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热固性橡胶与热塑性橡胶的比较4 z, E2 n. q9 K# d4 R8 d) `- A4 A4 x
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在橡胶工业这一复杂世界中,加工商可能选择各种聚合物,决定哪种材料最适合于特殊应用极其重要。为了简化决定,弹性橡胶材料可分为两大类——热固性橡胶和热塑性橡胶。每一类橡胶具有明显的加工和应用优点以及一些缺点,或者说潜在的不足。
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% y+ M }( j! X; g' C% X 在决定使用哪一类材料时,应注意以下因素: % Y2 }! ~8 u6 O3 ]- D& p
( ?7 n- R" l+ j8 p7 W* y 1、最终应用;
- v! r% D( p5 [0 e- h4 w; F4 s, Y) D5 P 2、要求物理特性; : l$ |) e9 b& Z+ i
3、原材料成本;
# H% Y9 f0 c4 a6 d+ [3 C 4、以及加工和包装成本。
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此外,也应考虑各种橡胶的相对获得性;现有加工、测试和制造设备;以及原材料储存要求和材料混合与加工的经验。 , d+ i# k4 N6 B8 x
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在一个具有160多年悠久历史的工业,自Charles Goodyear首先发现硫化过程以来,已经开发了无数产品。考虑和评估上述问题可以帮助您决定哪一类材料(热固性橡胶或热塑性橡胶)最适合于您的需要。 : A* b8 h- l V! h+ B* ]
5 a" U6 J0 [( u$ n热固橡胶的优点 ( j6 V" _, L6 Q& S
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在分子方面,热固性橡胶化合物最适于描述为化学连接“空心粉束(spaghetti strands)”。填料和添加剂,例如碳黑或塑性剂,可以对化合物产生独特的特性,例如紫外线防护、光滑表面或阻燃。制造热固性橡胶部件通常涉及以下3个基本步骤: , u+ q, q3 Y7 ?% X. _- }
9 C) X& z8 z7 [1、将生橡胶、各种填料、机油和固化化学物品混合到一个内部搅拌机或研磨机内,以形成化合物; ' S3 a& m# n5 A9 C! k6 T' T
2、通过模制或挤压使化合物形成成品部件外形;
% t& e/ X, v- c3、以及固化或硫化成品部件,并让其冷却。 % P( n* J' O% a; p+ X# ], T
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多年以来,加工商已在工业、汽车和商业应用领域使用广泛的天然和合成热固性橡胶,包括EPDM、SBR、NBR以及氯丁橡胶。可以采用注射成型和挤压工艺加工热固性橡胶。
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热固性橡胶比弹性橡胶有几种明显优点。由于业界更广泛使用和接受热固性橡胶,加工商在这些材料方面趋向于具有更多经验。热固性橡胶的物理特性范围增加,例如硬度、耐热和压缩变形。因此,这些材料应用更多。此外,在加工之前不需进行预处理或干燥。
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: v( J" N8 d* L$ ^热塑性橡胶的优点 $ h$ R8 ~, z6 ~* c6 o9 i
$ n+ Z' j* ?$ F 另一方面是热塑性橡胶,其性能如橡胶材料一样,但可以使用传统塑料加工设备加工。 ( a! c0 g5 S) ]4 \7 {* ]. U$ W
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一般来说,热塑性橡胶是传统硫化或未硫化热固橡胶(例如EPDM)和硬质热塑性塑料(例如聚丙烯或聚苯乙烯)的混合物。热塑性橡胶可以分以下3个基本组别:
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1、苯乙烯类嵌段共聚物(SBS、SEBS和SIS); - q$ N# V: M$ t8 s( r9 f% s
2、热塑性/热固橡胶混合物(TPV、TPO、PVC/腈)——热固橡胶相可以完全固化、部分固化或简单机械混合; ) H# }4 z' i3 Z6 q0 b
3、以及多段共聚物,包括机械混合物(聚氨酯/橡胶混合物、尼龙/橡胶混合物、聚酯/橡胶混合物)。
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与热固性橡胶相比,热塑性橡胶具有独特优点。热塑性橡胶在使用前不需要化合或混合。此外,只需部分或整个冷却,而省却硫化过程。由于采用连续制造过程,材料的均一性提高。见附表。
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两类橡胶的实际应用对照表(挤出过程与设备不同)
2 t; e; x& P9 s* E热固性橡胶 热塑性橡胶
/ k+ N7 s7 l3 r) ^6 G! g应用极其广泛 应用受到一定限制,但有质轻的优势
8 E. n9 s( J/ ~$ L- y! ]& ^: Z: C+ B加工前不需预处理事烘干 需预干燥以免出现气泡或孔眼
" C" P2 ], M0 z# ^5 F通用螺杆挤出成型 高剪切螺杆挤出成型
# L w. b" y5 ]1 ?. i9 J2 _挤出后,包装前需硫化和冷却成型 挤出后,包装有仅需冷却成型
3 l" J* M: X* D- M$ _. M) w再生应用受限 再生应用时原料特性仍保持
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% S* I5 J8 w/ O* v 热塑性橡胶比大多数热固性橡胶比重低,每磅可以制造更多部件。热塑性橡胶可以再循环,但仍保持其原始特性。根据比较,再循环热固性橡胶只能用作机械混合物中的基本填料。
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与热固性橡胶一样,热塑性橡胶可以通过挤压和注射成型加工为成品部件。热塑性橡胶还具有其它优点,因为可以吹模加工和加热成型。
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两类橡胶具有独特的性能、特性和优点。每一类橡胶有其相关应用和市场位置。选择最适于特殊应用的产品,需要仔细考虑最终使用的性能需要、要求的物理特性、可以使用的加工设备以及最后但却是相当重要的成本。
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