氯丁橡膠(CR),作為一種合成橡膠,因其出色的耐油、耐候、耐臭氧和耐熱老化性能,在工業(yè)領(lǐng)域占據(jù)著重要地位。特別是在要求長期穩(wěn)定性和可靠性的應(yīng)用場景中,耐老化氯丁橡膠件的設(shè)計與加工顯得尤為關(guān)鍵。本文將探討氯丁橡膠制品的特性、加工工藝及其在耐老化方面的核心優(yōu)勢。
一、氯丁橡膠的特性與耐老化優(yōu)勢
氯丁橡膠的分子鏈中含有氯原子,這賦予了其獨特的性能組合。其耐老化(或稱耐候性)優(yōu)勢主要體現(xiàn)在:
1. 優(yōu)異的耐臭氧和耐天候老化:在戶外暴露于陽光、氧氣和臭氧環(huán)境下,氯丁橡膠比許多通用橡膠(如天然橡膠)更能抵抗龜裂和硬化,使用壽命更長。
2. 良好的耐熱性:長期使用溫度可達120℃,短期可承受更高溫度,熱老化后性能保持率較好。
3. 固有的阻燃性:含氯使其不易燃燒,離開火源后能自熄。
4. 耐油和耐化學(xué)介質(zhì):對許多潤滑油、油脂和化學(xué)品具有良好的耐受性。
這些特性使其成為制造密封件、膠管、傳送帶、電纜護套、橋梁支座、汽車部件等耐老化制品的理想材料。
二、耐老化氯丁橡膠件的加工工藝流程
氯丁橡膠的加工需要專業(yè)技術(shù)和設(shè)備,其核心流程包括:
- 塑煉與混煉:
- 塑煉:通過機械剪切和加熱降低生膠的粘度和彈性,提高可塑性,便于后續(xù)加工。
- 混煉:在密煉機或開煉機中將塑煉后的氯丁膠與各種配合劑(如硫化劑、促進劑、防老劑、補強填料、軟化劑等)均勻混合。防老劑的選擇至關(guān)重要,常采用復(fù)合型防老劑(如防老劑RD與防老劑4010NA并用)以協(xié)同增強耐熱氧和臭氧老化能力。
- 成型:
- 模壓成型:將混煉膠放入預(yù)熱的金屬模具中,在平板硫化機上通過加熱加壓成型。適用于形狀復(fù)雜的密封件、墊片等。
- 壓延成型:通過壓延機制成片材或薄膜,或用于織物貼膠。
- 擠出成型:通過擠出機將膠料連續(xù)擠出成特定截面形狀,如膠管、密封條、電纜護套。
- 硫化:
- 這是最關(guān)鍵的一步,通過加熱使橡膠分子鏈發(fā)生交聯(lián)(硫化),形成三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),從而獲得最終的物理機械性能和耐老化性能。氯丁橡膠通常采用金屬氧化物(如氧化鋅和氧化鎂)作為硫化體系。硫化溫度和時間需精確控制。
- 后處理與檢驗:
- 包括修邊、二次硫化(后固化)以穩(wěn)定性能、尺寸檢驗以及關(guān)鍵的性能測試,如硬度、拉伸強度、伸長率,以及加速老化試驗(如熱空氣老化、臭氧老化試驗)來驗證和確保其耐老化壽命。
三、提升耐老化性能的加工關(guān)鍵點
- 配方設(shè)計:精心設(shè)計配方是基礎(chǔ)。選用高效防老劑、適當(dāng)?shù)难a強炭黑(如高耐磨炭黑)、以及能改善耐熱性的助劑。
- 混煉均勻性:確保所有配合劑,尤其是防老劑,在膠料中高度分散均勻,避免局部防護不足。
- 充分的硫化:欠硫化會導(dǎo)致產(chǎn)品耐老化性能急劇下降。必須確保硫化程度達到最佳。
- 避免污染:加工過程中避免接觸銅、錳等會催化橡膠老化的金屬離子。
四、應(yīng)用領(lǐng)域展望
憑借其卓越的耐老化特性,氯丁橡膠制品廣泛應(yīng)用于:
- 汽車工業(yè):耐油耐熱的燃油管、散熱器軟管、密封條。
- 建筑與市政:橋梁伸縮縫密封件、建筑防水卷材、耐候密封膠。
- 電線電纜:戶外電纜護套,要求耐臭氧和耐候。
- 工業(yè)設(shè)備:耐化學(xué)介質(zhì)和耐老化的密封件、襯里、傳送帶。
###
氯丁橡膠制品的耐老化性能是其核心價值所在。通過科學(xué)的配方設(shè)計、嚴謹?shù)募庸すに嚕ㄓ绕涫腔鞜捄土蚧┮约皣栏竦馁|(zhì)量控制,可以最大化發(fā)揮其耐候、耐熱、耐臭氧的潛力,生產(chǎn)出滿足苛刻使用環(huán)境要求的高可靠性橡膠部件。隨著材料科學(xué)和加工技術(shù)的進步,氯丁橡膠在高端耐老化應(yīng)用領(lǐng)域的地位將持續(xù)鞏固。