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橡胶低成本配方是如何设计

更新:2025-01-24 07:00 IP:113.116.96.105 浏览:1次

如何降低橡胶产品的成本,是工厂普遍关心的实际问题,特别是在市场经济竞争十分激烈的情况下,该问题显得更为突出。因此在进行橡胶配方设计时,应充分应用价值工程加以分析,在首先保证物理性能和加工性能的基础上,再进一步考虑拟定低成本配方。

(1)生胶(主体材料)的选择充油丁苯橡胶、充油顺丁橡胶即使增加炭黑和油的用量,其耐磨耗性能降低也不大。从成本上考虑,使用这些生胶比较有利。因此,近来充油丁苯橡胶、顺丁橡胶多用于轮胎配合。三元乙丙橡胶是橡胶中填充能力最大的一种橡胶。100质量份三元乙丙橡胶它可以填充500质量份中粒子热裂炭黑、半补强炭黑、快压出炭黑,而且能保持一定的物理性能,可以明显地降低成本。近年来开发的氯化聚乙烯也是一种能填充大量填料的弹性体。试验表明,在100质量份氯化聚乙烯中添加300质量份廉价无机填料,仍能保持较好的拉伸性能,对降低成本也有显著的效果。橡胶和某些塑料、树脂等共混作为配方的主体材料,不仅可以提高制品的某些性能,而且可以降低配方成本,是当前橡胶配方中广泛采用的方法。例如天然橡胶和聚乙烯,丁腈橡胶和聚氯乙烯,以及乙丙橡胶和聚丙烯共混。根据制品的特性要求,合理地选择代用材料或价廉的新型橡胶,也是降低材料成本的有效途径之一。例如摩托车、自行车、汽车轮胎内胎,其主要特性是要求气密性好,以用了基橡胶作为主体材料比较合理,但由于国内目前尚不能生产丁基橡胶,且进口丁基橡胶价格越来越高,严重影响了企业的经济效益。为此应寻找一种替代丁基橡胶的新型橡胶来制造内胎。近年来研制的环氧化天然橡胶具有优异的气密性和良好的综合性能,试验表明,其气密性与丁基橡胶相近,工艺性能则与天然橡胶接近,远远优于丁基橡胶,而价格比丁基橡胶便宜30%左右,通过合理的配方设计生产的内胎,各项性能指标均符合标准要求,而且使用性能和工艺性能良好。因此,采用这种新型橡胶制造的内胎不仅可保证气密性的要求,而且可以明显降低成本。


(2)合理利用再生资源当胎面胶配方中使用再生胶时,发现其物理性能降低率较小。在减少天然橡胶、增加再生胶而其他助剂变化不大的情况下,胶料的拉伸强度降低率很小,而且胎面耐磨耗的平均耐久力增加。但触感稍差。用直接蒸汽硫化时制品的外观差一点,但用硫化机硫化时不存在该问题。合理使用硫化胶粉也是降低成本的重要途径之一。多年来橡胶工业一直在探索回收利用废橡胶制品的有效方法,这对降低橡胶制品的成本有重要意义。从20世纪70年代开始,国外在回收利用废 轮胎,提高废橡胶利用价值方面进行了大量的研究,并取得了重大的技术突破,其中最主要的技术进展,就是废橡胶的精细粉碎和胶粉的活化改性。充分利用硫化后的废胶边及报废制品,也是某些橡胶制品降低配方成本的有效途径。我国轮胎生产厂家较多,每年都有大量废弃的丁基橡胶水胎、胶囊,如何充分利用这些再生资源,使之变废为宝,是和企业经济效益密切相关的研究课题。充分、合理利用再生资源,可增大废橡胶回收利用的数量,是降低配方成本的一条新途径。


(3)增加填充剂和油的用量一般填充剂都比较廉价,无论使用哪一种,只要增加其用量,就能大幅度降低成本。但同时必须添加与其性能和用量相应的操作油。作为廉价的填充剂:一般可使用碳酸钙和陶土等无机填料。通常这些无机填料的粒径较大,表面具有亲水性,与橡胶的相容性不好,因此其补强性能远不如炭黑,增加其用量往往会导致硫化胶性能大幅度下降。为改进无机填料和橡胶大分子的结合能力,增加其填充量,需要对它们进行各种表面改性处理。例如,用低相对分子质量羧化聚丁二烯接枝的碳酸钙,可使硫化胶的撕裂强度、定伸应力、耐磨耗性明显提高,还能使胶料具有良好的抗湿性及电性能,并改善胶料的加工工艺性能,增加填充量,部分取代半补强炭黑。经钛酸酯偶联剂处理的碳酸钙与沉淀法白炭黑并用,能改善三元乙丙橡胶的加工性能,增加填充量,减少白炭黑用量,在保持性能指标的前提下,降低了胶料成本。


(4)使用廉价的填充剂增容为了降低材料成本,国内近年来开发了多种廉价的填充剂。这些填充剂过去大多属于工业废料、环境污染源,经开发应用后取得了显著的经济效益和社会效益。廉价的非补强填充剂,在橡胶制品中应用效果较好的有赤泥、油页岩灰、硅铝炭黑、硅灰石粉、石英粉、活性硅粉、高透明白滑粉等。

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