天然橡胶防腐衬里自然硫化胶料的研制

天然橡胶防腐衬里自然硫化胶料的研制衬里胶的硫化方法

小型设备内壁贴胶后可采用传统的硫化方法,即把衬胶的设备送入硫化罐中,再通入压力蒸汽进行硫化,大型压力容器衬胶后,可直接通入蒸汽进行硫化,即本体硫化。而大型非压力容器衬胶后的硫化方法,现有以下四种:

(1)热水硫化法:

即在设备内壁粘贴未硫化胶片后,注满水,再通入蒸汽,保持水沸腾,天然橡胶硫化1～2天,丁基橡胶硫化5～7天。

(2)常压蒸汽硫化法:

即在设备内壁粘贴未硫化胶片后,向设备内通入常压蒸汽,天然橡胶硫化1～2天,丁基橡胶硫化5～7天。以上两种硫化方法称热硫化法,首先现场必须有蒸汽设备,对于特大型容器需要每小时提供2 270kg的蒸汽,如此之大的供汽量超出了许多工业设备的能力,衬里胶采用热硫化法,其成本是相当高的。

(3)预硫化法:

即将已硫化的胶板粘贴到设备内壁上,要求所有胶粘剂能使硫化胶板粘结牢固并能自然硫化,放置15天以上设备即可使用。此法的优点是硫化胶板储存运输方便,但缺点是粘结力不高,复杂结构的设备及拐角处不易粘贴牢固。

(4)自然硫化法:

即把未硫化胶板粘贴到设备内壁上,在自然条件下放置7～30天或1～3个月,胶板及粘合剂均已自然硫化。此法的优点是施工粘贴胶板方便、容易、粘结力高于预硫化法,勿须加热硫化,成本低,是化工设备防腐衬里较有发展前途的方法。是世界各国研究的重点。

2自然硫化胶料配方设计

防腐胶料必须具备耐化学腐蚀性,耐热性及一定的耐磨性,优良的粘合性能及胶片的加工性能,因此,所有配合剂应具有耐渗透性和最佳的耐化学腐蚀性,炭黑作

为补强剂是理想的,填充剂可用陶土、滑石粉及硫酸钡等惰性材料。为了使其与钢板粘合好,增粘剂是必不可少的。胶料自然硫化的关键是选用合适的超促进剂,由于国产超促进剂的品种太少,现有工业生产的品种很难供胶料自然硫化,进口合适的超促进剂又不现实,只有设法合成适用的超促进剂较为实际。今介绍一个典型的天然橡胶自然硫化配方:

天然胶100;氧化锌5;防老剂2;炭黑40;填充剂50～100;软化剂5～10;增粘剂5～10;硫黄1. 8;促进剂M 1;T MT D 1; PX 1;超促进剂变量。

可看出,超促进剂的品种,用量对胶料的自然硫化时间及贮存期有极密切的关系,因此,可根据季节气温、现场距离及用户要求,选用超促进剂的品种及用量。

3胶粘剂的研制

化工设备防腐衬胶,必须解决胶板与钢板的粘合问题,天然橡胶是非极性材料,采用纯氯丁胶粘剂不可能使天然胶与钢板粘合牢固,如果配合适量的非极性材料作胶粘剂,可大大提高其粘合力, 90°剥离力可达到149N/ 2. 5cm,而且是橡胶本身破坏。英国标准BS6374 ( 1985)要求胶板与钢板的90°剥离力不小于90N/2.5cm,要求胶板本身破坏,而不是粘合面的分离。

4实用效果

选矿用浮选槽的规格为10m×4m×3m,30个槽连接成一条生产线,浮选液体中硫酸浓度为10% ,在常温下工作。如此之大的设备无法用热硫化法衬胶,决定采用先进的常温自然硫化法衬胶,为完成此工程专门研制了天然橡胶常温自然硫化胶料配方。九江市橡胶制品厂采用此技术于1991年为江西省德兴铜矿浮选槽衬里30个槽,5000m2,1992年又为贵州铜矿浮选槽衬里5000m2,衬里胶板常温自然硫化及胶板与钢板粘合等情况良好,至今仍在使用中。

5结语

(1)天然橡胶中添加促进剂NC 与PX,TMT

D、M 等并用体系,制成的胶板停放在20℃的温度中可以自然硫化。

(2)根据实际需要硫化时间的长短,决定促进剂的用量。如超促进剂用量少,则工艺过程安全,不易发生焦烧现象,但硫化时间增加。

( 3)天然橡胶自然硫化技术用于大型设备防腐(酸浓度及工作温度均不高的情况下)和耐磨衬里可简化生产工艺并可降低制造成本。建议此技术推广应用于其它橡胶制品和修补大型橡胶制品。