该留意完全硫化问题。硫化温度、硫化时间是否适宜,不要寄希望于考虑稍微延长一点硫化时间为好。但是无论如何,高温短时间硫化是不合适的。

橡胶制品在硫化后应避免日光直射与急剧冷却,应注意存放在自然通风的地方。在这种情况下,在容器上盖上由帆布等制成的布套,这样可以防止喷霜现象的发生。在硫化后产生的喷霜现象中,不溶性硫黄是不起作用的。与喷霜稍有不同的是,冬季橡胶胶浆中会出现肉眼看得见的硫黄结晶,若用放大镜看,则能清楚地看出这是一些斜方晶体。一旦有这样的结晶产生,在用毛刷涂布胶浆时会在毛刷的端部附着结晶体,在胶浆涂面上形成凹痕;而用涂胶机进行涂胶时,则在刮胶刀的刀刃部位形成结晶,像一条条纵向胶痕。

防止措施是:在硫黄配合中加入相当于硫黄所需量半数的不溶性硫黄,在使用胶浆时仅从胶浆槽中取所需的量,暂时不用的胶浆存放在胶浆槽内,慢慢搅拌以备待用。

 

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