橡胶衣领贴的设计*

苗非，徐云慧，翁国文，杨慧

（徐州工业学院，江苏　徐州　221140）

橡胶衣领贴的设计*

苗非，徐云慧，翁国文，杨慧

（徐州工业学院，江苏徐州221140）

介绍了橡胶衣领贴的结构设计、配方设计及工艺设计。橡胶衣领贴结构简单，由衣领、衣领固定体、衣领翻边和排汗孔四部分组成；配方设计重点介绍了生胶的选择、填充补强剂的选择、结构控制剂的选择、硫化剂的选择、稳定剂的选择等；工艺设计部分重点介绍了炼胶工艺设计和硫化工艺设计。橡胶衣领贴的设计和使用不仅可解决喜欢穿衬衫和必须穿衬衫的人们衣领清洗困难的问题，也可减少因衣领脏常清洗而破损造成衬衫浪费的现象。

橡胶衣领贴；结构设计；配方设计；工艺设计

1　橡胶衣领贴设计的原因和目的

1.1设计的原因

现在多数男士服如银行、酒店、通信等许多服务行业的人士均要天天穿衬衫，但衬衫衣领处容易沾染灰尘且比较顽固，不易清洗，衬衫别的地方不脏也得清洗，给许多上班族带来不便；另外因洗衣时衣领是重点清洗部位，导致衬衫别的地方好好的，衣领破旧而更换，带来一定的浪费［1］。

1.2设计的目的

把橡胶衣领贴贴在衬衫衣领与脖颈接触的部位，衬衫衣领不直接接触人的皮肤，不会弄脏衣领；橡胶衣领贴脏了可以直接用湿布擦洗，既方便又干净；衣领贴上设计透气孔且橡胶柔软，让人脖颈感到舒适；在衣领处贴衣领贴增加了衣领的挺性，使衬衫整体效果更好［2］。

2　橡胶衣领贴的设计

2.1橡胶衣领贴的结构设计

该橡胶衣领贴包括衣领和衣领固定体，衣领形状如衬衫衣领形状，衣领除靠近背部的一边其它三边均设计宽15～20 mm的衣领翻边，可以将衬衫衣领塞在衣领翻边内，保证衣领贴和衣领固定在一起；衣领靠近背部的一边要设计衣领固定体，衣领固定体贴在人的脖颈下背部衬衫上，长度不超过肩部，衣领贴整体厚度约0.2～0.5 mm，不易过厚；另外衣领贴上要适度设计上排汗孔［3］，结构图见图1。

图1　橡胶衣领贴结构图

2.2橡胶衣领贴的配方设计

橡胶衣领贴制作原材料主要为硅橡胶、白炭黑、硫化剂（交联剂）、结构控制剂、稳定剂、脱模剂、着色剂等［3］，具体设计配方如表1。

2.2.1生胶的使用

实验用生胶为甲基乙烯基硅橡胶，品种牌号为MVQ1101或MVQ1102或MVQ1103，后缀数字第一个数字表示热硫化（HTV），第二个数字表示乙烯基，少量的不饱和乙烯基的引入使它的硫化工艺及成品性能，特别是耐热老化性能和高温抗压缩变形有很大改进，后两位数字表示牌号，01号MVQ乙烯基含量为0.07%～0.12%（摩尔），平均相对分子量为35～65×104；02号MVQ乙烯基含量为0.13%～0.22%（摩尔），平均相对分子量为35～65×104；03号MVQ乙烯基含量为0.13%～0.22%（摩尔），平均相对分子量为40～65×104［4］。

表1　橡胶衣领贴配方表

2.2.2填充补强剂的使用

实验用填充补强剂为白炭黑，由于纯硅橡胶的拉伸强度和撕裂强度极低，需要采用填充补强剂进行补强，沉淀法白炭黑和气象法白炭黑虽然都能给硅橡胶以明显补强性能。但填充气象法白炭黑胶料的粘度高，硫化胶的硬度、拉伸强度、定伸应力、伸长率、撕裂强度以及胶料的透明度更优，虽然气象法白炭黑成本较高，制作橡胶衣领贴还是建议采用气象法白炭黑，气象法白炭黑二氧化硅含量在98～99.8%以上；平均粒径8～19 nm；BET（比表面积）150～250 m`/g；DBP（吸油量）200～250 ml/100 g；pH值 3.9～5.0［4］。

2.2.3结构控制剂的使用

实验用结构控制剂为羟基硅油，是防止硅橡胶加入白炭黑后，混炼胶在混炼和存放过程中的结构化，另外还起到硬度调节、脱模等作用，其用量大概为白炭黑的7%左右，要根据白炭黑的比表面积、吸油值进行微调。

2.2.4硫化剂的使用

硅橡胶为高度饱和的橡胶，硫化活性低，不能用硫黄硫化，一般采用过氧化物硫化，实验用硫化剂为DCP（过氧化二异丙苯）或双2，5（2，5-二甲基-2，5-双（叔丁基过氧基）己烷）或BPO（过氧化二苯甲酰）。其中采用DCP、双2，5做硫化剂，不易挥发，使用方便，压缩变形小，且由于高温下不分解出带羧性物质，在硫化胶中特别稳定。

2.2.5稳定剂的使用

在配方中加入ZnO、MgO、CaO金属氧化物作为稳定剂是有特殊需求和目的，主要目的有三个：第一，加入ZnO、MgO、CaO金属氧化物作为稳定剂不仅可提高硅橡胶的稳定性还可提高它的耐热性；第二，为了适应不同颜色橡胶衣领的需要，采用ZnO、MgO、CaO金属氧化物做稳定剂，制品颜色会更加鲜艳，特别是制作白色或浅色制品时更加需要，而常规稳定剂Fe2O3本身呈土色，制作的硅橡胶制品颜色发暗不鲜艳；第三，硅橡胶配方中添加ZnO、MgO、CaO金属氧化物，还可提高胶料的硫化活性，缩短硫化时间，提高硫化效率。

2.2.6脱模剂的使用

实验用脱模剂为硬脂酸与硬脂酸锌，1:1比例混合搭配使用，脱模剂用量在0.2%～0.8%左右，脱模剂太少脱模效果不好，用量太多会造成制品表面重皮、裂口或起白霜等现象。

2.2.7其它助剂的使用

在橡胶衣领贴配方中添加抗菌剂、芳香剂、着色剂，使橡胶衣领具有一定抗菌性、清香性和颜色，以满足客户的需要。

2.3橡胶衣领贴的工艺设计2.3.1 炼胶工艺设计

按配方要求称取不同比例的硅橡胶、白炭黑、橡胶配合剂等混炼均匀，由于硅橡胶为膏状物不易混炼，混炼时最好采用啮合辊混炼。具体混炼工艺如下［5］。

2.3.1.1加料操作顺序

生胶包辊→填充补强剂→结构控制剂→稳定剂→着色剂、脱模剂、抗菌剂、芳香剂等→薄通5-8次→第一次下料停放→烘箱热处理→第一次返炼→硫化剂→薄通5-8次→第二次下料停放→第二次返炼→出片停放。

2.3.1.2工艺控制要点

（1）辊筒辊温：混炼温度一般在40℃以下，返炼温度一般为室温，要控制好辊筒的冷却，否则会出现焦烧和配合剂挥发。

（2）辊筒速比：前后辊筒速比控制在1.2～1.4。

（3）辊筒辊距：混炼开始时辊筒辊距较小，后来逐渐放大，控制在1.0～5.0 mm；薄通时辊距控制在0.6～1.0 mm；返炼开始时辊距为3.0～5.0 mm，后来胶料逐渐变软，辊距调整为0.25～0.5 mm。

（4）装胶容量：Φ160开炼机转交容量为1～2 kg，Φ250开炼机转交容量为3～5 kg。

（5）混炼时间：20～40 min。

（6）存放时间：两次下料停放时间不低于24 h，以保证各种配合剂与胶料充分起作用，特别是结构控制剂；出片停放时间最好为8～24 h，否则胶料结构化严重，易发硬。

2.3.1.3混炼注意事项

（1）若填充补强剂较多，可分2～4次加入，并和结构控制剂交替加入，结构控制剂也可直接先加在填充补强剂中，随填充补强剂一起加入。

（2）硫化剂过氧化物最好选用膏状物，以防粉状物飞扬，对人体有害。

（3）硅胶停放后会变硬，使用前必须返炼，待胶料充分柔软，表面光滑平整后即可，返炼不足胶片表面会有皱纹，返炼过度胶料会发黏导致粘辊。

（4）硅胶加入开炼机时包前辊，混炼开始会包后辊，所以要注意能前后两面操作。

2.3.2硫化工艺设计

硫化可采用模压硫化或注压硫化。

2.3.2.1模压硫化

取一定量的混炼胶放入设计好的衣领贴模具内通过模压硫化进行。

硫化压力为5～15 MPa，硫化温度:DCP硫化150～170℃，最好取160℃；双2，5硫化160～200℃，最好取180～190℃；BPO硫化120～130℃，最好取120℃。

2.3.2.2注压硫化

将混炼好的胶料通过注压机注射一定量的混炼胶至注压模具内注压硫化，硫化压力根据不同的注压设备进行设置，硫化温度同模压硫化温度。

2.3.2.3二次硫化

若采用DCP硫化，硫化后的衣领贴需进行二次硫化，以烘干分解异味。压力为常压，温度为185～205℃。

3　橡胶衣领贴设计和制作的效果

通过对橡胶衣领贴的设计和制造，达到了如下效果：

（1）该衣领贴采用橡胶材料制作，防水易清洗，柔软，上设排汗孔，使人脖颈感到舒适。

（2）结构简单，工艺简单，易于操作。

（3）可添加着色剂，制造出不同颜色的与衬衫相搭配的衣领贴。

（4）衬衫衣领贴上衣领贴增加衬衫挺性，整体效果好。

4　结束语

通过对橡胶衣领贴进行设计和制作，橡胶衣领贴贴在衬衫衣领上，使衬衫衣领不直接接触人的脖颈，衣领就不会出现脏的现象了；橡胶衣领贴脏了可以直接用湿布擦洗，既方便又干净；衣领贴上设计透气孔且橡胶柔软，让人脖颈感到舒适；在衣领上贴衣领贴增加了衣领的挺性，使衬衫整体效果更好。 这样不仅可解决喜欢穿衬衫和必须穿衬衫的人们衣领清洗困难的问题，也可减少因衣领脏常清洗而破损造成衬衫浪费的现象。目前橡胶衣领贴及其材料和制作工艺已于2015年4月22日授权发明专利，授权公告号CN 103030975 B［6］。

［1］ 徐云慧，佟兰，韦帮风，等.耐臭氧龟裂试验机观察装置的设计及优化［J］.实验室研究与探索.2014，33（2）：60～62.

［2 ］ 徐云慧，姚亮，李晓光.可调节长度和围度的室内拖鞋的设计［J］.中国皮革，2014，6：104～105.

［3］徐州工业职业技术学院.发明专利.授权公告号CN 103030975 B.橡胶衣领贴及其材料和制作工艺.中华人民共和国国家知识产权局1～6.

［4］聂恒凯.橡胶材料与配方. 第1版，化学工业出版社，2004：34～37，122～124.

［5］聂恒凯.橡胶通用工艺. 第3版，化学工业出版社，2013：40～43.

［6］ 韩 冰，陈亚娟.针对机电控制环节实训装置的设计与应用［J］.高校实验室工作研究.2012，112（4）：118～120.

（R-01）

旭化成计划对新加坡SSBR装置进行扩能

日本旭化成公司正考虑利用自己拥有的专利技术在新加坡新增3万t/年或更多的溶聚丁苯橡胶（SSBR）生产能力。目前，旭化成旗下子公司旭化成新加坡橡胶公司已经在新加坡运营着两套SSBR装置，合计产能为10万t/年。首套5万t/年装置于2013年建成投产，另一套5.0万t/年装置在2015年建成投产。扩能后的产品将主要出口到亚洲国家、欧洲和美洲地区。

SABIC开发出用于硬质包装的新型PP共聚物

沙特基础工业公司（SABIC）开发出新一代的Flowpact聚丙烯共聚物，主要用于帮助制造商在制造多种不同类型的注塑硬质包装时，能够使产品更加牢固并降低生产成本。硬质包装由具有良好的流动性能，对快速注塑有一定的协助作用的PP FPC45制成。与当前的其他材料相比，它能够承受更大的重量，在运输和存储中也能够节约成本。目前，该共聚物主要应用于食品和非食品行业，也可用于闭包以及家用器皿的生产。

燕丰 供稿

Design on the rubber sticker of collar

Design on the rubber sticker of collar

Miao Fei， Xu Yunhui， Weng Guowen， Yang Hui
（Xuzhou college of industrial technology， Xuzhou 221140， Jiangsu， China）

A design of the rubber sticker of collar was described.The structure design was simple and It included collar， the fi xed body of the collar ， the cuffs and the perspiration holes. In formulation design ， thefollowing selections were taken：glue rubber， fi lling and reinforcing agent， ftructure control agent， vulcanizing agent， stabilizing agent， etc； In process design， the following design were taken：mixing process， vulcanization process.The design and use on the rubber sticker of collar not only solve the cleaning diffi cult problems， but also can reduce the waste of shirts of cleaning.

rubber sticker of collar； structural design； formulation design； process design

TQ336.7

1009-797X（2016）17-0059-03

BDOI:10.13520/j.cnki.rpte.2016.17.014

苗非（1994-），男，徐州工业职业技术学院材料工程学院在读学生，研究方向为橡胶工程技术、环境友好高分子技术。

江苏省高校“青蓝工程”资助项目，编号：QLGC～2013～03

通讯邮箱：xyh0516@163.com

2016-05-16