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橡胶输送带高温快速硫化体系的技术原则

时间:2019-02-26     作者:联众【原创】


     在常用的硫化体系中,过氧化物硫化体系的耐高温性最好,一般说来,工业橡胶输送带都可以用过氧化物硫化,而一些特殊材料则非但不能用过氧化物硫化,反而会被过氧化物分解;所谓高温硫化是指在180~240°C下进行的硫化,一般硫化温度每升高10°C,硫化时间大约可缩短一半,生产效率大大提高。但硫化温度升高会使硫化胶的物理机械性能下降,这和高温硫化时交联密度的下降有关。温度高于160°C时,交联密度下降最为明显,所以硫化温度不是越高越好,采用多高的硫化温度要综合考虑。青岛联众矿山设备有限公司高温硫化体系配合的原则:

  1. 高温硫化体系配合的原则

    (1)选择耐热运输带胶种 为了减少或消除硫化胶的硫化返原现象,应该选择双键含量低的橡胶。何种橡胶的热稳定性不同,极限硫化温度也不同,如表1-1所示

    表1-1   连续硫化工艺中各种橡胶的极限硫化温度   单位:°C

胶种

极限硫化温度

胶种

极限硫化温度

NR

240

CR

260

SBR

300

EPDM

300

NBR

300

IIR

300

   (2)采用有效或半有效硫化体系 因为CV硫化体系中多硫交联含量高,在高温下容易产生硫化返原现象,所以CV不适合于高温快速硫化体系。高温快速硫化体系多使用单硫和双硫键含量高的有效EV和半有效SEV硫化体系,其中硫化胶的耐热氧老化性能好。一般使用高促低硫和硫载体硫化配合,其中后者采用DTDM最好,焦烧时间和硫化特性范围比较宽,容易满足加工要求。

   (3)硫化的特种配合 为了保持高温下硫化胶的交联密度不变,可以采取增加硫用量、增加促进剂用量或两者同时都增加的方法。但是,增加硫磺用量会降低硫化效率,并使多硫交联键的含量增加,同时增加硫和促进剂,可使硫化效率保持不变,而保持硫用量不变,增加促进剂用量,可以提高硫化效率,这种方法比较好,以及得到了钢钒推广和应用。合成橡胶硫化体系对温度的敏感性比NR要低,因此NR和合成橡胶的并用显得格外重要,并用后的体系既保持了高温硫化时交联密度的稳定性,又保持了硫化胶的最佳物性,是橡胶制品采用高温硫化、缩短硫化时间、提高生产效率的有效方法。

2.高温硫化的其他配合特点

   高温硫化体系要求硫化速度快,焦烧倾向小,无喷霜现象,所以配合时最好采用耐热胶种及常量硫黄、高促进剂的办法。另外,对防焦、防老系统也都有较高的要求。为了提高硫化速度,须使用足量的硬脂酸以增加锌盐的溶解度,提高体系的活化功能。

   另外作为硫给予体参与橡胶的硫化反应,生成橡胶桥键,所形成的交联键的化学结构与促进剂的类型有关,在橡胶运输带硫化体系中,主要生成二硫和多硫交联键以单硫交联键为主,橡胶硫化体系的交联速率常数比相应的硫黄硫化体系的低,所以胶带达到正硫化的速度比硫黄硫化慢,因此在促进剂等摩尔比组合的硫化体系中,因为硫的硫化返原而导致的交联密度的下降可以生成的新的多硫或双硫交联键补偿,从而使传送带橡胶的交联密度在硫化过程中保持不变,使得硫化胶的物性处于稳定状态;在有白炭黑填充的耐高温输送带胶料中,除了参与交联反应外,还与白炭黑偶联,产生橡胶键,可以进一步来改善皮带胶料中的物理性能以及工艺性能。

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