硫磺分散体特性及其对抄取板性能影响研究.pdf

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1、滂压料技大学论文题目：硫磺分散体特性及其对抄取板性能影响研究学科门类：工学一级学科：轻工技术与工程培养单位：轻工与能源学院硕士生：张萍导N-夏新兴教授2014年5月STUDYoNSULFURDISPERSIoNCHARACTERISTICSANDPERFoRMANCEoFBEATER．ADDITIoNGASKETBoARDAThesisSubmittedtoShaanxiUniversityofScienceandTechnologyinPartialFulfillmentoftheRequirementsfortheDegreeofMasterofEnginee

2、ringScienceSupervisor：ProfessorXinxingXia-■●■■___■____■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■一May2014硫磺分散体特性及其对抄取板性能影响研究摘要橡胶密封材料是工业上较为常用的一种用于机械内部连接和密封的材料，它可以防止液体、灰尘、泥沙等进入机械内部，保护机械内部工作环境。橡胶密封材料的生产工艺有模压混炼法、压缩成张法及湿法抄造法(其产品简称为抄取板)，湿法抄造法因生产效率高、污染小、成本低、产品性能稳定，己成为国内外橡胶密封材料的主要生产工艺。我国湿法抄造法生产起步较晚，在工

3、艺、设备、技术和产品质量等方面与发达国家都有很大的差距。针对这些问题我国研究工作者进行了大量实验研究，虽然产品性能得到了一定程度改善，但是成本也增加了很多。因此，在低成本条件下提高抄取板物理性能就成为了本课题的研究目标。由于作为硫化剂的硫磺颗粒不溶于水，在湿法抄造时易流失，在材料中难以均匀分布，影响了产品硫化效果。因此，本文研究了硫磺分散体的制备方法，以及在湿法抄造过程中加入对抄取板性能的影响，以期改善抄取板的硫化效果。首先，研究了常规硫磺分散体的性能。研究发现，将硫磺与稳定剂、扩散剂、水等组分按照一定比例一起研磨，随着研磨时间增加，硫磺分散体的pH值基本保持不变

4、，均为碱性；平均粒径逐渐减小，从约5¨m减小至约2“rn；电荷密度逐渐增加，电负性增强。当硫磺分散体研磨80min时，pH值为10．22，平均粒径为1．879m，电荷密度为．7．40meq·g～。然后，研究了常规硫磺分散体对抄取板性能的影响。不含硫磺与含普通硫磺的丁苯胶乳和丁腈胶乳抄取板相比，后者的抗张指数大，且经过高温加压硫化过程(注：一段温度为110。C，时间为20min，压力为O．8Mpa，二段温度为150。C，时间为25min，压力为10Mpa)的抄取板抗张指数高于在室温硫化下的抄取板抗张指数；在相同用量为1．5％的普通硫磺和硫磺分散体的高温加压硫化的胶乳

5、抄取板中，丁苯胶乳抄取板的抗张指数分别为5．57N·m·g‘1和6．62N·m·g～，而丁腈胶乳抄取板的抗张指数分别为5．91N·m·g。1和7．57N·m·g～；在硫磺分散体用量1．5％时，随着研磨时间的增加，抄取板抗张指数逐渐增加，压缩率逐渐减小，回弹率逐渐增大，弹性变形率逐渐减小；研磨80min的硫磺分散体丁苯胶乳和丁腈胶乳密封纸板的压缩率最小，分别为20．13％和18．59％，回弹率最大，分别为37．69％和39．47％；弹性变形率最小为9．50％禾D9．01％。与硫磺分散体配合使用，丁腈胶乳作为胶黏剂所制得的密封纸板比丁苯胶乳具有更高的抗张强度，更低的压

6、缩率，更高的回弹率和更小的弹性变形率。研究了新型硫磺分散体的制备工艺。通过正交试验得到一种新型硫磺分散体的最优配方及制备工艺：将硫磺和润湿剂甘油混合，向其中加入少量水，用快速研磨机研磨约20min成糊状，然后加入稳定剂10％酪素溶液、10％KOH碱溶液、扩散剂亚甲基二萘磺酸钠和水，研磨40min，再加入助悬剂羧甲基纤维素钠和配比中剩余的水，研磨20min，得到该新型硫磺分散体。测得其性能参数：固含量为53％～57％，pH值10．8～11．5，平均粒径约为0．769m，全部粒径小于29m，电荷密度．7．8meq·g～。最后，研究制备的新型硫磺分散体对抄取板性能的影响

7、。研究发现，新型硫磺分散体用量1．5％时，丁苯胶乳抄取板经过两段硫化(注：硫化工艺同前)，其抗张指数为19．18N·m·g～，而使用硫磺颗粒的为7．67N·m·g一，常规硫磺分散体的为15．89N·m·g～。由此可见，新型硫磺分散体可以改善抄取板的硫化效果。新型硫磺分散体用量1．5％时，室温常压自然放置3天硫化后的抄取板抗张指数为12．77N·m·g～，大于相同条件下加入硫磺颗粒和常规硫磺分散体抄取板的抗张指数；新型硫磺分散体用量1．5％时，抄取板的压缩率最小，为20．68％，小于相同条件下加入硫磺颗粒抄取板31．08％的压缩率；回弹率为34．69％，大于相同条件

8、下加入硫磺