特種共混橡膠制品市場(chǎng)應(yīng)用前景 - 無(wú)圖版
liu730320 --- 2007-07-10 17:51:14
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特種共混橡膠制品市場(chǎng)應(yīng)用前景
丁腈橡膠（NBR）與聚氯乙烯（PVC）共混制成的共混膠已是目前橡塑并用的主要膠種。NBR/PVC共混膠的主要優(yōu)點(diǎn)是兼有PVC的耐臭氧性和NBR的耐油性和可交聯(lián)性，具有良好的物理機(jī)械性能，其主體原料PVC來(lái)源豐富、價(jià)格低廉，因此應(yīng)用相當(dāng)廣泛。 一、應(yīng)用 NBR/PVC共混膠主要用于油管和燃油管外層膠、電線電纜護(hù)套、汽車(chē)防水條、汽車(chē)密封件、膠輥和膠圈、汽車(chē)模壓零件、微孔海綿、發(fā)泡絕熱層、靴底和防護(hù)涂層。 1、膠管 NBR／PVC共混膠在膠管中應(yīng)用廣泛，特別是耐油膠管和煤氣膠管。南京7425廠使用德國(guó)Perbun-an NY／VC2870B膠料生產(chǎn)耐燃油膠管，產(chǎn)品已正式生產(chǎn)。經(jīng)過(guò)客戶測(cè)試和使用，普通反映情況較好。純膠管直接擠出成型，擠出速度快、制品表面光滑黑亮、管坯挺性好、膨脹率小、尺寸易于控制。帶有編織層的膠營(yíng)，編織后膠坯管需干燥，出外層工藝同純膠管擠出工藝。 浙江海門(mén)橡膠一廠和新疆伊寧市橡膠廠用PVC改性NBR生產(chǎn)紡織膠管。該膠管共分3種型號(hào)：YRC-9310(毛紡用)、YRC-9311(棉紡用)和YRC-9312(化纖紡用)。經(jīng)伊犁紡織廠裝機(jī)試驗(yàn)，效果良好，特別是在耐磨、耐老化、壽命及斷頭率等方面更為突出。 宜中中南橡膠集團(tuán)公司研究了NBR／PVC／CO三元共混膠制備膠管的膠料配方和混煉制造工藝，采用德國(guó)拜耳公司的PerbunanNT／VC 3470B和氯醇橡膠(CO)共混。所研制的耐油膠管是用于汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)附近的配件，通常是三維空間尺寸的異型膠管，硫化時(shí)需將管坯套入滿足設(shè)計(jì)要求的異型芯棒上定型。 2、電線電纜 NBR／PVC共混膠廣泛應(yīng)用于電線電纜行業(yè)，在海底電纜等特殊電纜領(lǐng)域中可與EPDM／PP相競(jìng)爭(zhēng)。 我國(guó)中小型電纜廠有7000-8000家，每年NBR／PVC消耗量很大。 3、密封條 密封條主要有汽車(chē)橡膠密封條和塑料窗用密封條。 汽車(chē)橡膠密封條主要用于汽車(chē)的門(mén)窗、倉(cāng)蓋等存在制造間隙的部位，起密封、減震、隔音、裝飾作用，防止外部的風(fēng)沙、雨水、塵土等有害物質(zhì)侵入車(chē)內(nèi)，以提高汽車(chē)部件的工作壽命和乘坐舒適性。汽車(chē)密封條是汽車(chē)除輪胎外使用橡膠量最大的一類(lèi)配件。汽車(chē)車(chē)頂用防水條專(zhuān)用料要求有足夠的回彈性、硬度、耐油性、耐候性和密封性等。而且為使防水條有持久的剛度，需內(nèi)襯許多金屬件，這就要求專(zhuān)用料還要有良好的流動(dòng)性和充模性，以保證在擠出過(guò)程中同時(shí)完成復(fù)合。華東理工大學(xué)所研制的汽車(chē)車(chē)頂用防水條專(zhuān)用料可用于桑塔納轎車(chē)車(chē)頂防水條生產(chǎn)，各項(xiàng)性能均達(dá)到了進(jìn)口桑塔納轎車(chē)?yán)铐敺浪畻l的指標(biāo)，完全可以替代進(jìn)口產(chǎn)品。這種專(zhuān)用料除了用作車(chē)頂防水條外，還可用作車(chē)門(mén)飾條、發(fā)動(dòng)機(jī)蓋飾條、翼子板飾條和門(mén)檻飾條等。青島化工學(xué)院進(jìn)行了采用具有包藏結(jié)構(gòu)的粉末丁腈橡膠改性高聚合度聚氯乙烯制造汽車(chē)擋雨條的研究，所壓制擋雨條料達(dá)到日本進(jìn)口料LE608A指標(biāo)。北京化工研究院用美國(guó)Good - Year公司CHEMIGUMP83進(jìn)行了塑料窗用PVC密封條的研制，密封條性能可達(dá)GB1200-89，該工藝可省去切割橡膠、開(kāi)煉、密煉工藝和設(shè)備，采用粉料直接摻混、造粒、擠出密封條的工藝路線。一般異型材生產(chǎn)廠不需增加設(shè)備即可生產(chǎn)。 4、膠輥 膠輥系以金屬為芯，外覆橡膠，經(jīng)一定工藝加工而成。由于輥面橡膠層的微量彈性變形，使產(chǎn)品承受一定壓力，同時(shí)又不致于產(chǎn)生過(guò)度的剪切應(yīng)力而損傷產(chǎn)品，因此具有十分廣泛的用途。長(zhǎng)期以來(lái)，膠輥大多采用純橡膠作為金屬芯層的外履材料。 聚氯乙烯(PVC)與丁腈橡膠(NBR)共混料綜合了PVC、NBR兩者的優(yōu)點(diǎn)，具有較好的耐油性、耐化學(xué)藥品性，耐臭氧性等性能。同NBR膠輥相比，PVC／NRB共混并用膠輥的拉伸強(qiáng)度、撕裂強(qiáng)度、耐磨性、抗溶劑性和耐臭氧龜裂性能等有顯著提高。所制作曲膠輥尤其適合要求用淺色膠輥的場(chǎng)合。這是因?yàn)镹BR／PVC具有較高的強(qiáng)度，可以克服淺色橡膠制品由于不能采用炭黑補(bǔ)強(qiáng)而引起強(qiáng)度低下的缺陷，同時(shí)NBR／PVC共混膠膠輥色彩鮮艷、可滿足乳膠手套聯(lián)動(dòng)生產(chǎn)線、印刷、印染、紡織等行業(yè)需求。 南京富達(dá)橡膠應(yīng)用技術(shù)研究所進(jìn)行了PVC／NBR／BR三元共混制備模壓淺色膠輥的配方和工藝研究，制得了綜合性能較好的淺色橡膠膠輥。 中南橡膠集團(tuán)長(zhǎng)征配件廠采用NBR與乳液法PVC并用制造彩色印刷膠輥，產(chǎn)品耐油、耐磨、不易帶靜電、表面容易研磨且油墨傳印性能好。宜昌市新華印刷廠使用該膠輥后，對(duì)其性能的評(píng)定是：彈性好，硬度適中，回彈率適合商速印刷需要，油墨傳遞均勻，對(duì)印版磨損小，耐印率高；耐油性及耐化學(xué)侵蝕性優(yōu)于純橡膠型膠輥；使用中未發(fā)現(xiàn)掉膠渣現(xiàn)象，徑向竄動(dòng)微小，外觀光潔，手感好，加工精度高。各項(xiàng)性能符合HG2287-92標(biāo)準(zhǔn)。該NBR／PVC共混膠制成的印刷膠輥經(jīng)湖北京豐機(jī)械有限公司在配套出口印刷機(jī)中使用，耐油、耐磨性能良好，傳墨均勻，不易帶靜電，提高了使用環(huán)境的安全性。 5、鞋底 改性PVC是目前國(guó)內(nèi)外應(yīng)用較廣的鞋底材料大類(lèi)品種之一，所用改性劑主要有NBR、聚氨酯(PU)、含極性第三組分的乙烯 - 醋酸乙烯(EVA)三元共聚物(DuPont公司的Elvaloy741、742)等。與后兩種改性劑相比，NBR在改進(jìn)底材的耐油和耐溶劑性、耐屈撓龜裂和耐磨性等方面效果更佳，而其價(jià)格較低，因而成為改性PVC鞋底材料中性能／價(jià)格比高的品種。值得提出的是，自GoodYear公司和Polysar公司相繼開(kāi)發(fā)成功粉末NBR(Chemigun P83和Krynac 1122)以來(lái)，因其與PVC及助劑配用和加工方便，可用先進(jìn)高效的擠出-注塑法制得粒料和底材，故PVC／NBR型鞋底材料近年來(lái)在國(guó)內(nèi)外都得到了很快的發(fā)展。四川聯(lián)合大學(xué)研究了國(guó)產(chǎn)NBR粉料和團(tuán)塊料作PVC改性荊，以注塑法制造皮鞋底材的配方和加工工藝，并在實(shí)驗(yàn)研究的基礎(chǔ)上，工業(yè)化試生產(chǎn)出性能持合CB4492-84和QB1002-90的國(guó)產(chǎn)改性PVC鞋用粒料和底材。試產(chǎn)的粒料和底材經(jīng)多家塑料廠和皮鞋廠試用，證明具有加工流動(dòng)性和熱穩(wěn)定性好、產(chǎn)品成品率高、外觀光澤好、橡膠感強(qiáng)等特點(diǎn)，可同用進(jìn)口改性劑P83、741等生產(chǎn)的同類(lèi)產(chǎn)品相媲美。NBR／PVC可用于生產(chǎn)仿革底，南京塑料九廠研究了非硫化型PVC／NBR共混仿革底的共混比、防老劑、填老劑、混煉時(shí)間和溫度對(duì)PVC／NBR仿革底物理機(jī)械性能的影響。 6、海綿泡沫 目前我國(guó)生產(chǎn)PVC軟質(zhì)泡沫塑料仍然采用模壓法、二次發(fā)泡工藝，即首先用模壓法制成含有發(fā)泡劑的型坯，然后將型坯放入烘箱中，加熱時(shí)型坯的內(nèi)發(fā)泡劑分解放出氣體形成泡沫塑料。這種二次發(fā)泡工藝落后．生產(chǎn)效率低。NBR／PVC軟質(zhì)泡沫后，可以將制備型坯和型坯發(fā)泡在液壓機(jī)上一次完成，這種一次發(fā)泡工藝較二次發(fā)泡工藝先進(jìn)，并且提高了生產(chǎn)效率。NBR／PVC泡沫制品具有彈性好、密度低、收縮變形率小等優(yōu)良性能，具有緩沖作用，從而廣泛應(yīng)用于密封制品、體育用品以及鞋底材料。 7、其它 此外，NBR／PVC還可以用于防護(hù)涂層和各種配件，青島化工學(xué)院用NBR／PVC研制了化纖膠圈，性能明顯提高。 二、國(guó)內(nèi)外發(fā)展概況 1、國(guó)外發(fā)展概況 早在1936年，Konard就在理論上闡述了NBR／PVC共混膠既有PVC的耐臭氧性、抗天候性，又兼有NBR的可交聯(lián)性和耐油性。隨著共混方法的深入研究．乳液共沉法出現(xiàn)，NBR／PVC共混膠的研究愈來(lái)愈多地引起人們注意。 NBR／PVC共混膠是第一個(gè)工業(yè)化生產(chǎn)的橡塑并用產(chǎn)品，并用方式有機(jī)械共混、乳液共混、溶液共混。國(guó)外機(jī)械共混型NBR／PVC熱塑性彈性體的共混比有70／30、60／40和50／50等，代表性的產(chǎn)品有日本瑞翁公司的Elastar、日本電氣化學(xué)棟式會(huì)社(DenKa)的DenKaLCS和美國(guó)Pilltec公司的Temprene。乳液共沉法生產(chǎn)的NBR／PVC代表性產(chǎn)品是德國(guó)拜耳公司Perbunan NT／VC。 1985年日本瑞翁公司（Zeon）公司首先用動(dòng)態(tài)硫化法制備N(xiāo)BR／PVC合金及熱塑性彈性體，并實(shí)現(xiàn)了工業(yè)化，商品名為Elastar。 瑞翁公司生產(chǎn)的NBR／PVC共混膠是在川崎工廠生產(chǎn)的，其生產(chǎn)方法有二種。一是在膠乳狀態(tài)下混合，另一種是干式混合，干式混合技術(shù)已出口韓國(guó)。Elastar共有普通、耐熱、耐油、非抽出4種品級(jí)10個(gè)牌號(hào)，其中1987年推出的ES-3601標(biāo)志著NBR／PVC共混技術(shù)有了新突破。Elastar的所有產(chǎn)品均可采用擠出、注射、吹塑等加工方法成型，具有彈性高、永久變形小、高溫下耐油、耐老化、耐臭氧、耐化學(xué)藥品的特點(diǎn)。日本DenKa推出的DenKa LCS是用NBR改性的PVC TPE，有12個(gè)品級(jí)，耐油、耐臭氧和吸音性能優(yōu)越，可部分取代EPDM。 美國(guó)Uniroyal化學(xué)公司生產(chǎn)有OZO、OZO-HA、OZO-515、X4種牌號(hào)NBR／PVC共混膠，OZO型用于特殊電線和電纜包皮、鞋底、軟管、膠布、運(yùn)輸帶、海綿和機(jī)械產(chǎn)品。其生產(chǎn)方法有二種。一種是使用PVC膠乳為原料，將PVC膠乳在膠乳摻混工序添加到丁腈膠乳中，經(jīng)凝聚-洗滌-擠壓脫水-箱式干燥-壓片切塊-包裝。另一種是使用PVC粉料，將PVC粉料加入凝聚糟，經(jīng)凝聚-洗滌-擠壓脫水-機(jī)械干燥-沸騰干燥-壓片切塊-包裝。機(jī)械干燥使用的是Uniroyal化學(xué)公司的特殊機(jī)械。日本合成橡膠公司(JSR)的NBR／PVC共混膠采用干法生產(chǎn)，產(chǎn)品不在四日市工廠生產(chǎn)，而在子公司生產(chǎn)，產(chǎn)量為2100-2400噸／年。主要牌號(hào)有Nv-72、Nv-73、Nv-75、Nv-76。德國(guó)拜耳公司采用乳液共沉法生產(chǎn)的NBR／PVC共混膠的主要商品牌號(hào)有Per-bunan NT／VC2870，Perbunan NT／VC3470，Perbunan NT／VC2870B，Perbunan NT／VC3470B，Perbunan NT／VC4370B。 2、國(guó)內(nèi)發(fā)展現(xiàn)狀 我國(guó)對(duì)NBR／PVC共混研究起步較晚。20世紀(jì)70年代開(kāi)始起步。80年代處于鼎盛時(shí)期，直到90年代才開(kāi)始工業(yè)化應(yīng)用。在此期間，加拿大寶蘭山公司與中國(guó)企業(yè)曾設(shè)想合作建立NBR／PVC生產(chǎn)和銷(xiāo)售基地，以滿足國(guó)內(nèi)市場(chǎng)的需求，但因各種原因，該項(xiàng)目未能實(shí)現(xiàn)。目前國(guó)內(nèi)廠家生產(chǎn)NBR／PVC主要是機(jī)械共混法和乳液共沉法。機(jī)械共混法是將NBR2707(NBR-26)與懸浮法PVC(XS-3)以70／30的比例共混。蘭化公司合成橡膠廠曾中試規(guī)模小批量生產(chǎn)過(guò)共混比為70／30和60／40的NBR／PVC共沉膠，性能指標(biāo)接近或達(dá)到固特異公司的Hycar-1203，和日本合成橡膠公司的Nv-72產(chǎn)品水平。 我國(guó)的一些科研單位及部分高校對(duì)NBR／PVC共混膠進(jìn)行了大量研究，并取得了一些成果。 北京化工大學(xué)開(kāi)展了NBR／PVC熱塑性彈性體動(dòng)態(tài)硫化技術(shù)的研究。青島化工學(xué)院研究了在開(kāi)煉機(jī)上動(dòng)態(tài)硫化制備N(xiāo)BR／PVC熱塑性彈性體的方法和機(jī)理，并探計(jì)了工藝條件、共混比、不同丙烯腈質(zhì)量分?jǐn)?shù)NBR對(duì)熱塑性彈性體熱力學(xué)性能、耐油和耐老化性的影響以及共混物的加工性能。華東理工大學(xué)對(duì)NBR／PVC研究發(fā)現(xiàn)：NBR中丙烯腈含量在8％左右時(shí)，PVC與NBR的相容性很差，相共邊界比較清晰，相疇較大；丙烯腈含量為15-20％時(shí)，PVC與NBR成為半相容的多相結(jié)構(gòu)，相界面模糊，相疇較�。槐╇婧�30-40％時(shí)，PVC與NBR是相容的，并可以逐漸達(dá)到分子級(jí)混合。西安交通大學(xué)以耐油型聚氯乙烯絕緣料、護(hù)套料為基料，以丁腈橡膠-26為改性料，分別將改性料以不同的混合比例混入基料中，在不同的工藝條件下壓制出經(jīng)過(guò)改性的電纜料試樣，并對(duì)共進(jìn)行電氣絕緣性與機(jī)械物理性能測(cè)試，經(jīng)過(guò)正交對(duì)比試驗(yàn)，提出了適用于彈性電纜料的合理配方及工藝。大連理工大學(xué)開(kāi)展了粉末丁腈橡膠對(duì)PVC的改性作用研究。研究了具有包藏結(jié)構(gòu)的粉末丁腈P-65對(duì)PVC性能的影響。上海交通大學(xué)采用硫磺、二硫化四甲基秋蘭姆和2,4,6-三疏基-1,3,5-三嗪3種硫化體系用動(dòng)態(tài)硫化法制備N(xiāo)BR／PVC熱塑料彈性體，并考察了共混比、交聯(lián)劑用量和品種、PVC品種等對(duì)共混物力學(xué)性能的影響。成都科技大學(xué)采用2,4,6-三巰基-1,3,5-三嗪／氧化鋅／促進(jìn)劑DM為硫化體系，在密煉機(jī)中進(jìn)行了NBR／PVC熱塑性彈性體的動(dòng)態(tài)硫化制備工作。 鐵嶺橡膠制品研究設(shè)計(jì)院采用密煉機(jī)制備生產(chǎn)捷達(dá)轎車(chē)三角窗密封條所需要的NBR／PVC共混材料。長(zhǎng)春永吉橡膠制品有限公司采用蘭化公司合成橡膠廠的PNBR；以共混比為40／60共混生產(chǎn)NBR／PVC熱塑性彈性體。共混比為40／60、20／80和10／90。南京化工大學(xué)等還開(kāi)展了用丁腈橡膠再生膠、硫化膠粉制備N(xiāo)BR／PVC熱塑性彈性體的研究。 此外，一些科研單位和高等院校還對(duì)NBR／PVC／BR三元共沉膠、導(dǎo)電型NBR／PVC共混膠、預(yù)交聯(lián)NBR／PVC共沉膠、NBR／PVC／CO共混膠、NBR／PVC／CR共混膠、NBR／PVC／BR、PVC／ENR／XNBR(NBR)共混膠進(jìn)行了研究和應(yīng)用。
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