橡胶材料-第8章 橡胶骨架材料
三聚硫氰酸单钠盐的制备及应用研究进展
3 三聚硫氰酸单钠盐的应用 三聚硫氰酸单钠盐具有稳定的碳氮六元杂环
骨架结构和3个活泼的巯基官能团。这些活泼的 巯基官能团既能与橡胶分子中的双键形成交联共 价 键,也 能 与 金 属 或 金 属 表 面 的 氧 化 物 发 生 反 应 形 成 离 子 键,从 而 在 橡 胶 与 金 属 界 面 层 之 间 起 到 “架桥”作用,实现橡胶与金属的硫化粘合[1-4]。目 前 三 聚 硫 氰 酸 单 钠 盐 已 成 功 应 用 于 橡 胶 制 品、电 子、通讯、防腐、医疗器械以及新材料领域[5]。 3. 1 天然橡胶(NR)与镀镍金属的硫化粘合
三聚硫氰酸单钠盐用量对过氧化物硫化体系 NBR胶料与镍磷合金的剥离强度的影响如图4所 示,其 中,试 验 配 方 为NBR 100,易 压 出 炉 黑
第2期
原材料·配合 橡 胶 科 技
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15 10 5
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3
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过氧化物牌号:■—Perhexa-25B;●—Perheyn-25B;
HS N SH SH HS N SH SH HS N SH SH N NN N N N N N N N N N SS N S S S N S S S N S
᪓ࡎ
图3 镀镍金属帘线表面的三聚硫氰酸单钠盐 分子结构模型
3. 2 丁腈橡胶(NBR)与镍磷合金的硫化粘合 Mori Kunio等[7]对镍磷合金与NBR直接硫化
单钠盐用量对不同胶料与镀镍磷铁的剥离强度的 影响如图5所示,硫化条件为160 ℃×30 min。
从图5可以看出:添加三聚硫氰酸单钠盐后, 3种胶料都能与镀镍磷铁硫化粘合,获得较高的剥 离强度,而且随着三聚硫氰酸单钠盐用量的增大, 剥离强度先提高再降低;在NBR和EPDM体系中,
橡胶类零部件标准
橡胶类(含轮胎)零部件标准一、范围:本标准规定了硫化橡胶的种类、机械性能、试验方法和检查方法,本标准适用除硬质橡胶和海绵橡胶以外的其他橡胶。
本标准有部分引用了相关国家标准、行业标准,有部分采取了适合企业生产实际的企业标准,所以本标准将会不断修订和改进,在使用和参考本标准时应随时注意相关国家标准的相应变化和新出的相关国家标准。
二、试验方法:1、硫化橡胶耐油试验方法2、硫化橡胶抗臭氧试验方法3、硫化橡胶拉伸强度试验方法4、硫化橡胶不规则体强度试验方法5、硫化橡胶耐磨耗试验方法6、硫化橡胶热空气老化试验方法7、硫化橡胶多层制品剥离强度试验方法8、硫化橡胶制品比重试验方法9、硫化橡胶种类判定方法10、硫化橡胶邵尔A硬度试验方法三、硫化橡胶使用材料:四、材料表示方法及性能:五、 橡胶类别判定方法:2、橡胶热分解产物颜色判定法:方法:将剪细的试样1-2g 装入试管内,在酒精灯上加热,使其试样热解,将热解出的气体及油珠分别导入盛有的四种溶液(A 、B 、C 、D 顺序),试管中,观察其颜色及油珠的沉浮情况,根据颜色及油珠的变化初步判定其胶型。
A 、B 、C 、D橡胶附注:A、B、C、D溶液配置方法如下A:取对二甲氨基笨甲醛1g,对苯二酚溶解于100ml甲醇中,加入浓盐酸(P为cm3)5ml、乙二醇10ml,用无水乙醇或乙二醇调节其密度为± g/cm3(25 O C /4 O C)。
此溶液PH值为(25 O C)。
B:取柠檬酸钠,柠檬酸1g,溴香草酚蓝 g溶于100ml甲醇和210ml水之混合液中,用甲醇或水调节密度至± g/cm3(25 O C /4 O C),此溶液PH值为(25 O C)。
C:取柠檬酸钠2g,溴酚蓝 g溶于780ml甲醇与320ml水之混合液中,调节密度至± g/cm3(25O C /4 O C),此溶液的PH值为(25 O C)D:取柠檬酸钠2g,柠檬酸 g,溴甲笨酚绿 g溶于500ml水中,用乙醇调节其密度至± g/cm3(25 O C /4 O C),此溶液PH值为(25 O C)。
橡胶成型工艺及模具设计
橡胶塑炼的实质
降低分子量是生胶获得可塑性的最有效 方法。只有这样才能使粘度下降,可塑性增 加。 降低分子量,实质上就是使分子链断链。 低温塑炼:机械降解为主 塑 炼 的 方 法
机械塑炼法 高温塑炼:自动氧化降解 为主机械力强化橡胶与氧 的接触
化学塑解法
混炼
指在炼胶机上将各种配合剂加入到 橡胶中制成混炼胶的工艺过程
橡胶成型工艺及模具设计
第1章 橡胶概述
橡胶是高弹性的高分子材料,由于橡胶具有 其他材料所没有的高弹性,因而也称作弹性体。 天然橡胶 通用橡胶 用途 特种橡胶 合成橡胶 来源 再生橡胶 功能橡胶
粉末橡胶 液体橡胶 热塑性橡胶 板块固态橡胶
形态
橡 胶
生物胶 物化状态 熟橡胶 硬橡胶 混炼橡胶
天然橡胶(NR)
★一般工作温度:-10~150℃ ★基本特性:良好的耐高温,较好的耐油(包括含 硫的油)、耐磨性,耐寒性差。 ★主要用途:耐油、耐热、密封、板、囊、护套制 品。
★参考价格:10.0~12.0万元/吨
橡胶的基本特性
1.高弹性:弹性模量低,伸长变形大,有可恢复 的变形,并能在很宽的温度(-50~150℃)范围内 保持弹性。 2.粘弹性:橡胶材料在产生形变和恢复形变时受 温度和时间的影响,表现有明显的应力松弛 和蠕 变 现象,在震动或交变应力作用下,产生滞后损 失。
压型
压型是将胶料压制成一定断面形状的半成品或 表面有花纹的胶片。
压型工艺要求规格准确,花纹清晰,胶料密致, 故要求胶料收缩变形率小及配方中含胶率不宜过高。
压型工艺方法
纺织物挂胶(贴胶、擦胶)
纺织物挂胶是使纺织物通过压延机辊筒间隙,使 其表面挂上一层薄胶,制成挂胶帘布或挂胶帆布, 作为橡胶制品的骨架层。 贴胶
涤纶橡胶骨架布的设计与生产
从 事纺织产品开发和管理工作 , 现从事纺织专业教学工作。
原料 H 清花 H 梳 J{ 棉 呻 并条 H 粗纱 H 细纱
如下。
2 产 品规格 及组 织
合理 的产 品规格是织 物性能 的重 要保 证。所 以, 在产 品设
计 时就要考虑到原料 的性 能 、 线 的结构 、 纱 组织 、 向和纬 向密 经
度, 还要考虑到生产设备对 其影响 而确定 合理 的参变 数。一般
情况下 , 织物 的强 度应 比同类型 的棉帆布 高 1 ~2 。本项 O O4 , 0 目设计 出的几种涤纶特种工业用布产 品规格 见表 1 。
化过程 中控制收缩 , 定纤维伸长和后处理纱线 的应力消除 、 稳 控
4 成 品测 试
从研制初期就不 断对特种 工业用 布进 行测试 , 根据 用 户 并 要求 反复调 节 、 正 、 修 试验 , 最终达到产 品标准 要求 , 测试值 见 其
表 4 。
制伸长 的关键参数 。
生产工艺参数是影响 涤纶工 业用布 质量 的关 键 因素。 其 尤 是上机张力 、 车速 、 轧液率 、 干燥 及热 处理 温度 、 装 、 卷 成包质 量 等重要 参数 。因为粘结力 ( 附着 力) 耐 屈挠性 能 的测 定需要 较 、 长时间和必要的试验 设备 , 生产 中往往 只能通 过测定 附胶量 、 下
在橡胶 行业得 到 了广泛的应 用。 关键词 : 纶l 涤 工业 用布; 设计 ; 工艺; 质量 ; 管理 中图分 类号 : 1 5 TS 5 文献标识码 : B 文章 编号:6 3 0 5 (0 7 O —0 3 一O 1 7 - 3 6 20 )1 O 5 2 标, 强度与捻度两者 之间应按辩证关 系合理配置 , 使纤维在 股线 中与纱线轴线方 向的角度小些 , 即增 大纤维在拉 伸方 面的有 效
输送带用骨架材料
I.聚酯纤维材料在橡胶输送带上的应用橡胶输送带用骨架材料从材质上可分为金属和纤维两大类。
输送带的发展离不开骨架材料性能的提高,输送带的强度、延伸特性、弹性、韧性、尺寸稳定性等均与骨架材料密切相关。
橡胶输送带所用纤维骨架材料主要为:棉、聚酯、锦纶6、锦纶66、芳纶,其他纤维材料不常用。
棉纤维具有中等断裂强度,适于生产强度不高的厚实织物,由于其存在毛羽,因此和橡胶之间有良好的机械粘合力,骨架材料可以不经过浸胶处理。
但作为天然纤维,其价格较高,价格性能比不高;锦纶纤维有很高的断裂强度和弹性,但模量较小、所以蠕变伸长,多用于运距短、安全因数大和弹性要求高的场合,而锦纶更多地作为涤锦混织浸胶浸胶的纬纱,充分发挥其模量低、成槽性好的优点;聚酯纤维具有断裂强度高、模量高,不容易蠕变伸长,是目前所有纤维材料中强度价格性能比最好的材料,因而在输送带中应用最为广泛。
聚酯有良好的耐气候性能,不像钢丝那样容易腐蚀,也不像棉纱那样容易腐烂,同时耐日晒,耐酸雨,是一种非常理想的材料;而芳纶纤维断裂强度很高,但不耐压缩和动态疲劳,且价格很高,在输送带中应用具有一定的局限性;A.输送带用浸胶骨架材料1.输送带用骨架材料的编码规则输送带用浸胶骨架材料,各国国家均有不同命名方式,表中所列为一些国家的常见称呼。
表输送带和织物的字母编码国际编码英国编码日本/美国经/纬材料B C 经/纬棉R - 经/纬高强粘胶Pb CN 经/纬锦/棉(加捻在一起)EbPb CT/CN 经聚酯/棉整芯带常用标注方式纬锦纶/棉EE TT PP 经/纬聚酯PP NN NN 经/纬锦纶EP TN PN 经聚酯纬锦纶DP DN 经芳纶纬锦纶DbPb - 经芳纶/棉纬锦纶/棉EPbPb - 经聚酯、锦纶/棉纬锦纶/棉EpP - SW 经聚酯+锦纶(主要应用是直经直纬)纬锦纶St St 经钢丝(无纬纱)欧洲的命名方式一般符合国际标准体系,但我国的浸胶骨架材料命名体系是混合了日美和欧洲的不同体系。
骨架密封种类
骨架密封种类全文共四篇示例,供读者参考第一篇示例:骨架密封通常用于机械设备或工业设备中,其作用是防止液体或气体泄漏,并保持设备运行的高效性能。
骨架密封的种类繁多,每种密封都有其特定的用途和优点。
以下是几种常见的骨架密封种类:1. O型圈密封:O型圈是一种常见的密封装置,其截面呈圆形,适用于静态和动态密封要求。
O型圈密封适用于许多应用场景,如汽车发动机、液压系统、空调系统等。
O型圈密封的优点包括安装和更换简单、价格低廉、密封效果好等。
2. 方形密封:方形密封又称为四方密封或矩形密封,其截面呈矩形形状。
方形密封通常用于密封紧固件、门窗等部件,其优点是密封效果好、稳定性高、寿命长等。
3. 螺旋密封:螺旋密封是一种利用螺旋结构实现密封的装置,其优点是可靠性高、适用范围广、耐高温、耐高压等。
螺旋密封适用于高端机械设备、化工设备、食品加工设备等领域。
4. 锥形密封:锥形密封是一种利用锥形结构实现密封的装置,适用于密封椭圆形或不规则形状的空间。
锥形密封的优点是密封性好、耐高温、防水性能好等。
5. 金属密封圈:金属密封圈通常由金属材料制成,具有良好的耐高温、耐磨损、耐腐蚀等特性。
金属密封圈适用于高温、高压、高速度等恶劣工况下的密封要求。
7. PTFE密封圈:PTFE密封圈是一种利用聚四氟乙烯材料制成的密封圈,具有优异的耐腐蚀、耐高温、低摩擦等特性。
PTFE密封圈适用于化工、医疗器械、食品加工等领域。
骨架密封种类繁多,每种密封都有其独特的优点和适用范围。
选择合适的骨架密封对于设备的正常运行和延长设备寿命至关重要。
在实际应用中,根据设备的工作条件、工作压力、工作温度等因素选择合适的骨架密封是十分重要的。
希望以上内容能够为您提供一些关于骨架密封种类的参考信息。
第二篇示例:骨架密封是一种用于防水、防尘、保温和隔音的密封材料,广泛应用于建筑、汽车、航空航天等领域。
根据其材质、结构和用途的不同,骨架密封可分为多种类型。
本文将介绍几种常见的骨架密封种类,以帮助读者更全面了解这一领域。
橡胶配方的组成和作用及其分类
橡胶配方由什么组成及其作用是什么?橡胶实际上就是通过提取橡胶树、橡胶草等植物的胶乳,经由生产加工后制作而成的具备弹性、绝缘性、不透水和空气的材料。
高弹性的高分子化合物。
可分为天然橡胶与合成橡胶两种。
天然橡胶是在橡胶树、橡胶草等植物中提取胶质后生产加工制作而成;合成橡胶则由各类单体经聚合反应而得。
现今橡胶制品已广泛应用于工业或生活的各方面。
那么,橡胶具体是如何制作而成的配方中都有哪些组成成分呢?下面小弗就给大家简单介绍一下橡胶配方的组成成分都有哪些。
一、橡胶配方的组成橡胶配方中含有很多种成份,这类成份也称之为配合剂。
每一种成份在胶料中起到着不同的效果。
就是因为很多种配合剂的共同反应才使胶料有着相应的物理机械性能和生产加工特性,胶料配方由下述几部份构成(1)生胶为配方的关键材料,可是单一胶种,也可以是2种或2种以上的胶种并用,或为橡塑共混料。
生胶的品类和在配方中的含量决定了胶料最基础的特性,比如配方中生胶为天然橡胶,则此配方胶料有着优质的拉伸强度、伸长率、撕裂强度及优良的弹性;生胶为丁腈橡胶,则该配方胶料有着优质的耐油性能等.(2)硫化体系包含硫化剂、促进剂和活性剂。
硫化剂如硫黄、过氧化物、硫黃给子体等,在配方中的作用是使橡胶大分子间形成交联,形成网状三维结构,使橡胶有着较高的强度、弹性等物理机械性能;促进剂在配方中的效果是促进硫化速率、减少硫化时长,其品类有噻唑类、次磺酰胺类、秋兰姆类、胍类和硫脲类等;活性剂的效果是增强促进剂的活性,也称之为助促进剂。
关键品类是金属氧化物如氧化锌和有机酸如硬脂酸等。
硫化剂、促进剂、活性剂这三类共同反应使胶料达到充足硫化面有着一定的物理机械性能.(3)防护体系在配方中的关键作用是防止橡胶制品在储在储存、应用环节中受光、热、空气中氧气效果形成降解,或更进一步交联、硬化等老化问题。
其关键品类有各类胺类和取代酚。
(4)补强填充体系补强剂包含各种类型的炭黑、白炭黑,在胶料中起补强效果。
中文橡胶材料分类系统
70小时
D 471,
标准燃料B,
70小时
D 471,
标准燃料C,
70小时
D 471,
标准燃料D,
70小时
D 471,
85%体积标准燃料D+15%体积改性无水乙醇,(7)70小时
D 471,
85%体积标准燃料C+15%体积无水乙乙醇,(7)
70小时
D 471,
85%体积标准燃料C+15%体积无水甲醇
4.1等级数值
由于差不多技术要求并非总能充分地描述材料所必须具备的全部质量要求,因此要通过一系列前缀等级数字、后缀字母和后缀数字为差异或增加技术要求做好预备。等级数字1表示只有差不多技术要求是必需的,而且不承诺有后缀技术要求。除数字1以外的各等级数字都用来表示差异或附加技术要求。等级数字要作为材料的前缀数字书写在类型及类别字母的前面(见第8.1)。等级数字1总是一个有效的后缀等级数字,因而在每个差不多技术要求表的最后一列中没有注明。
表1——由温度确定类型的差不多技术要求
类型
试验温度,℃
A
70
B
100
C
125
D
150
E
175
F
200
G
225
H
250
J
275
K
300
表2——由体积膨胀确定类别的差不多技术要求
类别
体积膨胀,最大%
A
不要求
B
140
C
120
D
100
E
80
F
60
G
40
H
30
J
20
K
10
3.3类型所依据的基准是,通过在相应温度下加热老化70小时之后,拉伸强度变化不超过±30%,伸长率不超过-50%,而且硬度变化不超过±15度。表1中列出了为确定这些材料的类型所应进行的试验的温度。
3+8×0.22ST与3+9×0.22+0.15HT钢丝帘线在全钢载重子午线轮胎胎体中的应用对比
3+8×0.22ST与3+9×0.22+0.15HT钢丝帘线在全钢载重子午线轮胎胎体中的应用对比王天石,王传志,杨 萌,毕德伟,刘连波,张春颖,李福香,高同舜(青岛双星轮胎工业有限公司,山东青岛 266400)摘要:对比研究3+8×0.22ST与3+9×0.22+0.15HT钢丝帘线在全钢载重子午线轮胎胎体中的应用性能。
结果表明:与3+9×0.22+0.15HT钢丝帘线相比,3+8×0.22ST钢丝帘线的直径和线密度减小,破断力相当,渗胶性能提高;与采用3+9×0.22+0.15HT钢丝帘线生产的轮胎相比,采用3+8×0.22ST钢丝帘线生产的轮胎的高速性能、耐久性能和刚度相当,滚动阻力降低,同时轮胎质量减小,生产成本降低。
关键词:钢丝帘线;全钢载重子午线轮胎;胎体;渗胶性能;滚动阻力中图分类号:TQ330.38+9;U463.341+.3/.6 文章编号:1006-8171(2023)08-0485-04文献标志码:A DOI:10.12135/j.issn.1006-8171.2023.08.0485近年来,国家不断加大对环境污染的治理力度,对社会节能减排的要求不断提高,同时伴随全球范围内原材料价格上涨,通过对新型骨架材料轻量化的研究,降低生产能耗和原材料成本、保证轮胎产品质量,成为轮胎行业发展的必然趋势。
新型钢丝帘线的研究与应用,也成为轮胎企业提升竞争力的重要手段[1-3]。
钢丝帘线是全钢载重子午线轮胎最主要的受力材料,一直作为轮胎轻量化研究的主要对象[4-6]。
新型结构钢丝帘线及其镀层种类的不断增加,不仅提高了钢丝帘线与胶料之间的粘合性能,还减少了胶料屈挠过程中钢丝帘线之间的磨损,提高了轮胎的耐久性能;且钢丝帘线直径减小,同向捻制、无外缠丝,压延帘布厚度减小,钢丝帘线强度增大,在降低胎体钢丝帘线屈挠生热、保证轮胎安全性能的同时,更大程度地降低了轮胎生产成本[7-9]。
高分子概论高分子合成材料资料讲解
2020/10/17
涂 料 —— 涂料类型
油基树脂漆: 油脂类漆——基于植物油、或植物油加天然树脂、或
植物油加改性酚醛树脂的涂料。 大漆——天然漆(土漆、笨漆、生漆),水乳胶漆;
含有50-80%漆酚(成膜物质)、〈1%漆酶(催干剂)、 20-40%水分、3-9%树脂质、1-5%油分。
v3
V2 > V1 = V3
擦胶
2020/10/17
橡胶加工工艺
压出——在压出机机筒和螺杆间的挤压下,使胶料连续通
过一定形状的口型,制成各种复杂断面半成品。
成型——把构成制品的各部件,通过粘贴、压合等方法组
合成一定形状的最终制品。
硫化——使橡胶大分子由线型结构转变为网状结构
目的:消除永久变形、提高力学性能。
2020/10/17
橡胶制品的原材料
生胶、再生胶 配合剂: 硫化剂
硫化促进剂 硫化活性剂 防焦剂 防老剂 补强剂、填充剂 软化剂、着色剂、溶剂、
发泡剂、隔离剂等。 骨架材料(纤维、金属材料)
纺织纤维、钢丝、玻璃纤维 帘子布、帆布、线绳、针织品 钢丝、钢丝帘子布
2020/10/17
2020/10/17
2020/10/17
2020/10/17
2020/10/17
塑料 塑料 – plastics:以聚合物为主要成分,在一定条件下 (温度、压力)可塑成一定形状,并且在常温下保持 其形状不变的材料。 热塑性塑料:可重复受热塑化、冷却硬化。 热固性塑料:交联聚合物,受热后不再回到可塑状态。
通用塑料:产量大、价格低、力学性能一般,主要作为非结构 材料使用,如:PP、PE、PVC、PSt等。
混炼——将配合剂混入生胶中制成质量均匀的混炼胶 目的:得到符合性能要求的混炼胶。 方法:机械混炼——开炼机、密炼机、螺杆塑炼机
《橡胶工艺原理》讲稿
《橡胶工艺原理》讲稿1.12.23.3在解除了外力作用并放置一定时间一般为分钟以表示,橡胶的硬度范围一般在之间单位为邵氏,改性的橡胶即硫化胶不溶解但能溶胀,一般由线型大分子或带有支链的线型大分子构成可以溶于有机溶剂。
《橡胶工艺原理》讲稿2017-08-05 21:07:47 | #1楼《橡胶工艺原理》讲稿绪论一.橡胶材料的特点1.高弹性:弹性模量低,伸长变形大,有可恢复的变形,并能在很宽的温度(-50~150℃)范围内保持弹性。
2.粘弹性:橡胶材料在产生形变和恢复形变时受温度和时间的影响,表现有明显的应力松弛和蠕变现象,在震动或交变应力作用下,产生滞后损失。
3.电绝缘性:橡胶和塑料一样是电绝缘材料。
4.有老化现象:如金属腐蚀、木材腐朽、岩石风化一样,橡胶也会因为环境条件的变化而产生老化现象,使性能变坏,寿命下降。
5.必须进行硫化才能使用,热塑性弹性体除外。
6.必须加入配合剂。
其它如比重孝硬度低、柔软性好、气密性好等特点,都属于橡胶的宝贵性能。
表征橡胶物理机械性能的指标:1.拉伸强度:又称扯断强度、抗张强度,指试片拉伸至断裂时单位断面上所承受的负荷,单位为兆帕(MPa),以往为公斤力/平方厘米(kgf/cm2)。
2.定伸应力:旧称定伸强度,指试样被拉伸到一定长度时单位面积所承受的负荷。
计量单位同拉伸强度。
常用的有100%、300%和500%定伸应力。
它反映的是橡胶抵抗外力变形能力的高低。
3.撕裂强度:将特殊试片(带有割口或直角形)撕裂时单位厚度所承受的负荷,表示材料的抗撕裂性,单位为kN/m。
4.伸长率:试片拉断时,伸长部分与原长度之比叫作伸长率;用百分比表示。
5.永久变形:试样拉伸至断裂后,标距伸长变形不可恢复部分占原始长度的百分比。
在解除了外力作用并放置一定时间(一般为3分钟),以%表示。
6.回弹性:又称冲击弹性,指橡胶受冲击之后恢复原状的能力,以%表示。
7.硬度:表示橡胶抵抗外力压入的能力,常用邵尔硬度计测定。
轮胎行业原材料采购手册
轮胎行业采购手册第一章配方篇橡胶的配方指能满足轮胎使用性能及加工性能要求的胶料中,各种原材料的种类和用量的搭配方案。
生产中所用配方应该包括胶料的名称及代号、胶料的用途、各种配合剂的用量、生胶含量、密度以及胶料的物性。
在配方设计时应统筹考虑到胶料物理机械性能、加工性能及材料成本的最佳平衡,同时要考虑到环保、安全等因素。
一、配方组成部分——六大体系+骨架材料+其他(一)六大体系:1、生胶体系:生胶为配方的主体材料,可以是单一胶种,也可以是两种或两种以上的胶种并用,或为橡塑共混料。
生胶的品种和在配方中的含量决定了胶料最基本的特性,例如配方中生胶为天然橡胶,则此配方胶料具有优良的拉伸强度、伸长率、撕裂强度及优异的弹性;生胶为丁腈橡胶,则该配方胶料具有优良的耐油性能等。
2、硫化体系:硫化体系包括硫化剂、促进剂和活性剂。
硫化剂如硫黄、过氧化物、硫黃给子体等,在配方中的功能是使橡胶大分子之间产生交联,形成网状三维结构,使橡胶具有较高的强度、弹性等物理机械性能;促进剂在配方中的作用是加快硫化速率、缩短硫化时间,其品种有噻唑类、次磺酰胺类、秋兰姆类、胍类和硫脲类等;活性剂的作用是增加促进剂的活性,也称为助促进剂。
主要品种是金属氧化物如氧化锌和有机酸如硬脂酸等。
硫化剂、促进剂、活性剂三者协同作用使胶料达到充分硫化面具有一定的物理机械性能。
3、补强填充体系:补强填充体系补强剂包括各种类型的炭黑、白炭黑,在胶料中起补强作用。
可使胶料拉伸强度、定伸应力、硬度等力学性能得到明显的提升;填充剂如陶土、碳酸钙、硅粉等在胶料中主要是起填充、降低成本的作用,对物理机械性能贡献较小。
4、防护体系:防护体系在配方中的主要功能是防止橡胶制品在储存、使用过程中受光、热、空气中氧气作用产生降解,或进一步交联、硬化等老化现象。
防护体系主要品种有各种胺类和取代酚。
如4020、RD等5、加工助剂:包括各种操作油、塑解剂、均匀剂、分散剂,等。
在配方中的功能主要是增加胶料易加工性、降低能耗,促进润滑剂、增黏剂性、调节硫化胶硬度等作用。
橡胶加工流程(原料-塑炼-混炼-硫化)
橡胶加工流程(原料-塑炼-混炼-硫化)1.基本工艺流程伴随现代工业尤其是化学工业的迅猛发展,橡胶制品种类繁多,但其生产工艺过程,却基本相同。
以一般固体橡胶(生胶)为原料的制品,它的生产工艺过程主要包括:原材料准备→塑炼→混炼→成型→硫化→修整→检验2.原材料准备橡胶制品的主要材料有生胶、配合剂、纤维材料和金属材料。
其中生胶为基本材料;配合剂是为了改善橡胶制品的某些性能而加入的辅助材料;纤维材料(棉、麻、毛及各种人造纤维、合成纤维)和金属材料(钢丝、铜丝)是作为橡胶制品的骨架材料,以增强机械强度、限制制品变型。
在原材料准备过程中,配料必须按照配方称量准确。
为了使生胶和配合剂能相互均匀混合,需要对某些材料进行加工:1.基本工艺流程伴随现代工业尤其是化学工业的迅猛发展,橡胶制品种类繁多,但其生产工艺过程,却基本相同。
以一般固体橡胶(生胶)为原料的制品,它的生产工艺过程主要包括:原材料准备→塑炼→混炼→成型→硫化→休整→检验2.原材料准备橡胶制品的主要材料有生胶、配合剂、纤维材料和金属材料。
其中生胶为基本材料;配合剂是为了改善橡胶制品的某些性能而加入的辅助材料;纤维材料(棉、麻、毛及各种人造纤维、合成纤维)和金属材料(钢丝、铜丝)是作为橡胶制品的骨架材料,以增强机械强度、限制制品变型。
在原材料准备过程中,配料必须按照配方称量准确。
为了使生胶和配合剂能相互均匀混合,需要对某些材料进行加工:生胶要在60--70℃烘房内烘软后,再切胶、破胶成小块;块状配合剂如石蜡、硬脂酸、松香等要粉碎;粉状配合剂若含有机械杂质或粗粒时需要筛选除去;液态配合剂(松焦油、古马隆)需要加热、熔化、蒸发水分、过滤杂质;配合剂要进行干燥,不然容易结块、混炼时旧不能分散均匀,硫化时产生气泡,从而影响产品质量;3.塑炼生胶富有弹性,缺乏加工时的必需性能(可塑性),因此不便于加工。
为了提高其可塑性,所以要对生胶进行塑炼;这样,在混炼时配合剂就容易均匀分散在生胶中;同时,在压延、成型过程中也有助于提高胶料的渗透性(渗入纤维织品内)和成型流动性。
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Hale Waihona Puke 19 维纶帘布维纶帘布在力车胎和V形带中有少量使用,其34tex/3/2的单根帘线
拉伸强度为67N,拉断伸长率为22%,直径为0.59mm。 棉帘布
早期发明的轮胎采用的是棉帘布,因其强度低、制作轮胎质量高、升
热大而被合成纤维帘布替代,目前主要应用在要求不高的产品中,如力车 胎等。
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四、帆布
帆布在夹布胶管、输送带及胶布制品中作为其骨架材料大量使用。根
据制品强度要求不同,一般采用多层复合使用,所用材料有棉、尼龙、聚 酯、维纶等,其常用编织结构如下。
(1)平纹结构 单根经线与单根纬线交织。 (2)牛津式结构 两根经线与一根纬线交织。
(3)直经纱结构 在直经纱骨架层中,经纱呈直线状态承受拉力,在直经
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钢丝绳或钢丝帘线结构变化较多,如图8-2所示的钢丝断面结构则表示 为3×4×O.22,即由0.22mm直径的细钢丝4根加捻为线,再用这样的3股线 加捻为较粗的帘线,有时在整个钢丝外表面再用很细的钢丝,如0.14mm, 沿右旋或左旋的形式捆绑以防钢丝松散,这时则表示为3×4×0.22+0.14。
子午线轮胎构造简图
• 斜交胎:胎体帘布层和缓冲层交叉 排列,大致呈45%,且与轮胎圆周 切线方向呈小于90°。主要骨架材 料是尼龙纤维织物组成,俗称“尼 龙胎”、“线胎”。 • 斜交线轮胎有很多局限性,如由 于交叉的帘线强烈摩擦,使胎体易 生热,因此加速了胎纹的磨损,且 其帘线布局也不能很好地提供优良 的操控性和舒适性; • 子午线轮胎中的钢丝带则具有较好 的柔韧性以适应路面的不规则冲击, 又经久耐用,它的帘布结构还意味 着在汽车行驶中有比斜交线小得多 的摩擦,从而获得了较长的胎纹使 用寿命和较好的燃油经济性。
用,压延附胶加工后也应尽快使用。
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聚酯帘布 聚酯帘布在轮胎中主要应用于轿车轮胎和子午线轻卡轮胎,在胶管 和V形带中也有少量聚酯帘布使用。 聚酯帘线的胺解会降低其性能,天然橡胶中的某些物质比合成橡胶 更易引起降解,同时也应注意橡胶配合剂的选择,秋兰姆类促进剂对聚 酯的胺解影响最严重,噻唑类促进剂影响最小。
等。
但是在大多数情况下纯橡胶制品是不能满足实际使用需要的,橡胶制 品在大多数情况下都要承受较大的负荷,如轮胎、输送带等,这些橡胶制 品就需要使用纤维、钢丝等骨架材料来复合,从而使得橡胶材料得到了更 为广泛的应用。橡胶与其骨架材料牢固地结合,不仅可以保护骨架材料, 同时骨架材料的增强作用也得到了更充分的发挥。
黏胶帘布 黏胶帘布在子午线带束层中有一定的应用,183.3tex/2的拉伸强度 约为176N。但其吸湿率较高,强度下降大,黏合性差,故该布贮存期为
半年,要保持干燥防光照,开包后要立即使用,压延后也要立即使用。
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芳纶帘布 芳纶帘布主要应用在于午线轮胎的带束层以代替钢丝降低轮胎的整体 质量,主要帘布规格是166.7tex/2或166.7tex/3,其单根帘线的拉伸强 度分别是482N和786N,其强度的表现极为出色,拉断伸长率为5.7%和5.9 %,为尼龙帘线伸长率的27%。 芳纶帘线在紫外线照射后易发生降解,应避光使用。 玻璃纤维帘布 玻璃纤维帘布因其耐疲劳性差,仅用在制品屈挠变形小的部位,如子 午线轮胎的带束层等,但目前已被钢丝取代,其优异的热稳定性非常适合 于在某些高温下使用的制品。常用的纤维直径为9μm,因与橡胶黏合较差 ,所以要经过偶联剂、浸润剂的浸渍处理。
用的。人造丝干强度较高,但湿强度较低。
维纶纤维(polyvinyl alcohol fiber) 耐光性好,但其耐湿热性不好。 维纶纤维强度高,耐磨性、
聚酰胺纤维(polyamide fiber)
或称尼龙,也称锦纶,该纤维强度
较高,断裂伸长率也较高,弹性好,屈挠性好,耐磨性优于其他纤维,但 其热稳定性差,目前已大量使用在斜交轮胎等制品中。 聚酯纤维(polyesterfiber) 聚酯纤维综合了尼龙的强力与伸长特性 以及人造丝的模量特性,所以适用于很多用途,如半钢丝子午线轮胎中胎 体骨架基本选用聚酯帘布。 芳族聚酰胺纤维(aramid fiber) 或称芳纶,芳族聚酰胺纤维强度高、
够的挺性,带骨架的密封制品骨架则使其形状保持稳定。
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二、橡胶骨架材料的种类与分类
橡胶骨架材料的材质主要有三大材料制成,天然棉纤维、各种化学纤 维及金属材料。除用金属直接加工出一定形状的骨架和普通单根钢丝外, 大多数橡胶骨架材料均由纤维丝或钢丝通过加捻、合股、机织或浸渍而生 产出的线绳、帘线、或帆布等。这一系列不同结构的骨架材料有利于改进 其耐疲劳性、对橡胶的结合性和易加工性等。含有骨架材料的橡胶制品见 图8-1。
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二、帘线 帘线一般是由几股线合并并加捻制成,与线绳基本相同,帘线主要是为了 制作帘布的,它的表示与线绳的表示相同,常见的规格如表8-4所示。
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三、帘布 帘布是介于单根帘线和完全织物之间的布型织物,其结构见图8-4所 示,主要用轮胎。
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尼龙帘布
包括尼龙66和尼龙6两种。主要帘线规格及参数见表8-5和表8-6所示。 尼龙帘布的贮存期一般为半年,应注意防潮和避光。帘布开包后应立即使
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五、金属骨架 在橡胶密封制品中,油封大量使用着环形金属骨架,见图8-7所示,
减震制品中也使用金属板等骨架材料与橡胶构成复合制品。这些金属骨架
以其良好的刚度赋予了橡胶制品稳定的形状尺寸。这些金属板或一定形状 的金属冲压件,其表面需另行清洗处理、喷砂、磷化或涂胶黏剂等,这样
可以改善橡胶与金属的黏合强度。
第八章
橡胶骨架材料
第一节 橡胶骨架材料简介
橡胶骨架材料是含骨架材料复合橡胶制品中受力的主要部件,同时也 对这类橡胶制品在使用中形状的稳定起了重要的作用。如轮胎、胶带、部
分胶管、密封及减震橡胶制品就是由橡胶弹性体部件与高模量高强度的骨
架材料复合而成的。这些橡胶制品对其骨架材料的要求各异,所以就有了 不同材质不同结构的骨架材料。
向拉伸强度。输送带用的浸胶帆布及主要性能见表8-7。
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维纶帆布 维纶帆布有纯维纶与混纺两种,维/棉混纺帘布一般不用浸 胶处理,但胶料配方要采用黏合体系。维纶帆布采用RFL浸胶处理可得到
很好的黏合效果,见表8-8。
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棉帆布 胶管胶带的传统骨架材料是棉帆布,但现在正在被合成纤维逐 渐替代,在要求不高的产品或特殊制品中仍在使用,见表8-9。
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橡胶制品中使用骨架材料目的是赋予橡胶制品更高的强度与尺寸稳定性。
轮胎中胎体帘线约束橡胶使轮胎保持稳定的充气断面宽度和外径,胎 圈部分钢丝圈骨架则将轮胎紧箍在汽车轮毂上,并且抵抗高速下的离心力
的作用。
输送带中经线承受拉伸张力负荷,纬线提供抗冲击性。 胶管中编制或缠绕的骨架层可防止高压下胶管爆破或真空抽吸时有足
在3×4×0.22HE中,HE(high elongation)表示高伸张帘线。
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第二节 橡胶骨架材料的应用 一、线绳与钢丝 线绳与钢丝是以单根的形式在橡胶制品成型时复合在橡胶基质中,根
据制品的强度要求不同所选用的材料与线绳粗细各不相同,常用的材料有
黏胶纤维、棉、维纶、尼龙、聚酯、芳纶及钢丝等。 这些线绳主要用在编织胶管、传动带、钢丝绳输送带、轮胎胎圈中使
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• 子午线胎:胎体帘线与轮胎圆 周切线方向大致是90°排列, 以钢丝带束层紧箍胎体。一般 载重轮胎为全钢丝帘线。轻卡 和轿车胎为半钢丝(胎体帘线 为聚脂纤维)。 • 帘线排列方向与轮胎子午断面 一致,其帘布层相当于轮胎的 基本骨架。由于行驶时轮胎要 承受较大的切向作用力,为保 证帘线的稳固,在其外部又有 若干层由高强度、不易拉伸的 材料制成的带束层(又称箍紧 层),其帘线方向与子午断面呈 较大的交角。
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2.轮胎子口布 轮胎胎圈部位使用子口包布,主要采用尼龙布,其纱线为93.3tex/1 或140tex/1单股加捻经纬同密度纺织而成,见表8-10所示。
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3.涂覆制品用布 胶布综合了橡胶与织物布的优点,可做成防雨布、篷盖布、容器布等 ,图8-6。根据制品的需求,聚酯纤维以其强度高、尺寸稳定、耐化学性 等优点得到广泛使用。具体织物结构类型有平纹布、席纹布、格子布、针 织布、无纺布等。
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棉纤维(cotton fiber)
棉纤维基本性能是强力较低,与橡陂的黏合
性好。 钢丝(steel cord) 钢丝帘线、钢丝绳及普通单根钢丝都具有极高的
强度和模量,表面镀铜或镀锌的钢丝已很好的解决了与橡胶的黏合问题,
在轮胎、钢丝绳输送带、钢编胶管等制品中已大量使用。
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人造丝纤维(viscose fiber) 其中的高强度黏胶纤维是橡胶工业常
纱上、下布置直线纬纱。 (4)紧密编制结构 由经线、纬线复合编织的多层整体结构骨架层,亦称
整体带芯结构。输送带帆布骨架结构示意图见图8-5所示。
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1.胶管、胶带用帆布
尼龙、聚酯及其交织布 该布的代号表示如下:NN为尼龙结构;PN
为聚酯与尼龙交织结构;其后所带的数字,如PN200中,数字200表示其纵
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三、橡胶骨架材料常用术语及表示方法
常用术语
橡胶骨架材料因多为纤维材料,故很多术语与纤维纺织有关。有关常 用术语见表8-2所示。
表示方法
纤维线绳与帘线的结构较为复杂,所以在规格表示上有一定的规范要 求,主要以结构形式来表征。一般是有几股股线合并并加捻制成,其结构 用股线的线密度或粗细程度(以号数tex或dtex表示)和股数组合(中间用斜 线划开)表示。 如有多股组成,而且是分两次合股加捻的,则第一次合股数与第二次 合股数之间用乘号相连,例如,183.3tex/5X3表示第一次用183.3tex线 密度的纱5股加捻成纱线,第二次用3股这样加捻好的纱线再加捻成新的更 粗的线绳,棉帘线结构有时习惯用英制支数(s)表示线密度。