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第五节 橡胶和树脂共混(中)

浏览次数: 日期:2017-06-14

   (二)冷辊炼法

     冷辊炼法系将粉碎树脂和橡胶置于炼胶机或炼塑机的辊筒间,在不加热条件下进行共混,并且此混炼胶料与其它所有组份纤维、填料均在炼胶机(炼塑机)上实现混合。得到的混合料即塑压料,可直接进行成型加工制成产品。

    在冷辊炼法工艺中,经共混的树脂和橡胶与纤维、填料于辊茼间均匀混合后,用炼胶(塑)机上的切刀将其切割下,得到带状压塑料,只需按长、宽尺寸进行剪裁后,再进行成型加工。无需象热辊炼法工艺中那样对辊炼胶料进行破碎和粉碎加工。因此,橡胶加用量可以不受热辊炼法工艺中橡胶用量5%上限的限制,事实上冷辊炼法生产的产品中,橡胶成为粘结剂中的主要成份,而树脂成为辅助粘结剂,所得产品属于软质摩擦材料。

    1.冷辊炼法工艺步骤:

    ① 橡胶塑炼---使橡胶经塑炼后,弹性降低,可塑性增大,以便和树脂进行混炼,具体操作方法和上面的热混炼法的操作工艺相同。只是控制的操作条件不同。

    ② 辊炼操作---将塑炼胶按要求重量称量后,投入炼胶(塑)机中,辊距控制适当,进行辊炼,待橡胶全部包辊后,加入含六次甲基四胺的酚醛树脂粉,进行初步混炼,经几次切下打三角包后,使橡胶和树脂继续进行混炼。然后加入纤维和所用填料与配合剂,继续混炼。注意整个混炼过程中,控制辊筒表面温度不应超过60℃,以避免橡胶出现早期硫化现象。随着全部组份的加入,辊筒上的物料量大为增加,此时应加大辊筒上档板宽度到最大(将档板移到辊茼两端),并调大双辊间距,以便于辊炼物料能较快通过辊间。在混炼过程中,应反复用刀切下物料,打成卷包,再投入辊间,并多次薄通,以加快混合速度,随着辊炼的不断进行,物料各组份渐趋均匀,再将辊距调小到2mm左右,用切刀切割下的物料是带状薄片料。由于带宽相当于辊茼两端档板的宽度,这显然不便于下一步成型加工,因此通常在下料时,用若干把等距间隔的切割刀贴放到辊筒表面,将宽带料片裁剪成若干条(例如6-8条)宽度符合产品宽度尺寸或模具内腔尺寸的胶料片。

    对于刹车带产品,可将这种带状胶料片,直接压型加工。而对于软质刹车片产品,需将上述胶料带,沿长度方向按模具或产品的长度尺寸要求裁切成条状片料,再迭放于热压模中压制成刹车片产品。(或将其裁切成条状片料,经冷辊压成型机辊压成带型橡胶料带状,再按产品长度裁切成条状,直接放入热压模中压制成刹车片产品)。

    冷辊炼法工艺应用于刹车片生产的典型例子是制备城市公交车辆用的软质刹车片。

    2.应用实例:产品材质无石棉型(矿物纤维型),组份配比范围见表3-44:

                                                     表3-44

材料名称

用量    %

橡胶(丁腈或丁苯)

10-15

2123树脂

6-10

FKF纤维

25-35

摩擦调节剂

10-20

填料

10-20

     生产步骤:

        橡胶塑炼     加入树脂、纤维、填料     冷辊炼    下料制条   热压

        硫化         磨制加工        成品

        硫化条件:硫化罐硫化(0.2-0.4MPa、3-4小时)

                  电烘葙硫化(150--160℃、2-3小时)

                   这种刹车片的摩擦性能经检测结果如表3-45所示:

                                                          表3-45

试验名称

测验温度

100℃

150℃

200℃

250℃

300℃

摩擦系数

0.32

0.36

0.40

0.39

0.36

磨损率10-7Cm3/Nm

0.14

0.16

0.18

0.25

0.30

冲击强度dj/Cm2

5.5

洛氏硬度(HRM

55

密度 g/Cm3

2.18

     产品材质:石棉型,组份配比:   

材料名称

用量    %

橡胶(丁腈或丁苯)

10-15

2123树脂

6-10

五级石棉

10-15

六级石棉

20-30

摩擦调节剂

10-20

填料

10-20

    生产步骤与上述无石棉型材质相同,产品性能见表3-46:

                                                           表3- 46

试验名称

测验温度

100℃

150℃

200℃

250℃

300℃

摩擦系数

0.43

0.44

0.41

0.39

0.37

磨损率10-7Cm3/Nm

0.17

0.21

0.38

0.67

0.86

冲击强度dj/Cm2

5.8

洛氏硬度(HRM

63

密度 g/Cm3

1.95

    软质刹片的特点是抗冲击强度高,材质硬度低,与刹车鼓贴合性好,不易产生制动噪音,使用寿命长,目前在国内城市公交车辆的制动摩擦片上应用较好。

    冷辊炼法工艺应用于刹车带生产的介绍,将在后面刹车带的生产中做详细介绍。


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