橡膠膠料的焦燒
多行文本內容元素
富文本內容綁定數據後可解析HTML語言內容
發布時間:
2025-03-14
橡膠膠料的焦燒
橡膠膠料的焦燒(Scorching)是指膠料在加工過程中因過早硫化而導致流動性下降、硬度增加的現象,嚴重影響後續成型工藝。以下從判定方法、成因分析及係統性解決方案進行闡述:
一、焦燒的判定方法
實驗室檢測
門尼粘度儀:
焦燒時間(T5、T10):T5(粘度上升5個門尼值所需時間)<3分鍾為高風險,T10<10分鍾需預警。
門尼曲線斜率陡升表明焦燒傾向顯著。
硫化儀(RPA/MDR):
最小轉矩(ML)異常升高或焦燒時間(ts1/t2)<預定硫化時間的50%。
硫化曲線出現“平台前移”現象。
生產現場判定
外觀檢測:膠料表麵粗糙、有顆粒感或局部硬化。
加工性能:擠出機電流異常波動、壓延膠料邊緣開裂。
焦燒殘留:開煉機輥筒上殘留硬化膠粒或膠片無法包輥。
二、焦燒成因與解決方案
1. 材料因素
問題:
生膠門尼粘度過高(如高乙烯基BR的門尼ML(1+4)>60)。
高活性填料(如白炭黑未充分改性)吸附促進劑,延遲硫化但加劇局部焦燒。
解決方案:
生膠選擇:
采用低門尼橡膠(如門尼ML(1+4)=40~50的EPDM)。
並用部分充油橡膠(如充油SBR 1712)降低體係粘度。
填料處理:
白炭黑添加矽烷偶聯劑(如Si69,用量1~2phr)阻斷酸性基團吸附。
炭黑選擇低結構品種(如N550替代N330),減少吸留促進劑。
2. 配方設計
問題:
硫化體係過激(如硫磺+超速促進劑TMTD組合)。
防焦劑(如CTP)用量不足或失效。
解決方案:
硫化體係優化:
主促進劑替換為次磺酰胺類(如CBS替代TMTD),延遲起硫點。
采用半有效硫化體係(硫磺1.5phr + 促進劑CZ 1.2phr + DTDM 0.8phr)。
防焦劑調控:
添加防焦劑CTP(0.1~0.3phr)或新型環保防焦劑PK-900(0.2~0.5phr)。
複配有機酸(如硬脂酸1.0phr)中和堿性促進劑活性。
3. 生產工藝控製
問題:
混煉溫度>130℃且薄通次數不足,導致局部過熱。
膠料停放時間過長(>7天),促進劑遷移富集。
解決方案:
混煉工藝:
密煉機冷卻水溫度≤50℃,排膠溫度控製(NR≤120℃,SBR≤140℃)。
分階段加料:生膠+填料→軟化劑→促進劑/硫磺(終煉階段最後加入)。
存儲管理:
膠料存放溫度≤25℃,濕度≤60%,優先使用新鮮膠料(<72h)。
膠料表麵覆蓋PE膜,隔離氧氣和濕氣。
4. 設備與操作優化
問題:
擠出機螺杆長徑比(L/D)過小,剪切生熱過高。
模具流道設計不合理,膠料滯留區域引發局部焦燒。
解決方案:
選用低溫擠出機(機筒溫度分三段:50℃/60℃/70℃)。
模具流道增加錐度(5°~8°)並拋光,減少死角和摩擦熱。
三、典型案例分析
案例:NBR擠出膠料焦燒
現象:密煉後排膠溫度達150℃,擠出時膠料表麵開裂。
診斷:
硫化體係:硫磺2.0phr + TMTD 0.8phr(焦燒時間ts1=1.5min)。
填料:未改性白炭黑40phr,吸附促進劑。
改進方案:
硫化體係調整為:硫磺1.2phr + CBS 1.5phr + DTDM 0.6phr。
白炭黑添加Si69(1.5phr)並分兩段混煉。
密煉機轉速從60rpm降至40rpm,排膠溫度控製≤130℃。
結果:焦燒時間ts1延長至4.2min,擠出合格率從65%提升至92%。
本內容來源網絡,如有侵權請聯絡刪除。
推薦內容
2025-03-14
2025-03-10
2025-03-10
2025-02-27
2025-02-26
分享到