Question

橡胶配方出现问题怎样解决

Answer 1

可以找专业的橡胶技术工作室解决。
橡胶与其他工程材料不同之处在于它的加工过程通常会面临许多独特的、与其它非橡胶材料在加工过程中常见问题不同的问题。本文对橡胶生产企业在生产过程中存在的部分主要问题、可能导致产生问题的原囲及解决办法提出了一些意见，有不足之处，恳请大家谅解。
首先,对橡胶胶料和加工工序的任何一种改变（或变化）必然会影响（未硫化或硫化）胶的 其它性能，也许会变好，也可能会变坏，我们要有充分的认识，这一点非常重要。因此应该预先研究任一种改变对橡胶配方和加工工序的影响。应该首先在实验室经过实验以确定这些改变对整体加工过程和硫化胶的物理性能，包括胶料特殊性能的影响。同样，也应该在工厂进行小范围的实验，以便能够更充分地了解这种改变（或变化 ）可能对加工过程和橡胶制品造成的影响。此外，还应该对产品进行小范围的研究以确保这些改变不会使产品存在长期的隐患，并注意所有适当的健康和安全预防"这些胶料配方的改变只有在通过先进科学实验后才能付诸实施 。
以下列出了橡胶生产企业在生产过程中存在的问题。这仅是作者个人的观点，并不完全是橡胶加工过程中遇到的所有问题。当然，这些问题发生的频率根据各企业的实际生产情况有着很大的不 同。
（1） 原料存储区
-冷变形
-预干混粉料的稳定性
（2） 混炼
-混炼质量
-未硫化胶弹性（回弹性）
-粘度
-分散度
-喷霜
-生胶强度
-自粘性
-粘合性
-起瘤
-脱辊
-包后辊
（3）挤出
-挤出膨胀率
-挤出速度（熔融破坏）
-外观（挤岀胶表面光滑性）
-剪切稀化
（4）压延
-气泡
-压延松弛
（5）模压硫化
-脱棋
-模型污染
-欠胶
-气孔
-成品的收缩
-开模缩裂
1原料存储区
以下是几种常见的与原料存储区有关的问题。
1、冷变形
冷变形是指生胶的胶包在重力（或其它胶包重量）的作用下逐渐产生的变形。不同品种的橡胶具有不同程度的冷变形。例如，一包TSR 10天然橡胶的冷变形程度可能要比一包高线性合成橡胶 小。事实上，相同种类不同规格的橡胶也会表现出不同程度的冷变形。例如，高线性的顺式丁二烯橡胶的冷变形程度大于长支链的顺式丁二烯橡胶。同样，具有更窄分子量分布的NBR的抗冷变形性通常要比具有更宽分子并分布的NBR好。
现代的货运集装箱和薄膜包装能够减少或消除大部分这些冷变形问题，但是，冷变形问题在某一特定的范围内仍然存在。
2、预干混粉料的稳定性
在最近的20年里 ，橡胶工业的趋势促使用预称最的混合粉末状配合剂，这些粉末状配合剂被装在特殊的可分成多袋包装的袋子中。精制是在室内进行或者是直接由外部供应商混合好后提供，这是为了在降低工厂粉尘的同时提高生产力和精度。
在开发工厂用的预称量混合粉末状配合剂的过程中，必须考虑粉末状助剂的粒度、这些助剂的密度差异（这是为了消除成层现象）和在粉剂混合之后和储存中不同化学助剂之间可能发生的化学反应。在用于工厂混炼加工前.这些粉末状助剂之间的某些 化学反应会严格地 限制预称量的粉末状配合剂的有效贮存期。在干燥条件下发生化学反应的例子是DPC（二苯 胍）与次磺酰胺类促进剂混合时发生反应或CTP(N-环己基硫代邻苯二甲酰亚胺）与 次磺酰胺类促进剂起化学反应。
2混炼
下列是混炼工序常见的几个冋题：
1、 混炼质最
保持稳定的混炼质量（或混炼状态）对于避免后段工序出现不同的质量问题是非常重要的。对混炼工序的整个加工过程（至排胶时消耗的能量）进行控制对于保持逐批次胶料质量的稳定性非常重要。同样，配合剂的添加顺序、混炼方法（如一段混炼、多段混炼、反序混炼、正序混煤等等）、密炼机类型、转子构造、转速和/或棍筒速比、水温、冷却系统类型、齿顶间隙和填充系数等对保持混炼质量来说都是非常重要的。
2.2未硫化胶弹性（回弹性）
在混炼过程中，未硫化胶料的弹性通常会随着混炼时间的增加而降低。在橡胶厂中，不同批次的混炼胶具有不同程度的未硫化胶弹性（回弹性），未硫化胶弹性会对下道工序的混炼胶质量造成影响。如果混炼胶的混炼时间较短（混炼期较短），就可能会具有高弹性，在挤出过程中具有较高的挤出膨胀率或者在注压成型中导致欠胶。
在配方的开发过程中，不同弹性体基料会影响特定胶料的抗变形性。另一方面.不同的弹性 体基料还会使胶料在混炼期间具有不同的塑炼速度。如果胶料在混炼过程中塑炼过快，终炼胶的回弹性就会降低。最后，采用高填充炭黑和其它填充剂的胶料将具有较低的回弹性和挤出膨胀率。
3、粘度
胶料的粘度简单地说就是胶料的抗流动性。胶料的粘度较高，在后续工序就具有较高的抗流动性。胶料的粘度通常是用转动粘度计（门尼粘度）、毛细管式粘度计或正弦振动式粘度计（通常是RPA）测量。
与前面提到的胶料的未硫化胶弹性一样，终炼胶的粘度会在混炼时随着混炼时间的增加而降低。但是，胶料的粘度通常不会随着混炼时间和加工时间的增加而像未硫化胶弹性下降速度那样快。同样，胶料的粘度太高会导致在下段工序岀
现各种各样的问题，如在注压或挤出过程中提高欠胶发生的频率。
除了改进各种混炼方法以外，常用于降低胶料粘度的还有许多配方技术。例如.选择具有较低平均分子量的弹性体作为基料，采用 少量的液体橡胶，采用较多的操作油，釆用较低填充量的炭黑或较大粒径的炭黑以及较低比表血积的炭黑等都能降低胶料的粘度。同样地，通过正确地使用润滑性填充剂、具有白炭黑的有机硅烷和经表面处理的填充剂，选择某些用于过氧化物硫化活性助剂等也能很好地降低胶料的粘度。
4、分散度
配合剂具有良好的分散度通常可以进行有效的混炼加工。获得良好的分散度能够有效地改善重要的硫化胶性能，如耐磨性等。
其次，当把碳黑加人混炼胶时.要获得较高的炭黑分散度，炭黑具有良好的分散性非常重要。事实上 ，所使用炭黑的类型（如：高或低的结构、细或大的粒径、高或低的填充量）常常在很大程度上能决定其最终的分散度。即便是像颗粒硬度度之类的性能也会对分散度造成很大的影响。有时还必须通过多段混炼才能获得必需的炭黑分散度。弹性体基料的平均分子量和分子量分布也能影炭黑的分散度。有时，合理使用炭黑母炼胶（如SBR1600系列）能有利于提髙炭黑分散度 。
白炭黑在许多胶料中特别难分散，有时能通过正确地使用某些配合剂提高白炭黑的分散度。
由于硫化剂通常是在混炼晚期加人以避免胶料内过度生热，所以往往不能获得足够的混炼时间而不能使硫化剂有好的分散性，这样会降低胶料硫化后的物理性能并引发质量问题。
5、喷霜
术语喷霜通常用于描述表面渗出物或某些配合剂在未硫化或硫化阶段的析出从而导致的外观问题。通常认为，由于许多配合剂的化学性质差异会使这些配合剂在弹性体基质中并不能完全地溶解，会随着时间析出（喷霜）。在工厂中，在未硫化贮存时发生喷霜会导致下道工序出现如半成品粘着性之类的问题。在硫化成品上出现喷霜将会导致客户不满意。
要解决喷箱问题，首先要确定是哪一种或哪几种配合剂导致的喷霜（仅凭外观可能不足以做出这个认定）。一旦做出确定，就可以采用各种改正措施。喷霜来源可以来自很多地方，包括现场的锌的形成、硫黄的类型和用量、促进剂和硫化剂的类型和用量、使用的防老剂类型、油的类型和用量、混炼方法和步骤等。
6、生胶强度
这个术语描述的仅仅是胶料在未硫化阶段的强度。有时胶料拥有一定的生胶强度是重要的.这可以防止一个 复杂形状未硫化压出胶胚由于重力的影响而压扁，或者可以防止胎胚在二段轮胎成型机上过早的“爆裂”。
有时，在混炼过程中橡胶基质塑炼过度会导致生胶强度欠佳。有时候使用特殊相混炼技术可以改善胶料的生胶强度。
具有较高生胶强度的胶料大多是以天然橡胶为基料（由于是应变结晶弹性体）。然而、通常对弹性体来说，如果弹性体基质具有较高的平均分子量或者是有时具有较窄的分子量分布，那么就会获得较高的生胶强度。同样，对EPDM来说 ，支链的长度和乙烯的百分比含量对胶料的生胶强度有很大的影响。分子的星形结构也能改进生胶强度。有时，嵌段聚合物也能对生胶强度有所改善。也有报道称，通过后聚合处理形成不稳定交联能改善生胶强度。
配合剂同样也能用来改善生胶硬度。已经知道添加少量的助剂如反式聚辛烯橡胶（TOR ）能大幅提高胶料的强度。同样，也有报道说把化学促进剂加人炭黑填充胶料能提高胶料的生胶强度。值得注意的是，采用较高填充量的全补强性炭黑的胶料特别能提高生胶强度。
最后，提高胶料主胶强度的一个有效方法可能就是使胶料暴露在电子光束下。
7、自粘性
优良的半成品自粘性指的是在适当的压力下，两层未硫化的橡胶帘布层在非常短暂的接触停放时间里彼此互相粘着的能力。优良的自粘性能对成型胎胚或制造输送带是非常重要的。但是，拥有半成品的自粘性可能需要一些方法，这并不是需要或是希望应用模压操作，那样会使粘着性太强而出现问题。
以天然橡胶为基料的胶料，其半成品自粘性通常要比那些以其它弹性体为基料的胶料的强。事实上，对于以天然橡胶为基料的并用胶来说，通常是天然橡胶含量越高，半成品的自粘性能就越强。同样，工厂环境（温度和湿度）也对半成品的自粘性有较大的影响。有时，在混炼阶段采用较长的混炼时间也能提高自粘性。此外，适当地选择和使用正确的增粘剂也能改善自粘性。
8 、结合性
胶料与金属表面的粘合性能对于预测加工性是非常重要的“粘合性”与“自粘性”不同，这一点在上面已经说明。自粘性非常强的胶料并不能说明它与金属表面的粘合性强或是不强。有时,一定程度的粘合性 对于良好的加工性能是非常必需的。例如，在加工过程中如果胶料不粘在挤出机的机筒上就不可能被挤出。另一方面，胶料与金属表面的粘合性太强会使加工非常困难。
很多时候，在加工过程中，仅是对生产设备的温度进行调节就能提高粘合性能。但是，对一种胶料来说是最佳温度而对另一种胶料来说就不一定是最佳温度。最佳的加工温度取决于胶料。
一般来说，具有较高粘度值的胶料没有粘度值较低的胶料好。很多时候，应该考虑采用压延机隔离剂和开炼机隔离剂。同样，在并用某些弹性体基料时，例如氯丁橡胶与其它合成橡胶并用会降低粘合性。
9、起瘤
在批胶料中出现起瘤有多种原因。有时起瘤是上一批次胶料遗留下来的，其次就是非常不相容的，特别是门尼粘度值差别非常大的弹性体并用。还有，起瘤的产生可能是由于填充剂的化学相容性差，或者是这些因素和差的混炼条件（上面提到过的）兼有。有时起瘤中含有未分散的附聚体。有时可以看出，硫化后的起瘤是硫化剂的分散造成的，其原因是过高浓度的未分散的硫化剂最终导致起瘤。
10、脱辊
在两辊开炼机上脱辊是指混炼胶在开炼机辊距中无法形成马蹄纹，并从辊筒下垂，表现出与辊筒的粘合很小或没有表现出与辊筒的粘合。为了改善轮胎胎面的滚动阻力，目前有由采用乳聚丁苯橡胶转向采用溶聚丁苯橡胶的趋向。以溶聚丁苯橡胶为基料的胶料在开炼机上具有更好的脱辊性，这是因为其具有较高的分子量，而且平均分子量分布较窄。也有具有高填充量的顺丁橡胶胶料脱辊的报导。以前还有报道称奶粉被用在热的开炼机辊筒上而使滚筒表面产生临时性的粘性。
也有通过适当调整辊距、辊筒表面的温度和/或 辊筒速比来降低或消除在开炼机上的脱辊问题。
11、包后辊
和上面讨论的脱辊一样，有时混炼胶还会转到两辊开炼机的后辊。通常可以通过调整辊筒温度、辊筒之间的辊距，辊筒速比或是改变开炼机型号解决这个问题。