
副牌天然橡胶具有弹性好、强力高、蠕变低、耐磨耗等特点,可全部或部分替代天然橡胶生产轮胎、胶管、橡胶鞋底、胶板、输送带等各类橡胶制品,降低原料成本。使用副牌天然橡胶生产长期承受动态应力、尖锐物冲击或易产生裂纹扩展工况下的橡胶制品时,因胶料对抗撕裂性能要求较高,可通过以下 4 个方法提高胶料抗撕裂性能。
1.副牌天然橡胶制品采用DCP/硫黄并用体系提高胶料抗撕裂性能
副牌天然橡胶制品采用硫黄硫化时产生的交联键以多硫键为主,硫化胶具有拉伸强度高、弹性好、耐疲劳、抗撕裂等性能特点,但耐热性较差E6LYY513,高温下多硫键易热解,热撕裂强度明显下降;采用过氧化物硫化的副牌天然橡胶产生的碳-碳交联键热稳定性好。副牌天然橡胶采用DCP/硫黄并用的硫化体系,可以提高胶料交联效率,兼顾机械强度和耐热性能,进一步提高硫化胶的抗撕裂性能,DCP 2份、硫黄 1.2份并用时,硫化胶综合性能更好。
2.副牌天然橡胶制品使用炭黑N330提高胶料抗撕裂性能
炭黑是副牌天然橡胶制品最常用的补强剂,粒径、结构和表面化学性质直接影响副牌天然橡胶的撕裂性能,优先选择炭黑N330。炭黑N330属于典型的高耐磨炭黑,粒径适中、结构度较高,可以在橡胶中形成均匀的刚性网络,显著提升胶料的拉伸强度、抗撕裂性、动态耐磨性和弹性。
3.副牌天然橡胶制品配方适量添加酚醛树脂改善胶料抗撕裂性能
酚醛树脂是副牌天然橡胶制品生产中常用的橡胶助剂,能与橡胶分子发生一定程度的化学结合,优化交联网络与交联键类型,平衡胶料刚韧性,延缓微裂纹萌生;改善炭黑分散性,减少应力集中点,强化填料-橡胶界面结合,依托刚柔协同结构提升撕裂能量消耗;降低胶料滞后生热,加快形变恢复,阻隔介质侵蚀延缓老化,避免胶料脆化失效。
在实际生产中,副牌天然橡胶中合理使用酚醛树脂可使胶料撕裂强度提升25%-30%。
4.优化炼胶硫化工艺可以提高副牌天然橡胶制品抗撕裂性能
(1)炼胶
副牌天然橡胶采用开炼机进行塑炼和混炼,严格控制辊温40-50℃,前辊温度略高于后辊2-3℃;加料顺序遵循“小药—大料—油料—硫化剂”的时序,硬脂酸与氧化锌先加入形成活性氧化锌膜,促进剂M和CZ随后加入建立碱性催化环境,炭黑在中间段逐步混入,最后加入DCP和硫黄;混炼胶需停放5小时以上,消除内应力并促使配合剂进一步扩散,硫化时交联密度分布更均匀。
(2)硫化:副牌天然胶制品进行硫化时,使用硫化仪测定正硫化时间,并在平板硫化机上进行精准硫化,避免因过硫或欠硫导致性能劣化。
提高副牌天然橡胶制品抗撕裂性能,橡胶制品厂家可以从配方设计和工艺调整两方面着手,在降低天然橡胶制品生产成本的同时进一步提高成品抗撕裂性能。
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