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发表于 2009-5-8 18:43:09
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EPDM 发泡过程中硫化
摘 要: 采用硫化发泡仪并结合对模压发泡制品的性能分析初步探讨了EPDM 发) l( k, Y8 P$ x: W
泡过程中硫化速度与发泡剂分解放气速度的匹配问题, 研究了过氧化物硫化体系中硫
: d4 }% N& `- Y. H磺、促进剂用量以及发泡剂种类对匹配的影响。
5 j6 ~5 a3 X( m. i关键词: EPDM 橡胶; 硫化速度; 发泡速度
4 V7 U# N( G' @+ s. U6 I9 E \7 G" h中图分类号: TQ 333. 4 文献标识码: A
; n3 Z, W( k. x% Y0 F2 D 橡胶材料发泡过程与热塑性塑料发泡不同,& O" y& P4 T, N9 k! E; ?' d# \
它存在着一个硫化交联速度与发泡剂分解速度相/ p* G2 H! W1 d* T
匹配的问题。即一种胶料的成功发泡除与交联度/ D/ c! @) ]3 K7 q; Q3 b
有关外,胶料的硫化过程与发泡剂分解发气过程
$ I/ P9 b' }; h' B& B' l+ n应基本同步;硫化橡胶泡孔壁对气体膨胀力的阻
, p4 z4 F/ L; Z, |4 c7 i" d力应等于或稍小于析出气体对泡孔壁的膨胀拉伸
" W5 B6 \, _4 E力。3 L( g8 j6 [2 Q4 ~# t! D9 Y9 V6 ^
由于橡胶材料发泡对上述匹配问题要求严
5 L$ C" `7 N7 j8 Q" o& z格,因此海绵橡胶制品生产中对工艺过程的控制7 z z" a% r/ I) k5 t8 r e% _
非常重要。这种匹配除影响到发泡的成功与否
5 g0 {* o2 P) n+ M0 }外,还会影响所生成泡孔的结构。在焦烧点前发
8 v. c: J8 Y2 w* J6 ^ t: J4 o泡,胶料尚未交联,粘度很低,包不住气体,因而得
7 y T! j) ]6 \2 f) G不到气孔;在热硫化前期发泡,胶料粘度仍较低,0 q$ T$ p, k" j. s! I9 F$ S" ^3 O
孔壁较弱,容易造成并大泡或开孔结构;在热硫化7 v R. k+ I; v# _2 ]; Q
中期发泡,胶料已有足够程度的交联,粘度较高,
6 A' Q- D8 M( v- M g孔壁较强,易于产生闭孔海绵;而在硫化后期发
" D8 a/ E' H( p* z泡,胶料已全部交联,粘度偏高,亦不易顺利发
6 e" |! k& t3 G3 T泡[1 ] 。) z8 |/ L' k, T
以往生产实践中主要依靠工艺人员的经验来
1 u! W4 K+ r |$ k, F. S: b' H) a控制橡胶发泡的质量,盲目性大,实验结果重现性0 k! [( N( G$ Y& Q; j9 A
差。本实验采用硫化发泡仪并结合对模压发泡制
) D1 O* E/ E- G4 A" _品的性能分析探讨EPDM 发泡过程中的匹配问+ H) x7 k5 O* Z* r' ?
题,研究硫化体系、发泡剂种类对匹配过程的影: T5 M7 W0 y7 J
响,以期掌握各因素的影响规律,用以指导实际生
) ?6 K6 `& V. O6 _4 `6 y产。
! s0 N$ _: c5 ?, I1 实验( d) C1 Z& w+ Z9 b+ @: @ E
111 主要原材料
d' w' C) _: a) B" {6 EEPDM( EP - 33) ,日本J SR 株式会社产; 偶
5 Z0 f. J" P1 e4 e氮二甲铣胺(AC) ,工业级,上海向阳化工厂产;碳
% v5 a; S# M; M: S/ q w酸氢钠(NaHCO3) ,工业级,青岛碱业股份有限公
6 _( A, z/ k: M司产; 复合化学发泡剂HCB[2 ] ,本室自配(曾用5 D7 J5 n5 A" `; r6 N( u. s2 d/ y
名:复合发泡剂CCF[3 ] ) ,该发泡剂具有分解时与
: w. A; w3 g' i! z外界吸- 放热交换基本平衡,分解速度快,分解过
! b3 {/ O1 H. u' C: {: {" D程平缓,自成核等特性;DCP、硫黄、ZnO、硬脂酸、; X) r# O& C0 a9 n+ T- K
促进剂( TT、DM) 、环烷油和轻质碳酸钙均为工业# [9 p* x# n7 e0 {6 a6 n
级,市售。6 } K% k/ [7 c0 ~$ v6 I
112 基本配方(表1)# j& I7 N0 G, B3 ]
表1 EPDM 发泡体系基本配方 (质量份), {- m( z, }5 C* b4 y
EPDM 硫化体系促进剂体系轻质碳酸钙环烷油发泡剂" f/ a1 N3 L* _. k5 M( ^( o9 q9 g$ h
100 变量变量40 20 变量/ P( ~- \* A$ i* Y
113 实验设备与仪器
0 { E( \7 }4 H) k' X$ S# L! `( l! @双辊开炼机SK - 168 型,上海橡胶机械厂;
' T7 W- P2 B+ u# N! Q6 ~硫化发泡仪EK- 2000P ,台湾育肯工业股份有限
: ~/ g$ A& w: ^6 P( z: x3 L公司;平板硫化机XLB 型,青岛第三橡胶机械厂;) H6 v e. c" I
拉力试验机LJ - 1000 型,广州试验仪器厂;光学& z. k. k+ k, e
显微镜XPT - 7 型,江南光学仪器厂。
# Q C4 V$ A$ T" {+ C& p2 j6 {/ [- _114 实验方法与性能测试$ t$ y5 j: Y, H% r. U7 w4 p
硫化发泡曲线:混炼橡胶停放24 h 后,在硫 |
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