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如何降低混炼胶成本

更新时间:2022-10-28    点击次数:105次

  目前混炼胶市场竞争日益激烈,环 保要求越来越严格,橡胶制品企业的环 保成本、管理成本、人工成本越来越高,这就导致了企业的生存压力越来越大;作为橡胶制品企业的重要原材料之一的混炼胶,其价格成本直接决定制品的竞争力,下面介绍几种降低胶料成本的方法,仅做参考:


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  1.炭黑/油


  选用高结构度炭黑并使用高填充油(假设油与胶料是相容的),可以保持胶料模量不变而成本下降。


  2.炭黑填充量


  考虑选用低结构度和低比表面积炭黑,因为这种炭黑不仅便宜,而且填充量也大,这样就可以有效地降低胶料成本。


  选用超低结构度半补强炭黑,因其可以大量填充,能有效降低胶料成本。


  选用低比表面积和低结构度炭黑填充高成本橡胶,并且保持胶料黏度不至于过高,这样,胶料就可以仍然采用注射成型或用其他方法硫化,成本就会适度下降。


  3.白炭黑


  要想使胶料具有低的滚动阻力和好的抗湿滑性,通常会采用白炭黑填充且并用有机硅烷偶联剂。硅烷偶联剂很贵,如果能使用很少量的硅烷偶联剂,并且保持胶料性能不变,就会极大地降低胶料成本。通常的一种做法就是选用表面羟基含量高的白炭黑,尤其是孪位羟基,因为据研究它更容易被偶联。这样,胶料中有了更多的羟基,尤其是偶联效率更高的孪位羟基,就只需要较少的硅烷偶联剂了,仍能使胶料保持相同的力学性能,而成本却下降了。


  4.填料


  在用二氧化钛填充的白色胶料中,可以考虑用其他成本低的白色填料(如水冲洗过的陶土、碳酸钙、增白剂等)替代部分TiO2胶料仍具有一定的遮盖能力和白度。


  在白炭黑填充的胎面胶料中,用炭黑-白炭黑双相填料替代部分白炭黑,也可起到降低胶料成本的作用,因为这样可以减少硅烷偶联剂的用量,另外混炼过程中也可以减少热处理步骤。不过,成本较高的炭黑-白炭黑双相填料有可能会抵消上面提到的成本优势。


  用碳酸钙填充胶料,会明显降低胶料的成本。同样,陶土也会显著降低胶料成本,通常填充量为20〜150份(质量份)。


  海泡石是从西班牙引进的一种由硅酸镁组成的矿物填料,在胎面胶料中,可以替代30%的炭黑,用以降低胶料成本,并且有研究发现它还能改善胶料的湿滑抓着性;如果和硅烷偶联剂一起使用,还可以降低滚动阻力。


  虽然滑石粉的密度(2.7g/cm3)比炭黑(1.8g/cm3)大,但如果用1.5份(质量份)的滑石粉替代1份(质量份)的炭黑,胶料的成本仍然能够得到降低。另外,滑石粉会提高胶料挤出速度,提高产量,又间接地降低了成本。


  5.DBP加权平均技术


  用炉法炭黑或低成本的非炭黑填料替代热裂炭黑,替代原则是采用吸油值DBP加权平均法,一些常用的非炭黑填料是指硬或软的陶土。


  6.降低密度


  通常橡胶制品是按体积而不是按重量计算价格的。如果改变胶料配方,使其密度降低,而保持单位体积的价格不变,那么就能间接地降低成本。例如,用NBR替代CR,单位体积的胶料成本就下降,前提是胶料的其他变化不会抵消这种成本优势。


  7.一步法混炼替代两步法混炼


  如果可能,通过能量控制技术和有效的加工能力测试将两步法混炼用一步法替代,这样也可以降低成本。一步法混炼所选用的密炼机要有冷却系统,这样胶料就不会因混炼过程中产生大量的热而使温度迅速上升。如果胶料温度很高,黏度就会迅速下降,这样就会导致剪切力下降,不利于胶料混炼均匀。因此,保证密炼中的胶料在较长时间内都保持较低的温度,有利于胶料的分散和混炼均匀。除了确保投料量和冷却系统以外,也可通过调整上顶栓压力或者是转子转速来调整胶料的温度。如果密炼过程中胶料的温度没有控制好,那么混炼的效果就会较差,就会产生废料或者需要重新混炼等,这都会引起成本的增加。


  8.母炼胶


  用油填充的高分子量聚合物替代未填充油的低分子量聚合物,例如用SBR1712替代SBR1500,并且调整填充油的含量。用炭黑/油填充母胶(如SBR1606)替代炭黑与纯胶(如SBR1500),就可以只需一步密炼而达到混炼效果,因而降低了成本。


  9.加工助剂


  使用加工助剂可以提高胶料的挤出或压延速度,因而降低成本。


  10.硫化时间


  将助促进剂与主促进剂并用,可以提高硫化速度,进而降低成本。


  考虑选用有效硫化体系EV(高促进剂低硫黄),在较高温度下硫化,可以缩短硫化时间或在模具中的停留时间,而保持胶料力学性能不变。


  11.硫化体系


  对EPDM胶料,选择便宜的硫化体系。典型的低成本的硫化体系如(质量份):硫黄1.5份,TMTD 1.5份,MBT 0.5份。


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