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橡膠助劑新趨勢----預分散母膠粒

作者:東營市勝林化工    時間:2017-2-26 16:03:07   屬于:公司新聞   瀏覽次數:

 橡膠助劑預分散上個世紀40年代就已經有提出,至80年代才開始有工業化生產,90年代中期開始大批量工業化生產,至2003年以后才慢慢被大家所認識,當時國內僅有幾家外資工廠,直到2008年以后國內工廠開始陸續上馬并逐漸增多。

  一、為什么橡膠助劑預分散是發展趨勢?

  橡膠助劑是為橡膠制品帶來較高附加值,能夠降低成本的化學品。但是傳統橡膠助劑不僅在使用時產生大量粉塵以及有毒有害氣體,給環境以及操作人員健康帶來很大危害,而且與橡膠的相容性差、難分散均勻,影響其使用效果。

  二、橡膠助劑預分散定義

  橡膠助劑預分散,也叫橡膠助劑母膠粒。預分散橡膠助劑是以聚合物(一般是EPDM、SBR、NBR、EVA)為載體,加橡膠助劑和軟化劑,通過特殊工藝將傳統橡膠助劑預分散到聚合物中,得到一定濃度的均勻預分散體(擠出造粒)。預分散橡膠助劑是傳統橡膠助劑的升級換代品,具有無粉塵、易分散、適合自動稱量和自動連續低溫混煉、提高混煉效率、儲存穩定好等優點,日益受到業內重視,已在橡膠制品中大量應用。

  三、橡膠助劑預分散有哪些優勢?

  1、環保。避免車間粉塵污染,保護工人健康。

  2、分散性較好,均勻。

  3、與膠料的相容性好,可節省混煉時間。

  4、便于稱量,適合自動化連續徇,便于運輸與儲存。

  5、加工過程中無損失,使批次之間品質穩定。

  6、發展前景好。預分散橡膠助劑母粒在我國主要應用于質量較高的精密產品,如高中檔膠鞋、汽車橡膠制品以及高品質橡膠管件等。在汽車應用領域,我國輪胎企業相繼引進多條子午線輪胎生產線,這些生產線為了提高自動化程度都開始使用預分散膠母粒產品。隨著我國輪胎子午化率的提高,預分散膠母粒未來仍有很大的成長空間。對現有粉體和液體助劑進行造粒深度加工是橡膠助劑發展的必然趨勢。

  四、橡膠助劑預分散主要組成

  1、橡膠助劑:是預分散橡膠助劑的主體材料,其品質直接影響預分散橡膠助劑品質,一般為40%-80%的含量。

  2、載體:載體的選擇對預分散橡膠助劑母膠粒/母膠片生產十分重要,應注重橡膠助劑在該載體中的溶解度以及載體與橡膠的相容性。

  3、添加劑:預分散橡膠助劑母膠粒/母膠片的添加劑有增塑劑、潤滑劑以及防粘劑等,這些添加劑能夠改善橡膠助劑在橡膠(載體)中的分散性、儲存穩定性、擠出外觀質量以及防止預分散橡膠助劑之間粘連。

  五、橡膠助劑預分散生產

  1、生產過程

  常溫下在密煉機中加入膠料進行密煉,密煉機內溫度為65-75℃,密煉一段時間后得到基礎膠,這時加入促進劑和輔料再進行密煉5-10分鐘,卸料后將開煉機輥距調至2-2.5cm對物料進行開煉,翻膠兩次后轉至過濾機進行過濾,此時過濾機內溫度為50-55℃,壓力為2600-2800Pa,80-100目濾網;過濾后將物料轉入造粒機,模頭溫度保持55-65℃,刀速120轉/分;將造粒得到的產品冷卻,混合一個批次量稱量分裝、包裝便得到成品。

  2、各類產品生產現況

  硫黃是應用最廣泛的橡膠硫化劑,多數情況下硫黃是在混煉的最后工序添加。普通的硫黃粉末屬于易燃易爆危險化學品,其運輸和應用有很多不便,而且很難滿足橡膠混煉過程中的分散速度和分散均勻性要求;不溶性硫黃粉末雖然不屬于易燃易爆危險化學品,而且由于其在橡膠中的溶解度提高而減少了噴霜現象,但不溶性硫黃粉末畢竟屬于無機粉體材料,與親油性的橡膠基體相容性較差,導致混煉過程中粉料混入速度、分散速度及分散均勻性不理想,所以硫黃母粒是目前橡膠助劑母粒中最有應用潛力的品種。

  氧化鋅作為硫化活性劑在橡膠工業中應用廣泛,其中納米氧化鋅由于用量小而得到關注。氧化鋅作為一種超細無機極性粉體,比硫黃更難以快速和均勻分散在親油性的橡膠基體中,而且其用量通常為3~5份,所以預分散氧化鋅母粒也是橡膠工業有潛力的原材料之一。

  橡膠促進劑大多為小分子的有機物,相對于硫黃和氧化鋅來說,與基質橡膠的相容性更好,但由于其用量小并且其在橡膠中的分散均勻性對制品性能影響很大,而且多數情況下促進劑是在混煉后期在開煉機上與硫黃一起加入,所以制備預分散促進劑母粒也很有意義,尤其是輪胎工業常用促進劑TBBS,CBS和DM 等的母粒產品的應用前景很廣闊。

  相對于硫化體系中的硫黃、氧化鋅、橡膠促進劑等而言,防老劑母粒的應用顯得不那么迫切,這是因為目前的主流品種防老劑IPPD、6PPD、RD等產品比較容易混入并均勻分散在基質橡膠中,而且防老劑可以在混煉前期加入,從而保證了足夠的分散時間。當然對于高質量的橡膠制品,預分散防老劑母粒還是很有必要選用的。目前各助劑生產廠家為了減少粉塵污染并提高計量效率和準確性,采取了粉體造粒成棒狀小顆粒技術,這種劑型的產品勢必會受到橡膠制品企業的歡迎。

  適合生產橡膠助劑母粒的配合劑主要是用量較小而對橡膠制品性能影響較大的硫化體系配合劑,當然對于防老劑和某些特殊功能助劑,如果這些助劑在基質橡膠中的分散均勻性對制品性能影響至關重要的話,制備助劑母粒就很有必要。目前國內預分散橡膠助劑生產廠家如雨后春筍般涌現,其中寧波硫華、珠海科茂等公司生產漸有規模,品種較全,生產時間經驗與品質控制較好。

  六、主要檢測指標

  1、外觀。成品外觀要求與標準樣品無明顯差異,顆粒長度在4~8 mm之間,粒子之間無三連粒、基本無碎片、無異物和雜質,不存在未分散的團粒和膠體。

  2、硫含量。預分散橡膠助劑硫含量主要表征產品中活性組分的含量,該項指標只有部分產品需要定。

  3、密度。預分散橡膠助劑密度與原材料性質、加工過程中的分散情況以及防粘劑含量等有一定的關系。

  4、門尼粘度。預分散橡膠助劑的門尼粘度表征其儲存、運輸以及加工等性能等。

  5、分散性。橡膠助劑在預分散橡膠助劑中的分散性直接影響橡膠制品的穩定性,其結團對制能響較大,所以考察預分散橡膠助劑的分散性十分有必要。

  七、應用領域

  主要應用于輪胎、鞋材、橡膠制品、電線電纜等領域。

  八、結束語

  綜上所述,預分散預混合橡膠助劑產品是一類應用前景非常廣闊的新型橡膠原材料產品,對于提高橡膠制品性能和產品質量穩定性、節能減排和減少環境污染等都有非常重要的意義。預分散助劑母粒產品不僅改善了助劑在基質橡膠中的混入速度、分散速度和分散均勻性。而且便于稱量和減少污染,達到節能減排和提高橡膠制品產量和質量的目的;預混合助劑產品不僅可以減少環境污染和便于準確稱量,而且由于進行了表面處理進一步提高了橡膠助劑的分散速度和分散均勻性;預分散助劑母膠主要針對難以分散在基質橡膠,電唐g助劑品種進行表面預處理和母膠復合技術制備的一類產品,該產品應用于橡膠制品配合中,不僅有效改善了橡膠助劑的分散均勻性,而且對于降低混煉能耗和提高橡膠制品性能和質量很有意義。


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