一、 概 述
橡胶衬里是选取一定厚度的片状耐蚀橡胶料,贴合在基体的给定表面,形成连续完整的保护覆盖层,藉以隔离腐蚀介质对基体的作用,达到防腐蚀的目的。它是一项经济实用的传统防腐施工技术。
通常把具有橡胶弹性的高分子材料通称为橡胶或弹性体。橡胶可分为天然橡胶和合成橡胶两大类。由于橡胶具有一些特有的加工性质,如优良的可塑性、可粘结性、可配合性和硫化特性等,从而赋予橡胶衬里技术的可行性和实用性。橡胶衬里是最充分的利用了橡胶的优异特性。在橡胶加工及衬里工艺中主要是解决胶料塑性和弹性的矛盾过程。它是先将具有弹性的生橡胶通过素炼变成塑性的塑炼胶,添加适量的配合剂进行混炼、压延、出片、贴合和硫化等步骤,最后获得具有实用价值的高弹性或硬质胶的耐蚀橡胶覆盖层。
橡胶衬里的主要优缺点如表5-1所示。由于橡胶制品不仅具有耐化学药品性能好,而且具有特殊大分子结构所赋予的高弹性,以致兼备优良的耐磨蚀、防空蚀、适应交替变形和温度变化等宝贵的特性。
橡胶衬里的应用已有百余年的历史,近年由于橡胶品种增多,加工技术进步,施工装备及检测手段的完善,目前已形成了配套胶料生产和施工技术较先进的耐蚀橡胶衬里行业。在化工、冶金、电力、矿山、轻工和制药等行业中橡胶衬里仍得到广泛地采用。
表5-1 橡胶衬里的优缺点
二、 橡 胶 料
(一) 橡胶品种
橡胶的品种很多,衬里用的橡胶品种主要有:天然橡胶(NR)、丁苯橡胶(SBR)、氯丁橡胶(CR)、丁基橡胶(IIR)等。
这些橡胶的综合性能如表5-2所示。
(二) 配合剂
通常,在橡胶中必须添加适量的化学物质以改善橡胶的性能和满足加工工艺的需要,并且有利于降低成本,最终使胶料更有实用价值。橡胶中添加的化学物质通称为配合剂。
表5-2 橡胶的综合性能
橡胶配合剂的种类很多。它们在橡胶中所起的作用可分为:硫化剂、硫化促进剂、促进助剂、增塑剂、补强剂、防老剂、填充剂、着色剂和特性助剂等。每种化学物质在不同的橡胶中可起着不同的作用,而在同种橡胶中也可同时起着多种作用。配合剂分类时一般以其在橡胶中所起的主要作用为代表,选用时应特别注意。
(三) 胶料配方
1、 配方设计
胶料是由橡胶和配合剂按一定比例、通过适当的工艺过程而制成。胶料的配方设计就是选择橡胶和配合剂的品种,确定最优化的组分,采用合理的工艺条件和质量控制手段,生产出最佳综合性能的胶料。由于胶料的性能决定了橡胶衬里层的主要性能和使用寿命,因此胶料的配方设计是一项最基本和特别重要的工作。
2、 典型配方
衬里用的胶料是根据使用要求而设计的。目前已有配套胶料的系列制品供选用,其最佳的典型配方可分如下几类。
(1) 加压蒸汽硫化用胶料的标准配方 此系列胶料均需放在硫化釜或衬胶设备本体中采用加压蒸汽进行硫化,典型配方如表5-3所示。
表5-3 加压蒸汽硫化用胶料标准配方
(2) 加压热硫化并用胶料标准配方 天然橡胶和丁苯橡胶混炼的胶料,其化学稳定性和主要物理机械性能等方面与天然橡胶制成的胶料没有明显的区别,它的衬里工艺也完全相同。此项并用胶料的年典型配方见表5-4所示。
表5-4加压热硫化并用胶料标准配方
(3) 常压热硫化胶料基本配方 常压热硫化制度可采用热水或蒸汽为传热介质,在常压下95℃左右的温度中约经20~72小时的硫化才能使胶料达到正硫化程度。典型配方见表5-5所示。
表5-5常压热硫化胶料基本配方
(4) 热硫化用合成橡胶料参考配方 热硫化用胶料的典型配方如表5-6所示。表列的配方均为软质胶料的参考配方,需用热硫化。
(5)常温(自然)硫化用胶料参考配方 常温硫化用胶料有两种,一是未硫化胶料,选用常温硫化的胶浆粘合,在室温下同步达到正硫化程度;一是已硫化的软质胶料,经常温硫化的胶浆贴衬后,在室温下胶浆硫化而具有使用价值。此项典型配方如表5-7所示。
表5-6热硫化用合成橡胶料参考配方
表5-7 常温(自然)硫化用胶料参考配方
(6) 胶浆用胶料基本配方 胶浆用胶料的品种较多,选用时应注意所粘接的胶料种类不同、硫化方法不同而配套使用,这样才能保持胶料和胶浆在一定的工艺条件下达到同步硫化。常用胶浆用胶料配方见表5-8所示。表中加压热硫化胶浆料栏内1
#、S1002
#、9066
#和401
#等牌号胶浆可用于表5-3及表5-4中的硬质胶料和半硬质胶料等牌号胶料的粘接;而7038
#胶浆适用于表5-3及表5-4中的软质胶料的粘接。表中常温热硫化胶浆用胶料栏内的1
#、2
#、胶浆可用于表5-5中硬质胶料与金属基体表面的粘合;栏中3
#胶浆是按一定的比例将A和B两种胶浆相混合后使用,可供常压热硫化中胶料与胶料的粘结。表中常温硫化胶浆料可供表5-7常温硫化用胶料衬里时选用。
表5-8胶浆用胶料基本配方
3、 胶料加工工艺
(1)工艺流程 将生橡胶和多种配合剂经过各种预处理、称量配合、混炼、轧片、硫化等工序而提供合格的橡胶制品的工艺过程统称为橡胶加工。在橡胶衬里中所需的胶料一般是由橡胶厂供应的未硫化胶料,在施工时经过下料、贴衬、硫化等工序才完成加工全过程;但是预硫化用胶料的加工则须在橡胶厂进行硫化,提供合格的软质橡胶制品图5-1表示了橡胶加工的工艺流程。
配合剂 预处理
图5-1 橡胶加工工艺流程示意图
(2)胶浆的配制 将胶浆料溶解在定量的汽油或其它的溶剂中可制成胶浆。配制胶浆用胶料牌号必须与衬里用的胶料牌号相配套。胶浆中的胶料应全部溶于溶剂中,不得出现结块、沉淀或翻花现象。配制好的胶浆应贮放在密闭的容器内,置放在阴凉通风的场所。保存期一般为三个月。
配制胶浆时胶料和汽油的配比选择,应与金属的材质、表面粗糙程度、施工环境的温、湿度、刷胶遍次及涂刷方法等有关,一般可按下列配比范围内酌情选配。例如用于粘贴硬质胶料或半硬质胶料的胶浆配比为1︰6~20;用于粘贴软质胶料的胶浆配比为:胶浆料与汽油的质量比为1︰12~15。
(四)胶料的规格与性能
1、 胶料的规格
厚度:2.0±0.3mm; 3.0±0.5mm
宽度:不小于500mm
长度:不小于5000mm
胶料的宽度增加可以减少衬层的搭接缝,提高衬胶层的整体性和省料,但胶料过宽却难于粘贴,常有皱褶缺陷,影响衬胶质量,一般胶料的宽度从900~1000mm为宜。衬里用胶料的外观为黑色,表面应平整 光滑、无皱褶、无裂纹、厚度均匀;胶料不应有大于0.5mm的夹杂物存在;胶料允许有2mm
2以下的气泡发生,在1m
2面积胶料上不大于5mm
2的气泡不得多于三处;使用前,胶料应仔细检查,如发现超标的气泡应刺破补好修平,用电火花检测仪进行检查不得有针孔缺陷。胶料存放期一般为六个月。
2、胶料的性能
衬里用的胶料物理机械性能应符合表5-9、表5-10及表5-11所列的各项质量指标要求。
表5-9 加压蒸汽硫化胶的机械物理性能质量指标
注:1 kgf·cm/cm
2≈0.1J/cm
2。
表5-10 常压热硫化胶机械物理性能质量指标
表5-11 常温硫化软质胶机械物理性能质量指标
[ 此帖被木头人人在2012-02-08 15:40重新编辑 ]