分散劑和內(nèi)脫模劑的應(yīng)用

1、分散劑和內(nèi)脫模劑的應(yīng)用高福年(山東省膠南市橡膠制品廠，青島膠南266427)摘 要 分散劑ATB、ATC、AT一42、萊茵散一25、萊茵散一42，用量為1 3份(生膠100)可與填料混合后參加，內(nèi)脫模劑A一16、935P和DS用量為12份，可在混煉初期參加，也可與填料混合后參加，分散劑與內(nèi)脫模劑可并用，比例為1：1。關(guān)鍵詞分散劑；內(nèi)脫模劑；硫化參數(shù)；混煉；脫模7O年代，國(guó)外橡膠配合技術(shù)中采用了多種多樣的分散劑和內(nèi)脫模劑，如WS280、wB212、WB50等等，取得了良好的效果。近年來(lái)，我國(guó)橡膠助劑行業(yè)研究開(kāi)發(fā)了類似的材料，如青島昂記橡塑科技的內(nèi)脫模劑935P、白炭黑分散劑膠寶麗B一52、炭黑分

2、散劑膠易素T一78。萊茵化學(xué)(青島)的萊茵散一25、萊茵散-42。臺(tái)灣元慶事業(yè)股份上海聯(lián)絡(luò)處提供的流動(dòng)分散劑D-A和離模流動(dòng)劑DS，江蘇宜興卡歐股份公司的分散劑ATB、ATC、AT一42和內(nèi)脫模劑ATl6，這些材料投放市場(chǎng)后，豐富了橡膠的配合技術(shù)，提高了膠料的工藝性能。過(guò)去較難制作的斷面復(fù)雜的異型制品，已能夠較容易的進(jìn)行制作，我廠近幾年來(lái)在氟橡膠、丙烯酸酯橡膠中應(yīng)用了935P和DS，在丁腈橡膠、三元乙丙橡膠、丁苯橡膠中應(yīng)用了ATB、萊茵一42、AT一16，在較難制作的異型制品的丁腈橡膠配 中采用AT-B與935P并用，取得了良好的效果。1 試驗(yàn)局部11 材料丁腈橡膠N-41，日本瑞翁公司生產(chǎn)；

3、氟橡膠2602，上海三愛(ài)富有機(jī)氟材料公司生產(chǎn)；其他材料，市售。12 儀器與設(shè)備電腦控制電子拉力機(jī)UT208O，臺(tái)灣優(yōu)肯科技產(chǎn)品；無(wú)轉(zhuǎn)子硫變儀UR201O，臺(tái)灣優(yōu)肯科技產(chǎn)品；XKl60、XK400、XK45O開(kāi)煉機(jī)，上海第一橡膠機(jī)械廠產(chǎn)品；XN35x 30密煉機(jī)，大連第二橡塑機(jī)械廠產(chǎn)品；100t平板硫化機(jī)，上海西瑪偉利公司產(chǎn)品。13 實(shí)驗(yàn)過(guò)程及其性能評(píng)價(jià)膠料經(jīng)混煉后用UR2021無(wú)轉(zhuǎn)子硫變儀測(cè)定硫化特性參數(shù)，分析對(duì)其硫化參數(shù)和混煉均勻度的影響，再進(jìn)行物理性能參數(shù)的測(cè)定和耐熱空氣老化后參數(shù)的變化情況，分析對(duì)其性能的影響，觀察混煉工藝過(guò)程中的粘輥情況，混煉電流波動(dòng)情況，配合劑分散的快慢程度，硫化的廢

4、品率，對(duì)模具的污染情況，流動(dòng)性及其外表光潔度等。2 結(jié)果與討論21 機(jī)理的探討內(nèi)脫模劑實(shí)際上是一種內(nèi)外潤(rùn)滑劑，大致有兩種，一種是以蠟為基性的混合物，如聚乙烯蠟，另一種是脂肪鹽類如935P和DS，是金屬皂類混合物，就其作用機(jī)理迄今仍有許多理論上的問(wèn)題難以弄清，多數(shù)文獻(xiàn)對(duì)其作用機(jī)理的判斷仍然是基于經(jīng)驗(yàn)性的推理，其內(nèi)潤(rùn)滑劑的主要功能是削弱聚合物與容體內(nèi)局部子間的相互摩擦，降低內(nèi)生熱和改善熔融流動(dòng)性。而外潤(rùn)滑劑的功能主要表達(dá)在樹(shù)脂(膠料)微粒外表熔體外表和加工機(jī)械金屬(模具)外表，形成一層潤(rùn)滑劑分子層，形成潤(rùn)滑介面起到界面潤(rùn)滑和脫模作用，正是上述的內(nèi)外潤(rùn)滑作用提高了膠料的流動(dòng)性和減輕了模具的污染而易于

5、脫模。分散劑的主要成分是金屬皂樹(shù)脂和脂肪酸酯混合物，如ATB、ATC、萊茵一25等都是該類物料，分散劑通過(guò)內(nèi)潤(rùn)滑，潤(rùn)濕粉料粒子或彈性體外表，使不同性質(zhì)和不同品類的粉料粒子之間或粉料粒子與彈性體之間減小相對(duì)移動(dòng)的阻力，改善粒子之間的親合性，使粒料均勻地分散在膠料中，并改善膠料的加工性能。22 不同的分散劑和內(nèi)脫模劑對(duì)硫化性能參數(shù)和混煉均勻度的影響分散劑和內(nèi)脫模劑是重要的物料，在應(yīng)用中自身要有良好的化學(xué)穩(wěn)定性，較長(zhǎng)的貯存期，良好的分散性和內(nèi)脫模性，混煉膠平面光滑不起皺紋、破裂，壓出半成品膠坯尺寸穩(wěn)定，平整，而更重要的是該材料的應(yīng)用不能影響硫化性能參數(shù)，如不能遲延硫化，不能縮短焦燒時(shí)間等。221 試

6、驗(yàn)配方及其混煉工藝用丁腈橡膠和氟橡膠膠料對(duì)其硫化參數(shù)和混煉均勻度進(jìn)行測(cè)定，其試驗(yàn)配方：日本丁腈橡膠N一41 100；氧化鋅5；硬脂酸1；N550炭黑70；二辛酯15；RD 2；4010NA 1；硫黃05；TMTD l；TETD l；DM 25。分散劑和內(nèi)脫模劑變量，上述配方的3倍重量數(shù)為實(shí)際混煉容量。氟橡膠2602 100；輕質(zhì)氧化鎂15；氫氧化鈣5；填料16；聚乙烯蠟07；3 硫化劑3。內(nèi)脫模劑變量，上述配方的5倍重量數(shù)為實(shí)際混煉容量。為使試驗(yàn)結(jié)果有良好的準(zhǔn)確性、可比性，對(duì)混煉工藝做了嚴(yán)格的規(guī)定，混煉是在XKI60開(kāi)煉機(jī)上進(jìn)行的，其混煉工藝見(jiàn)表1和表2。膠料下片后在空氣中冷卻2h，取樣測(cè)定硫

7、化參數(shù)和混煉均勻度。丁腈橡膠的測(cè)定溫度為180'C，時(shí)間6min；氟橡膠的測(cè)定溫度為170 ，時(shí)間12rain。222 結(jié)果分析從膠料硫化性能參數(shù) 硫化時(shí)間Tc10 、Tc90及其加硫指數(shù)CRI看，參加分散劑、內(nèi)脫模劑的膠料與未加上述材料的膠料其上述參數(shù)根本沒(méi)有變化。影響膠料流動(dòng)性的參數(shù)是焦燒時(shí)間T s1、Ts2，扭矩值Ms1Ms2、Mc10。和最低扭矩值。分散劑ATB、ATC、萊茵散一25、萊茵散一42的膠料，Ts1由48s增加到50s，Ts2,由52s增加到54s，內(nèi)脫模劑AT l6、AT一42、935P焦燒時(shí)間Ts1Ts2，沒(méi)有變化，而DS其Ts1由48s增加到52s，Ts2，由

8、50s增加到57s，而扭矩值Ms1、Ms2、Mc10和最低扭矩值較不加分散劑、內(nèi)脫模劑的膠料明顯下降，膠料的流動(dòng)性明顯提高。另外曲線各處的不均勻度也明顯減小，特別是混煉不均勻度下降數(shù)值較大。提高流動(dòng)性，提高混煉的均勻性這正是使用上述材料的優(yōu)勢(shì)所在。隨著分散劑和內(nèi)脫模劑用量的增加，即由1份增加到3份，其焦燒時(shí)間Ts1、T s2、硫化時(shí)間Tc10、Tc90。和加硫指數(shù)CRI根本沒(méi)有變化，而扭矩值Msl、Ms2、Mcl0和最低扭矩值下降了，即流動(dòng)性隨用量的增加而有所提高?；鞜挼牟痪鶆蚨纫搽S用量的增加而有所減小。在氟膠中參加內(nèi)脫模劑DS和935 P，對(duì)硫化性能參數(shù)Ts1、Ts2、Tc10、Tc90咖和

9、加硫指數(shù)CRI根本無(wú)變化，而扭矩值MS1、MS2、MC10。和最低扭矩值明顯下降，混煉不均勻度也下降，特別是DS更為突出，證明了參加935 P和DS可明顯提高膠料的流動(dòng)性和混煉均勻性。23 不同分散劑和內(nèi)脫模劑對(duì)膠料物理性能的影響分散劑和內(nèi)脫模劑如果使膠料的物理機(jī)械性能變劣，那就失去了應(yīng)用的價(jià)值，針對(duì)這一問(wèn)題我們對(duì)所應(yīng)用的不同分散劑、內(nèi)脫模劑(其試驗(yàn)配方同前丁腈橡膠配方 氰橡膠配方)進(jìn)行了比照試驗(yàn)，其試驗(yàn)結(jié)果列入表3和表4。3 實(shí)際應(yīng)用情況參加分散劑后可明顯縮短混煉時(shí)間，減少動(dòng)力消耗，提高分散均勻性，如我們用XK400開(kāi)煉機(jī)混煉高硬度丁腈橡膠(硬度85土5。)，每車的混煉容量是265 kg，未

10、采用分散劑的膠料，混煉時(shí)間是36-40min，電流波動(dòng)大，假設(shè)堆積膠過(guò)大或加料過(guò)多過(guò)快時(shí)，經(jīng)常出現(xiàn)悶車現(xiàn)象，混煉的不均勻度大都在6 以上。每車參加150 g ATB(生膠量的15 )或100 g ATB和100 g 935 P，兩者并用后與炭黑混合參加開(kāi)煉機(jī)中，混煉時(shí)間為3236min，電流比較平穩(wěn)根本不出現(xiàn)悶車現(xiàn)象，混煉不均勻度大都在55 以下。產(chǎn)品硫化時(shí)不含有分散劑或內(nèi)脫模劑的膠料，其流動(dòng)性差，易出現(xiàn)廢邊過(guò)厚、尺寸超差及其產(chǎn)品缺膠等缺陷，污模粘?，F(xiàn)象嚴(yán)重，每天都要清洗模具，制品光潔度差，啟模取件困難，有時(shí)啟模取件時(shí)產(chǎn)品被啟破裂口，參加內(nèi)脫模劑、分散劑后上述現(xiàn)象得到解決，特別是制品外觀質(zhì)量明顯提高。氟橡膠骨架油封膠料假設(shè)不加內(nèi)脫模劑、935P或DS，就很難制作出合格產(chǎn)品，膠料流動(dòng)性差、污染模具、啟模困難等，假設(shè)加人生膠用量2 的內(nèi)脫模劑，上述現(xiàn)象根本得到解決。目前，我們?cè)谟糜谥谱鞴羌苡头狻⑿稳?、及其雜品膠墊的丁腈橡膠、天然橡膠、丁苯橡膠中參加15重量份的ATB，在小規(guī)格