天然橡胶与合成橡胶加工工艺差异

要点总结

• 真正的差距在于可重复性，而非化学成分：进货差异是天然橡胶的摩擦系数为 8-12 Mooney 单位，而 SBR、NBR 或 EPDM 的摩擦系数为 3-5 Mooney 单位。来自同一供应商。
• 绿色力量影响你的切割设置进给速度的 10-30%规格为 0.5 毫米，慢端使用硅胶。
• 低温去毛刺零下150摄氏度涵盖所有常见聚合物，因为玻璃化转变温度范围仅为 -125 度至 -20 度，但柔软的硅胶闪光剂仅用气流即可去除。
• 硅胶和氟橡胶通常需要固化后温度为 200-250 摄氏度，固化时间为 4-24 小时天然橡胶通常在压制硫化后进行加工。

简而言之：天然橡胶和合成橡胶在加工过程中有四个环节不同，这些环节都会增加成本：进货批次一致性、切割机处的生坯强度、去毛刺单元处的毛刺失效模式，以及零件是否需要二次固化。天然橡胶批次间尺寸偏差为 8-12 个门尼单位，但形状保持性好，因此切割公差可以更大。丁苯橡胶 (SBR)、丁腈橡胶 (NBR)、三元乙丙橡胶 (EPDM)、氟橡胶 (FKM) 和硅胶的均匀性更高，但初始强度较低，通常需要 200-250 摄氏度的后硫化处理，而天然橡胶则无需此步骤。

生产线不会因为化学实验室的设置而亏损。亏损发生在以下情况：钢带在进料辊下拉伸、闪丝撕裂而不是断裂，或者某一批产品的固化速度比上一批快15%。本指南涵盖从收货到包装的整个流程，仅标注那些需要更改设置的差异。

天然橡胶和合成橡胶在生产过程中究竟有哪些区别？

最终体现在生产车间的是可重复性，而不是分子结构。天然橡胶是从橡胶树（Hevea tree）中采集的顺式-1,4-聚异戊二烯，并根据其杂质、灰分和挥发性物质含量进行分级。由于天然橡胶并非按特定配方生产，因此其品质取决于当季产量。合成橡胶则归类于……ISO 1629按家族顺序，聚合成符合特定规格的产品。

因为一个输入是分级的，而另一个输入是指定的，所以NR改变了你的设置，而合成橡胶改变了你的借口。这一单一的不对称性解释了下文中所有实际差异。

为什么批次一致性决定了您的切割公差？

因为你设定的每一个切削参数实际上都是基于粘度假设。 A 数控橡胶条切割机进给精度为正负 0.1 毫米，剪切厚度为 0-20 毫米，剪切速度高达每分钟 80 次，但前提是进入刀片的物料的刚度符合配方中规定的要求。

天然橡胶在混炼前必须进行塑化处理，因此其剪切历史会因批次而异。根据客户的收货记录，天然橡胶批次的剪切差异通常为 8-12 个门尼单位（ML 1+4，100 摄氏度），而丁苯橡胶 (SBR)、丁腈橡胶 (NBR) 和三元乙丙橡胶 (EPDM) 批次的剪切差异通常为 3-5 个门尼单位——这是我们经验中的典型值。

8-12 MU 的差异大约相当于复合材料刚度的 15-20% 的变化。足以改变带材的进给方式、刀片后回弹的距离，以及切割面是方正还是撕裂。

散布数值是我们根据经验得出的典型值，并非目录限值——请根据您自己的收货检验进行核对。

天然橡胶和合成橡胶在脱脂过程中哪里会开裂？

区别在于闪光灯故障的方式，而不是故障的数量。天然橡胶闪光片有弹性，会撕裂成细丝；SBR 和 NBR 闪光片会碎裂；硅胶闪光片强度太低，容易磨损脱落。

寒冷是万能的平衡器。硅胶的玻璃化转变温度约为-125摄氏度，而氟橡胶（FKM）的玻璃化转变温度约为-20摄氏度，因此……液氮低温去毛刺机在零下150摄氏度时，所有材料的温度都低于脆性点。我们的液氮装置可容纳80升滚筒容积（可装15-20公斤小零件），在20-70转/分钟的转速下，循环时间不到8分钟，合格率超过98%。

冷冻仍不是默认选项。柔软、低撕裂强度的闪光灯可以用……去除。气动式空气动力去毛刺机介质输送量约为 4 公斤/分钟，因为否则，你就得花钱买液氮来完成半秒钟的空气冲击就能完成的工作。先用 -80 摄氏度的温度运行一批废料，然后每次降低 10 度；能够满足闪光灯规格的最低温度设置是节省氮气的设置。

合成化合物需要二次固化吗？

通常是可以，天然橡胶通常不行。天然橡胶的硫化通常在压机内完成。而硅橡胶和氟橡胶则需要后固化来去除挥发性物质并完成交联，否则零件装箱后硬度和压缩永久变形会持续变化。

合适的工具是用于二次硫化的辊式烘箱无需二次压制。我们的 XCJ-K600 (600 升) 和 XCJ-K900 (900 升) 设备在 10.5 千瓦加热器的作用下，运行温度范围从室温到 280 摄氏度，通过八角形滚筒输送 3,000 立方米/小时的空气，使每个表面都达到相同的温度，并可接受 0 到 99.99 小时的任何固化时间。

将后固化工艺写在配方卡上，而不是记在操作员的记忆中。名义上的 4 小时窗口会漂移到 6 小时，这会改变硬度和压缩永久变形，并且存在双重过温保护，因为失控的后固化会使 FKM 烧焦而无法恢复。

切割前，缩水是如何打破你的容忍度的？

缩水是指原本切割正确的零件变成了切割错误的零件。固化收缩率为 1.5%-4% 意味着切割长度必须除以 1 减去收缩率，而不是设定为图纸尺寸。ASTM D2000设定硬度和公差等级，但不设定收缩率，因此该数值必须通过您自己的试验得出。

3%的收缩率意味着成品尺寸为50.0毫米的垫片需要切割成51.5毫米。如果设定尺寸为50.0毫米，那么在检验之前，零件就已经短了1.5毫米——这是操作人员无法察觉的缺陷，客户也不会接受。

天然橡胶 (NR) 的变形量为 1.5-3%，且横向收缩量大于纵向收缩量，这是因为碳链在铣削过程中会发生取向。硅橡胶和氟橡胶 (FKM) 的变形量为 2-4%，且对固化温度的响应大于对时间的响应，因此即使使用相同的配方，在不同的压机上生产的产品也可能超出公差范围。

哪种清洗方法适合哪种聚合物？

根据表面材质选择合适的洗涤剂，而不是根据零件的材质选择。NR部件到货时会撒上滑石粉或皂石粉，而合成部件则不会，NR遇水会膨胀，而硅胶则不会。

这橡胶清洗烘干机XCJ-QXJ 600 采用直径 600 毫米、长度 1000 毫米的 304 不锈钢滚筒，每次洗涤容量为 15-30 公斤，并可进行三组六阶段洗涤。其用水量为 20 升/分钟（每 6 分钟洗涤耗水量为 0.1 吨），在 12 千瓦/380 伏的功率下，20 分钟的清洗烘干耗电 2.5 千瓦时，并配备反向旋转喷嘴，确保无盲区。

对于天然橡胶（NR），应使用能清除除尘剂的最短清洗时间，因为长时间浸泡会导致零件在检查后膨胀。对于硅胶，添加剂阶段至关重要：仅用水清洗会在零件表面留下薄膜，这会导致客户生产线上出现粘合失效。

如何对新化合物进行重新认证？

重新资格认证需分五步进行，第一步不可跳过。大多数材料转换失败的原因是没有记录基线数据，因此没有人能够证明发生了什么变化。

1. 冻结传入的规范。在调整设置之前，记录三个批次的门尼粘度、硬度、比重和批号。
2. 以三种进给速度重新切割第一篇文章。保留最慢但容错率高的配方，因为对于低绿度配方来说，额外的速度只会带来浪费。
3. 在废料堆里找到易碎的窗户。从零下 80 摄氏度开始，每次降低 10 度，直到闪光灯熄灭而不是撕裂为止。
4. 根据测量的收缩率重新计算切割长度。固化后 24 小时测量五份，切勿在当天测量，因为大部分收缩会在该时间内完成。
5. 将后固化配方写入控制器。升温速率、保持温度、保持时间和冷却速率，这四个因素都要考虑，而不仅仅是设定点。

结论：应该采用哪种标准材料？

标准化检验范围应仅限于您实际能够控制的材料。具有 3 MU 延展性的合成化合物可实现更严格的公差控制和更少的首件检验，这比任何单一的物理性能都更有价值。NR 在弹性和撕裂强度比重复​​性更重要的场合中脱颖而出——此时，您可以通过降低进料速度和缩短洗涤时间来提高公差控制。

无论您使用哪个系列的产品，设置都存在于机器中，而不是聚合物中。请提供您的化合物、规格和闪光规格，我们将为您匹配合适的产品。去闪光或者进行切割设置。