一個(gè)橡膠大底配方分析點(diǎn)評(píng)
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2024-09-12
現(xiàn)拿出這個(gè)配方來(lái)交流,一是祝大家工作愉快,二是我也想讓人家找問(wèn)題,我們可以共同得到更大的提高!
這是一個(gè)低檔的牛筯布膠鞋大底配方,目前仍有很多工在生產(chǎn)使用。如按現(xiàn)代橡膠制品的純理論觀點(diǎn)來(lái)評(píng)點(diǎn),這是一個(gè)文不對(duì)題,漏洞百出的配方。但如按實(shí)際情況,低檔制品的現(xiàn)實(shí)狀況來(lái)評(píng)點(diǎn),可以說(shuō)是一個(gè)非常不錯(cuò)實(shí)用配方,里面卻含有豐富的理論知識(shí),和廣泛的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的精華,還涉及到硫化工藝、制鞋流程、有效地降低成本、及最大程度上提高了生產(chǎn)率,請(qǐng)大家不要看不起這個(gè)爛配方,我認(rèn)為它也是包含著橡膠配方工藝師靈活運(yùn)用的智慧結(jié)晶。它是個(gè)在眾多苛刻條件下誕生的配方,利用工藝、流程及設(shè)備的優(yōu)勢(shì),來(lái)彌補(bǔ)配方上的缺陷,在不平衡的條件下創(chuàng)造平衡點(diǎn),以達(dá)到生產(chǎn)上的穩(wěn)定,雖然如此但還有很多不足之處,存在著一定的隱患。配方如下,
1.NR 50
2,SBR 50
3,S 2
4,DM2.3
5,M 2.0
6,TMTD 0.5
7,SA 3
8,ZNCO3 6
9,白炭黑75
10,二甘醇7.5
11,白油,45
12牛筯母膠0.2。
13.防霧劑0.8
14.,分散劑,1.5
設(shè)定硫化溫度170度(蒸汽壓力7-8KG),硫化時(shí)間是150秒, 必要條件是:
1,硫化時(shí)間150秒,
2,透明牛筯底。
3,成本不能太高,
4,老化保質(zhì)三到五個(gè)月。
5.具有良好的粘合性能。
基本工藝是,硫化布膠鞋,模壓底二次硫化,一次硫化與二次硫化時(shí)間相隔48個(gè)小時(shí)以?xún)?nèi),二次用硫化罐硫化。
首先按高檔的制鞋理念來(lái)分析一下,作為大底的橡膠材料往往追求的物性是,耐磨性、止滑性、具有一定的撕裂強(qiáng)度、良好的粘合性能、有適當(dāng)?shù)目估匣阅芎鸵欢ǖ膹椥?,牛筯底還需一定的透明度。
如按這個(gè)理念來(lái)分析這個(gè)配方;首先是主膠搭配,表面上看上去是非常不合理的,天然膠與丁苯膠并用的耐磨性在通用橡膠中不可能達(dá)到最好的耐磨性、這兩種橡膠硫化速度相差太遠(yuǎn),共硫化需較長(zhǎng)的硫化時(shí)間,往往是天然膠過(guò)硫了,丁苯膠還是欠硫,丁苯膠的彈性差并用太多,彈性會(huì)更差。為了達(dá)到共硫化,需大量地增加促進(jìn)劑的用量,會(huì)造成嚴(yán)重的噴霜隱患。從硫化溫度、時(shí)間來(lái)看也存在著極大的不合理,從溫度來(lái)看天然膠最適應(yīng)的溫度是143度但不能超過(guò)150度,否則會(huì)返原、解聚等,造成物性不良。
從硫化時(shí)間來(lái)講為了達(dá)到共硫化只用150秒對(duì)丁苯膠來(lái)說(shuō)是太短的,除非大量增加促進(jìn)劑,而增加促進(jìn)劑又會(huì)有噴霜的危險(xiǎn)。且天然膠的市場(chǎng)上成本還高,有用量太高之嫌。然中高檔配方都是以順丁為主膠,用天然、丁苯來(lái)改善工藝性能的。利用順丁膠具有優(yōu)越的耐磨性和彈性作為主膠,利用天然膠來(lái)改善拉力、止滑性和粘合強(qiáng)度,用丁苯膠改善綜合性能及抗老化性能。
硫化體系是硫黃硫化體系,促進(jìn)劑搭配是噻唑類(lèi)并用秋蘭姆類(lèi),這是個(gè)常用的硫化體系,硫黃的用量比較正常,但促進(jìn)劑的用量過(guò)高,特別是促進(jìn)劑M、DM的濃度遠(yuǎn)超出橡膠的溶解度,噴霜的危險(xiǎn)是不可避免的,硬脂酸用量3份高了點(diǎn),也有噴出的危險(xiǎn),碳酸鋅用量6份沒(méi)問(wèn)題。但一般情況下用到4.5份可以了。
補(bǔ)強(qiáng)體系白炭黑用量達(dá)到75份用量明顯過(guò)多,一般正常情況下如不追求高硬度的話,用量超過(guò)60份物性反而下降。二甘醇用到7.5份用于改善白炭黑與橡膠的親和性,且是堿性,能活化酸性促進(jìn)劑,可以適當(dāng)?shù)亟档痛龠M(jìn)劑的用量,有助于調(diào)快硫化速度。正常用量6份足夠了。
軟化油用到45份,基本是填充油,主要用來(lái)降本,物性肯定是下降的。且不利于橡膠的老化性能,在硫化后它的軟化油還會(huì)不斷地,慢慢遷移到表面。經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間仃放大底的硬度會(huì)明顯升高。因?yàn)橛鸵河昧刻?,打破配方的各大配合體系的平衡。
因天然膠用量過(guò)高,易粘輥,少量的防霧蠟主要是用來(lái)改善工藝性能,分散劑適用于密練機(jī)混練工藝,有助于配合劑的分散。防老劑沒(méi)有加,主要是根據(jù)產(chǎn)品的抗老化要求,以及配方的搭配現(xiàn)狀,還是比較附合實(shí)際的。
這是按橡膠配方、及高檔的制鞋理念評(píng)點(diǎn)的配方,顯然配方的五大配合體系是不平衡的,存在著嚴(yán)重的缺陷。
然而根據(jù)工廠實(shí)際情況對(duì)這個(gè)配方的分析又是另一個(gè)情況。這個(gè)產(chǎn)品是個(gè)布膠鞋大底,是制鞋業(yè)中的低檔產(chǎn)品,首先考濾的是在物性允許的情況下,降低配方成本。
配方點(diǎn)評(píng)如下:
這個(gè)產(chǎn)品是個(gè)半透明的牛筯大底,限制了添加再生膠、膠粉、各種石粉之類(lèi)的填充劑,所有的配合劑都要考慮拆光率,那么大量地填充白炭黑、白油是理所當(dāng)然的事。而這兩種配合劑的相對(duì)成本比橡膠低多了,也是降低成本的有效手段。白炭黑是親水性的它會(huì)吸收促進(jìn)劑的OH基,使硫化速度變慢,橡膠變硬,白油是偏酸性的,它會(huì)延遲促進(jìn)劑的活化能。這對(duì)快速硫化體系來(lái)說(shuō)是不利的。大量的填充油的添加,會(huì)使膠料的體積成本繼續(xù)下降,并有助于膠料中的白炭黑分散性,使橡膠硬度降低,制品飛邊薄,膠料的流動(dòng)性好,產(chǎn)品的含膠量下降,同時(shí)也降低了配方成本,但大量地填充油液會(huì)使產(chǎn)品在硫化后油液會(huì)突破橡膠的三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)不斷地遷移到橡膠的表面,鞋底會(huì)慢慢地發(fā)硬,老化性能變壞,并嚴(yán)重影響膠料的粘合性能。
在這種配方不平衡的情況下,添加任何防老劑都是沒(méi)用的,所以如何選擇配方中的主膠搭配,反而顯得更為重要,50份丁苯膠并用50份天然膠還是比較可以接受的,因?yàn)橄鄬?duì)而言,丁苯橡膠具有綜合的機(jī)械性能,含有抗老化性能較好的苯乙烯 ,所以它的老化性能優(yōu)于通用天然、順丁橡膠,在加入防老劑作用不大的情況下選用50份丁苯膠還是比較合理的,另外丁苯膠對(duì)油液的溶解度比較大,這樣可以減少?lài)娪同F(xiàn)象。
天然用到50份用量偏多點(diǎn),但也沒(méi)問(wèn)題。因?yàn)榇罅康能浕瓦w出會(huì)影響粘合性能,天然膠對(duì)膠粘劑吃糊性好(滲透性)粘著力強(qiáng),增加用量會(huì)有助于粘合強(qiáng)度、止滑性及拉力。
由于工廠的客觀條件及產(chǎn)品的檔次所限,所以必須將生產(chǎn)效率方面的考慮放在首位,所以硫化時(shí)間150秒的設(shè)定是必須定位的。這樣對(duì)合理地設(shè)計(jì)硫化體系帶到一定的困難,因?yàn)槎”侥z的硫化速度相當(dāng)慢,而天然硫速又相當(dāng)快,它們的硫化度速幾乎相差一半。這樣在這么短的時(shí)間內(nèi)要達(dá)到橡膠共硫化是相當(dāng)困難的,唯一的辦法是增加促進(jìn)劑的用量來(lái)提高硫化速度,但過(guò)量地增加促進(jìn)劑的用量又會(huì)使橡膠制品產(chǎn)生噴霜的可能,那么用提高硫化溫度來(lái)降低促進(jìn)劑用量是必由之路,所以設(shè)定170度硫化溫度就水到渠成了,因?yàn)檫@個(gè)溫度已經(jīng)很高了,如再提高,天然膠很可能要解聚,就是不講物性也會(huì)影響產(chǎn)品的硫化。
在另一個(gè)方面是提高二甘醇的用量來(lái)提高促進(jìn)劑的活性,如按正常配方來(lái)講用到6份也夠多了,但這個(gè)配方還是用到了7.5份,如繼續(xù)增加二甘醇的用量雖然可以提高硫化速度,增加促進(jìn)劑的活性。降低促進(jìn)劑的用量,但交聯(lián)密度會(huì)明顯下降,使制品發(fā)軟物理機(jī)械性能有一定的下降。
盡管如此要使丁苯橡膠在150秒內(nèi)達(dá)到充分硫化,它的促進(jìn)劑用量還是相當(dāng)大。其中DM、 M的用量還是超過(guò)了橡膠的容解度,為了降低噴霜的危險(xiǎn),增加了活性劑硬脂酸的用量,硬脂酸在其它通用橡膠中,如增加用量的話,也會(huì)噴到表面,但因?yàn)槎”?、天然橡膠對(duì)硬脂酸的容解度較大,而增加硬脂酸的用量,可以使一部份促進(jìn)劑溶解在硬脂酸內(nèi),以減少促進(jìn)劑噴出的危險(xiǎn)。另外加了1.5份分散劑可進(jìn)一步提高膠料的分散性,降低促進(jìn)劑的局部濃度有利于減少?lài)娝?,且分散劑大部份是脂肪酸?lèi)的混合物,也能溶解一部份多余的促進(jìn)劑。所以整體配方的體系經(jīng)過(guò)這樣的搭配只要不是欠硫,那么噴霜的可能性就小多了。橡膠技術(shù)網(wǎng)的朋友們看到這里應(yīng)該了解些了。
雖然如些這個(gè)配方在日常生產(chǎn)中仍會(huì)出現(xiàn)少量的噴霜現(xiàn)象,主要是配方整體的促進(jìn)劑濃度還是太高,但只要生產(chǎn)工藝配合得當(dāng),是完全能控制的,因?yàn)椴寄z鞋的生產(chǎn)工藝是大底硫化后,經(jīng)過(guò)一段時(shí)間還要進(jìn)硫化罐內(nèi)二次硫化,即使稍有欠硫經(jīng)過(guò)二次硫化,還是能達(dá)到完全交聯(lián)。那么減少大底的停放時(shí)間,會(huì)有助于減少?lài)娝F(xiàn)象。噴霜總是要經(jīng)過(guò)一段時(shí)間才能慢慢遷到表面的,即使是欠硫只要在遷到表面之前送到硫化罐那么還是可以避免的。
未硫化膠在模壓硫化前必需在出片機(jī)上回練一下,會(huì)有助于減少?lài)娝?。因?yàn)榧恿蚝蟮奈戳蚧鹉z經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的仃放后,它的配合劑會(huì)慢慢地遷到表面,如不加以回練,很可能使膠料的促進(jìn)劑表面濃度太高,硫化后會(huì)遷移到表面。鞋底停放時(shí)間太長(zhǎng),一部份未達(dá)到正硫化點(diǎn)的欠硫橡膠大底中的配合劑,會(huì)突破橡膠的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)遷移到橡膠的表面,出現(xiàn)了噴霜現(xiàn)象。
在日常生產(chǎn)中出現(xiàn)少量欠硫是很有可能的,其因素很多:
1.有鍋爐汽壓不穩(wěn)定造成硫化溫度太低、比如6.5-8KG它們的溫度相差10度,那么高汽壓時(shí)比低汽壓時(shí)的硫化速度可以快一倍。
2.硫化工在模壓時(shí)未到時(shí)間開(kāi)模、
3.配料時(shí)稱(chēng)量不準(zhǔn)、打料時(shí)分散不勻等都會(huì)造成不同程度上的欠硫。由于促進(jìn)劑在橡膠中的濃度太高,噴霜的隱患始終存在,要根除的辦法除了要防止橡膠欠硫外,還要在配方上進(jìn)行調(diào)整,把促進(jìn)劑的濃度降下來(lái)。
這個(gè)配方是個(gè)典形的八十年代配方,可以說(shuō)是個(gè)比較不錯(cuò)的配方。但是還有很大的提升空間,可以根據(jù)傳統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)和現(xiàn)代配方理論結(jié)合起來(lái),在保持原配方物性不變的情況下將成本繼續(xù)降下來(lái),如主膠搭配上,可以減少適量的天然膠、丁苯膠用量適當(dāng)并用適量的順丁橡膠。硫化促進(jìn)劑可以從三種并用提高到4種并用,來(lái)達(dá)到降低促進(jìn)劑的濃度的目的,填充劑可以適當(dāng)加入碳酸鎂或牛筯膠粉來(lái)降低成本。增加填充物后,物性有可能下降,可以用偶聯(lián)劑來(lái)加以提升
只要合理地調(diào)整配方,經(jīng)過(guò)大量的試驗(yàn)這個(gè)配方理論上完全可以在不影響物性的情況下繼續(xù)下降成本。要想使這個(gè)高速流化體系的配方更穩(wěn)定,在配方上調(diào)整是完全可以的,但還是有一定難度的,只要在配方、工藝和流程上三位一體進(jìn)行調(diào)整,再添加一些新型配合劑,將促進(jìn)劑的用量降下來(lái)。我認(rèn)為還是完全可以根除噴霜的隱患的,只要在市場(chǎng)認(rèn)可的情況下,用最低的成本做出最高的物性,并具有良好的加工性能的配方才是最優(yōu)秀的配方。
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