橡膠原材料配方成本降低方案

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發布時間：2021-10-12 09:25
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橡膠原材料配方成本降低方案

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1.生膠（主體材料）的選擇

價位低，價格低對低成本是很明顯的。密度小，單位體積成本較低，制品膠料成本也較低，一般非極性橡膠的密度小，較小密度的橡膠有乙丙橡膠、順丁橡膠等，另外橡塑并用也可降低密度。

可填充性大的橡膠如充油丁苯橡膠、充油順丁橡膠即使增加炭黑和油的用量，其耐磨耗性能降低也不大。從成本上考慮，使用這些生膠比較有利。因此，今年來充油丁苯橡膠、順丁橡膠多用于輪胎配合。

三元乙丙橡膠是橡膠中填充能力最大的一種橡膠。它可以填充500份中粒子熱裂炭黑、半補強炭黑、快壓出炭黑，而且能保持一定的物理性能，可以明顯地降低成本。

近年來開發的氯化聚乙烯也是一種能填充大量填料的彈性體。試驗表明，在氯化聚乙烯中添加300份廉價的多孔粉石英填料，仍能保持較好的拉伸性能，對降低成本有顯著的效果。

多孔粉石英屬于一種火山灰沉積巖。該產品自然粒徑細（0.5μm左右），顆粒分布均勻，比表面積大（8.3m2/g），外形結構近似球型無棱角狀。以電子顯微鏡圖象看，其表面全是納米級的介孔，平均孔徑約為8.8nm（納米）。

多孔粉石英的特點：多孔結構、自然粒徑細、比重輕和表面近似球狀。這使得在高分子復合材料中有較好的流動性、分散性且不易沉淀。決定了在橡膠行業中有極其廣泛的用途。

多孔粉石英屬于二氧化硅體系一種，使用的安全性被認可，已廣泛用于橡膠行業，廉價的多孔粉石英可替代部份炭黑、白炭黑從而降低成本。

橡膠和某些塑料、樹脂等共混作為配方的主體材料，不僅可以提高制品的某些性能，而且可以降低配方成本，是當前橡膠配方中廣泛采用的方法。例如天然橡膠和聚乙烯，丁腈橡膠和聚氯乙烯，乙丙橡膠和聚丙烯共混。

根據制品的特性要求，合理地選擇代用材料或價廉的新型橡膠，也是降低材料成本的有效途徑之一。

2.合理利用再生資源

使用再生膠是一種降低成本較為明顯的方法，再生膠價格低并且其中含有可重復使用的部分防老劑、炭黑、促進劑、活性劑，特別是再生膠有時全部代替生膠來使用，因而在中低檔產品中應盡可能較多或全部使用再生膠。某些特種橡膠如丁腈橡膠、氟橡膠、硅橡膠、氯醚橡膠、丙烯酸酯橡膠中適當摻用再生膠有時其性能下降不大，但可大大地改善工藝性能，是一舉兩得的好事。

合理使用硫化膠粉也是降低成本的重要途徑之一。多年來橡膠工業一直在探索回收利用廢橡膠制品的有效方法，這對降低橡膠制品的成本有重要意義。硫化膠粉除在公路上使用外，也是橡膠的一種較好的填充劑，具有價格低、密度小、親和性好等特點。在輪胎胎面膠中少量摻用硫化膠粉還可以適當提高耐磨性和抗撕裂性。精細膠粉和膠粉的活化改性可進一步提高膠粉在橡膠中的使用價值。

充分利用硫化后的廢膠邊及報廢制品，也是某些橡膠制品降低配方成本的有效途徑。如輪胎廠大量廢棄的丁基橡膠水胎、膠囊，較好方法是橡膠廠將這些分類，用機械法自制成為膠粉，也可以進一步將其制成再生膠，作為填充劑填充到對應膠料或低檔的膠料中，使之變廢為寶，充分、合理利用再生資源，可增大廢橡膠回收利用的數量，是降低配方成本的一條新途徑。

3.增加填充劑和油的用量

一般填充劑都比較廉價，無論使用哪一種，只要增加其用量，就能大幅度降低成本。但

同時必須添加與其性能和用量相應的操作油。

作為廉價的填充劑，一般可使用碳酸鈣和陶土等無機填料。通常這些無機填料的粒徑較大，表面具有親水性，與橡膠的相容性不好，因此其補強性能遠不如炭黑，增加其用量往往會導到致硫化膠性能大幅度下降。為改進無機填料和橡膠大分子的結合能力，增加其填充量，需要對它們進行各種表面改性處理。例如，用低分子量羧化聚丁二烯接枝的碳酸鈣，可使硫化膠的撕裂強度、定伸應力、耐磨耗性明顯提高，還能使膠料具有良好的抗濕性及電性能，并改善膠料的加工工藝性能，增加填充量，部分取代半補強炭黑。經鈦酸酯、硅烷偶聯劑處理的碳酸鈣與沉淀法白炭黑并用，能改善三元乙丙橡膠的加工性能，增加填充量，減少白炭黑用量，在保持性能指標的前提下，降低了膠料成本。

為了降低材料成本，國內近年來開發了多種廉價的填充劑。這些填充劑過去大多屬于工業廢料、環境污染源，經開發應用后取得了顯著的經濟效益和社會效益。

廉價的非補強填充劑，在橡膠制品中應用效果較好的有赤泥、油頁巖灰、硅鋁炭黑、硅灰石粉、多孔粉石英、活性硅粉、高透明白滑粉等。

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