在橡膠制品制造領域,橡膠止水帶作為一種關鍵的工程防水材料,廣泛應用于水利、隧道、橋梁、建筑等工程的伸縮縫、施工縫等接縫部位。隨著資源循環利用和成本控制意識的提升,在止水帶生產中摻用再生膠已成為行業普遍做法。再生膠的合理應用直接關系到最終產品的性能與使用壽命,需要掌握科學的應用技巧。
一、再生膠的預處理與質量控制
必須對再生膠原料進行嚴格篩選和預處理。再生膠來源復雜,性能波動大,應優先選擇來源穩定、脫硫工藝成熟、雜質含量低的優質再生膠。進廠后,需進行指標檢測,包括門尼粘度、灰分、丙酮抽出物、拉伸強度等關鍵性能參數,確保其符合生產配方的基本要求。必要時,可對再生膠進行精煉或二次塑煉,以改善其加工性能和分散均勻性。
二、科學的配方設計
止水帶的核心要求是優異的彈性、耐老化性、耐水性和低壓縮永久變形。在配方設計中,再生膠通常作為部分替代原生橡膠(如天然膠、三元乙丙橡膠等)的填充材料使用,其摻用量是技術關鍵。
- 摻用比例:需根據止水帶的性能等級(如國標、企標)和應用環境(如埋深、水壓、介質)確定。對于一般民用建筑的非關鍵部位,再生膠摻量可適當提高(如30%-50%);對于水利樞紐、地鐵隧道等關鍵工程,摻量需嚴格控制(通常低于30%甚至更低),并需通過嚴格的型式檢驗。
- 配合體系調整:由于再生膠本身已含有部分碳黑、軟化劑和防老劑,在制定配方時,必須相應減少新料中這些助劑的用量,避免過量導致噴霜、粘輥或性能下降。需重新平衡硫化體系,因為再生膠中的殘余硫化劑和交聯結構會影響新膠料的硫化速度和程度,可能需調整促進劑和硫化劑的種類與用量。
三、混煉工藝優化
混煉是將再生膠與原生膠、配合劑均勻混合的關鍵工序。
- 加料順序:建議采用“二段混煉法”。第一段先將原生膠塑煉,然后加入已預處理的再生膠,使兩者充分互融。第二段再加入炭黑、軟化劑、防老劑等小料,最后加入硫化體系。這有助于改善分散性,避免焦燒。
- 工藝參數控制:混煉溫度不宜過高,防止再生膠中殘余油分揮發或發生熱降解。輥筒間隙、時間、上頂栓壓力等參數需根據膠料門尼變化進行優化,確保獲得均勻、可塑性適宜的混煉膠。
四、成型與硫化工藝調整
- 擠出與壓延:含有再生膠的膠料流動性可能與純新料不同,在擠出機頭設計、口型板尺寸、螺桿轉速和溫度設置上需做微調,以保證止水帶斷面尺寸精確、密實無氣泡。
- 硫化工藝:再生膠的加入通常會縮短膠料的焦燒時間,但可能延長正硫化時間。需通過硫化儀重新測定其硫化特性曲線(T90),合理設定硫化溫度、時間和壓力。平板硫化時需注意排氣,避免因膠料流動性差異產生缺膠或明疤。
五、性能驗證與長期耐久性評估
使用再生膠的止水帶必須加強過程檢驗和成品檢測。除常規的拉伸強度、拉斷伸長率、硬度、撕裂強度測試外,應特別關注以下項目:
- 熱空氣老化試驗:評估再生膠對產品耐老化性能的影響。
- 壓縮永久變形:這是止水帶密封性能的核心指標,再生膠摻用不當會導致該指標顯著劣化。
- 耐介質試驗:根據應用環境,測試在酸、堿、鹽溶液中的體積變化和性能保持率。
- 接頭強度測試:止水帶現場搭接是關鍵,需確保含再生膠的膠料其接頭硫化后強度滿足要求。
結論
在橡膠止水帶制造中應用再生膠,是一項兼具經濟效益與環境效益的技術選擇,但其成功應用依賴于系統性的技術把控。從原料甄別、配方設計、工藝調整到最終驗證,每一個環節都需嚴謹科學。制造商應在保證產品滿足甚至超越標準要求的前提下,積極探索再生膠的最佳應用方案,實現產品質量、成本與可持續發展的平衡。盲目追求低成本而過度使用劣質再生膠,將嚴重損害止水帶的工程安全與使用壽命,得不償失。