橡膠與塑料領(lǐng)域創(chuàng)新性的設(shè)備理念——TPE(熱塑性彈性體)混煉設(shè)備
時間:2008-11-06 09:45:00來源:yangliu
導(dǎo)語:?熱塑性彈性體(TPE)綜合了橡膠的良好特性和塑料的易加工性,具有易于加工、可染色、可回收再利用等方面的優(yōu)點
貝爾斯托夫公司在原材料生產(chǎn)(混合和動態(tài)交聯(lián))和后續(xù)加工領(lǐng)域擁有豐富的經(jīng)驗和專利技術(shù),可以提供從擠出、成型、多組分化合物的生產(chǎn)到傳統(tǒng)橡膠產(chǎn)品與TPE的混煉設(shè)備。
熱塑性彈性體(TPE)綜合了橡膠的良好特性和塑料的易加工性,具有易于加工、可染色、可回收再利用等方面的優(yōu)點。加工時,TPE受熱呈塑料態(tài),容易成型,而冷卻后它又恢復(fù)了原來的硬度,因此非常容易被制成各種硬度的硬質(zhì)/軟質(zhì)零部件。另外,它可以與任意工程塑料混合;通過添加不同的填充物和助劑,可以精調(diào)其流動性、密度、光學(xué)特性或耐磨性等各種性能。同交聯(lián)橡膠制成的零部件相比,由TPE制成的零部件質(zhì)量更輕,能耗和生產(chǎn)成本也更低,因此,熱塑性彈性體開始逐漸取代傳統(tǒng)的橡膠產(chǎn)品,具有廣闊的市場前景。貝爾斯托夫公司推測說,汽車工業(yè)的發(fā)展將使未來市場對TPE的需求量按每年6%~12%的速度增長。
多年來,TPE混煉設(shè)備一直是貝爾斯托夫公司的技術(shù)專長,這個技術(shù)專長已經(jīng)在數(shù)個裝置上得到了證實。隨著動態(tài)交聯(lián)技術(shù)的使用,交聯(lián)劑將逐漸從酚醛樹脂向過氧化物過渡。順應(yīng)這個潮流,貝爾斯托夫公司又提出了創(chuàng)新性的設(shè)備理念,使雙螺桿擠出機在橡膠和塑料領(lǐng)域的應(yīng)用中得到最佳的組合。目前,貝爾斯托夫公司已經(jīng)為此推出了生產(chǎn)設(shè)備。
這種生產(chǎn)設(shè)備使動態(tài)交聯(lián)熱塑性彈性體(TPE-V)的生產(chǎn)更加簡單。在新裝置的中央,由一臺短小的橡膠擠出機向一臺齒輪泵加料。橡膠擠出機在齒輪泵入口側(cè)先將橡膠塑化,以保證泵完全填滿。然后按照配方的要求,通過齒輪泵來準確地計量加入混合擠出機中的橡膠量。
從橡膠塊上粗切下來的長條可以直接加工,而不必使用耗費成本的橡膠顆粒。這樣,不但省去了耗資、費時的預(yù)切粒過程,同時還解決了軟質(zhì)TPE-V中使用的充油橡膠在切粒后的粘結(jié)問題。
上述步驟完成后,熱塑性塑料組分在雙螺桿擠出機的第一段被熔融,逆流泵將使橡膠塑化并與配方中的其它組分混合。在經(jīng)過第二擠出段后,塑化的橡膠和熔融的塑料兩股物料才會匯合。當橡膠組分和熱塑性塑料組分混合時,其交聯(lián)過程同時發(fā)生,并生產(chǎn)出TPE。對于因受熱熔融而使機筒壓力損耗的補償將在下一段完成。
該系統(tǒng)也適合與一臺內(nèi)混合器一起使用。預(yù)混合的橡膠組分在內(nèi)混合器中加工,然后呈條狀進入擠出機。這樣只需要在混合擠出機中填加塑料相以及動態(tài)硫化所需的交聯(lián)劑。如果是過氧化物交聯(lián)TPE-V,過氧化物和聚丙烯則可分別被添加在橡膠組分中,從而解決了眾所周知的PP 降解問題。
針對使用顆粒橡膠的客戶,貝爾斯托夫公司還為此開發(fā)了一種加入過氧化物的旁路擠出方法。這種方法使過氧化物被提前加入并均勻地分布在橡膠相中,從而避免了PP降解的問題。
此外,該公司還提供添加填充劑、補強劑或增塑劑的設(shè)備和技術(shù)。 其反應(yīng)性混合擠出設(shè)備及工藝使TPE的生產(chǎn)技術(shù)向前邁進了一步。因為在反應(yīng)性擠出時,橡膠相和塑料相在機器中混合的同時,發(fā)生橡膠組分的交聯(lián)。
目前,貝爾斯托夫公司已經(jīng)售出了兩套這樣的新系統(tǒng),其中一套被美國的一家客戶買走,產(chǎn)量大約是900kg/h;另一套系統(tǒng)則提供給了俄羅斯的一家混煉公司,產(chǎn)量約400kg/h。
德國橡膠技術(shù)研究院(DIK)在其原有的貝爾斯托夫ZE 25型擠出機的基礎(chǔ)上,新購入了一臺ZE 40 A×55D UTX擠出機。他們將用此機在動態(tài)硫化橡膠(TPE-V)領(lǐng)域開展幾個研究項目,即通過選擇適當?shù)臒崴苄运芰虾拖鹉z的種類而生產(chǎn)出耐油和耐熱型TPE-V。
據(jù)DIK加工技術(shù)部負責人Sabine Luther先生介紹,由于貝爾斯托夫公司的這種擠出機提供了更多的可能性,可以使他們在兩個領(lǐng)域開展試驗,即橡膠化合物的連續(xù)混合、熱塑性硫化物的生產(chǎn)和開發(fā)以及反應(yīng)性擠出。
ZE 40 A×55D UTX擠出機特別適合軟質(zhì)熱塑性彈性體的生產(chǎn)試驗,產(chǎn)量為150kg/h。據(jù)貝爾斯托夫公司橡膠技術(shù)/TPE開發(fā)部負責人Reinhard Uphus博士介紹,通過擠出機/齒輪泵組合加料系統(tǒng),甚至允許直接將傳統(tǒng)橡膠塊填加到ZE 40 A×55D UTX中。在擠出機的進料段填加橡膠是該設(shè)備所具有的一個重要工藝技術(shù)優(yōu)勢,它使已塑化的橡膠相和熔融的塑料相的混合質(zhì)量可以在交聯(lián)開始前得到明顯改善。
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