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橡胶模具结垢成因研究

文章出处: 人气:1195 发表时间:2021-05-03 16:14:11

起橡胶模具结垢的各种因素的影响。现在发现:对于在聚合体橡胶混合物中所包含的各种硫化物(和氧化锌)来说,硫化锌是硫化过程中引起结垢的最烦人的反应副产物。没有一种半 永久的脱模剂或永久性的(金属)覆盖层可以避免这种沉积。结论是 :结垢最初是由附着在模具上的硫化锌(无机的沉积物)引起的,并形成一个灰色的沉积层。作为温度的函数,混合物中低分子量的成份附着在硫化锌的微晶体上,并引起第二阶段的沉积(有机沉积)。在一定时间内形成氧化产物,并引起碳的沉积。

  有两种可能的解决办法来防止或减少污垢的形成:改变混合物的成份或改进模子的表面。

  改变混合物成份减少模垢

  由于氧化锌或硫化合而引起的模垢必须减少或被消除。橡胶模具大多数的沉积物与高含量的硫化物和氧化锌有关,而这些成份又通常要在轮胎橡胶产品中应用。按体积计,轮胎是全球橡胶产品中最大的一种(达到75%)。因此,大多数的实验是用常用于轮胎生产中的nr/br化合物和sbr化合物的混合料来进行的。在通过改变混合物成份减少模垢方面,考察了硫化锌的影响、短期的硫化实验、和化合物成份的影响。

  模具结垢的机制

  在铁制模具表面形成硫化锌晶体方面得出以下结论:混合物中硫化锌的原位形成是硫化过程中的反应产物;纳米尺寸的硫化锌晶体扩散到赤铁矿型铁制模具的氧化表面,形成znsfe 型的一层;或者在同一硫化过程中,或者在后续的硫化过程中,经过额外的纳米尺寸的硫化锌晶体的沉积,这种晶体进一步生长,形成微米级尺寸的硫化锌晶体。

  混合物

  在橡胶混合物中降低氧化锌的水平可以减少橡胶模具结垢;橡胶模具使用纳米尺寸的氧化锌可以消除或者减少模具结垢,然而,为了达到最优的机械和动力性能,必须进行更多的研究;其它的金属氧化物催化剂不能解决模具结垢问题 ;可供选择的催化剂,如胺或者mfas,也能减少模具结垢,然而,那些催化剂/加速剂有难闻的味道,并且有些是有毒的。此外,为了得到相当的硫化速度,还必须使用另外的锌催化剂(zbec)。

  涂层

  在模具结垢问题的解决办法中不涉及电化学反应 ;金属镀层对减少模具结垢没有帮助,橡胶模具在模具表面必须形成封闭的一道屏障;塑料涂层,如ptfe型,能解决结垢。但是,由于手工铺设问题和空间不稳定性,这些涂层不能应用在轮胎模具中;磁铁矿(fe3o4)涂层是有可能的候选物。结果应当是非常有前途的,但是为了证实磁铁矿(fe3o4)涂层防止结垢的能力,必须在轮胎模具上进行实验。

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此文关键字:橡胶,具结,成因,研究
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