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橡胶配方中常见的助剂

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橡胶配方中常见的助剂

发布日期:2020-10-11 作者: 点击:

橡胶配方中常见的助剂

橡胶助剂的主要种类有:


(1)橡胶防护助剂: 包含抗氧剂、抗臭氧剂、抗屈挠龟裂剂、光安稳剂、紫外光吸收剂、有害金属抑制剂、物理防老剂、防白蚁剂、防霉剂等。

  (2)橡胶补强助剂:包含炭黑、白炭黑、金属氧化物、无机盐、树脂等.

 (3)橡胶粘合助剂: 包含间甲白系统和钴盐系统粘合剂和胶黏剂。

 (4)工艺操作助剂: 包含塑解剂、增溶剂、增塑剂、软化剂、均匀剂、光滑剂、涣散剂、增粘剂、阻隔剂、脱模剂等。

 (5)特殊助剂: 包含着色剂、发泡剂、消泡剂、增稠剂、膏化剂、湿润剂、乳化剂、安稳剂、凝固剂、热敏剂、抗蹼剂、防腐剂、保存剂、阻燃剂、抗静电剂和芳香剂等。


     1. 硫化系统硫化系统助剂包含 硫化剂 、促进剂 、活化剂 和 抗硫化返原助剂 。

     硫化剂 是指能和橡胶起交联效果的物质,故又称 交联剂 。橡胶是一种链状高分子资料,参加硫化剂能与之发生交联反响, 构成三维立体网状结构, 使橡胶由塑形资料变为弹性资料,故硫化剂是橡胶最重要的一类配合剂。

    促进剂 是指参加胶料后能缩短硫化时刻和下降硫化温度的物质。参加促进剂能促进硫化剂活化,然后加快硫化剂与橡胶分子间的交联反响,打到缩短硫化时刻、下降硫化温度、增加产值、下降成本的实际效果( 活化剂 )。    (苯胺、有机碱、噻唑类、二硫代氨基甲酸盐类、胍类、秋兰姆类、黄原酸类和次硫酰胺类)抱负的促进剂应具有如下功用:

①焦烧时刻长(硫化之前的加工安全性高) ;

②硫化时刻短(硫化起步快,出产功率高) ;

③硫化曲线平坦(平坦硫化时刻长,无硫化返原) ;

④无毒,无污染性。

      活性剂 是指参加胶料后能增加促进剂活性, 削减促进剂用量, 缩短硫化时刻的物质, 又称为 促进助剂 。硫化活性剂,简称活性剂,又称助促进剂,是指能够增加促进剂活性、进步硫化速率和硫化功率(既增加交联剂键的数量,又下降交联剂键中的均匀原子数量) ,改进硫化胶功用的化学物质。硫化返原是指硫交联键受热降解导致硫化橡胶物理功用下降 (返原) 及运用功用变差的现象。为此,需求开发抗 硫化返原剂 ,既能抗返原,又不影响硫化橡胶的其他功用。


     2. 防护系统生胶或橡胶制品在加工、 储存或运用过程中, 会受到热、 氧、光等环境要素的影响而逐步发生物理及化学变化,使其功用下降,并失去运用价值,这种现象成为橡胶的 “老化 ”。为了取得经久耐用的橡胶制品, 就要在胶料配方中参加一些能抑制上述导致橡胶老化的物质,这类物质统称为 “防老剂 ”。

   抗降解剂 :

     ①无污染、不变色的抗氧剂(各种防老剂) ;

     ②污染和变色的抗氧剂;

     ③抗臭氧剂;

     ④抗金属毒性。


     3 .黏合系统能增进橡胶和各种骨架资料之间黏合功用的配合剂,称为黏合剂或黏合增进剂。

    黏合剂 是一类高活性反响型助剂, 经过硫化反响和黏合反响, 它在橡胶配方中能够促进橡胶与化学纤维帘线或镀黄铜钢丝帘线在黏合界面上构成异质资料之间的化学键合。黏合增进剂 又称为黏合促进剂, 是一类本身不直接发生资料之间的物理吸附效果和化学键合效果,但能促进黏合效果发生的助剂。 

    3.1 胶黏剂 通常包含胶水、胶糊、胶泥、胶黏带等多种类型。胶黏剂产品大多是由黏料(橡胶、树脂) 、固化剂、稀释剂和其他助剂配制成的混合物,其间黏料是主要成分。在两个资料外表之间构成以黏料为主成分的中间黏合层是胶黏剂黏合效果的重要特征。胶黏剂一般是由基料、固化剂、稀释剂、增塑剂、填料、偶联剂等多种成分构成的混合物。

①基料 即主体高分子资料, 是赋予胶黏剂胶黏性的底子成分。 

②固化剂 是一种可使单体或低聚物变成变为线型高聚物或网状体型高聚物的物质, 固化剂又称为硬化剂或熟化剂, 有些场合称作交联剂或硫化剂。

③有些胶黏剂需用 溶剂 ,在胶黏剂配方中常用的溶剂多是低黏度的液体物质。参加合适的溶剂可下降胶黏剂的黏度, 使其便于施工。 

④增塑剂 是一种能下降高分子化合物玻璃化温度和熔融温度, 改进胶层脆性, 增进熔融流动性的物质。 

⑤在胶黏剂组分中不与主体资料起化学反响, 但能够改动其功用, 下降成本的固体资料叫 填料 。

⑥ 偶联剂 是能一同与极性物质和非极性物质发生必定结合力的化合物, 其特点是分子中一同具有极性和非极性部分的物质。

⑦其他辅助资料:(引发剂 是在必定条件下能分化发生自由基的物质,一般含有不饱和键的化合物都参加某些引发剂。)(促进剂 (催化剂)是能下降引发剂分化温度或加快固化剂与树脂、 橡胶反响的物质。)(防老剂 是能推迟高分子化合物老化的物质)(能增加黏度的物质即 增稠剂 )(阻聚剂 是能够阻挠或推迟胶黏剂中含有不饱和键的树脂、单体在储存过程中自行交联的物质。)(安稳剂 是一种能进步胶在储存时具有对热安稳性和光安稳性的物质。)(某些络合才能强的 络合剂 ,能够与被粘资料构成电荷转移配价键, 然后增强胶黏剂的粘接强度。)(能使两种以上互不相溶(或部分互溶)的液体(如油和水)构成安稳的涣散系统(乳状液)的物质,称为 乳化剂 。)

   3.2 在轮胎、输送带、胶管等橡胶制品加工中,要配加一种或多种具有反响活性的化学物质,该物质在硫化温度下能够发生橡胶与纤维织物或钢丝骨架资料的化学键合, 这类化学物质就是 键合剂 ( bonding agent),习惯上称为 黏合剂 。由于这类黏合剂是在混炼胶料时随其他助剂一同直接参加胶猜中,因而又称增加型直接黏合剂。

     3.3 本身不直接发生资料之间的物理吸附效果或化学键合效果, 但是能够促进黏合效果发生的化学物质称作 黏合促进剂 或 黏合增进剂 (adhesion promoted agent),如有机钴盐在橡胶与镀黄铜钢丝帘线黏合过程中显现的促进黏合的效果。这种黏合促进剂也是作为配合剂直接参加胶猜中,并在硫化温度下到达两种资料彼此结合,习惯上也称作 黏合剂 。

    3.4 将间苯二酚、 甲醛和胶乳三组分的苛性碱乳液经过浸渍工艺附着在纤维织物外表黏合剂胶膜上,能够在硫化温度下发生橡胶与织物的化学键合,这种间苯二酚 -甲醛 -胶乳(resorinol-formaldehyde-latex )浸渍液称为 浸渍黏合剂 或 RFL 浸渍黏合剂。为区别于增加型直接黏合剂,又被称为 间接黏合剂 。

    3.5 能够增加未硫化胶黏性的化学物质称作 增黏剂 。黏合剂用于橡胶纤维、 橡胶 -金属、橡胶 -塑料等的黏合,界面发生化学键合,归于功用性助剂;而增黏剂只是在多层橡胶制品加工过程中增加胶料的外表黏性, 以便于胶层间粘贴加工, 界面发生物理吸附, 归于加工助剂。


    4. 增塑剂凡能把橡胶分子分隔, 然后下降其玻璃化转变温度以及未硫化胶熔融黏度和硫化胶硬度的物质称为 增塑剂 。过去也曾称为“软化剂” 。

    增塑剂的主要效果是削弱聚合物分子间的次价键, 即范德华力, 然后增加聚合物分子链的移动性,下降聚合物分子链的结晶性,增加聚合物的塑形。表现为聚合物的硬度、模量、软化温度和脆化温度下降,而伸长率、屈挠性和柔韧性进步。增塑剂Ⅰ 都是经过化学合成制得, 它广泛应用于聚氯乙烯加工、 橡胶加工、 涂料、合成革、家用电器和电线电缆料的出产中, 在化工产品中占有重要位置。增塑剂Ⅱ 大多来源于天然物质,简直全部用于橡胶(石油系增塑剂、煤焦油系增塑剂、脂肪油系增塑剂、松油系增塑剂)。橡胶 塑解剂 是指经过化学效果来增强生胶的塑炼效果、缩短塑炼时刻的物质。塑解剂还可作为废橡胶的再生活化剂。


    5. 其他橡胶助剂

    5.1 发泡剂 是用于橡胶、塑料等高分子资猜中以制成海绵状制品的化学品。凡不与高分子资料起化学效果,并能在特定条件下发生无害气体的物质,都能用作发泡剂。

     5.2 使塑料、橡胶和纤维制品取得颜色而参加的物质,统称为 着色剂 。         5.3 在橡胶工业中,黏性( tack)被界说为两个未硫化胶片在低压力短时刻触摸后的耐别离的才能, 或在这种条件压合的胶片剥离开来所做的功。按照界说, 试验用的两个胶片应为同质胶料,所以又称为自黏性( autohesion),在轮胎出产中又特称为成型黏性( building tack)。对于缺少自黏性的合成橡胶,为了进步其黏性和配用比例,在胶猜中有必要增加一些能够增加其黏性的树脂物质,即 增黏剂 (tackifier )。

     5.4 橡胶工业用 溶剂 主要用在溶解胶料、 配制胶浆或在成型操作过程中涂抹胶料外表以增加黏性,便于成型,也用于调制涂料和油膏等。

    5.5 橡胶制品(如密封胶条、胶管等)在高温常压条件下接连硫化,由于配合剂中存在水分, 使成品常常发生气泡。为使这类橡胶制品在硫化时不发生气泡, 除所用配合剂在混炼前需完全烘干外,还需在胶猜中增加 消泡剂 (干燥剂)。消泡剂的主要成分是纤细粒径 (320目以上) 的氧化钙, 其机理是氧化钙在混炼和硫化过程中与配合剂中的微量水分化合, 生成氢氧化钙,因而可防止高温硫化时橡胶制品起泡,故名消泡剂,又名干燥剂。

     5.6 乳化剂 是能使两种或两种以上互不相溶(或部分互溶)的液体,构成安稳的涣散系统——乳浊液的物质。乳化剂的效果主要是下降涣散相和接连相之间的界面张力, 使他们易于乳化,而且在涣散相颗粒上带电,构成双电层或构成安稳的、黏度特别高的维护胶体膜,然后阻挠涣散相的合并聚结,促进乳浊液安稳。

      5.7 依据某些胶乳工艺和制品的需求,为操控和安稳系统的黏度,要运用 增稠剂。一般增稠剂一同也是安稳剂, 而且具有必定的膏化效果。增稠剂过量会导致制品物理机械功用下降,一同也会增加制品的吸水性,因而出产厚制品时首先应先考虑选用高固体含量的乳胶。

     5.8 偶联剂 是一种能增进无机物与有机物之间黏合功用的助剂, 可理解为这两种资料之间的结合剂。

     5.9 均匀剂 的主要功用是处理不同溶解度参数、不同黏度及不同极性聚合物的共混,并使之混炼均匀。因而在化学成分上均匀剂大多是脂肪烃树脂、 环烷烃树脂和芳香烃树脂等不同极性的低分子树脂的混合物。这种具有不同极性的混合树脂, 能够对不同极性的聚合物外表都能发生潮湿、吸附、 极化, 在聚合物分子之间起到溶剂化效果,使不同极性的聚合物分子之间简单彼此移动,到达共混的意图。

    5.10涣散剂 是指吸附在液 -固界面, 然后明显下降液 -固界面的界面自由能, 致使被涣散的固体粉末能均匀地涣散在液体中, 并不再重新聚集的物质。涣散剂的功用是处理胶猜中粉料的涣散, 即粉料之间和粉料与弹性体之间的涣散。这主要是经过高分子脂肪酸类涣散剂潮湿粉料粒子或弹性体的外表, 使不同性质和不同种类的粉料粒子之间、 粉料粒子与弹性体之间减小相对移动的阻力,到达粉料粒子均匀涣散到胶猜中的意图。

    5.11 阻隔剂的界说:能够削减两个彼此触摸的界面间的粘合力的物质。阻隔剂 通常是指那些用来削减未硫化橡胶 (如混合器摇晃薄片或塑模柸料) 的粘度的物质。脱模剂 能够使硫化后的组分简单脱模, 并有助于削减对模具的污染。运用时直接涂于模型外表, 以利脱模,也可在胶料配合时直接参加,作内部脱模剂。

      5.12 光滑剂 :有效改进橡胶胶料流动性的物质。分为内光滑和外光滑两种。主要作为内光滑剂的加工助剂多起到调节胶料粘度,改进填料涣散的效果,一同较少影响滑动功用。外光滑剂主要改进滑动性, 减小高弹体与加工设备金属外表间的摩擦, 对于胶料粘度的影响较小, 经过堆积于填料与高弹体的界面, 也能够改进填料的涣散性,当剂量过多时,可导致“过光滑”现象,进而发生喷霜。

      5.13 预制剂 :在混合过程中,一些胶料配方中的成分会较难掺合及涣散,比方高熔点及成分的烧结效果就可能带来困难。而配方中的别的一些组分由于活性很高, 只需求很少的量就足够了。在这种情况下, 一个涣散系统能够被用来生成一种预制或掺合剂, 然后明显改进加工特性。有一些橡胶化学品,比方一些加快剂,其存贮安稳性有限;而另一些则对湿度(CaO)或氧化灵敏。故而它们应当运用适合的增粘剂或涂盖层来加以维护。一般的化学产品都是粉状粉末,很难加以处理和涣散。它们会带静电, 因而使掺合也变得愈加困难。导致在化学工业中较早运用增粘剂和涣散剂。预制剂均是经过涂敷的非粉状颗粒及母炼胶, 但很少呈浆料的方式。


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