丙烯酸酯橡胶挤出加工工艺研究

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丙烯酸酯橡胶挤出加工工艺研究
作者:杨雪
来源:《中国化工贸易·中旬刊》2018年第12期
摘要:为获取最佳的丙烯酸酯橡胶挤出加工工艺参数,本文通过控制挤出机机头温度、挤出机转速的方式,对各参数下丙烯酸酯橡胶的壁厚误差进行了观察。

结果显示,当转速为8~12r/min、温度为80℃~90℃时,丙烯酸酯橡胶的壁厚误差最小。

表明,采用上述参数对丙烯酸酯橡胶挤出加工工艺进行应用,能够有效提高丙烯酸酯橡胶的质量,提高工艺水平。

关键词:丙烯酸酯橡胶;挤出加工工艺;温度;转速;壁厚误差
丙烯酸酯橡胶为功能性橡胶的一种,目前,已被应用到了汽车设计等多个领域之中。

该类型橡胶的优势,主要体现在耐油、抗氧臭、耐高温等方面。

与传统橡胶相比,使用寿命相对更长。

丙烯酸酯橡胶的加工工艺中,挤出加工工艺为重要内容。

确保工艺科学合理,是提高橡胶质量的主要途径。

可见,有必要对丙烯酸酯橡胶挤出加工工艺的应用方法进行研究。

1 材料与方法
1.1 材料与设备
丙烯酸酯橡胶挤出加工工艺应用的过程中,需要的原料以ACM混炼胶为主。

工艺流程的实施过程中,需应用的设备包括“挤出机”、“无转子硫化仪”、“游标卡尺”等。

上述设备中,游标卡尺的功能在于对橡胶的参数进行精密测量,以减少误差,提高加工工艺的应用水平。

丙烯酸酯橡胶加工时,游标卡尺的精度应为0.02mm。

1.2 挤出加工工艺应用方法
1.2.1 温度控制方法
丙烯酸酯橡胶挤出加工工艺应用的过程中,挤出机的温度是影响挤出加工工艺应用水平的主要因素之一。

本实验中,将挤出机机头的温度设置为了80℃,挤出部分的温度,以70℃为主。

除上述部分外,喂料、塑化同样为挤出加工工艺的两大主要流程。

为确保实验能够顺利进行,本课题将上述两大流程的温度,分别设置为了50℃以及60℃。

为获得最佳的工艺参数,对加工温度进行调整较为重要。

本实验中,单独以机头为例,对其温度范围进行了设置,具体包括75℃、80℃、85℃、90℃共54项指标。

1.2.2 转速控制方法
除溫度指标外,根据挤出机转速的不同,丙烯酸酯橡胶挤出加工后的误差及质量同样不同。

因此,为获取最佳的挤出机转速指标,对其转速进行优化控制同样较为重要。

本实验中,
共设置了5种挤出机转速,分别为8r/min、10r/min、12r/min、16r/min。

实验过程中,上述转速下,应分别对应5种不同的温度对丙烯酸酯橡胶进行加工。

加工完成后,应通过观察丙烯酸酯橡胶壁厚误差的方式,对不同转速以及温度下的挤出加工工艺应用效果进行对比,从而选择最优的工艺参数,为丙烯酸酯橡胶加工水平的提高奠定基础。

2 试样检测
温度及转速调整完成后,本实验采用游标卡尺,对丙烯酸酯橡胶的壁厚误差进行了测量,并采用密闭式无转子硫化仪对门尼黏度进行了检测。

以壁厚为例,本文的测量结果如下:
①当挤出机机头温度不变,恒定为80℃时,不同转速下的壁厚误差如下:8r/min下误差为
0.01mm、10r/min下误差为0.08mm、12r/min下误差为0.15mm、16r/min下误差为3.85mm;②当挤出机机头转速不变,恒定为8r/min时,不同温度下的壁厚误差如下:75℃下壁厚误差为2.49mm、80℃下壁厚误差为0.89mm、85℃下壁厚误差为0.40mm、90℃下壁厚误差为
0.08mm。

3 讨论
丙烯酸酯橡胶与传统橡胶相比,具有明显的应用优势,因此,该类型橡胶的应用范围目前正在逐渐扩大[1]。

丙烯酸酯橡胶存在多种性能的原因,与其合成过程中各类成分碳原子的数目有关。

研究发现,随着碳原子数目的增加,各类型合成物质的极性将显著加强[2]。

当极性达到一定水平时,屏蔽效应将随之产生,橡胶的耐水性能将显著加强。

此外,同样受碳原子数目的影响,橡胶的耐寒、耐高温性能,同样可显著提升。

挤出加工工艺为丙烯酸酯橡胶的主要加工工艺之一,加工的过程中,挤出机机头等各部分温度通常各不相同,此外,挤出机的转速同样可根据需求进行调整。

本文研究发现,挤出加工工艺应用的过程中,上述两项参数的变化,是导致工艺水平发生变化的主要原因。

当挤出机机头温度不变,恒定为80℃时,丙烯酸酯橡胶壁厚误差,通常与挤出机的转速呈显著负相关。

因此,为提高工艺水平,将其转速控制在8~12r/min内较为重要。

进一步观察发现,当挤出机机头转速不变,恒定为8r/min时,挤出机机头的温度,与丙烯酸酯橡胶壁厚误差呈显著正相关。

由此可见,为提高挤出加工工艺水平,避免加工温度过低同样较为重要。

为提高丙烯酸酯橡胶的性能,使其质量得以提升,未来,有关领域应加强对温度以及转速两项参数的控制,积极优化挤出加工工艺指标,使丙烯酸酯橡胶的应用价值得到进一步的体现。

4 结论
综上所述,丙烯酸酯橡胶挤出加工工艺的重点,在于对温度、转速等参数进行控制。

如挤出机温度恒定,随挤出机转速的增加,丙烯酸酯橡胶的壁厚误差将随之增大。

如挤出机转速恒定,随挤出温度的增加,丙烯酸酯橡胶挤的壁厚误差将逐渐减小。

由此可见,于8~12r/min的转速,以及80℃~90℃的机头温度下应用挤出加工工艺,能够有效提高工艺水平,减少丙烯酸酯橡胶生产时的误差。

参考文献:
[1]常宪增,李诚亮,史新妍.退火对聚乳酸/丙烯酸酯橡胶共混物结晶行为的影响[J].高分子材料科学与工程,2018,34(10):79-83+90.
[2]童曦,伍江涛,范德波.隐晶质石墨与炭黑并用对乙烯丙烯酸酯橡胶性能的影响[J].橡胶工业,2018,65(09):986-992.。