【正文】 以改善丁腈橡膠的某些加工性能和降低成本。 ? 在丁腈橡膠中加入適量的氧化鎂，可改進(jìn)膠料的耐熱老化性。碳酸鈣、碳酸鎂、硫酸鋇、滑石粉能改進(jìn)加工性，降低配方成本。石棉粉和云母粉能增加膠料的耐熱性。選用正確的補(bǔ)強(qiáng)填充劑，可以在保證性能的前提下降低制品的成本。 159 159 第三章 防護(hù)體系 ? 橡膠的老化方式 金屬離子 催化氧化 光氧老化 疲勞老化 臭氧老化 熱氧老化 老化方式 160 160 熱氧老化 ? 熱氧老化與雙鍵的含量及雙鍵的活性有關(guān)。 ? 丙烯腈含量越高，耐熱氧老化性能越好。 ? 熱氧老化的有效防老劑： ? 酚類防老劑： 264， 2246， 2246S， SP ? 喹啉類防老劑： AW, RD, BLE。 ? 胺類防老劑： 4010， 4010NA， 4020， 4030等。 ? 硫醇類防老劑： MB ? 二硫代氨基甲酸鹽： NBC 161 161 臭氧老化 ? 靜態(tài)疲勞老化： ? 橡塑并用； ? 石蠟和微晶蠟 ? 動(dòng)態(tài)疲勞老化 ? 對苯二胺類防老劑： 4010， 4010NA， 4020， 4030 162 162 疲勞老化 ? 喹啉類： AW, BLE； ? 對苯二胺類： 4010， 4010NA， 4020， 4030。 163 163 ? 根據(jù)使用環(huán)境和使用條件合理選用； ? 考慮防老劑本身的性質(zhì)： ①變色污染性（ 防老劑 26 224 2246S和 MB、NBC均為非污染性防老劑） ②揮發(fā)性 ③溶解性 ④穩(wěn)定性 ? 防老劑的用量： ~3份左右。 選擇防老劑注意的問題 164 164 不同防老劑的 NBR3305 配方 165 165 對壓縮永久變形的影響 166 166 對拉伸強(qiáng)度保持率的影響 167 167 老化前后硬度的變化 168 168 ? 由于 NBR是極性橡膠，分子間相互作用強(qiáng)，因此給 NBR的加工和性能帶來一系列不利的影響：如塑煉和混煉生熱高、硫化膠的彈性和耐寒性差。增塑劑不僅可提高 NBR未硫化膠的可塑性、改善膠料的加工性能、有助于炭黑等配合劑在膠料中的分散、提高某些加工成型性能，而且可降低硫化膠的硬度、定伸應(yīng)力及改善耐寒性能。增塑劑的種類很多，其化學(xué)組成和分子量不同對橡膠物性的影響也不同，因此在選用時(shí)要充分注意。 169 169 NBR常用的增塑劑種類及性質(zhì) 170 170 ? 為了降低橡膠中增塑劑的揮發(fā)性及對水、油的溶解性和遷移性，可采用聚合度較低的聚酯為增塑劑 。 ? 分子結(jié)構(gòu)中存在環(huán)狀結(jié)構(gòu)的增塑劑，會(huì)阻礙橡膠大分子的運(yùn)動(dòng)，使橡膠的耐寒性降低 ；但耐久性較好。 ? 化學(xué)結(jié)構(gòu)為次甲基直鏈結(jié)構(gòu)的脂肪酸酯類則有優(yōu)越的耐寒效果；但容易被油抽出。 ? 耐寒性增塑劑與高丙烯腈含量的丁腈橡膠的相容性較差，容易出現(xiàn)滲出現(xiàn)象，應(yīng)予以注意。 ? 耐熱配方中應(yīng)選用高分子量、高沸點(diǎn)、低揮發(fā)的增塑劑，如聚酯類增塑劑或磷酸三甲苯酯、間苯三甲酸三辛酯（ TOT）等。 171 171 軟化劑 ? 軟化劑能賦予丁腈橡膠良好的加工工藝性能和粘著性，對硫化膠的性能也有良好影響。 ? 古馬隆樹脂、煤焦油樹脂、醇酸樹脂及液體丁腈橡膠。 ? 石油類軟化劑如石蠟、凡士林、錠子油由于與丁腈橡膠的極性相差較大，相容性較差，配合或硫化后容易滲出，降低復(fù)合制品的粘合性能，給工藝過程造成困難，不宜使用。 ? 氯化石蠟除了可以用作丁腈橡膠的軟化劑外，還可兼作阻燃劑使用。其用量在 20份以內(nèi)時(shí)對丁腈橡膠的拉伸強(qiáng)度、定伸應(yīng)力和伸長率沒有明顯的影響。 ? 使用不易被溶劑抽出的液體古馬隆、瀝青，增加膠料的粘著性，便于易脫輥的 NBR的混煉，改善混煉工藝，同時(shí)也有利于制品的順利壓出。 172 172 各種增塑劑綜合作用效果 173 173 DOP用量與門尼粘度 0204060801000 5 10 15 20 25 30D O P a m ou nt , ph rML1+4，mooneyviscosity051015202530MHML，dnmML1+4MHML174 174 DOP用量與回彈性 30323436384042440 5 10 15 20 25 30D O P a m o u n t ， phrResilience,%175 175 DOP用量與硬度 5560657075800 5 10 15 20 25 30D O P a m o u n t ， phrHardness,shore A老化前硬度老化后硬度176 176 DOP用量與定伸 024681012140 5 10 15 20 25 30D O P a m o u n t , p h r100%,300%modulus,MPa1 0 0 % 定伸3 0 0 % 定伸177 177 DOP用量與壓變 0246810120 5 10 15 20 25 30D O P a m o u n t , p h rPermanent set,%178 178 丁腈橡膠的加工 ? 塑煉 ? 混煉 ? 壓延與壓出 ? 硫化 179 179 一、丁腈橡膠的塑煉 ? 可以在開煉機(jī)上進(jìn)行，也可在密煉機(jī)上進(jìn)行。 ? 由于 NBR的分子間作用力強(qiáng)，丁腈橡膠的韌性大，塑煉時(shí)分子間的摩擦多，生熱量多，丙烯腈含量越高的NBR塑煉越困難，塑煉生熱越多，塑煉后的收縮越嚴(yán)重。 ? NBR最有效的塑煉方法是小輥距、低輥溫和低容量。一旦膠料溫度上升到 80~100℃ 以上，即使延長塑煉時(shí)間也難以達(dá)到塑煉效果。為提高塑煉效果，可以采用分段塑煉的方法。 ? 化學(xué)塑解劑對 NBR的塑煉效果并不明顯，因此一般不使用。但添加 7~10份的液體 NBR有利于塑煉的進(jìn)行。 180 180 薄通次數(shù)對門尼粘度的影響 304050607080900 10 20 30 40 50 60P a s s i n g t i m e s , c y c l eMooney Viscosity,N B R 2 9 0 7N B R 3 3 0 5N B R 3 4 0 6N B R 3 4 7 0N B R 4 3 0 7181 181 輥距對門尼粘度的影響 404550556065700 10 20 30 40 50 60薄通次數(shù)，次門尼粘度，MU2907 （較大輥距）2907 （較小輥距）3305 （較大輥距）3305 （較小輥距）182 182 門尼粘度與溫度 183 183 溫度與流出量 184 184 二、丁腈橡膠的混煉 ? 先用小輥距冷輥筒薄通 6~10次，待橡膠包輥但已經(jīng)不再斷條時(shí)添加配合劑。 ? 一般先加固體軟化劑如固體古馬隆樹脂及硬脂酸、硫黃、氧化鋅等難分散的配合劑，然后加入量大的炭黑等填料，并將其分批與液體增塑劑交替加入，最后加入促進(jìn)劑。 185 185 開煉機(jī)操作過程 1. 冷輥（ 40~50℃ ）薄通（ ~）膠塊 6~10次； 2. 將輥距放到 2~3毫米，使膠包輥，并留有適量的堆積膠。 3. 在堆積膠和輥筒包膠的縫隙左右均勻地添加氧化鋅、硫黃、硬脂酸等配合劑。當(dāng)所有配合劑被膠料吃盡后，從輥筒兩頭交替作 3/4割膠各 4~5次。 4. 交替加入補(bǔ)強(qiáng)劑和增塑劑，并從兩側(cè)作 3/4割膠使之混煉均勻，割膠次數(shù)視填充量而定； 5．加入促進(jìn)劑，作 3/4割膠 3~4次。 6．薄通 3~5次，下片。 注意：① 加入硫黃時(shí)輥溫要低； ② 加入硬脂酸時(shí)如脫輥，建議減少輥距。 ③ 混煉過程中視堆積膠量及時(shí)調(diào)整輥距及輥溫。 186 186 密煉機(jī)操作過程 ? 用密煉機(jī)混煉丁腈橡膠時(shí)，由于其摩擦生熱量比較大，所以必須保證密煉機(jī)的混煉室和轉(zhuǎn)子能充分冷卻。 ? 通常是先加丁腈橡膠和硫黃，放下上頂栓塑煉1~3分鐘后，投入氧化鋅和硬脂酸混煉 1~2分鐘，將補(bǔ)強(qiáng)、填充劑與增塑劑交替加入，控制混煉溫度不超過 140℃ ；排膠到冷輥開煉機(jī)上，使混煉膠料溫度盡快降到無焦燒危險(xiǎn)的安全溫度，加入促進(jìn)劑并左右搗膠以完成混煉。 187 187 排膠溫度與門尼焦燒和炭黑凝膠 188 188 排膠溫度與物性 189 189 NBR3305和 NBR2907的標(biāo)準(zhǔn)配方 190 190 標(biāo)準(zhǔn)配方的硫化特性對比 ? 由于 NBR3305中丁二烯的含量低，其硫化劑和促進(jìn)劑的相對濃度較高，因此 NBR3305的硫化速度要快于 NBR2907的，尤其是高溫硫化時(shí)（ 170℃ ）。 NBR3305在 170℃ 硫化時(shí)已經(jīng)出現(xiàn)明顯的焦燒現(xiàn)象。硫化膠的扭矩變化表明， 170℃ 硫化時(shí) NBR3305的硫化返原現(xiàn)象明顯，硫化膠的交聯(lián)密度較 155℃ 硫化時(shí)明顯降低，所以 NBR3305不適宜于高溫硫化。在相對較低的溫度（ 155℃ ）硫化時(shí)， NBR3305的扭矩變化較大，即相同配合時(shí) NBR3305的交聯(lián)密度較高。 191 191 標(biāo)準(zhǔn)配方時(shí)硫化膠的性能 2022242628N B R 2 9 0 7 N B R 3 3 0 5拉伸強(qiáng)度,MPa0102030405060N BR29 07 N BR33 05撕裂強(qiáng)度，N/mm540560580600620640N B R 2 9 0 7 N B R 3 3 0 5扯斷伸長率，%02468101214N B R 2 9 0 7 N B R 3 3 0 5N B R 種類定伸應(yīng)力，MPa100% 定伸（ M p a ）200% 定伸（ M P a ）300% 定伸（ M P a ）192 192 0510152025303540N B R 2 9 0 7 N B R 3 3 0 5回彈，%6789101112N B R 2 9 0 7 N B R 3 3 0 5拉伸永久變形，%01020304050607080N B R 2 9 0 7 N B R 3 3 0 5壓縮溫升試件硬度0510152025N B R 2 9 0 7 N B R 3 3 0 5靜壓縮率 ,%初動(dòng)壓縮率 ,%終動(dòng)壓縮率 ,%永久變形 ,%193 193 三、壓延工藝 ? 壓延工藝的作業(yè)方式 ? 壓膠片 ? 紡織物貼膠 ? 紡織物擦膠 ? 膠片貼合 194 194 壓延前的準(zhǔn)備 1. 熱煉 —— 粗煉與細(xì)煉 ? 熱煉設(shè)備：開煉機(jī)或冷喂料擠出機(jī) ? 熱煉的作用： （ 1）恢復(fù)熱塑性流動(dòng)性； （ 2）使膠料進(jìn)一步均化。 ? 熱煉工藝： （ 1）粗煉： 低溫 T=40～ 45℃ ；輥距 7～ 9mm，薄通 7～ 8次 （ 2）細(xì)煉： 以較大的輥距、速比（ ~）和較高的輥溫（ 50~60℃ ），輥距 7～ 10mm，薄通 6～ 7次 195 195 方法 ： （ 1） 手工供膠： 勞動(dòng)強(qiáng)度大 ， 供膠不均勻 （ 2） 輸送帶供膠： 連續(xù) ， 均勻 要求 ： （ 1） 膠料一般以條狀供膠 ， 輸送帶運(yùn)轉(zhuǎn)速度略大 于輥筒線速度； （ 2） 供膠速度與壓延 耗膠 速度相同 。 （ 3） 沿壓延寬度方向供膠要均勻 。供膠寬度等于 壓延膠片寬度； （ 4） 熱煉機(jī)一般與壓延機(jī)呈 90度安置 。 2. 供膠 196 196 紡織物干燥 壓延紡織物的含水率一般要求控制在 1%～ 2