橡膠與塑料領域創新性的設備理念——TPE(熱塑性彈性體)混煉設備
時間:2008-11-06 09:45:00來源:yangliu
導語:?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點
貝爾斯托夫公司在原材料生產(混合和動態交聯)和后續加工領域擁有豐富的經驗和專利技術,可以提供從擠出、成型、多組分化合物的生產到傳統橡膠產品與TPE的混煉設備。
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點。加工時,TPE受熱呈塑料態,容易成型,而冷卻后它又恢復了原來的硬度,因此非常容易被制成各種硬度的硬質/軟質零部件。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,可以精調其流動性、密度、光學特性或耐磨性等各種性能。同交聯橡膠制成的零部件相比,由TPE制成的零部件質量更輕,能耗和生產成本也更低,因此,熱塑性彈性體開始逐漸取代傳統的橡膠產品,具有廣闊的市場前景。貝爾斯托夫公司推測說,汽車工業的發展將使未來市場對TPE的需求量按每年6%~12%的速度增長。
多年來,TPE混煉設備一直是貝爾斯托夫公司的技術專長,這個技術專長已經在數個裝置上得到了證實。隨著動態交聯技術的使用,交聯劑將逐漸從酚醛樹脂向過氧化物過渡。順應這個潮流,貝爾斯托夫公司又提出了創新性的設備理念,使雙螺桿擠出機在橡膠和塑料領域的應用中得到最佳的組合。目前,貝爾斯托夫公司已經為此推出了生產設備。
這種生產設備使動態交聯熱塑性彈性體(TPE-V)的生產更加簡單。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、費時的預切粒過程,同時還解決了軟質TPE-V中使用的充油橡膠在切粒后的粘結問題。
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,其交聯過程同時發生,并生產出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。
該系統也適合與一臺內混合器一起使用。預混合的橡膠組分在內混合器中加工,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硫化所需的交聯劑。如果是過氧化物交聯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備和技術。 其反應性混合擠出設備及工藝使TPE的生產技術向前邁進了一步。因為在反應性擠出時,橡膠相和塑料相在機器中混合的同時,發生橡膠組分的交聯。
目前,貝爾斯托夫公司已經售出了兩套這樣的新系統,其中一套被美國的一家客戶買走,產量大約是900kg/h;另一套系統則提供給了俄羅斯的一家混煉公司,產量約400kg/h。
德國橡膠技術研究院(DIK)在其原有的貝爾斯托夫ZE 25型擠出機的基礎上,新購入了一臺ZE 40 A×55D UTX擠出機。他們將用此機在動態硫化橡膠(TPE-V)領域開展幾個研究項目,即通過選擇適當的熱塑性塑料和橡膠的種類而生產出耐油和耐熱型TPE-V。
據DIK加工技術部負責人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域開展試驗,即橡膠化合物的連續混合、熱塑性硫化物的生產和開發以及反應性擠出。
ZE 40 A×55D UTX擠出機特別適合軟質熱塑性彈性體的生產試驗,產量為150kg/h。據貝爾斯托夫公司橡膠技術/TPE開發部負責人Reinhard Uphus博士介紹,通過擠出機/齒輪泵組合加料系統,甚至允許直接將傳統橡膠塊填加到ZE 40 A×55D UTX中。在擠出機的進料段填加橡膠是該設備所具有的一個重要工藝技術優勢,它使已塑化的橡膠相和熔融的塑料相的混合質量可以在交聯開始前得到明顯改善。
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