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21世紀世界橡膠護舷發展趨勢
- 2019-05-20-

1、新原材料的開發。目前在橡膠工業中,輪胎對天然橡膠的依賴性依然很大,使用比例在不斷回升;而工業製品則是天然橡膠不斷減少,樹脂用量明顯增加,因而急需開發新一代能滿足上述要求的合成橡膠。 
    1) 開發一種能完全取代天然橡膠的合成橡膠。由於高分子設計技術取得了突破性進展,現已出現了可調分 子量的溶聚丁苯橡膠,並成功地用在了輪胎上,實現了輪胎材料的又一次革命。這種橡膠的產量正不斷擴 大,將來有可能超過傳統的丁苯橡膠。有的科學家又在重新致力於新的合成天然橡膠研究,以打破天然橡膠 的壟斷地位。
    2) 熱塑彈性體(TPE)。熱塑彈性體(TPE)同時兼具橡膠的物理機械性能和塑料工藝加工的雙重性格,是 完全改性的新一代合成橡膠,已開始取代一部分傳統合成橡膠,發展前景看好。目前,全球熱塑彈性體的產銷量已超過1.2×106t,占橡膠產銷量的8%以上,現在,許多工業製品以及膠鞋等都開始大量使用TPE材料, 每年以7%~8%速度飛快發展,2010年可達2.5×106t以上。


        TPE使橡膠製品生產工藝大為簡化,廢料可以回收利用,又能減少混煉電能,已成為取代傳統橡膠的理想材 料。最大缺點是耐熱性低,一般不超過80℃~100℃,滯後損失也大,因而擴大發展受到較大限製。
    3) 液體橡膠。液體橡膠是革新橡膠工業工藝最根本的途徑。它使複雜耗能的固相加工改為簡短的液相加工,省去了笨重龐大的工藝加工設備,大大簡化了成型工序,使材料混合與成型硫化實現一體化。
    液體橡膠中最引人注目的是聚氨酯彈性體,產量已達100多萬噸,其中鞋類和微孔彈性泡沫材料分別耗用30多 萬噸,彈力纖維1×105t。現已成功地用在膠帶、膠管、膠輥等不少橡膠製品上。近年來,人們用其大量生產 自行車胎、實心胎、工業輪胎及農用輪胎等慢速輪胎。它們經久耐用,並可著成各種顏色,改變傳統橡膠製 品多年黑色一貫製局麵。缺點是成本價格始終降不下來,作為骨架用時的機械強度還無法同纖維材料相比。
    4) 利用高強度橡膠加入新的剛性大的補強填料,以達不用纖維骨架的目的。這也是當今橡膠工業研究開發的又一方向。它的好處是,可以充分利用現有生產設備,使產品結構簡化,降低成本,提高競爭能力。類似的研究還有:保持有規律構性、采用交互聚合、光聚合等高新技術的延伸結晶性橡膠等等。
    2、新工藝的開發。當前橡膠工業新工藝的開發研究,主要集中在成型和硫化上麵。在成型方麵,著重解決減 少工序和精密加工問題。研究實施壓延、壓出精密化、材料複合化,進而做到成型簡易化和一體化。例如轎 車輪胎、編織膠管、鋼繩運輸帶的成型自動生產線。硫化方麵的研究方向是,設法與成型聯動結合,實施成 型、硫化上下工序一體化、連續化。現已實現的有膠管、膠帶、避孕套、手套自動生產線。新工藝開發的主要措施方向為:
(a)用PLC、CPU控製全過程,實現橡膠加工計算機化、設備自動化、產品高精度化、生產調控自由化。(b)用射線硫化、微波硫化、油載體硫化以及超聲預加熱硫化等方式,縮短硫化時間,改進產品質量性能。(c)通過電機高性能化、傳動機構高效化,使橡膠加工機械進一步自動化、小型化和功能化,逐步達到省資源、省場地的目的。(d)使用小型傳感技術、激光技術、IT技術等檢查膠料、半成品和製成品的質量規格、外觀缺陷,檢測現場生產環境,監測生產線安全和事故報警。

        具體到橡膠產品來說:(a)輪胎生產技術的要點是以成型為中心,實現部分自動化和精密化,並在進一步降 低成本的基礎上,使輪胎更趨高性能化、結構簡單化和輕量化。(b)運輸帶和傳動帶以工藝機械化為方向, 達到省力、省人的目的,力爭壓延、成型、硫化聯動化,並通過使用高性能、多功能材料簡化產品結構, 降低成本,達到環保節能的要求。(c)對膠管來說,小口徑膠管(5~50mm)主要是實現從膠料混煉到成型乃至硫化全過程的生產一條龍,大口徑膠管(200~900mm)是設法擺脫手工作業,減輕勞動強度和提高生產效 率。(d)膠布和其它大型工業製品(如膠輥、護舷、抗震器件等)是通過機械化流水、機械手操作,以節省人力和提高效率;通過推行係統控製和仿真技術,使質量的均一可靠性和使用壽命得到保證。


        總之,世界橡膠工業的生產技術是向著兩極的方向發展。一方麵是追求低成本化(包括提高生產效率,使用廉價原材料),使產品結構簡易化、工藝直流化;另一方麵是進一步走向高性能化(包括提高特性,增加功能),減少不均一性差異,使質量得到徹底保證。歸納起來即:提質降耗,高性能低成本。
    展望混煉的新工藝,出路在於橡膠新材料的出現和現有材料形態的改變。例如:(a)開發新的液體橡膠,采 用液體混合方法;(b)研究新的粉末橡膠,改用粉體混合方法;(c)預先在天然橡膠園、合成橡膠生產廠內,在乳膠狀態濕法製成煉膠,再進行混煉;(d)配合劑事先造粒,使之易於均勻分散,縮短混煉時間,提高膠料質量;(e)使用相溶化劑