分散劑和內(nèi)脫模劑的應(yīng)用

分散劑和內(nèi)脫模劑的應(yīng)用分散劑和內(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AT—B、AT—C、AT一42、萊茵散一25、萊茵散一42，用量為1～3份(生膠100)可與填料混合后加入，內(nèi)脫模劑A一16、935P和DS用量為1～2份，可在混煉初期加入，也可與填料混合后加入，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，我國橡膠助劑行業(yè)研究開發(fā)了類似的材料，如青島昂記橡塑科技有限公司的內(nèi)脫模劑935P、白炭黑分散劑膠寶麗B一52、炭黑分散劑膠易素T一78。萊茵化學(青島)有限公司的萊茵散一25、萊茵散-42。臺灣元慶事業(yè)股份有限公司上海聯(lián)絡(luò)處提供的流動分散劑D-A和離模流動劑D—S，江蘇宜興卡歐股份公司的分散劑AT—B、AT—C、AT一42和內(nèi)脫模劑AT—l6，這些材料投放市場后，豐富了橡膠的配合技術(shù)，提高了膠料的工藝性能。過去較難制作的斷面復(fù)雜的異型制品，已能夠較容易的進行制作，我廠近幾年來在氟橡膠、丙烯酸酯橡膠中應(yīng)用了935P和D—S，在丁腈橡膠、三元乙丙橡膠、丁苯橡膠中應(yīng)用了AT—B、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試驗部分

1．1材料

丁腈橡膠N-41，日本瑞翁公司生產(chǎn)；氟橡膠2602，上海三愛富有機氟材料公司生產(chǎn)；其他材料，市售。

1．2儀器與設(shè)備

電腦控制電子拉力機UT208O，臺灣優(yōu)肯科技有限公司產(chǎn)品；無轉(zhuǎn)子硫變儀UR201O，臺灣優(yōu)肯科技有限公司產(chǎn)品；XKl60、XK400、XK45O開煉機，上海第一橡膠機械廠產(chǎn)品；XN35x30密煉機，大連第二橡塑機械廠產(chǎn)品；100t平板硫化機，上海西瑪偉利公司產(chǎn)品。

1．3實驗過程及其性能評價

膠料經(jīng)混煉后用UR2010無轉(zhuǎn)子硫變儀測定硫化特性參數(shù)，分析對其硫化參數(shù)和混煉均勻度的影響，再進行物理性能參數(shù)的測

定和耐熱空氣老化后參數(shù)的變化情況，分析對其性能的影響，觀察混煉工藝過程中的粘輥情況，混煉電流波動情況，配合劑分散的快慢程度，硫化的廢品率，對模具的污染情況，流動性及其表面光潔度等。

2結(jié)果與討論

2．1機理的探討

內(nèi)脫模劑實際上是一種內(nèi)外潤滑劑，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D—S，是金屬皂類混合物，就其作用機理迄今仍有許多理論上的問題難以弄清，多數(shù)文獻對其作用機理的判斷仍然是基于經(jīng)驗性的推理，其內(nèi)潤滑劑的主要功能是削弱聚合物與容體內(nèi)部分子間的相互摩擦，降低內(nèi)生熱和改善熔融流動性。而外潤滑劑的功能主要體現(xiàn)在樹脂(膠料)微粒表面熔體表面和加工機械金屬(模具)表面，形成一層潤滑劑分子層，形成潤滑介面起到界面潤滑和脫模作用，正是上述的內(nèi)外潤滑作用提高了膠料的流動性和減輕了模具的污染而易于脫模。分散劑的主要成分是金屬皂樹脂和脂肪酸酯混合物，如AT—B、AT—C、萊茵一25等都是該類物料，分散劑通過內(nèi)潤滑，潤濕粉料粒子或彈性體表面，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移動的阻力，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。

2．2不同的分散劑和內(nèi)脫模劑對硫化性能

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穩(wěn)定性，較長的貯存期，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，不能縮短焦燒時間等。

2．2．1試驗配方及其混煉工藝

用丁腈橡膠和氟橡膠膠料對其硫化參數(shù)和混煉均勻度進行測定，其試驗配方：日本丁腈橡膠N一41100；氧化鋅5；硬脂酸1；N550炭黑70；二辛酯15；RD2；4010NA1；硫黃0．5；TMTDl；TETDl；DM2．5。分散劑和內(nèi)脫模劑變量，上述配方的3倍重量數(shù)為實際混煉容量。氟橡膠2602100；輕質(zhì)氧化鎂15；氫氧化鈣5；填料16；聚乙烯蠟0．7；3硫化劑3。內(nèi)脫模劑變量，上述配方的5倍重量數(shù)為實際混煉容量。為使試驗結(jié)果有良好的準確性、可比性，對混煉工藝做了嚴格的規(guī)定，混煉是在XKI60開煉機上進行的，其混煉工藝見表1和表2。膠料下片后在空氣中冷卻2h，取樣測定硫化參數(shù)和混煉均勻度。丁腈橡膠的測定溫度為180'C，時間6min；氟橡膠的測定溫度為170℃，時間12rain。分散劑和內(nèi)脫模劑如果使膠料的物理機械性能變劣，那就失去了應(yīng)用的價值，針對這一問題我們對所應(yīng)用的不同分散劑、內(nèi)脫模劑(其試驗配方同前丁腈橡膠配方氰橡膠配方)進行了對比試驗，其試驗結(jié)果列入表3和表4。3實際應(yīng)用情況

加入分散劑后可明顯縮短混煉時間，減少動力消耗，提高分散均勻性，如我們用XK400開煉機混煉高硬度丁腈橡膠(硬度85土5。)，每車的混煉容量是26．5kg，未采用分散劑的膠料，混煉時間是36--~40min，電流波動大，若堆積膠過大或加料過多過快時，經(jīng)常出現(xiàn)悶車現(xiàn)象，混煉的不均勻度大都在6以上。每車加入150gAT—B(生膠量的1．5)或100gAT～B和100g935P，兩者并用后與炭黑混合加入開煉機中，混煉時間為32～36min，電流比較平穩(wěn)基本不出現(xiàn)悶車現(xiàn)象，混煉不均勻度大都在5．5以下。產(chǎn)品硫化時不含有分散劑或內(nèi)脫模劑的膠料，其流動性差，易出現(xiàn)廢邊過厚、尺寸超差及其產(chǎn)品缺膠等缺陷，污模粘?，F(xiàn)象嚴重，每天都要清洗模具，制品光潔度差，啟模取件困難，有時啟模取件時產(chǎn)品被啟破裂口，加入內(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若不加內(nèi)脫模劑、935P或DS，就很難制作出合格產(chǎn)品，膠料流動性差、污染模具、啟模困難等，若加人生膠用量2的內(nèi)脫模劑，上述現(xiàn)象基本得到解決。目前，我們在用于制作骨架油封、形圈、及其雜品膠墊的丁腈橡膠、天然橡膠、丁苯橡膠中加入1．5重量份的AT～B，在小規(guī)格骨架油封(大都采用了腔模具硫化)用1重量份的AT—B和1