| 在橡膠工業(yè)這一復(fù)雜世界中,加工商可能選擇各種聚合物,決定哪種材料最適合于特殊應(yīng)用極其重要。為了簡(jiǎn)化決定,彈性橡膠材料可分為兩大類——熱固性橡膠和熱塑性橡膠。每一類橡膠具有明顯的加工和應(yīng)用優(yōu)點(diǎn)以及一些缺點(diǎn),或者說(shuō)潛在的不足。
在決定使用哪一類材料時(shí),應(yīng)注意以下因素:
1、最終應(yīng)用;
2、要求物理特性;
3、原材料成本;
4、以及加工和包裝成本。
此外,也應(yīng)考慮各種橡膠的相對(duì)獲得性;現(xiàn)有加工、測(cè)試和制造設(shè)備;以及原材料儲(chǔ)存要求和材料混合與加工的經(jīng)驗(yàn)。
在一個(gè)具有160多年悠久歷史的工業(yè),自Charles Goodyear首先發(fā)現(xiàn)硫化過(guò)程以來(lái),已經(jīng)開(kāi)發(fā)了無(wú)數(shù)產(chǎn)品?紤]和評(píng)估上述問(wèn)題可以幫助您決定哪一類材料(熱固性橡膠或熱塑性橡膠)最適合于您的需要。
熱固橡膠的優(yōu)點(diǎn)
在分子方面,熱固性橡膠化合物最適于描述為化學(xué)連接“空心粉束(spaghetti strands)”。填料和添加劑,例如碳黑或塑性劑,可以對(duì)化合物產(chǎn)生獨(dú)特的特性,例如紫外線防護(hù)、光滑表面或阻燃。制造熱固性橡膠部件通常涉及以下3個(gè)基本步驟:
1、將生橡膠、各種填料、機(jī)油和固化化學(xué)物品混合到一個(gè)內(nèi)部攪拌機(jī)或研磨機(jī)內(nèi),以形成化合物;
2、通過(guò)模制或擠壓使化合物形成成品部件外形;
3、以及固化或硫化成品部件,并讓其冷卻。
多年以來(lái),加工商已在工業(yè)、汽車和商業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域使用廣泛的天然和合成熱固性橡膠,包括EPDM、SBR、NBR以及氯丁橡膠?梢圆捎米⑸涑尚秃蛿D壓工藝加工熱固性橡膠。
熱固性橡膠比彈性橡膠有幾種明顯優(yōu)點(diǎn)。由于業(yè)界更廣泛使用和接受熱固性橡膠,加工商在這些材料方面趨向于具有更多經(jīng)驗(yàn)。熱固性橡膠的物理特性范圍增加,例如硬度、耐熱和壓縮變形。因此,這些材料應(yīng)用更多。此外,在加工之前不需進(jìn)行預(yù)處理或干燥。
熱塑性橡膠的優(yōu)點(diǎn)
另一方面是熱塑性橡膠,其性能如橡膠材料一樣,但可以使用傳統(tǒng)塑料加工設(shè)備加工。
一般來(lái)說(shuō),熱塑性橡膠是傳統(tǒng)硫化或未硫化熱固橡膠(例如EPDM)和硬質(zhì)熱塑性塑料(例如聚丙烯或聚苯乙烯)的混合物。熱塑性橡膠可以分以下3個(gè)基本組別:
1、苯乙烯類嵌段共聚物(SBS、SEBS和SIS);
2、熱塑性/熱固橡膠混合物(TPV、TPO、PVC/腈)——熱固橡膠相可以完全固化、部分固化或簡(jiǎn)單機(jī)械混合;
3、以及多段共聚物,包括機(jī)械混合物(聚氨酯/橡膠混合物、尼龍/橡膠混合物、聚酯/橡膠混合物)。
與熱固性橡膠相比,熱塑性橡膠具有獨(dú)特優(yōu)點(diǎn)。熱塑性橡膠在使用前不需要化合或混合。此外,只需部分或整個(gè)冷卻,而省卻硫化過(guò)程。由于采用連續(xù)制造過(guò)程,材料的均一性提高。見(jiàn)附表。
兩類橡膠的實(shí)際應(yīng)用對(duì)照表(擠出過(guò)程與設(shè)備不同)
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品種
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熱固性橡膠
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熱塑性橡膠
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應(yīng)用
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極其廣泛
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應(yīng)用受到一定限制,但有質(zhì)輕的優(yōu)勢(shì)
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加工
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加工前不需預(yù)處理事烘干
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需預(yù)干燥以免出現(xiàn)氣泡或孔眼
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加工設(shè)備
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通用螺桿擠出成型
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高剪切螺桿擠出成型
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加工后
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擠出后,包裝前需硫化和冷卻成型
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擠出后,包裝有僅需冷卻成型
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再生利用
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再生應(yīng)用受限
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再生應(yīng)用時(shí)原料特性仍保持
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熱塑性橡膠比大多數(shù)熱固性橡膠比重低,每磅可以制造更多部件。熱塑性橡膠可以再循環(huán),但仍保持其原始特性。根據(jù)比較,再循環(huán)熱固性橡膠只能用作機(jī)械混合物中的基本填料。
與熱固性橡膠一樣,熱塑性橡膠可以通過(guò)擠壓和注射成型加工為成品部件。熱塑性橡膠還具有其它優(yōu)點(diǎn),因?yàn)榭梢源的<庸ず图訜岢尚汀?/span>
兩類橡膠具有獨(dú)特的性能、特性和優(yōu)點(diǎn)。每一類橡膠有其相關(guān)應(yīng)用和市場(chǎng)位置。選擇最適于特殊應(yīng)用的產(chǎn)品,需要仔細(xì)考慮最終使用的性能需要、要求的物理特性、可以使用的加工設(shè)備以及最后但卻是相當(dāng)重要的成本。 |