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普通膠管的膠料配方設計
普通膠管的膠料配方設計
1.內層膠
1)膠種的選擇:以天然或丁笨橡膠為主,或以天然與丁笨橡膠、順丁橡膠等并用或橡塑并用,可適當加再生膠,其含膠率以25—30%為好。3 ?6 H/ Z1 i6 A$ Z2 [6 _
2)硫化體系:通常采用硫磺、促進劑進行配合,硫磺一般用量1.5-2.5份,促進劑以噻唑類及次磺酰胺效果為好,在天然與丁苯橡膠、順丁橡膠的并用體系中,隨著丁苯橡膠與順丁橡膠配比的增加,硫磺用量要相應的減少,促進劑用量要適當?shù)脑黾?。配用再生膠時,硫磺和促進劑的用量要適當增加,一般,再生膠的用量每增加20份,硫磺可增加0.1-0.15份。
3) 補強劑:主要常用高耐磨爐黑(HAF)、半補強爐黑(SRF)和通用爐黑(GPF),通常以并用綜合性能好 ,一般用量為40-50%份。填充劑大部分采用無機填料,如碳酸鈣、陶土粉、;
4)軟化劑:在使用天然橡膠、丁苯橡膠等通用橡膠時;以石油系軟化劑中液體或固體并用,液體軟化劑一般用重油、機油、松膠油;固體軟化劑如瀝青、石油樹脂等。對于采用無芯法成型或要求挺性較好的膠管內層膠,應盡量陪用固體軟化劑。
2.擦布膠:
1)膠種選擇:以天然為主,并以適量的丁笨橡膠、順丁橡膠或氯丁橡膠并用,也可加一些顆粒細的塑性較好的再生膠,其含膠率一般為35-40%。
2)硫化體系:通??梢圆捎昧蚧呛推胀ù龠M劑配合,硫磺用量為1-2份,促進劑以噻唑類為主,并配以少量的秋蘭姆類促進劑。例:ZnO MgO 配用少量的噻唑類促進劑便可獲得較好的硫化效果。
3)補強劑和填充劑:用半補強爐黑和通用爐黑或高耐磨爐黑,其中并用效果較好,用量可略低于內層膠。填充劑碳酸鈣、陶土粉為主。/ Z. f: A$ w c! `$ k! C
4)軟化劑:可使用具有一定助粘劑作用的軟化劑,如松焦油、重油等,并配用適量的松香(或氫化松香)等增粘劑。在氯丁橡膠用量較多的配方中,應配以適量的酯類增塑劑。* p2 `, ~# I. Q2 D$ M
3.填充膠:(中膠)
(1)膠種選擇:以天然為主,并以適量的丁笨橡膠、順丁橡膠并用,也可加再生膠,其含膠率一般為25%。9 D! H: {8 k. ~0 F. Z& E, @
(2)硫化體系:根據(jù)天然橡膠等通用橡膠的特性,使膠料具有良好的流動性、緩沖性以及與金屬材料的結合性,通常采用硫磺和促進劑配合,硫磺的用量可略高于內層膠和擦布膠,促進劑以噻唑類與次磺酰胺并用效果為好,配以少量的秋蘭姆類可提高機械性能。- ^" F6 z7 f: N) h
(3)補強劑和填充劑:半補強爐黑和通用爐黑和高耐磨爐黑并用效果較好,也可配適量的通用爐黑,用量可略低于內層膠和外層膠。填充劑碳酸鈣、陶土粉為主。
4.外層膠! k8 H) `9 O4 d2 j7 D! v
(1)膠種的選擇:為了有助于提高膠管的耐老化性能,通??蛇x用氯丁橡膠為主,并與天然橡膠、丁苯橡膠等通用橡膠并用,根據(jù)工藝條件的可能,也可使用適量的再生膠,其含膠率可控制在35%左右。
(2)硫化體系:一般可采用硫磺和促進劑進行配合,促進劑可選用雌黃酰胺類為主,若氯丁橡膠用量較多時,則以氯丁橡膠的體系配合。
(3)補強及填充劑:補強劑一般可用半補強爐黑,或與通用爐黑并用,其用量略少于內層膠;填充劑品種可與內層膠相適應。
(4)軟化劑:以酯類及石油系軟化劑并用效果較好,并配以適量的固體軟化劑。. R: O1 G1 K. Q3 v" t'燃油膠管配方-配方如下(執(zhí)行英國標準BLS22RU49.3和4B類的標準)《中國橡膠網(wǎng)》
[1] 內層膠
NBR/PVC 共混膠 ①
100
氧化鋅
5
硬脂酸
1
防老劑 MBZ
2
防老劑 ODA
2
炭黑 N550
40
炭黑 N907
60
白炭黑
20
磷酸二甲苯酯
10
促進劑 NOBS
1.5
促進劑 TMTD
1
硫化劑 DTDM
1.5
MC 硫黃 ②
0.5
合計
244.5
①Perbunan NT/VC 4370 , NBR/PVC=70/30 ,基礎丁腈橡膠的丙烯腈含量( 43 ± 1 ) % ,門尼黏度 ML ( 3 4 ) 100 ℃ 為 45 ,德國拜爾( Bayer )公司生產。
②見配方 1-589 注 ④ 。
硫化膠物性( 165 ℃ *15min )
硬度(邵爾 A 型) 82 ( 60~75 , 60~80 )度;拉伸強度 13.8 ( ≥ 8 , ≥ 10 ) MPa ;100% 定伸應力 11.1MPa ;;扯斷伸長率 230 ( ≥ 200 , ≥ 250 ) % ;100 ℃ *24h 壓縮變新 27 ( ≤ 50 , ≤ 50 ) % ;撕裂強度 66 ( ≥ 65 , ≥ 65 ) kN · m -1 ;120 ℃ *70h 老化后性能變化:硬度 1 ( 1~ 15 )度,拉伸強度變化率( ≤ -20 , ≤ -20 ) % ,扯斷伸長率 -85 ( ≤ -50 , ≤ -50 ) % ;120 ℃ *70h 浸 ASTM1 號油后性能變化:硬度 13 (一, -5 ~ 30 )度,拉伸強度 24 (一,≤ -20 ) % ,扯斷伸長率 -38 (一,≤ -50 ) % ,體積 -2 (一, -15 ~ 5 ) % ;120 ℃ *70h 浸 ASTM3 號油后性能變化:硬度 3 (一, 0 ~ 10 )度,拉伸強度 17 (一,≤ -20 ) % ;扯斷伸長率 -30 (一,≤ -50 ) % ,體積(一, -15 ~ 15 ) % ;60 ℃ *70h 浸 ASTM 燃油 C 后性能變化:硬度 -17 (≤ -25 ,≤ -25 )度,拉伸強度 -30 (≤ -40 ,≤ -40 ) % ,扯斷伸長率 -13 (≤ -30 ,≤ -30 ) % ,體積 15 (≤ 30 ,≤ 30 ) % ;60 ℃ *70h 浸含 15% 甲醇的燃油 C 后性能變化:硬度 -16 (≤ -25 ,≤ -25 )度,拉伸強度 -18 (≤ -50 ,≤ -50 ) % ,扯斷伸長率 -26 (≤ -40 ,≤ -40 ) % ,體積 10 (≤ 45 ,≤ 45 ) % 。
2] 外層膠
配方之一
NBR/PVC 共混膠 ①
100
活性氧化鋅
5
硬脂酸
1
防老劑 TNP
1
白炭黑( 233 ) ②
55
古馬隆樹脂
10
聚乙二醇( 4000 )
2.5
鄰苯二甲酸二辛酯
15
促進劑 DM
1.8
促進劑 PZ
0.15
MC 硫黃 ③
1.5
合計
192.95
①Perbunan NT/VC 3470 , NVR/PVC=70/30 ,基礎丁腈橡膠的丙烯腈含量( 34 ± 1 ) % ,門尼黏度 ML ( 3 4 ) 100 ℃ 為 47 ± 5 ,德國拜爾( Bayer )公司生產。
②Hi-Sil233 ,見配方 1-64 注②。
③見配方 1-589 注④。
混煉膠加維( Garver )擠出試驗(試驗條件:12.7mm , 104 ℃ , 70r · min -1 )
擠出速度 157 (127 )cm · min -1 ;擠出膨脹率 5(18) % ;外觀A10(B4)。
硫化膠物性( 165 ℃ *6min )
硬度(邵爾 A 型) 84 ( 70 )度;拉伸強度 17.6 ( 13.8 ) MPA ;100% 定伸應力 3 ( 1.2 ) MPa ;200% 定伸應力 5.7 ( 2.6 ) MPa ;扯斷伸長率 680 ( 830 ) % ;新月形撕裂強度 56.8 ( 32.3 ) kN · m -1 ;NBC 磨耗指數(shù) 54 ( 51 );低溫剛性 [ 吉門( Gehman )試驗 ] :T 10 -11.5 ( -29.8 )℃, T 100 -26.8 ( -31.5 )℃;臭氧老化 [0.55μL · L -1 ( 55pphm ) *20%* 40 ℃ ] 后龜裂等級:48h 為 0 ( 2 ), 72h 為 0 ( 3 ), 100h 為 0 ( 4 ), 120h 為 0 ( 5 ), 168h 為 0 (斷);100 ℃ *70h 老化后性能變化:硬度 7 ( 12 )度,拉伸強度 7 ( 2 ) % ,扯斷伸長率 -20 ( -19 ) % , 120 ℃ *168h 老化后性能變化:硬度 0 ( 6 )度,拉伸強度 10 ( 0 ) % ,扯斷伸長率 -61 ( -41 ) % ;121 ℃ *18h 浸 ASTM2 號油后性能變化:硬度 10 ( 11 )度,拉伸強度 7 ( 6 ) MPa ,扯斷伸長率 -25 ( -10 ) % ,體積 3 ( -10.6 ) % 。
配方之二
羧基丁腈橡膠 /PVC 共混膠 ①
100
活性氧化鋅
5
硬脂酸
1
防老劑 TNP
1
白炭黑( 233 ) ②
55
古馬隆樹脂
10
聚乙二醇( 4000 )
2.5
鄰苯二甲酸二辛酯
15
促進劑 DM
1.8
促進劑 PZ
0.15
MC 硫黃 ③
1.5
合計
192.95
①Krynac XC 773 , XNBR/PVC=70/30 ,見配方 2-228 注①。
②Hi-Sil 233 ,見配方 1-64 注②。
③見配方 1-589 注④。
混煉膠加維( Garver )擠出試驗(試驗條件:12.7mm , 104 ℃ , 70r/min )
擠出速度 160cm · min -1 ;擠出膨脹率 14% ;外觀 A 10 。
硫化膠物性( 165 ℃ *6min )
硬度(邵爾 A 型) 89 度;拉伸強度 18.9MPa ;100% 定伸應力 5.4MPa ;200% 定伸應力 11.4MPa ;扯斷伸長率 480% ;新月形撕裂強度 59.8kN · m -1 ;NBC 磨耗指數(shù) 71 ;低溫剛性 [ 吉門( Gehman )試驗 ] :T 10 -10.3 ℃ , T 100 -34 ℃ ;臭氧老化 [0.55μL · L -1 ( 55pphm ) *20%* 40 ℃ ] 龜裂等級:經(jīng) 48h 、 72h 、 100h 、 120h 和 168h 試驗均無龜裂。
注:與上列外層膠中的數(shù)據(jù)可以對比出使用 XNBR/PVC 與 NBR/PVC 和 NBR 的優(yōu)缺點。
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