Harmonite，一個(gè)來自RSS的新開發(fā)工程材料，已開始通過改進(jìn)產(chǎn)品性能、簡化生產(chǎn)工藝和降低生產(chǎn)成本來改善精選配方，幫助橡膠產(chǎn)品制造商。這種新材料在熱熔壓敏膠粘劑、密封膠、SBS改性瀝青膜和其它應(yīng)用上已獲得認(rèn)可。在更強(qiáng)的耐磨性，相當(dāng)或更佳的硬度、抗拉強(qiáng)度、延伸率和體積特性，以及較低的混合時(shí)間和降低生產(chǎn)期間的功耗等方面，Hamonite為橡膠生產(chǎn)商帶來了潛在的好處。
最近完成的獨(dú)立實(shí)驗(yàn)室研究揭示了Harmonite在三個(gè)大批量工業(yè)橡膠化合物上的應(yīng)用的幾個(gè)關(guān)鍵標(biāo)準(zhǔn)中的表現(xiàn)，包括用于襯墊和軟管蓋的三元乙丙橡膠，用于腳墊的丁腈橡膠和用于輸送機(jī)罩的SBR/BR復(fù)合物。
Harmonite的物理特性
Harmonite是一種由高溫?zé)?機(jī)械工藝專利制造的可自由流動(dòng)的有機(jī)包封無機(jī)復(fù)合粉末。
相較于普通的瀝青，Harmonite有機(jī)含量范圍為25～35%（取決于產(chǎn)品要求），是一個(gè)高軟化點(diǎn)（290℃），包含大約5倍瀝青質(zhì)結(jié)構(gòu)和2～1/2倍多的樹脂和瀝青質(zhì)的組合體（表1）。它由高分子量的，芳烴碳環(huán)單元的復(fù)雜混合物組成，還含有氧、氮和硫雜原子。業(yè)已發(fā)現(xiàn)瀝青和樹脂的高極性結(jié)構(gòu)表現(xiàn)出聚合行為，物理交聯(lián)和加成型化學(xué)反應(yīng)（氫鍵，范德華力）。其有機(jī)相可溶于芳烴和較長的直鏈烴類，但它不溶于水和酒精。
表1、SARA分析
其無機(jī)相主要由碳酸鈣、氧化鋁、二氧化鈦、高嶺土、玻璃纖維等惰性成分組成。
通常情況下，在制造的最后階段，Harmonite粉末是通過40或70目的物理篩選并裝袋。光散射分析表明，以粒子計(jì)數(shù)為基礎(chǔ)，超過90%的Harmonite 70粒子有一個(gè)低于33微米的等效圓直徑，當(dāng)中有50%是低于15微米。圖1中的Harmonite 70的顯微照片表明，小顆粒彼此附著顯示了粉末天然“發(fā)粘的”性質(zhì)。然而，它仍然是可自由流動(dòng)的，當(dāng)引入含有各種工藝油、溶劑和聚合物的配方時(shí)，它就容易分散。
彈性體復(fù)合
RSS公司進(jìn)行了獨(dú)立的第三方研究，以確定使用不同等級(jí)的Harmonite在普通彈性體復(fù)合應(yīng)用中的可行性。并對(duì)三元乙丙橡膠軟管蓋、丁腈橡膠腳墊和SBR/BR輸送機(jī)罩的配方進(jìn)行了研究。
表2、第一階段混合和能耗
用Harmonite粉末對(duì)參考對(duì)照組化合物進(jìn)行了改良，并對(duì)其改性配方化合物的性能與參考對(duì)照組化合物進(jìn)行比對(duì)。在這項(xiàng)研究的第一階段，Harmonite取代了粉煤、硬或軟質(zhì)粘土，或減少了其取代物的消耗。使用Harmonite 40和Harmounit 70在兩種不同的配料率下制定4個(gè)配方，對(duì)三類彈性化合物分別配制并進(jìn)行測(cè)試。
在所有情況下，12個(gè)含Harmonite的復(fù)合物表現(xiàn)出明顯縮短的混合周期和較低的綜合能耗（表2）。結(jié)合其流變儀測(cè)試研究數(shù)據(jù)，門尼燒焦時(shí)間和物理性質(zhì)，實(shí)驗(yàn)室得出結(jié)論，Harmonite在復(fù)合物中有著塑化作用。
表3、Harmonite配方與對(duì)照組配方的第一階段總結(jié)比較
未老化Harmonite配方復(fù)合物的物理性能測(cè)試已完成，與對(duì)照組配方相比，大多數(shù)物性測(cè)試顯示出略低。實(shí)驗(yàn)室將略微較低的性能歸因于Harmonite對(duì)配方的塑化作用。本試驗(yàn)對(duì)硬度（硬度A）、拉伸、伸長率、模數(shù)、抗撕裂強(qiáng)度、比重和壓縮形變進(jìn)行了測(cè)試。總的來說，在這些應(yīng)用中，直徑較小的Harmonite 70目產(chǎn)品比Harmonite 40目產(chǎn)品優(yōu)勝。對(duì)這些化合物還進(jìn)行了各種老化研究，包括熱老化、油浸試驗(yàn)、乙二醇/水溶液浸泡和水浸泡試驗(yàn)，以及磨損試驗(yàn)和染色試驗(yàn)。結(jié)果表明，Harmonite 在許多測(cè)試中具有相當(dāng)?shù)纳踔羶?yōu)異的性能； 但在其它情況下，對(duì)照組配方優(yōu)于Harmonite配方（表3）。據(jù)研究實(shí)驗(yàn)室稱，任何物理特性的差異都可以很容易地依據(jù)最終用戶期望的性能，通過微調(diào)配方來調(diào)整。實(shí)驗(yàn)室的結(jié)論是，由實(shí)驗(yàn)配方所展示的物理性能將適合于這些應(yīng)用，或者僅需輕微改變配方。
第二個(gè)研究階段是針對(duì)用于二級(jí)輸送機(jī)罩的SBR/BR共混物進(jìn)行的。結(jié)果表明：
★ 成功取代粉狀煤
★ 用作工藝助劑和增塑劑的芳香油的消耗量減少了32%
★ 該配方的成本降低約每磅0.025～0.03美元
★ 耐磨性提高達(dá)13%
★ 從第一階段測(cè)試結(jié)果中表明物理性能獲得改善。
結(jié)論
雖然每一個(gè)應(yīng)用都不同，且每個(gè)配方也是獨(dú)一無二的，但前面的實(shí)驗(yàn)結(jié)果與商業(yè)用戶的反饋相結(jié)合表明，Harmonite是一種多用途和多功能的組分，可以提高配方性能，降低配方成本和改進(jìn)生產(chǎn)操作流程。在不同的應(yīng)用中均展示出Harmonite擁有工藝助劑、增塑劑、流變改性劑、增稠劑、均質(zhì)劑、相容性增助劑、延伸劑和填料的特性。（文章來源于網(wǎng)絡(luò)）
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