Page 60 - 《橡塑技术与装备》2021年11期（6月下半月橡胶）

橡塑技术与装备（橡胶） CHINA RUBBER/PLASTICS TECHNOLOGY AND EQUIPMENT (RUBBER)

表 7 DOE 两种模型结果对比 脂酸会导致较少的焦烧，关于为什么硬脂酸对焦烧很
模型的控 在模型范围内更快
模型性能 重要的两个可能的解释是 ：①它对混炼胶黏度的影响
制中点 的硫化
Vanfre VAM （0~2 份） 1.0 1.0 最大②随着硬脂酸用量的增加，黏度有明显的下降，
硬脂酸（0~2 份） 1.0 0.25
Armeen 18D（0~1 份） 0.50 0 这应该有助于焦烧最小化。硬脂酸可与二胺反应，起
1# 硫化剂用量（1~1.5 份） 1.25 1.0 防焦烧作用。
ACT 55 用量（1~3 份） 2.00 3.00
门尼黏度，M L (1+4)100 ℃ 70 76 采用 DOE 模型设计了一种具有良好焦烧安全性
MDR，180 ℃ ×15 min，0.5° 的混炼胶，同时具有与参照配方相似的硫化胶物理性
M L /N·m 0.86 1.12
M H /N·m 15.8 15.3 能。 防焦剂和硬脂酸水平提高到 DOE 中使用的最大
ts 2 /min 0.69 0.51 量，而促进剂用量则设置在最小用量。调整硫化剂用
t 50 /min 1.89 1.01
t 90 /min 6.29 3.65 量，使预测的压缩永久变形与参照配方相同，参照的
门尼焦烧，121 ℃ ×45 min，小
25.9 30.4 是 DOE 模型的中值，结果见表 8。
最小门尼，M U
t 3 /min 5.9 3.5 表 8 DOE 两种模型结果对比
t 5 /min 7.4 4.1 模型的控制 在模型范围内更
t 10 /min 10.0 5.1 模型性能 中点 长的焦烧时间
t 15 /min 11.8 6.0 Vanfre VAM（0~2 份） 1.0 0.9
二段硫化，175 ℃ ×4 h 硬脂酸（0~2 份） 1.0 2.0
邵尔 A 硬度 /° 67.7 66.8 Armeen 18D（0~1 份） 0.50 1
M 100 /MPa 5.3 5.1 1# 硫化剂用量（1~1.5 份） 1.25 1.5
扯断强度 /MPa 19.7 19.2 ACT 55 用量（1~3 份） 2.00 1.00
扯断伸长率 305 321 门尼黏度，ML(1+4)100 ℃ 70 64
四个压缩永久变形平均数 26.0 26.0 MDR，180 ℃ ×15 min，0.5°
.
M L /N m 0.86 0.65
.
M H /N m 15.8 16.3
其值是参照配方的 55%。 如果使用更快的硫化混炼胶，
ts 2 /min 0.69 0.92
则需要设计该工艺，以便使密炼过程和成型过程的早 t 50 /min 1.89 2.75
t 90 /min 6.29 8.83
期阶段温度较低。
门尼焦烧，121 ℃ ×45 min，小
4.2 较长焦烧时间的挤出混炼胶 最小门尼，M U 25.9 21.9
t 3 /min 5.9 8.4
AEM 混炼胶经过两段挤出以后，制成胶管。第一 t 5 /min 7.4 10.9
步挤出内胶，这一步通常没有太多的焦烧问题。将内 t 10 /min 10.0 15.0
t 15 /min 11.8 17.9
胶冷却，然后将纤维加工到内胶的外表面上，然后将 二段硫化，175 ℃ ×4 h
邵尔 A 硬度 /° 67.7 68.4
纤维包覆管送至第二挤出机，并在该挤出机上包裹外
M 100 /MPa 5.3 5.6
胶。在加工外胶时，产生烧焦的主要原因有两个 : 扯断强度 /MPa 19.7 20.3
扯断伸长率 305 290
（1）T- 型挤出机头是一个高剪切区，这可能会
4 个压缩永久变形平均数 26.0 26.0
导致局部生热。
（2）在内胶和外胶之间需要良好的黏合，内胶通 从门尼焦烧测试结果变化可以看出，t 5 、t 10 和 t 15
时间增加了 50%。硫化时间（t 50 从 180 ℃的 MDR
常在进入 T- 型挤出机头之前预热 ；外胶挤出机通常
测得）也大约增加了 50%。较长的硫化时间不应该是
比内胶挤出机在更高的温度下运行，以提高附着力。
一个问题，因为软管通常是在高压硫化罐中硫化约 30
DOE 模型用来研究具有更长的焦烧时间的混炼
min，然后再二段硫化。
胶，同时与参照配方的硫化胶的物理性能相匹配。模
为了进一步减缓焦烧，DOE 模型被用来观察模型
型数据显示影响门尼焦烧 (t 2 ，t 3 ，t 5 ，t 10 和 t 15 ）的三
范围之外的条件。随着模型范围的拓宽，其预测的准
个最重要的因素 ：
确性就会下降。
（1）防焦烧剂用量 (Armeen 18D) 是最重要的因
设计的焦烧时间更长的混炼胶配方见表 9。 该
素。较高的用量导致较长的焦烧时间（如预期）。
混炼胶配方中防焦烧剂 ( ＞ 1.0 份 )、促进剂 ( ＜ 1.0
（2） 促进 剂 水 平 (Vulcofac ACT55) 是 第二 重 要
份)和硫化剂(＞ 1.5 份 ) 的限度都超出范围。 在 121
的变量。较高的用量会导致更快的焦烧（如预期）。
℃(t 3 、t 5 、t 10 和 t 15 ) 门尼焦烧的预测焦烧时间约为参
（3）硬脂酸水平是第三个最重要的变量。增加硬
照混炼胶配方的 1.8 倍。 从 MDR(t 50 在 180 ℃下测得 )

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