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橡膠配方中常見的助劑

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橡膠配方中常見的助劑

發布日期:2020-10-11 作者: 點擊:

橡膠配方中常見的助劑

橡膠助劑的主要種類有:


(1)橡膠防護助劑: 包含抗氧劑、抗臭氧劑、抗屈撓龜裂劑、光安穩劑、紫外光吸收劑、有害金屬抑製劑、物理防老劑、防白蟻劑、防黴劑等。

  (2)橡膠補強助劑:包含炭黑、白炭黑、金屬氧化物、無機鹽、樹脂等.

 (3)橡膠粘合助劑: 包含間甲白係統和鈷鹽係統粘合劑和膠黏劑。

 (4)工藝操作助劑: 包含塑解劑、增溶劑、增塑劑、軟化劑、均勻劑、光滑劑、渙散劑、增粘劑、阻隔劑、脫模劑等。

 (5)特殊助劑: 包含著色劑、發泡劑、消泡劑、增稠劑、膏化劑、濕潤劑、乳化劑、安穩劑、凝固劑、熱敏劑、抗蹼劑、防腐劑、保存劑、阻燃劑、抗靜電劑和芳香劑等。


     1. 硫化係統硫化係統助劑包含 硫化劑 、促進劑 、活化劑 和 抗硫化返原助劑 。

     硫化劑 是指能和橡膠起交聯效果的物質,故又稱 交聯劑 。橡膠是一種鏈狀高分子資料,參加硫化劑能與之發生交聯反響, 構成三維立體網狀結構, 使橡膠由塑形資料變為彈性資料,故硫化劑是橡膠最重要的一類配合劑。

    促進劑 是指參加膠料後能縮短硫化時刻和下降硫化溫度的物質。參加促進劑能促進硫化劑活化,然後加快硫化劑與橡膠分子間的交聯反響,打到縮短硫化時刻、下降硫化溫度、增加產值、下降成本的實際效果( 活化劑 )。    (苯胺、有機堿、噻唑類、二硫代氨基甲酸鹽類、胍類、秋蘭姆類、黃原酸類和次硫酰胺類)抱負的促進劑應具有如下功用:

①焦燒時刻長(硫化之前的加工安全性高) ;

②硫化時刻短(硫化起步快,出產功率高) ;

③硫化曲線平坦(平坦硫化時刻長,無硫化返原) ;

④無毒,無汙染性。

      活性劑 是指參加膠料後能增加促進劑活性, 削減促進劑用量, 縮短硫化時刻的物質, 又稱為 促進助劑 。硫化活性劑,簡稱活性劑,又稱助促進劑,是指能夠增加促進劑活性、進步硫化速率和硫化功率(既增加交聯劑鍵的數量,又下降交聯劑鍵中的均勻原子數量) ,改進硫化膠功用的化學物質。硫化返原是指硫交聯鍵受熱降解導致硫化橡膠物理功用下降 (返原) 及運用功用變差的現象。為此,需求開發抗 硫化返原劑 ,既能抗返原,又不影響硫化橡膠的其他功用。


     2. 防護係統生膠或橡膠製品在加工、 儲存或運用過程中, 會受到熱、 氧、光等環境要素的影響而逐步發生物理及化學變化,使其功用下降,並失去運用價值,這種現象成為橡膠的 “老化 ”。為了取得經久耐用的橡膠製品, 就要在膠料配方中參加一些能抑製上述導致橡膠老化的物質,這類物質統稱為 “防老劑 ”。

   抗降解劑 :

     ①無汙染、不變色的抗氧劑(各種防老劑) ;

     ②汙染和變色的抗氧劑;

     ③抗臭氧劑;

     ④抗金屬毒性。


     3 .黏合係統能增進橡膠和各種骨架資料之間黏合功用的配合劑,稱為黏合劑或黏合增進劑。

    黏合劑 是一類高活性反響型助劑, 經過硫化反響和黏合反響, 它在橡膠配方中能夠促進橡膠與化學纖維簾線或鍍黃銅鋼絲簾線在黏合界麵上構成異質資料之間的化學鍵合。黏合增進劑 又稱為黏合促進劑, 是一類本身不直接發生資料之間的物理吸附效果和化學鍵合效果,但能促進黏合效果發生的助劑。 

    3.1 膠黏劑 通常包含膠水、膠糊、膠泥、膠黏帶等多種類型。膠黏劑產品大多是由黏料(橡膠、樹脂) 、固化劑、稀釋劑和其他助劑配製成的混合物,其間黏料是主要成分。在兩個資料外表之間構成以黏料為主成分的中間黏合層是膠黏劑黏合效果的重要特征。膠黏劑一般是由基料、固化劑、稀釋劑、增塑劑、填料、偶聯劑等多種成分構成的混合物。

①基料 即主體高分子資料, 是賦予膠黏劑膠黏性的底子成分。 

②固化劑 是一種可使單體或低聚物變成變為線型高聚物或網狀體型高聚物的物質, 固化劑又稱為硬化劑或熟化劑, 有些場合稱作交聯劑或硫化劑。

③有些膠黏劑需用 溶劑 ,在膠黏劑配方中常用的溶劑多是低黏度的液體物質。參加合適的溶劑可下降膠黏劑的黏度, 使其便於施工。 

④增塑劑 是一種能下降高分子化合物玻璃化溫度和熔融溫度, 改進膠層脆性, 增進熔融流動性的物質。 

⑤在膠黏劑組分中不與主體資料起化學反響, 但能夠改動其功用, 下降成本的固體資料叫 填料 。

⑥ 偶聯劑 是能一同與極性物質和非極性物質發生必定結合力的化合物, 其特點是分子中一同具有極性和非極性部分的物質。

⑦其他輔助資料:(引發劑 是在必定條件下能分化發生自由基的物質,一般含有不飽和鍵的化合物都參加某些引發劑。)(促進劑 (催化劑)是能下降引發劑分化溫度或加快固化劑與樹脂、 橡膠反響的物質。)(防老劑 是能推遲高分子化合物老化的物質)(能增加黏度的物質即 增稠劑 )(阻聚劑 是能夠阻撓或推遲膠黏劑中含有不飽和鍵的樹脂、單體在儲存過程中自行交聯的物質。)(安穩劑 是一種能進步膠在儲存時具有對熱安穩性和光安穩性的物質。)(某些絡合才能強的 絡合劑 ,能夠與被粘資料構成電荷轉移配價鍵, 然後增強膠黏劑的粘接強度。)(能使兩種以上互不相溶(或部分互溶)的液體(如油和水)構成安穩的渙散係統(乳狀液)的物質,稱為 乳化劑 。)

   3.2 在輪胎、輸送帶、膠管等橡膠製品加工中,要配加一種或多種具有反響活性的化學物質,該物質在硫化溫度下能夠發生橡膠與纖維織物或鋼絲骨架資料的化學鍵合, 這類化學物質就是 鍵合劑 ( bonding agent),習慣上稱為 黏合劑 。由於這類黏合劑是在混煉膠料時隨其他助劑一同直接參加膠猜中,因而又稱增加型直接黏合劑。

     3.3 本身不直接發生資料之間的物理吸附效果或化學鍵合效果, 但是能夠促進黏合效果發生的化學物質稱作 黏合促進劑 或 黏合增進劑 (adhesion promoted agent),如有機鈷鹽在橡膠與鍍黃銅鋼絲簾線黏合過程中顯現的促進黏合的效果。這種黏合促進劑也是作為配合劑直接參加膠猜中,並在硫化溫度下到達兩種資料彼此結合,習慣上也稱作 黏合劑 。

    3.4 將間苯二酚、 甲醛和膠乳三組分的苛性堿乳液經過浸漬工藝附著在纖維織物外表黏合劑膠膜上,能夠在硫化溫度下發生橡膠與織物的化學鍵合,這種間苯二酚 -甲醛 -膠乳(resorinol-formaldehyde-latex )浸漬液稱為 浸漬黏合劑 或 RFL 浸漬黏合劑。為區別於增加型直接黏合劑,又被稱為 間接黏合劑 。

    3.5 能夠增加未硫化膠黏性的化學物質稱作 增黏劑 。黏合劑用於橡膠纖維、 橡膠 -金屬、橡膠 -塑料等的黏合,界麵發生化學鍵合,歸於功用性助劑;而增黏劑隻是在多層橡膠製品加工過程中增加膠料的外表黏性, 以便於膠層間粘貼加工, 界麵發生物理吸附, 歸於加工助劑。


    4. 增塑劑凡能把橡膠分子分隔, 然後下降其玻璃化轉變溫度以及未硫化膠熔融黏度和硫化膠硬度的物質稱為 增塑劑 。過去也曾稱為“軟化劑” 。

    增塑劑的主要效果是削弱聚合物分子間的次價鍵, 即範德華力, 然後增加聚合物分子鏈的移動性,下降聚合物分子鏈的結晶性,增加聚合物的塑形。表現為聚合物的硬度、模量、軟化溫度和脆化溫度下降,而伸長率、屈撓性和柔韌性進步。增塑劑Ⅰ 都是經過化學合成製得, 它廣泛應用於聚氯乙烯加工、 橡膠加工、 塗料、合成革、家用電器和電線電纜料的出產中, 在化工產品中占有重要位置。增塑劑Ⅱ 大多來源於天然物質,簡直全部用於橡膠(石油係增塑劑、煤焦油係增塑劑、脂肪油係增塑劑、鬆油係增塑劑)。橡膠 塑解劑 是指經過化學效果來增強生膠的塑煉效果、縮短塑煉時刻的物質。塑解劑還可作為廢橡膠的再生活化劑。


    5. 其他橡膠助劑

    5.1 發泡劑 是用於橡膠、塑料等高分子資猜中以製成海綿狀製品的化學品。凡不與高分子資料起化學效果,並能在特定條件下發生無害氣體的物質,都能用作發泡劑。

     5.2 使塑料、橡膠和纖維製品取得顏色而參加的物質,統稱為 著色劑 。         5.3 在橡膠工業中,黏性( tack)被界說為兩個未硫化膠片在低壓力短時刻觸摸後的耐別離的才能, 或在這種條件壓合的膠片剝離開來所做的功。按照界說, 試驗用的兩個膠片應為同質膠料,所以又稱為自黏性( autohesion),在輪胎出產中又特稱為成型黏性( building tack)。對於缺少自黏性的合成橡膠,為了進步其黏性和配用比例,在膠猜中有必要增加一些能夠增加其黏性的樹脂物質,即 增黏劑 (tackifier )。

     5.4 橡膠工業用 溶劑 主要用在溶解膠料、 配製膠漿或在成型操作過程中塗抹膠料外表以增加黏性,便於成型,也用於調製塗料和油膏等。

    5.5 橡膠製品(如密封膠條、膠管等)在高溫常壓條件下接連硫化,由於配合劑中存在水分, 使成品常常發生氣泡。為使這類橡膠製品在硫化時不發生氣泡, 除所用配合劑在混煉前需完全烘幹外,還需在膠猜中增加 消泡劑 (幹燥劑)。消泡劑的主要成分是纖細粒徑 (320目以上) 的氧化鈣, 其機理是氧化鈣在混煉和硫化過程中與配合劑中的微量水分化合, 生成氫氧化鈣,因而可防止高溫硫化時橡膠製品起泡,故名消泡劑,又名幹燥劑。

     5.6 乳化劑 是能使兩種或兩種以上互不相溶(或部分互溶)的液體,構成安穩的渙散係統——乳濁液的物質。乳化劑的效果主要是下降渙散相和接連相之間的界麵張力, 使他們易於乳化,而且在渙散相顆粒上帶電,構成雙電層或構成安穩的、黏度特別高的維護膠體膜,然後阻撓渙散相的合並聚結,促進乳濁液安穩。

      5.7 依據某些膠乳工藝和製品的需求,為操控和安穩係統的黏度,要運用 增稠劑。一般增稠劑一同也是安穩劑, 而且具有必定的膏化效果。增稠劑過量會導致製品物理機械功用下降,一同也會增加製品的吸水性,因而出產厚製品時首先應先考慮選用高固體含量的乳膠。

     5.8 偶聯劑 是一種能增進無機物與有機物之間黏合功用的助劑, 可理解為這兩種資料之間的結合劑。

     5.9 均勻劑 的主要功用是處理不同溶解度參數、不同黏度及不同極性聚合物的共混,並使之混煉均勻。因而在化學成分上均勻劑大多是脂肪烴樹脂、 環烷烴樹脂和芳香烴樹脂等不同極性的低分子樹脂的混合物。這種具有不同極性的混合樹脂, 能夠對不同極性的聚合物外表都能發生潮濕、吸附、 極化, 在聚合物分子之間起到溶劑化效果,使不同極性的聚合物分子之間簡單彼此移動,到達共混的意圖。

    5.10渙散劑 是指吸附在液 -固界麵, 然後明顯下降液 -固界麵的界麵自由能, 致使被渙散的固體粉末能均勻地渙散在液體中, 並不再重新聚集的物質。渙散劑的功用是處理膠猜中粉料的渙散, 即粉料之間和粉料與彈性體之間的渙散。這主要是經過高分子脂肪酸類渙散劑潮濕粉料粒子或彈性體的外表, 使不同性質和不同種類的粉料粒子之間、 粉料粒子與彈性體之間減小相對移動的阻力,到達粉料粒子均勻渙散到膠猜中的意圖。

    5.11 阻隔劑的界說:能夠削減兩個彼此觸摸的界麵間的粘合力的物質。阻隔劑 通常是指那些用來削減未硫化橡膠 (如混合器搖晃薄片或塑模柸料) 的粘度的物質。脫模劑 能夠使硫化後的組分簡單脫模, 並有助於削減對模具的汙染。運用時直接塗於模型外表, 以利脫模,也可在膠料配合時直接參加,作內部脫模劑。

      5.12 光滑劑 :有效改進橡膠膠料流動性的物質。分為內光滑和外光滑兩種。主要作為內光滑劑的加工助劑多起到調節膠料粘度,改進填料渙散的效果,一同較少影響滑動功用。外光滑劑主要改進滑動性, 減小高彈體與加工設備金屬外表間的摩擦, 對於膠料粘度的影響較小, 經過堆積於填料與高彈體的界麵, 也能夠改進填料的渙散性,當劑量過多時,可導致“過光滑”現象,進而發生噴霜。

      5.13 預製劑 :在混合過程中,一些膠料配方中的成分會較難摻合及渙散,比方高熔點及成分的燒結效果就可能帶來困難。而配方中的別的一些組分由於活性很高, 隻需求很少的量就足夠了。在這種情況下, 一個渙散係統能夠被用來生成一種預製或摻合劑, 然後明顯改進加工特性。有一些橡膠化學品,比方一些加快劑,其存貯安穩性有限;而另一些則對濕度(CaO)或氧化靈敏。故而它們應當運用適合的增粘劑或塗蓋層來加以維護。一般的化學產品都是粉狀粉末,很難加以處理和渙散。它們會帶靜電, 因而使摻合也變得愈加困難。導致在化學工業中較早運用增粘劑和渙散劑。預製劑均是經過塗敷的非粉狀顆粒及母煉膠, 但很少呈漿料的方式。


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