
轮胎胶粉与天然橡胶并用是降低橡胶制品原料成本、提高废旧轮胎资源利用率的常见方式。很多厂家会遇到这样的问题:轮胎胶粉加得越多,成本确实下降了,但硫化胶的拉伸强度、扯断伸长率却出现下滑,这是为何?同样是轮胎胶粉,粒径不同,加入天然橡胶后的表现却可能差别明显。轮胎胶粉/天然橡胶并用,哪些因素影响并用胶料性能?
1.胶粉用量影响轮胎胶粉/天然橡胶并用胶性能
轮胎胶粉是以废轮胎橡胶部分为原料,通过机械加工粉碎或研磨制成的不同粒度的粉末状物质,主要成分是天然橡胶、丁苯橡胶和炭黑E6LYY417,耐磨性能好;轮胎胶粉/天然橡胶并用胶中胶粉含量增多时,耐磨性好的丁苯橡胶和炭黑所占比例增加,100%定伸应力呈上升趋势,并用胶耐磨性能逐渐升高。
需要注意的是,轮胎胶粉/天然橡胶并用胶中胶粉用量并不是越多越好。未处理轮胎胶粉本身已经经历过硫化,胶粉中的橡胶相仍具有一定交联结构。将其加入天然橡胶体系后,并不能完全等同于新胶参与硫化。随着轮胎胶粉用量增加,体系中天然橡胶连续相比例下降,新的硫化网络形成受到影响,因此拉伸强度和扯断伸长率通常会有所降低。
2.胶粉粒径影响轮胎胶粉/天然橡胶并用胶性能
轮胎胶粉在生产过程中,粒径越小,机械力的剪切作用越大,轮胎胶粉断链越多,与天然橡胶基体配合时更容易进行硫化;因此轮胎胶粉与天然橡胶并用时,胶粉粒径越小,并用胶耐磨性能越好,拉伸强度和扯断伸长率越好。需要注意的是,胶粉粒径越小,轮胎胶粉/天然橡胶并用胶硫化胶的100%定伸应力越小。
3.轮胎胶粉/天然橡胶并用胶混炼工艺要点
在实际生产中,轮胎胶粉容易形成局部团聚,如果混炼时间不足,胶粉分散不均,会在轮胎胶粉/天然橡胶硫化胶内部形成应力集中点,制品拉伸时容易从胶粉聚集区域产生破坏;尤其是胶粉添加量较高时,这一问题更加明显,因此不能照搬纯天然胶体系:建议根据设备能力合理控制混炼温度、剪切速率和排胶时间,使轮胎胶粉充分分散,同时避免胶料温度过高导致天然橡胶早期降解或出现焦烧风险。
超细轮胎胶粉还应注意吸油性、结构状态以及炭黑含量对轮胎胶粉/天然橡胶并用胶门尼黏度和硫化速度的影响。
以天然橡胶为主要原料生产对强力和极限拉伸性能要求不是特别严格的橡胶制品时,比如橡胶板、橡胶垫、脚轮、密封件等,可以通过调整轮胎胶粉/天然橡胶并用比例;对拉伸性能、表面质量和耐磨性要求较高的制品,建议优先考虑更细的轮胎胶粉,并配合混炼工艺进行调整,在成本与性能之间取得较好的平衡。
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