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关 於 橡 胶一、 生胶之形成:
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" m. x& K. T; S* y2 ? 生胶可分别为天然橡胶及合成橡胶两大类:
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1.天然橡胶:由橡胶树干切割口,收集所流出之橡浆,经过去杂质、凝固、烟薰、乾燥等加工程序,而形成的生胶料。! F3 `$ T9 c3 u a5 x, C4 @, b
+ E. y! I- l; J 2.合成橡胶:由石化工业所产生之副产品,依不同需求,合成不同物性之生胶料。常用者如:SBR、NBR、EPDM、BR、IIR、CR、Q、FKM等。2 u4 {$ V, s9 w
# r! e/ V; N3 E' s5 b! A8 b 但因合成方式的差异,同类胶料可分出数种不同之生胶,又经由配方的设定,任何类型胶料,均可变化成千百种符合制品需求之生胶料。
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二、橡胶原料的配制:
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' t r% l4 @) _. V 橡胶原料的配制可分三个基本过程:: u3 @, F8 Q4 l# Y+ F& L; ]8 [
7 D h1 [- Q9 z& y7 d; U 1.素炼:素练是将生胶剪断,并将生胶可塑化、均匀化,帮助配合剂的混练作业。其效果是改善药品的分散,防止作业中产生摩擦热,而致橡胶发生焦烧现象,进而改变橡胶的加工性。 l7 d; s5 ]* S
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2.混炼:混练是将配合药物均匀 混入素练完成的生胶中,而混练的良否,直接影响制品的良否。药物分散不均,分子结构无法完全键结,橡胶则无法达到理想的物性。, p5 U! b6 k8 b' r3 Y
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3.滚压:混练完成的生胶,经过滚压作业,将胶料中含有的多余空气压出,并完成所需的厚度,以利於模具内之成型作业。6 [" Y& ]2 u, @( {9 B9 q$ A5 R9 G0 L3 w
三、橡膠的成型:6 b+ U' v/ h) g+ F; K+ l
: j0 M( X5 U5 S P 生膠分子結構為不飽和長鍵之彈性體,所以成型的要件中,需有適當的藥品添加物及外在環境因素(如時間、溫度、壓力等) ,將其不飽和鍵破壞,再重新鍵結為飽和鍵,並以真空輔助,將內含之空氣完全逼出。如此,才可令成型之橡膠,發揮其應有的特性。若其成型過程有任何缺失(如配方錯誤、時間不足、溫度失當等),則可造成物性流失,多餘藥物釋出,變形,老化加速,種種嚴重不良現象產生。9 y- \! y- K$ h- O6 @
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四、橡膠的老化現象:) E7 h) _; X( q1 g0 B
5 }1 r s% f, _6 ? Y7 E+ j 依橡膠成品所處的環境條件,隨時間的經過,引起龜裂或硬化,橡膠物性退化等現象,稱之為老化現象。引起老化的原因,有外部因素及內部因素:
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+ i$ Y+ I( b; E+ J. i9 j1.外部因素:外部因素有氧、氧化物、臭氧、熱、光 、 |# z u: D# c' G
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放射線、機械性疲勞、加工過程的缺失等。, K/ n7 A4 |" a7 c G# j" _8 _
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2.內部因素:內部因素有橡膠的種類、成型方式、鍵結程
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度、配合藥物的種類、加工工程中的因
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子等。
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( x% o" ^6 |' I( K老化現象的防止,著重於正確的膠種選擇及配方設計,外加嚴謹的生產理念。如此才可增加橡膠製成品的壽命,並發揮應有的特殊功能。
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五、橡膠製品的基本特性:
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" q3 m2 T0 }2 l4 a @$ R; @) d1.橡膠製品成型時,經過大壓力壓製,其因彈性體所俱備之內聚力無法消除,在成型離模時,往往產生極不穩定的收縮(橡膠的收縮率,因膠種不同而有差異) ,必需經過一段時間後,才能和緩穩定。所以,當一橡膠製品設計之初,不論配方或模具,都需謹慎計算配合,若否,則容易產生製品尺寸不穩定,造成製品品質低落。) G6 q: }9 e; u1 Y
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2.橡膠屬熱溶熱固性之彈性體,塑膠則屬於熱溶冷固性。橡膠因硫化物種類主體不同,其成型固化的溫度範圍,亦有相當的差距,甚至可因氣候改變,室內溫濕度所影響。因此橡膠製成品的生產條件,需隨時做適度的調整,若無,則可能產生製品品質的差異。6 c ^+ E7 S8 k
' }. l. o5 Z1 |0 u2 r" X" I/ G六、橡膠貼合用之雙面膠區分:7 l" u" M8 F) h% F; ~6 [ W
! b, j0 L/ A) H1 y, S2 V" ^ 一般工業用雙面膠,可分壓克力膠系及橡膠膠系兩大類。而此兩大類,又都可分有基材及無基材兩種型態(有基材:於膠中加上一層棉質,加強雙面膠本身膠量及強度、無基材:純膠質,確保雙面膠之透明度)。因橡膠膠系的主體為CR,用於橡膠製品,極易與橡膠之硫化系統,產生反應而變黃。所以較淡顏色的橡膠製品,均採用壓克力膠系中的有基材雙面膠(同種類的雙面膠,無論有基材或無基材,均以其本身膠質厚度做區分)。* |; |5 K# B& r9 V6 Z
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常用橡膠特性比較 膠種 特性. [3 S. T, p. H& E/ Q5 b% P
| NR | SBR | NBR | EPDM | IIR | CR | PU | Q | 拉力強度 | ☆ | ☆ | ○ | ○ | ○ | ○ | ☆ | × | KGf/cm² | 350 | 300 | 250 | 200 | 200 | 250 | 450 | 120 | 反彈性 | ☆ | ○ | ○ | ○ | △ | ☆ | ☆ | ☆ | 抗撕裂 | ☆ | △ | ○ | △ | ○ | ○ | ☆ | × | 抗磨耗 | ☆ | ☆ | ☆ | ☆ | ○ | ○ | ☆ | × | 耐老化 | × | ○ | ☆ | ☆ | ☆ | ☆ | × | ☆ | 抗臭氧 | × | × | × | ☆ | ☆ | ○ | ○ | ☆ | 耐燃性 | × | × | × | ○ | × | ☆ | × | ○ | 耐水性 | ☆ | ☆ | ☆ | ☆ | ☆ | ☆ | × | ☆ | 電氣絕緣性 | ○ | ○ | △ | ☆ | ☆ | ☆ | ○ | ☆ | 耐酸性 | △ | △ | ○ | ☆ | ☆ | ☆ | △ | ○ | 耐鹼性 | ○ | ○ | ○ | ☆ | ☆ | ☆ | × | ☆ | 耐油性 | × | × | ☆ | × | × | ○ | ☆ | △ | 耐溶劑性 | △ | △ | × | ☆ | ☆ | △ | × | ○ | 耐候性 | × | ○ | ☆ | ☆ | △ | ○ | ○ | ☆ | 止滑性 | ☆ | ☆ | ☆ | ☆ | △ | ○ | △ | △ | 1.天然橡膠:NR 2.合成橡膠:SBR、NBR、EPDM、IIR、CR、PU 3.矽橡膠:Q (Silicone Rubber) 4.優良:☆ 良好:○ 尚可:△ 不良:× 5.天然橡膠取於橡膠樹,經加工而成。其他則由石化工業副產品,依不 同之需求,合成物性不同之橡膠。 6.橡膠成品之物性,以其基本物性為主。若要加強其他物性,則須靠正 確之配方設計及藥物選擇。 |
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