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橡胶原材料配方成本降低方案

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  • 发布时间:2021-10-12 09:25
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【概要描述】

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1.生胶(主体材料)的选择
       价位低,价格低对低成本是很明显的。密度小,单位体积成本较低,制品胶料成本也较低,一般非极性橡胶的密度小,较小密度的橡胶有乙丙橡胶、顺丁橡胶等,另外橡塑并用也可降低密度。
可填充性大的橡胶如充油丁苯橡胶、充油顺丁橡胶即使增加炭黑和油的用量,其耐磨耗性能降低也不大。从成本上考虑,使用这些生胶比较有利。因此,今年来充油丁苯橡胶、顺丁橡胶多用于轮胎配合。
三元乙丙橡胶是橡胶中填充能力最大的一种橡胶。它可以填充500份中粒子热裂炭黑、半补强炭黑、快压出炭黑,而且能保持一定的物理性能,可以明显地降低成本。
       近年来开发的氯化聚乙烯也是一种能填充大量填料的弹性体。试验表明,在氯化聚乙烯中添加300份廉价的多孔粉石英填料,仍能保持较好的拉伸性能,对降低成本有显著的效果。
多孔粉石英属于一种火山灰沉积岩。该产品自然粒径细(0.5μm左右),颗粒分布均匀,比表面积大(8.3m2/g),外形结构近似球型无棱角状。以电子显微镜图象看,其表面全是纳米级的介孔,平均孔径约为8.8nm(纳米)。
多孔粉石英的特点:多孔结构、自然粒径细、比重轻和表面近似球状。这使得在高分子复合材料中有较好的流动性、分散性且不易沉淀。决定了在橡胶行业中有极其广泛的用途。
       多孔粉石英属于二氧化硅体系一种,使用的安全性被认可,已广泛用于橡胶行业,廉价的多孔粉石英可替代部份炭黑、白炭黑从而降低成本。
       橡胶和某些塑料、树脂等共混作为配方的主体材料,不仅可以提高制品的某些性能,而且可以降低配方成本,是当前橡胶配方中广泛采用的方法。例如天然橡胶和聚乙烯,丁腈橡胶和聚氯乙烯,乙丙橡胶和聚丙烯共混。

        根据制品的特性要求,合理地选择代用材料或价廉的新型橡胶,也是降低材料成本的有效途径之一。

 

2.合理利用再生资源
      使用再生胶是一种降低成本较为明显的方法,再生胶价格低并且其中含有可重复使用的部分防老剂、炭黑、促进剂、活性剂,特别是再生胶有时全部代替生胶来使用,因而在中低档产品中应尽可能较多或全部使用再生胶。某些特种橡胶如丁腈橡胶、氟橡胶、硅橡胶、氯醚橡胶、丙烯酸酯橡胶中适当掺用再生胶有时其性能下降不大,但可大大地改善工艺性能,是一举两得的好事。
       合理使用硫化胶粉也是降低成本的重要途径之一。多年来橡胶工业一直在探索回收利用废橡胶制品的有效方法,这对降低橡胶制品的成本有重要意义。硫化胶粉除在公路上使用外,也是橡胶的一种较好的填充剂,具有价格低、密度小、亲和性好等特点。在轮胎胎面胶中少量掺用硫化胶粉还可以适当提高耐磨性和抗撕裂性。精细胶粉和胶粉的活化改性可进一步提高胶粉在橡胶中的使用价值。

       充分利用硫化后的废胶边及报废制品,也是某些橡胶制品降低配方成本的有效途径。如轮胎厂大量废弃的丁基橡胶水胎、胶囊,较好方法是橡胶厂将这些分类,用机械法自制成为胶粉,也可以进一步将其制成再生胶,作为填充剂填充到对应胶料或低档的胶料中,使之变废为宝,充分、合理利用再生资源,可增大废橡胶回收利用的数量,是降低配方成本的一条新途径。

 

3.增加填充剂和油的用量
      一般填充剂都比较廉价,无论使用哪一种,只要增加其用量,就能大幅度降低成本。但
同时必须添加与其性能和用量相应的操作油。
      作为廉价的填充剂,一般可使用碳酸钙和陶土等无机填料。通常这些无机填料的粒径较大,表面具有亲水性,与橡胶的相容性不好,因此其补强性能远不如炭黑,增加其用量往往会导到致硫化胶性能大幅度下降。为改进无机填料和橡胶大分子的结合能力,增加其填充量,需要对它们进行各种表面改性处理。例如,用低分子量羧化聚丁二烯接枝的碳酸钙,可使硫化胶的撕裂强度、定伸应力、耐磨耗性明显提高,还能使胶料具有良好的抗湿性及电性能,并改善胶料的加工工艺性能,增加填充量,部分取代半补强炭黑。经钛酸酯、硅烷偶联剂处理的碳酸钙与沉淀法白炭黑并用,能改善三元乙丙橡胶的加工性能,增加填充量,减少白炭黑用量,在保持性能指标的前提下,降低了胶料成本。
       为了降低材料成本,国内近年来开发了多种廉价的填充剂。这些填充剂过去大多属于工业废料、环境污染源,经开发应用后取得了显著的经济效益和社会效益。
      廉价的非补强填充剂,在橡胶制品中应用效果较好的有赤泥、油页岩灰、硅铝炭黑、硅灰石粉、多孔粉石英、活性硅粉、高透明白滑粉等。
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