注射機(jī)生產(chǎn)壓縮機(jī)減震墊的配方研究

黎 廣，孫志光，強(qiáng)金鳳，徐 夢，蔣水金

（安徽世界村新材料有限公司，安徽馬鞍山243000）

再生膠是指用化學(xué)方法或物理方法對廢橡膠制品進(jìn)行再生處理,使其具有可塑性和粘性, 并具有和生膠同樣價(jià)值的橡膠材料。近年來,國內(nèi)外廢橡膠利用產(chǎn)業(yè)得到了長足發(fā)展。再生膠、膠粉具有優(yōu)良的性價(jià)比,許多橡膠制品可以單獨(dú)使用再生膠或共混一部分再生膠或膠粉生產(chǎn)。

本文選擇適合膠料造粒，使用注射工藝進(jìn)行配方研究。選用EPDM、SBR 通過與少量膠粉、天然橡膠生膠共混, 優(yōu)化共混膠的加工性能,同時(shí)研究了共混膠的硫化特性、力學(xué)性能和壓縮不變形性能，制備壓縮機(jī)減震墊。

1 實(shí)驗(yàn)部分

1.1 主要原材料

EPDM3092M（上海中石化三井化工有限公司）；SBR1712（齊魯石油化工有限公司）；炭黑N660（江西黑貓?zhí)己诠煞萦邢薰荆荒z粉100 目、再生胎面膠（安徽世界村新材料有限公司）；其他原料為橡膠工業(yè)常用。

1.2 儀器和設(shè)備

X (S) N-5L密煉機(jī)（南京凱馳機(jī)械有限公司）；XK-250B 型9 寸開煉機(jī)（無錫市吉象橡塑機(jī)械有限公司）；70mm 小型造粒機(jī)（瑞安市金諾橡塑機(jī)械有限公司）；低速拌料機(jī)（瑞安市金諾橡塑機(jī)械有限公司）；六站式注射機(jī)（江蘇誠盟裝備股份有限公司）；MZ-3012 型平板硫化機(jī)（江蘇明珠試驗(yàn)機(jī)械有限公司）；MZ-4031 型橡膠手提測厚儀（江蘇明珠試驗(yàn)機(jī)械有限公司）；LX-A型邵氏硬度計(jì)（江蘇明珠試驗(yàn)機(jī)械有限公司）；401A 型老化箱（江蘇明珠試驗(yàn)機(jī)械有限公司）；MDR S3L 型無轉(zhuǎn)子硫變儀（上海諾甲儀器儀表有限公司）；AI-7000S 型萬能材料試驗(yàn)機(jī)（高鐵檢測儀器（東莞）有限公司）。

1.3 生產(chǎn)工藝

開煉機(jī)上塑煉生膠。輥溫40℃～50℃。膠料混煉先在密煉機(jī)中進(jìn)行，然后在開煉機(jī)上加硫出片。先在密煉機(jī)投入塑煉的生膠、再生膠或膠粉、氧化鋅、硬脂酸、防老劑、加工助劑，先密煉3～5 min，然后投入1/3 炭黑、1/3 增塑劑，密煉3～5 min；繼續(xù)投入1/3 炭黑、1/3 增塑劑，密煉3～5 min 后清掃一次；繼續(xù)投入1/3 炭黑、1/3增塑劑密煉3～5 min 后再清掃一次，然后一直密煉直至溫度到135℃卸料；再放到開煉機(jī)上包輥2 min 加入硫化劑、促進(jìn)劑，開煉機(jī)輥距調(diào)到3 mm 即可，左右割刀6 次；調(diào)小輥距至0.5 mm 以下,將膠料打三角包和打卷各5 次，調(diào)大輥距至3 mm 后出片。膠料在室溫（23±3）℃下停放16 h 后再使用。

1.4 性能測試

試樣的硫化在電熱平板硫化機(jī)上進(jìn)行,硫化特性按照GB/T 16584-1996 標(biāo)準(zhǔn)測定,硫化溫度設(shè)定為160℃。試片力學(xué)性能測試按照GB/ T 528-2009，GB/ T 529-2008，GB/T 531.1-2008 標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行。

老化性能壓縮不變形測試標(biāo)準(zhǔn)：

先測試室溫下減震墊的高度H1，記錄下來；然后計(jì)算壓縮到70% 的高度，安裝到治具上，用限制環(huán)固定，在100℃下壓縮72 h，到時(shí)間后取出，然后在常溫下冷卻2 h 測試高度H2記錄下來。

壓縮不變形率=H2/H1*100%

2 結(jié)果與討論

2.1 硫化特性與加工性

EPDM 與胎面再生膠共混，當(dāng)再生膠達(dá)到20% 以上后試片硫化不平整，共混效果較差。故此不研究這一方面的內(nèi)容。EPDM 與膠粉共混的硫化特性如表1。

表1 EPDM 與膠粉共混的硫化特性

從表1 數(shù)據(jù)可看出，從并用膠粉開始，焦燒時(shí)間、正硫化時(shí)間變短；隨著膠粉的占比增多，正硫化時(shí)間越來越短，焦燒時(shí)間也越來越短。但是膠粉含量從20% ～30% 變化時(shí)對T10、T90影響不大。

SBR 與再生膠共混的硫化特性見表2 所示。

表2 SBR 與再生膠共混的硫化特性

從表2 數(shù)據(jù)可看出，從并用再生膠開始，正硫化時(shí)間變短；隨著膠粉的占比增多，正硫化時(shí)間越來越短,焦燒時(shí)間也越來越短。

2.2 力學(xué)性能

2.2.1 不同用量膠粉對EPDM/膠粉力學(xué)性能的影響

表3 不同用量膠粉對EPDM/膠粉力學(xué)性能的影響

從表3 的結(jié)果可以看出，隨著膠粉的增多，硬度呈上升趨勢；隨著膠粉的增多，拉伸強(qiáng)度不斷下降；伸長率隨著膠粉增多不斷下降；但是變化不大。這是因?yàn)槟z粉起到填充物的作用。

2.2.2 不同用量再生膠對SBR/再生膠力學(xué)性能的影響

表4 不同用量再生膠對SBR/再生膠力學(xué)性能的影響

從表4 的結(jié)果可以看出，隨著再生膠增多，硬度呈上升趨勢；添加的再生膠比例越大硬度越高。隨著再生

膠的添加，拉伸強(qiáng)度呈下降趨勢；隨著再生膠的增多，拉伸強(qiáng)度不斷下降。但是從40% ～50% 的比例開始，拉伸強(qiáng)度下降很小，幾乎不變化；伸長率隨著再生膠的增多不斷下降，變化較大。分析原因是因?yàn)楫?dāng)比例達(dá)到40% 以上時(shí)，再生膠的主導(dǎo)作用則體現(xiàn)出來了。

2.3 壓縮不變形性能

2.3.1 不同用量膠粉對EPDM/膠粉的壓縮不變形性能以及注射的加工性的影響

從表5 的結(jié)果可以看出，隨著膠粉的增多，壓縮不變形率在下降，當(dāng)膠粉比例在20% 以內(nèi)，下降程度很?。划?dāng)膠粉比例提高到20% 以上時(shí)，下降程度很大。但是當(dāng)膠粉比例達(dá)到25% 以上時(shí)，注射生產(chǎn)有一定困難。

2.3.2 不同用量膠粉對EPDM/膠粉的壓縮不變形性能的影響

從表6 的結(jié)果可以看出，隨著再生膠的增多，壓縮不變形率下降，當(dāng)再生膠比例＞40% 時(shí)數(shù)據(jù)較好，且滿足壓縮變形率＞85% 的要求；當(dāng)膠粉比例提高到50% 時(shí)，壓縮不變形率下降程度較大而且不滿足大于80% 的要求；再生膠比例達(dá)到40% 以上均可以造粒，但是當(dāng)再生膠比例低于40% 時(shí)，造粒有一定困難。

表5 不同用量膠粉對EPDM/膠粉的壓縮不變形性能以及注射的加工性的影響

表6 不同用量膠粉對EPDM/膠粉的壓縮不變形性能的影響

3 結(jié)論

（1）EPDM 的焦燒時(shí)間、正硫化時(shí)間較長，與膠粉共混后，焦燒時(shí)間、正硫化時(shí)間縮短，但是隨著含量的提升，變化不大；SBR 與再生膠共混后，焦燒時(shí)間、正硫化時(shí)間明顯縮短。

（2）EPDM 與胎面再生膠粉共混后，硬度呈上升趨勢，拉力、伸長率呈下降趨勢；SBR 與再生膠共混后，硬度呈上升趨勢，拉力、伸長率呈下降趨勢。

（3）EPDM 添加20% 以內(nèi)的膠粉，造粒、注射工藝較好，壓縮不變形性能較好。

（4）SBR 添加40% 的再生膠適合造粒、注射工藝生產(chǎn)；壓縮不變形性能滿足要求。