在生产ＨＮＢＲ胶料时遇到一个难题,由于所用原材料产地不同,质量就有差别,尽管对填料、活性剂等用量多易吸湿的材料进行烘干,但原材料的质量还是难以控制,一不小心,胶料就会含水分。在用这种胶料硫化产品时,在高温下水分迅速蒸发成蒸气。橡胶的透气性极差,气体被窝在产品内就形成了气泡,使得废品率高达57 1%。由于这种胶料特别昂贵,造成巨大的经济损失。为此作了各种尝试,用较高的热炼温度返炼胶料使水分蒸发出去,但收效甚微。又想到了ＣａＯ,它是石灰的主要成分,能吸收ＣＯ2变成ＣａＣＯ3,吸收水分变成Ｃａ(ＯＨ)2。但是普通的ＣａＯ和Ｃａ(ＯＨ)2在胶料中很难分散均匀,致使胶料或硫化胶总是有小白点影响产品质量,也不行。最终进行了以下试验,获得了良好的效果。
1 试验
1.1 主要原材料氢化丁腈橡胶(ＨＮＢＲ),ＴｈｅｒｂａｎＣ3446,ＡＮ含量33 5%,德国拜耳公司产;高岭土(粘土、陶土、白土)1250目,北京产;Rhenogran CaO-80,颗粒状,含ＣａＯ为80%,密度2 2ｇ/ｃｍ3,莱茵化学(青岛)有限公司产;其余均为橡胶工业常用材料。
1.2 试样的制备及检测
在已混炼好的含水分的胶料中加入10份Rhenogran CaO-80,按常规方法制样及检测,结果见表1。
2 结果与讨论
由于Rhenogran CaO 80是一种预分散橡胶化学品,是ＣａＯ结合于热塑性弹性体及特殊分散剂中形成的复合物,而后两者极易与橡胶相容。这样以来ＣａＯ也很容易随同ＴＰＥ和分散剂一起均匀地分散于胶料之中。
之所以ＣａＯ和Ｃａ(ＯＨ)2能极好的吸收胶料中的水分,并非是简单地物理吸附,因为那样只能是将胶料中的水分转移到ＣａＯ或Ｃａ(ＯＨ)2之中,水分还是水分,胶料硫化时还是会起泡。这里关键是ＣａＯ能吸收水并与之起了化学反应生成Ｃａ(ＯＨ)2,只要在胶料中加入足够的ＣａＯ,那么胶料中所有的水分都能与ＣａＯ起反应,硫化时也就不会产生气泡了。生成的Ｃａ(ＯＨ)2也是极细的固体粉末,不含水分,无毒、无味,密度为2 24ｇ/ｃｍ3,可以很好地分散到胶料之中,有强的碱性和吸湿性,是橡胶的无机促进剂、活性剂及吸湿剂,在胶料硫化时能进一步吸收水分,防止气泡的产生。在氟橡胶及其他含卤橡胶胶料中有时还要特意加入Ｃａ(ＯＨ)2作为吸酸剂,提高交联速度和硫化程度,降低压缩永久变形值,延长制品尤其是密封制品的使用寿命。基于此,在上述含有水分、硫化时严重起泡的胶料中加入10份Rhenogran CaO80效果异常显著。通过对比,产品的合格率由过去的42 9%提高到95 9%。对产品性能没有任何不良影响,取得了良好的经济效果。在生产中对填料、活性剂等用量相对较多、易吸水并且在80℃下加热数小时不会变质的配合剂进行烘干,再适当地加入一些吸湿剂等来遏制水分进入胶料,这样完全可以避免胶料硫化时气泡的产生。ＣａＯ的加入对胶料的交联速度、硫化程度及硫化胶的性能等均有所提高而无不良影响,一般加3份即可。
3 结论
Rhenogran CaO-80是一种用量不多而效果明显的橡胶助剂,在生产高精密橡胶制品的胶料中加入少量(例如3份)就可以有效地消除胶料在硫化时的气泡,显著提高产品合格率和经济效益。