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橡胶的形态有块片状、胶乳状、液体状、颗粒状和粉末状.粉末橡胶(powderedrubber,PR)指粉末状的橡胶.与传统块状橡胶相比,粉末橡胶有诸多的优点:
可直接采用挤出、注射等方法加工,利于加工过程连续化、自动化,简化加工工艺,节约能源、节约投资,降低生产成本,改善劳动条件等等.
自上世纪五十年代,美国成功开发粉末橡胶以来,世界各国竞相开发.目前,生产粉末橡胶的方法主要有:机械粉碎法、喷雾干燥法和凝聚法.凝聚法生产粉末橡胶工艺以胶乳为原料,经凝聚成粉、隔离防粘、洗涤、脱水、干燥、筛分等工艺过程制得粉末橡胶.与传统的机械粉碎法和喷雾干燥法相比,凝聚法粉末橡胶生产工艺技术含量较高,各生产厂家都拥有成粉及隔离防粘的专利技术.产品粒径小、分布窄、含胶量高,而且耐水性能好,用途广,是粉末橡胶的发展方向.
本文研究了一种正凝聚法生产粉末丁腈橡胶制备工艺,采用用水溶性的1价、2价金属盐作凝聚剂,应先喷入低硬度的凝聚剂Ⅰ,再喷入高硬度的凝聚剂Ⅰ溶液,最后再喷入凝聚剂Ⅱ彻底凝聚,使胶粒定型.凝聚过程控制凝聚剂Ⅰ的pH值在6以上.凝聚温度为30~40℃,水胶比为5~6.
本凝聚法的特点是在凝聚过程中不需外加隔离剂,胶乳中的乳化剂硬脂酸皂与凝聚剂Ⅱ在凝聚过程中逐渐生成隔离剂.但生成的隔离剂量不一定满足隔离要求,有时需补加一定的皂.为使粉末在过筛、洗涤、干燥时不会粘结成块,必须再加入适量的隔离剂防粘.采用两种有机隔离剂复合使用,用量少而成粉率高,不影响橡胶的质量.隔离剂的份数可控制在4-6份.
凝聚法制备PNBR的关键技术是凝聚成粉技术,本文最后对凝聚釜、搅拌器的选型进行了进一步的试验研究,探讨了工业放大问题.