再生橡膠在橡膠制品中應(yīng)用
2022-02-21
一、天然膠密封件中摻用乳膠再生膠的作用與技巧
以天然橡膠為主要原料生產(chǎn)的橡膠密封件具有良好的機(jī)械強(qiáng)度、耐屈撓性、電絕緣性；乳膠再生膠是廢天然膠、廢乳膠制品回收后經(jīng)分類、挑揀、粉碎、脫硫、過濾、精煉多道工序加工而成的再生資源，主要用途是替代天然膠生產(chǎn)橡膠制品降低成本；在天然膠密封件中摻用適量的乳膠再生膠是降低成本的理想方式，但在實(shí)際生產(chǎn)中，乳膠再生膠的作用可不止于此。
1.天然膠密封件中摻用乳膠再生膠的作用
①降低成本：天然膠價(jià)格高、波動大是有目共睹的，廢橡膠和廢橡膠制品加工而成的乳膠再生膠價(jià)格低、基本處于一個(gè)穩(wěn)定的狀態(tài)，因此乳膠再生膠在天然膠密封件中的第一個(gè)作用就是降低原料成本；天然膠密封件中摻用乳膠再生膠時(shí)，膠料流動性、可塑性更好，在加工過程中能耗明顯減小，可以降低生產(chǎn)過程中的動力消耗。
②改善工藝：乳膠再生膠硫化反原小、硫化平坦性好，在以天然橡膠為主要原料的橡膠密封件中摻用乳膠再生膠可以改善天然膠硫化性能。
③提高性能：再生膠產(chǎn)品膨脹收縮小，乳膠再生膠摻用在天然膠密封件中剛好可以改善密封件耐壓縮永久變形性；天然膠密封件彈性高、耐磨、耐屈撓，但在使用過程中容易老化，乳膠再生膠則可以在一定程度上提高膠料的耐老化性。
2.天然膠密封件中摻用乳膠再生膠的技巧
①橡膠密封件顏色種類眾多，一般黑色、深色橡膠密封件使用黑乳膠再生膠，白色、淺色彩色密封件選擇白乳膠再生膠；
②對于有環(huán)保、無味要求的天然膠密封件來講，摻用乳膠再生膠改善工藝、降低成本時(shí)需要使用環(huán)保型乳膠再生膠和無味NR再生膠；
③對于彈性和機(jī)械強(qiáng)度要求特別高的橡膠密封件而言，乳膠再生膠摻用量應(yīng)合理控制；
④普通橡膠密封件可大量摻用乳膠再生膠甚至完全使用乳膠再生膠；
⑤摻用乳膠再生膠的橡膠密封件配方需要及時(shí)調(diào)整。
橡膠制品廠家使用乳膠再生膠全部或部分替代天然膠生產(chǎn)橡膠密封件時(shí)，根據(jù)實(shí)際需求合理選擇乳膠再生膠種類、控制乳膠再生膠、調(diào)整含乳膠再生膠的橡膠密封件配方，下面介紹幾種常用的再生膠的參考配方。
二、補(bǔ)胎膠中摻用胎面再生膠的參考配方
常見的補(bǔ)胎膠有101膠料、401膠料、402膠料、201膠料、501膠料、601膠料等，一般以天然橡膠為主要原料，在各類配合劑的配合劑加工而成，其中在401補(bǔ)胎膠中摻用適量的胎面再生膠可以起到降低生產(chǎn)成本的目的；那么胎面再生膠在401補(bǔ)胎膠中是以什么樣的比例應(yīng)用的，又該如何設(shè)計(jì)各配合體系呢？小編今天給大家推薦兩個(gè)胎面再生膠與天然膠并用生產(chǎn)補(bǔ)胎膠的參考配方。
配方1：天然橡膠;100份；胎面再生膠;30份；硫磺;2.6份；氧化鋅;5份；促進(jìn)劑M0.75份；硬脂酸;3份；防老劑;2份；石蠟;1份；高耐磨爐黑;30份；槽法炭黑;15份；松焦油;4.5份；合計(jì);193.85份。
配方2：天然橡膠;100份；胎面再生膠;50份；硫磺;2.7份；氧化鋅;3份；促進(jìn)劑CZ0.7份；硬脂酸;3份；防老劑;2份；石蠟;1份；槽法炭黑;40份；松焦油;4份；合計(jì);206.4份。
上面兩個(gè)配方中的胎面再生膠用量不同，因此配方中某些配合劑的種類與用量開始出現(xiàn)差異這是為什么呢？不同種類的配合劑又有哪些區(qū)別？
配方2中的硫磺用量比配方1的中的硫磺用量略高，這是因?yàn)榕浞?/font>2中多出來的胎面再生膠會稀釋配方硫化體系中硫化劑的濃度，從而影響補(bǔ)胎膠的硫化過程；高耐磨爐黑可以增加膠料機(jī)械強(qiáng)度、改善膠料抗熱氧老化性能，槽法炭黑在天然橡膠中可以明顯改善膠料的高伸性能，胎面再生膠的增加會在一定程度上降低補(bǔ)胎膠拉伸強(qiáng)度，因此配方2中全部使用槽法炭黑；同時(shí)槽法炭黑有延遲硫化的作用，因此在胎面再生膠用量更高的配方2中使用硫化時(shí)間短、抗焦燒性能優(yōu)良的高度活潑后效性促進(jìn)劑CZ。
胎面再生膠的主要成分包括天然膠、合成膠、炭黑以及輪胎生產(chǎn)過程中其他配合劑組分，它的增多會影響以天然橡膠為主要原料的補(bǔ)胎膠的塑煉混煉工藝、硫化工藝等，因此含胎面再生膠的補(bǔ)胎膠配方需要根據(jù)胎面再生膠的用量及時(shí)調(diào)整，盡可能在增加胎面再生膠用量的同時(shí)改善補(bǔ)胎膠的各項(xiàng)指標(biāo)，在保證質(zhì)量的前提下盡量降低更多的原料成本和生產(chǎn)成本。
三、軟電線外皮含再生膠的低成本優(yōu)化配方
所謂軟電線自然是相對于硬電線而講的，是很多細(xì)電線纏繞在一起的、質(zhì)地更軟的電線，抗壓能力、負(fù)載能力更好，性價(jià)比更高，因此在市場上廣受歡迎。軟電線的橡膠外皮多使用天然橡膠，但天然橡膠價(jià)格又高又容易出現(xiàn)波動，因此很多橡膠制品廠家開始在以天然橡膠為主要原料的軟電線配方中摻用適量的再生膠，降低生產(chǎn)成本。
天然橡膠15份，輪胎再生膠10份，膠鞋再生膠10份，硬質(zhì)瀝青15份，氧化鋅1份，陶土10份，白堊土40份，硫磺1份，促進(jìn)劑0.6份；合計(jì)：102.6份。
1.控制成本
再生膠按照原料來源可分為乳膠再生膠、輪胎再生膠、膠鞋再生膠、丁腈再生膠、丁基再生膠和三元乙丙再生膠等多種產(chǎn)品，其中膠鞋再生膠價(jià)格最低，輪胎再生膠用量最大、價(jià)格比膠鞋再生膠略高。上述配方中將輪胎再生膠、膠鞋再生膠與天然膠并用生產(chǎn)軟電線外皮可以將橡膠原料成本控制在很低的狀態(tài)下。
2.優(yōu)化配方中配合劑
硬質(zhì)瀝青呈黑色固體塊狀，軟化點(diǎn)高，在配方中可以作為軟化劑使用，但由于硬質(zhì)瀝青中含有多環(huán)芳烴、苯并芘等不環(huán)保的致癌物質(zhì)，因此應(yīng)將配方中的硬質(zhì)瀝青以環(huán)保型橡膠軟化劑替代，改善膠料加工工藝性能；白堊土是微生物堆積而成的疏松鈣質(zhì)沉積物，在配方中與碳酸鈣的作用基本一致，可以增加制品容積、降低生產(chǎn)成本、提高軟電線的抗張強(qiáng)度、撕裂強(qiáng)度和耐磨性，為進(jìn)一步改善軟電線物理性能，橡膠制品廠家可以適當(dāng)減少白堊土用量、并增加少量白炭黑。
3.軟電線中還可以用到哪些再生膠？
在軟電線配方中使用低價(jià)的膠鞋再生膠、輪胎再生膠，使用硬質(zhì)瀝青、大量填充無機(jī)填充劑等都是在盡最大可能降低軟電線外皮配方成本，但在實(shí)際應(yīng)用過程中，低成本的軟電線配方未必能夠滿足人們?nèi)找嬖鲩L的環(huán)保需求，橡膠制品廠家還可以根據(jù)軟電線實(shí)際指標(biāo)和廠家規(guī)模、成本預(yù)算等使用乳膠再生膠、環(huán)保輪胎再生膠等，提高軟電線的物理機(jī)械性能。
四、三角芯膠高比例摻用再生膠適用配方
輪胎三角芯膠是輪胎胎圈的一部分，位于胎側(cè)下部，在輪胎胎側(cè)與鋼絲圈之間起到過渡作用，保護(hù)輪胎正常使用。輪胎三角芯膠一般以順丁橡膠為主要膠種，與天然橡膠、丁苯橡膠并用生產(chǎn)而成；隨著再生膠生產(chǎn)技術(shù)的不斷發(fā)展，三角芯膠中可以大量摻用優(yōu)質(zhì)的再生膠，明顯降低原料成本，先與大家分享一個(gè)高比例摻用再生膠的輪胎三角芯膠配方。
含再生膠胎圈角芯膠配方：
天然橡膠100份，再生橡膠250份，氧化鋅9份，硬脂酸6份，半補(bǔ)強(qiáng)爐黑100份，輕鈣360份，松焦油8份，瀝青5份，防老劑1.5份，促進(jìn)劑1.5份，硫磺6份；合計(jì)：847份。
三角芯膠在輪胎中主要起填充作用，因此對膠料的硬度要求較高，對其他物理機(jī)械性能要求不高，因此為高比例摻用再生膠提供了可行性。再生膠中的輪胎再生膠由廢輪胎經(jīng)粉碎、脫硫、精煉等多道工序加工而成，其主要成分包括天然膠、合成膠（順丁橡膠或丁苯橡膠）以及炭黑，與天然橡膠相容性好，大量填充可以省略配方中常用的順丁橡膠和丁苯橡膠，明顯降低原料成本。
輪胎三角芯膠對膠料的硬度要求較高，補(bǔ)強(qiáng)劑必不可少，半補(bǔ)強(qiáng)爐黑彈性高、回彈性好，在膠料中可以大量填充，提高三角芯膠硬度，改善膠料耐老化性能、降低生熱。高比例摻用再生膠的三角芯膠中大量使用碳酸鈣既可以進(jìn)一步降低原料成本，還能夠改善三角芯膠硫化膠的耐磨性和抗撕裂強(qiáng)度，與半補(bǔ)強(qiáng)爐黑配合組成三角芯膠補(bǔ)強(qiáng)填充體系最合適不過了。
三角芯膠黏性不足會導(dǎo)致膠芯與胎體出現(xiàn)脫空爆破現(xiàn)象，影響行駛安全性。松焦油室溫下呈深褐色至黑色黏稠液體或半固體，是橡膠制品生產(chǎn)中常用的軟化劑，既可以軟化膠料、改善加工工藝、促進(jìn)配合劑分散，還能夠提高膠料粘性和耐寒性，與瀝青配合使用可以進(jìn)一步改善三角芯膠的加工工藝性能和粘合性能。
（文章來源于橡膠技術(shù)李秀權(quán)工作室）
