橡胶制品的助剂有哪些?
1、橡胶硫化体系助剂
在橡胶产业中,习惯把使用目的相同或相关的助剂合称为体系。例如,把硫化剂、硫化促进剂、活性剂及防焦剂统称为硫化体系,由于它们都与硫化有关。
硫化剂包括硫、硒、碲、含硫化合物、有机过氧化物、醌类化合物、胺类化合物、树脂类、金属氧化物和其它硫化剂;
硫化促进剂包括二硫代氨基甲酸盐、黄原酸盐、秋兰姆、噻唑类、次磺酰胺、胺和醛胺缩合物、胍类、硫脲类;
活化剂包括氧化锌、氧化镁、硬脂酸等。
在使用硫黄作硫化剂时,通常要配合一些化学药品来促进其硫化反应,从而进步出产效率和胶料机能。能促进硫化作用的化学药品称为硫化促进剂。
硫化促进剂常用的品种有:硫化促进剂M、DM、MZ、OZ、NOBS、DZ、TT、TMTT等。目前较好的硫化促进剂为季磷盐类,如1-邻苯二甲酰亚胺基酸基-4-丁基三苯基磷溴化物、双(苄基三苯基膦)亚胺氯化物、三苯基苄基氯化磷等,用量一般为0.4~0.7
份。当然也可以使用复合硫化促进剂,除季磷盐外还可以添加季铵盐类,如四丁基苯并噻唑基硫化铵、双肉桂丙撑二胺等。硫化促进剂能缩短硫化时间、降低硫化温度、减少硫黄用量。噻唑类和次磺酰胺类是硫化促进剂的主体,约占其总量的70%~75%。
凡能增加硫化促进剂的活性,进步硫化效率,改善硫化胶机能的化学药品称为活性剂,常用的有氧化锌、氧化镁、氧化钙、硬脂酸等。
为了防止胶料在加工过程中泛起早期硫化现象(焦烧),经常需要加入一些能按捺产生早期硫化的化学药品,即防焦剂,但防焦剂的加入会使硫化速度减慢,导致硫化胶机能变坏,再加上价格昂贵,所以,在一般情况下很少使用。
抗硫化返原剂是海内外最新的一类助剂,专门用来进步硫化橡胶的抗硫化返原性。抗硫化返原剂既可看作是硫化体系的新助剂,也可以看作是防老化体系的新助剂,它具有保护硫化网络不乱、进步制品耐热氧不乱性和保持普通硫化体系和半有效硫化体系良好动态机能的长处。
2、橡胶防护体系助剂
橡胶或橡胶制品在加工、储存和使用过程中受到各种外界因素的影响,会逐渐失去原有的优良机能,以致最后丧失了使用价值,这种现象称之为橡胶老化。
橡胶发生老化的特征:一是在材料外观上发生变化,例如:泛起材料变粘、变软、变硬、变脆、龟裂变形、污渍、长霉,泛起雀斑、裂纹、喷霜、粉化、泛白等;二是在物理性质上发生变化,例如:耐热、耐寒、透气、透光等机能的变化;三是在物理机械机能上发生变化,如扯断强度、伸长率、耐磨性、耐疲惫等;四是在电机能上发生变化。为了防止橡胶的老化变质,通常胶料中都要加入适量的防老剂,因此,凡是能按捺橡胶老化的化学药品都称为防老剂。
常用的防老剂主要有RD、4010、4010NA、防老剂A、D、H、防老剂MB、防老剂DFC-34和物理防老剂防护蜡等。防老剂的品种不同,防护机理也不同,但总的来讲化学防老剂是防老剂本身介入橡胶分子的反应,天生一些比较不乱的化学结构,从而按捺或破坏橡胶在外界作用时的氧化裂解反应或者削弱氧化过程的反映程度而起到防止老化的作用,物理防老剂的加入会在橡胶表面形成一种保护薄膜,从而避免了橡胶与氧和臭氧的接触,其本身并不介入化学反应。近年来各国对反应性防老剂的研究开发非常正视,就是由于采用反应性防老剂的硫化胶具有凸起的耐久性。
3、橡胶工艺操纵体系助剂
橡胶加工助剂主要用于解决高粘度橡胶材料的成型或模压的基本工艺题目,知足短时间低能耗高产出的工艺需求。橡胶加工工艺助剂可以增加经济效益。应用橡胶加工工艺助剂后,平等功课量可以减少混炼和挤出等工艺过程的功课时间;进步单位时间内的产出;使加工工艺不乱,产品合格率进步;改善产品的外观和内在质量,进步产品的档次。近年来,跟着橡胶加工工艺助剂用量的不断增加,工艺助剂行业取得了长足发展。规模效益及市场竞争的结果使工艺助剂的价格大幅降低,从另一个侧面为橡胶加工工艺助剂的应用带来了可能。橡胶加工工艺助剂可以改善橡胶加工工艺,进步产品品质,使“高品质、低本钱、高产出”的橡胶加工目标成为可能;对企业的经济效益会有较大的进步。
活化剂要求既能促进硫化反应,又能起到吸酸作用。常用的活化剂为氧化镁、氧化铅、氢氧化钙、氧化锌。通常高活性氧化镁可进步耐热性;氢氧化钙可进步抗压缩永久变形性;氧化锌可以改善耐水机能;氧化铅可以进步耐酸性。氢氧化钙用量一般为3~6
份,在多元醇硫化体系中选用6 份;高活性氧化镁用量为3 份;低活性氧化镁最高可以用到15 份。活化剂用量过高时胶料易起泡。
软化剂的作用是改善胶料塑性、降低胶料粘度、改善其他配合剂的分散性。在橡胶产业中,软化剂还包括范围更广泛的各种非溶剂型软化剂,如石油系软化剂、石油树脂、库马龙树脂、松焦油以及自然油脂的硫化油膏等。石油系软化剂的组成随原油的性质不同而异,分类方法也很复杂,按其分子结构分类可大体分为链烷油、环烷油和芬芳油三类。石油系软化剂主要用于出产充油丁苯橡胶,此项用途约占石油软化剂的四分之三。
分散剂主要改善炭黑和其它粉料在橡胶中的分散性。能够缩短胶料混炼时间,分散剂作用:1、进步粉料在橡胶中的分散度,进步挤出速度,不乱挤出尺寸,降低挤出温度。2、促进粉料在橡胶中的分散,防止胶料早期焦烧和喷霜。
增塑剂能赋予胶料的柔软性和良好的加工机能,常采用与橡胶有良好相溶性的低挥发性液体或低溶点固体,如邻苯二甲酸酯类、脂肪族二元酸酯类以及低分子量的液体聚合物。
4、橡胶补强填充体系助剂
补强剂和填充剂在橡胶加工中形成了一个体系,总称为填料,意思就是填充橡胶分子间旷地空闲的材料。在橡胶中加入一种物质后,可使硫化胶的耐磨性、抗撕裂强度、拉伸强度、模量、抗溶胀性等机能获得较大进步。凡具有这种作用的物质称为补强剂。填料是橡胶产业的主要原料之一,属粉体材料。填料用量相称大,几乎与橡胶本身用量相称,能赋与橡胶很多宝贵的机能。例如,大幅进步橡胶的力学机能,使橡胶具有磁性、导电性、阻燃性、彩色等特殊的机能;使橡胶具有好的加工机能,降低本钱。在橡胶中加入填料能够进步橡胶的体积,降低橡胶制品的本钱,改善胶料加工工艺机能,对橡胶制品机能几乎没有影响。
按填料在橡胶中的作用可分为补强性和增容性填料,前者主要作用是进步橡胶制品的物理机械机能,称为补强剂,如炭黑等;后者主要作用是增加橡胶的容积,降低含胶率,降低本钱,称为填充剂或增容剂,如碳酸钙CaCO3、陶土等。炭黑有五大类型,40
余种的品种。常用品种有:超耐磨炉黑(SAF)、中超耐磨炉黑(ISAF)、高耐磨炉黑(HAF),通用炉黑(GPF)。在炭黑粒子的表面有些活性很大的活性点,能与橡胶分子起化学作用,天生强固的化学键,这种化学键能沿着炭黑粒子表面滑动,终极产生两种补强效应:一是当橡胶受力作用时产生变形,分子链的滑动能吸收外力的冲击,起缓冲作用;二是使应力分布平均。这两种效应的结果能使橡胶的强度增强,耐龟裂,从而起补强作用。另外,还有一种白炭黑,化学成分主要是含水硅酸和硅酸盐类物质,常用于制造浅色橡胶制品。
橡胶补强填充体系助剂包括炭黑、白炭黑、金属氧化物、无机盐、树脂等。主要有炭黑、白炭黑、无机补强剂和填充剂以及有机补强剂和填充剂。在典型的橡胶配方中,因为填充剂价廉易得,通常以大剂量添加到主体材料橡胶中,以其庞大的体积和用量增加胶料的体积和重量,从而降低胶料的单位本钱。为此,选材时一般考虑自然矿材,经由加工破碎摧毁、研磨到一定细度后投入使用。
补强树脂又名补强增硬树脂,用在需要高硬度、高定伸以及因增加炭黑过多而较难出产的胶料中。
5、橡胶粘合体系助剂
在橡胶产业中,粘合是指橡胶与同质或异质材料表面相接触,靠范德华力的物理作用或键协力的化学作用所产生的结合。通常,把能够将材料相邻表面结合为一体的物质称作粘合剂。实际上,粘合和粘合剂是广义的概念,在叫法上就有胶粘剂、接合剂。
橡胶粘合体系助剂包括间-甲-白体系和钴盐体系粘合剂和胶粘剂,主要有间-甲-白体系、钴盐粘合增进剂、三嗪类粘合剂、浸渍粘合剂和胶粘剂。
子午线轮胎的出产实践表明,钢丝帘线与橡胶之间具有良好的初始粘合机能,但尚不能保证轮胎的使用机能与使用寿命,还要求在老化和侵蚀后橡胶与钢丝仍具有较高的粘合保持率。在橡胶中加入橡胶粘合硫化促进剂,可在不同程度上改善橡胶与钢丝帘线间的粘合机能,因而橡胶粘合硫化促进剂已成为子午线轮胎出产中不可缺少的组分。
橡胶与金属硫化粘接题目
粘接工艺上有良多需要留意的部门,假如泛起题目,都需要查
1、金属基材是不是变化了?
2、金属表面的处理是否泛起题目,好比有灰尘、有油?
3、粘接剂是否过时?
4、涂刷在金属表面的粘接剂是否干透了?
5、硫化温度是否公道?
6、橡胶是否发生了变化?
硫化后粘接不好,你要看你涂的胶水是随着橡胶仍是随着骨架!胶水随着橡胶走,证实你的金属件处理有题目。假如胶水随着骨架走,证实你的硫化工艺存在题目,还有一些题目需要去一一排查的,是否胶水失效,橡胶是否存在题目,等等。有些题目找不到原因的时候,需要耐心的一一排查。直到找到谜底为止。
我们骨架的处理方式:高温除油——喷砂——磷化——烘烤——涂胶——固化(仅供参考)
6、橡胶其它特殊助剂
为了增加胶料强度、硬度、降低伸长率,改善耐磨、耐热、耐撕裂机能,常使用MT
炭黑(中粒子热裂炭黑)作为补强剂,一般用量为20
份,当然也可以添加氟化钙、碳酸钙、高分散性硫酸钡等。橡胶其它特殊助剂还有着色剂、发泡剂、消泡剂、增稠剂、膏化剂、潮湿剂、乳化剂、不乱剂、凝固剂、热敏剂、抗蹼剂、防腐剂、保留剂、阻燃剂、抗静电剂和芬芳剂等。凡加入橡胶胶料用以改变制品颜色为目的的物质通称为着色剂。大多数橡胶产品都着色为玄色、灰色或是白色,这些都长短彩色颜色。
此外,还有彩色颜色,包括如红色、蓝色、黄色、绿色、棕色、粉红色等彩色。橡胶产品不仅可以通过各色颜料混合物进行着色,也可以使用一些非主流颜色的特定颜料,如橘红色、绿色和粉红色,来进行着色。混料着色是目前彩色橡胶制品着色的主要方法,分为混炼法和溶液法两种,其中混炼法又有干粉着色、色浆着色、粒料着色及母炼胶着色等几种方法。橡胶着色不仅赋予产品以美观的外表,还能对橡胶制品起防护作用。若着色适当时,也能吸收某些光线而进步制品的耐老化机能。此外,有些橡胶制品的着色有特殊意义:如救护用橡胶制品的着色,可使目标更加显著;军用橡胶制品的着色,可使目标更加隐蔽。
橡胶着色剂的选择除考虑着色鲜艳、耐晒性、耐久性、透明性外,还需留意以下几点:
(1)必需具备一定的耐热性。除少量低温硫化橡胶制品外,绝大多数制品需在110~170℃下经一定时间加热硫化,此时着色剂应不变色;
(2)对硫黄和其它配合剂(如硫化促进剂、防老剂、软化剂等)不乱性良好。着色剂不应与这些配合剂反应而使制品变色,着色力及掩盖力强,以减少着色剂的用量;
(3)对橡胶制品的机能(如物理机械机能及老化机能)不应有不良影响;
(4)必需留意有害金属的含量;
(5)在橡胶中的迁移机能、在水和溶剂中的渗色机能及对织物或临近物质的污染机能良好;
(6)易平均分散,以进步工效,并使胶料光彩平均一致;
(7)细度一般要求100 目筛选全过;
(8)与食物和人体接触的橡胶制品使用的着色剂必需无毒。此外,还须考虑胶料本身对着色剂的要求,如用于氯丁橡胶的着色剂必需具有一定的耐酸性。一般着色剂的上述几种机能并非全部合乎理想,也非所有橡胶制品对着色剂各种机能的要求都同样苛刻,在详细使用中应根据制品的实际情况加以适当选择。
胶乳出产除使用与干胶加工相似的硫化剂、硫化促进剂、硫化活性剂和防老剂外,还需要一些用于改进胶乳加工机能的助剂,称胶乳专用助剂,如分散剂、乳化剂、润湿剂、增稠剂、凝结剂、抗泡剂和热敏化剂等。增粘树脂主要用来进步橡胶、尤其是合成橡胶的自粘性。
常见乳胶助剂详解:
一、凝固剂
是指凡能使高聚物从胶乳中迅速凝固、结块的物质;胶凝剂是指凡能使胶乳从液态逐步转变为平均的半刚性固体凝胶的物质;而热敏剂是指加入胶乳中后,经由加热后,能使胶乳胶凝的物质。
凝固剂,又分为内部凝固剂和外部凝固剂。内部凝固剂是参与凝块内部。如出产并带乳胶丝,就常用浓度为25%至30%的醋酸或盐酸作凝固剂[醋酸残留小,但挥发性气息大,盐酸挥发性气息小,但残留大],另外,蚁酸和乳酸也可作内部凝固剂。外部凝固剂主要用于离子沉积法,常用的都为二价或三价金属盐及有机胺盐类,如无水氯化钙、硝酸钙、氯化钡[留意:此物有毒性,独一长处是附着性好,凝胶半成品不易堕滑]、醋酸环已胺等。用以出产各种胶乳手套、各类景象形象气球、节日气球、胶管、指套及医药卫生制品和胶圈。特别说明,醋酸环己胺是有机凝固剂,该品为白色结晶,有醋酸味,溶于水和酒精。用于浸渍制品,可不用水洗而不会影响其物理机械机能及耐老化机能。一般以10%甲醇、乙醇配成混合液使用,如欲进步胶凝效果,可加少量冰醋酸。
二、胶凝剂
胶凝剂大多被用作海绵制品。胶乳产业最常用于釆用邓录普法发泡胶乳。如硅氟化钾、硅氟化钠、硫酸铵、氯化铵、氧化锌、氯化锌等。