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耐磨橡胶板配方的研究

来源:绝缘胶板厂家(www.hbjueyuanjiaoban.com) 发表时间:2015-04-23

  受洛阳机车厂的委托,开发TSJ.I型高效混粘土喷射机上的附件——耐磨橡胶板。喷射机工作时,由于橡胶板与钢板在风压(0.3MPa)的作用下做相对旋转运动(滑动),故要求橡胶板在耐磨性及强度等方面需满足如下技术要求:拉伸强度≥20MPa,阿克隆磨耗≤0.03cm/1.61km,压缩永久变形(100℃×22h,压缩30%)≤40%,扯断伸长率≥300%,邵A硬度75~80。橡胶摩擦板使用寿命应保证混粘土喷射机喷射混粘土400rn以上。
 
  1实验部分
 
  1.1原材料
 
  NR:SCR5,云南农垦供销公司;BR9001:燕山牌,燕山石化公司合成橡胶厂;HAF:天津海豚炭黑厂;二硫化钼:石家庄市试剂厂;其他助剂均为市售工业品。
 
  1.2仪器及设备
 
  冷辊开炼机:S(x)K.160A型,广东湛江橡塑机械制造厂;25t平板硫化机:上海橡胶机械制造厂;电子拉力实验机:DXLL10000型,上海化工装备有限公司;XY一1橡胶硬度计:上海化工机械四厂;阿克隆磨耗实验机:MH一74型,长沙仪表机床厂。
 
  1.3性能测试
 
  (1)力学性能:拉伸强度、撕裂强度、邵尔A型硬度测试分别按相应国家标准(GB/T528—1998,GB/T529-1999,GB/T531-1999)测定。
 
  (2)阿克隆磨耗按GB/T1689-1998测定
 
  (3)静态压缩永久变形按GB/T1683—81测定,测试条件为100℃×22h,压缩30%。
 
  2结果与讨论
 
  2.1NR/BR并用比对耐磨等性能的影响NBR由于腈基的存在具有较好的耐磨性,但它在动态应力下生热大,热会加速其老化而降低使用寿命。洛阳机车厂的该磨擦板原有配方就是采用NBR,虽然阿克隆磨耗小(0.03cm/1.61km),但使用寿命短(机器喷不到350m混粘土就得更换橡胶板)。所以在新配方中选用了顺丁
 
  胶。由于BR的大分子链柔顺、生热小、耐疲劳性优,而且其与炭黑结合结构具有高的热机械稳定性,从而耐磨性高…。但顺丁胶的拉伸强度、撕裂强度低,加工性不好,适当并用天然胶可克服上述缺点。表1中列出了天然胶与顺丁胶不同并用比对性能的影响。可以看出,随天然胶用量增大,胶料的扯断强度和伸长率变大,磨耗性降低;综合考虑,并用比取50/50为宜。
 
图(1)NR/BR并用比对性能的影响
 
  图(1)NR/BR并用比对性能的影响
 
  1)基础配方:BR/NR100(并用比变量),S1.0,1vr0.5,CZ1.5,防Rn1,SA1.0,ZnO5,HAF60。
 
  2.2硫化体系的选择
 
  普通硫化体系、半有效硫化体系和有效硫化体系对硫化胶性能的影响如表2所示。S/1vr/CZ为1.0/0.5/1.5时,硫化胶的综合性能较好:压缩永久变形和耐磨性较好,强度也较大。
 
图(2)硫化体系对硫化胶性能的影响
 
  图(2)硫化体系对硫化胶性能的影响
 
  1)基础配方:BR/NR50/50,S/1vr变量,CZ1.5,防RD1,SA1.0.Zn05,HAF60。
 
  2.3炭黑用量对胶料性能的影响
 
  采用增加炭黑用量的办法可以提高胶料的硬度及耐磨性。表3列出了胶料性能随炭黑用量增加的变化情况。炭黑用量增大,扯断强度在65
 
图(3)炭黑用量对性能的影响
 
  图(3)炭黑用量对性能的影响
 
  1)基础配方:BR/NR50/50,S1.0,1vr0.5.CZ1.5,防RD1SA1.0。ZnO5,HAF变量。
 
  份时有个峰值;扯断伸长率减小;压缩永久变形、耐磨性及硬度增大。炭黑用量在65份时胶料性能满足技术条件要求,故炭黑用量定为65份。
 
  2.4减磨剂的用量对胶料性能的影响
 
  减磨剂二硫化钼对胶料磨耗性能的影响如表4所示。由表4可见,随减磨剂二硫化钼的加入量增大,阿克隆磨耗并没有减小反而增大了。分析认为,可能减磨剂与NR和BR的相容性不好,界面结合不牢固,在粗糙的磨轮表面摩擦时易被磨下,所以该体系中加入二硫化钼不能改善胶料的耐磨性。
 
图(4)二磕化钼用量对胶料性能的影响
 
  图(4)二磕化钼用量对胶料性能的影响
 
  1)基础配方:BR/NR50/50,S1.0,1vr0.5,CZ1.5。防RD1SA1.0,Zn05,HAF65。
 
  2.5应用试验
 
  洛阳机车厂多种经营开发公司用笔者提供的混炼胶制备了25块摩擦板,并装车试用。实际使用中发现该配方的摩擦板明显好于原配方胶料,喷射机喷射600m以上才需更换橡胶摩擦板,达到设计要求。
 
  3结论
 
  (1)NR/BR并用比在50/50时可获得综合性能较好的胶料。
 
  (2)二种硫化体系中S/T/CZ最佳用量为1.0/0.5/1.5。
 
  (3)HAF最佳用量为65份。
 
  (4)使用二硫化钼不能减小该体系的磨耗量,>>> 配电室绝缘橡胶皮已研发成功。

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