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SBR材料的介绍..
SBR材料的介绍及参数
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SBR 是丁苯橡胶(Styrene Butadiene Rubber)的简称,它是一种合成橡胶,以下是其介绍及相关参数:

介绍

  • 成分与结构:丁苯橡胶是由丁二烯和苯乙烯共聚而成的高分子弹性体。其分子链中含有丁二烯链段和苯乙烯链段,通过改变两者的比例以及聚合方式,可以调节丁苯橡胶的性能,以满足不同的应用需求。
  • 性能特点
    • 良好的耐磨性:丁苯橡胶的耐磨性能较好,优于天然橡胶,这使得它在轮胎等需要承受较大摩擦的应用中表现出色。
    • 耐老化性:具有较好的耐老化性能,对阳光、氧气和臭氧等环境因素有一定的抵抗能力,不易发生龟裂、变硬或变脆等老化现象,使用寿命较长。
    • 加工性能好:与天然橡胶相比,丁苯橡胶的加工性能更为优良,它在混炼、成型和硫化等加工过程中表现出良好的工艺性能,易于与其他添加剂混合均匀,能够制成各种形状的橡胶制品。
    • 成本优势:丁苯橡胶的生产成本相对较低,这使得它在橡胶制品生产中具有较高的性价比,广泛应用于各种领域,以降低生产成本。
  • 应用领域
    • 轮胎工业:是丁苯橡胶最大的应用领域,主要用于制造汽车轮胎、卡车轮胎、自行车轮胎等。在轮胎中,丁苯橡胶可以提高轮胎的耐磨性、抗老化性和抗湿滑性能,同时降低滚动阻力,提高燃油经济性。
    • 胶管和胶带:用于制造各种胶管和胶带,如工业用胶管、输送带、传动带等。丁苯橡胶的耐磨性和耐老化性使其能够在恶劣的工作环境下长期使用,保证胶管和胶带的性能稳定。
    • 鞋材:在鞋材领域有广泛应用,可用于制造鞋底、鞋帮等部件。丁苯橡胶具有良好的弹性和舒适性,能够提供较好的支撑和缓冲效果,同时其耐磨性能也能满足鞋子的日常使用需求。
    • 其他领域:还可用于制造电线电缆的绝缘层和护套、密封件、减震制品、橡胶玩具等多种橡胶制品。

参数

  • 物理性能参数
    • 密度:一般在 0.91 - 0.94 g/cm³ 之间。
    • 硬度:根据不同的配方和用途,丁苯橡胶的硬度可以在邵氏 A 30 - 90 度范围内调整。例如,用于制造鞋底的丁苯橡胶硬度通常在邵氏 A 50 - 70 度左右,以提供良好的舒适性和耐磨性;而用于制造轮胎胎面的丁苯橡胶硬度可能会更高一些,在邵氏 A 60 - 90 度之间,以提高轮胎的耐磨性和抗切割性能。
    • 拉伸强度:未经补强的丁苯橡胶拉伸强度一般在 15 - 20 MPa 左右,经过炭黑等补强剂补强后,拉伸强度可提高到 25 - 35 MPa。例如,在轮胎制造中,通过添加适量的炭黑等补强剂,可以使丁苯橡胶胎面胶的拉伸强度达到 30 MPa 以上,以承受车辆行驶时的各种应力。
    • 扯断伸长率:通常在 400% - 600% 之间。这一性能使得丁苯橡胶在受到外力拉伸时能够发生较大的变形而不断裂,适用于制造各种需要一定弹性的橡胶制品。
  • 化学性能参数
    • 门尼粘度:是衡量丁苯橡胶分子量大小和加工性能的重要指标,一般在 40 - 120 之间。门尼粘度较低的丁苯橡胶加工性能好,易于混炼和挤出,但可能会影响制品的物理性能;门尼粘度较高的丁苯橡胶则具有较好的物理性能,但加工难度较大。在实际生产中,需要根据具体的加工工艺和产品要求来选择合适门尼粘度的丁苯橡胶。
    • 结合苯乙烯含量:丁苯橡胶中结合苯乙烯的含量通常在 20% - 40% 之间。结合苯乙烯含量的高低会影响丁苯橡胶的性能,含量较高时,橡胶的硬度、耐磨性和耐老化性会提高,但弹性和耐寒性会下降;反之,含量较低时,橡胶的弹性和耐寒性较好,但硬度和耐磨性会降低。例如,在制造低温环境下使用的橡胶制品时,通常会选择结合苯乙烯含量较低的丁苯橡胶,以保证其在低温下仍具有良好的弹性和柔韧性。

    • 凝胶含量:凝胶含量是指丁苯橡胶中不溶于溶剂的交联部分的含量,一般要求在 1% - 5% 以下。凝胶含量过高会影响橡胶的加工性能和物理性能,导致橡胶制品出现硬度不均、强度下降等问题。


  • 以下是一般情况下丁苯橡胶(SBR)材料注塑成型的参考参数:

    • 温度
      • 料筒温度:SBR 材料的料筒温度通常控制在 160 - 200℃左右。具体温度设置需根据材料的具体牌号、制品的结构和尺寸以及注塑机的类型等因素进行调整。例如,对于一些流动性较好的 SBR 材料,料筒温度可以适当降低一些,以避免材料过热分解;而对于结构复杂、壁厚较薄的制品,则可能需要提高料筒温度,以保证材料能够顺利填充模具。
      • 喷嘴温度:喷嘴温度一般比料筒前段温度略低 5 - 10℃,以防止材料在喷嘴处流涎。通常喷嘴温度在 155 - 190℃之间。
    • 压力
      • 注射压力:注射压力要根据制品的形状、尺寸、壁厚以及模具的结构等来确定。一般来说,SBR 材料注塑时的注射压力在 80 - 150MPa 之间。对于薄壁制品,需要较高的注射压力才能使材料快速填充模具;而对于厚壁制品,则可以适当降低注射压力,以避免制品出现飞边、变形等缺陷。
      • 保压压力:保压压力通常为注射压力的 60% - 80%,保压时间一般在 5 - 15 秒之间。保压的目的是在制品冷却收缩过程中补充材料,防止制品出现缩痕、空洞等缺陷。
      • 背压:背压一般控制在 3 - 10MPa 之间。适当的背压可以使材料在料筒内得到更好的塑化和混合,提高制品的质量,但背压过高会增加材料的剪切热,导致材料降解,同时也会降低生产效率。
    • 速度
      • 注射速度:注射速度对 SBR 材料的注塑成型有重要影响。一般来说,对于外观要求较高的制品,可采用较慢的注射速度,以避免出现流痕、气纹等缺陷;而对于一些结构复杂、壁厚较薄的制品,则需要采用较快的注射速度,以保证材料能够及时填充模具。通常注射速度在 30 - 80cm³/s 之间。
      • 开合模速度:开合模速度要适中,开模速度过快可能会导致制品粘模或损坏模具,合模速度过快则可能会产生较大的冲击力,影响模具的使用寿命。一般开模速度在 30 - 60mm/s 之间,合模速度在 20 - 40mm/s 之间。
    • 时间
      • 成型周期:成型周期包括注射时间、保压时间、冷却时间和开合模时间等。整个成型周期一般在 20 - 60 秒之间,具体时间取决于制品的厚度、尺寸和复杂程度等因素。较厚的制品需要较长的冷却时间,而简单的制品则可以适当缩短成型周期,以提高生产效率。
      • 冷却时间:冷却时间要足够长,以确保制品能够充分冷却定型。一般冷却时间在 10 - 30 秒之间。冷却时间过短,制品可能会因冷却不足而出现变形、尺寸不稳定等问题;冷却时间过长,则会降低生产效率。

    以上参数仅为参考,实际注塑参数需要根据具体的材料、模具和设备等情况进行调整和优化。在进行正式生产之前,最好先进行试模和调试,以确定最佳的注塑参数。

品邦新材料研究院