特種橡膠材料的加工與配合助劑
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CSM分子中含有產(chǎn)生老化的活性點(diǎn)很少,因此不添加防老劑也可以獲得相當(dāng)好的耐老化性能,但是為了得當(dāng)更優(yōu)異的耐熱、耐候性,一般要添加防老劑,通常可以選用防老劑有,如防老劑NBC(二丁基二硫代氨基甲酸鎳)、防老劑$00(4,4’ —亞丁基雙(3—甲基—6—叔丁基苯酚)等。
為了防止CSM加工時(shí)膠料出現(xiàn)粘輥現(xiàn)象,一般可以添加微晶蠟、低分子量聚乙烯、聚乙二醇、硬脂酸、聚丁二烯和脂肪酸酯等。CSM是一種難以加工的合成橡膠,該膠的混煉膠在焦燒、粘輥及污染模具等方面都存在很多問(wèn)題,特別是焦燒問(wèn)題,不僅受溫度影響,而且濕度也會(huì)促進(jìn)其早期交聯(lián),因此貯存混煉膠時(shí)候一定要特別注意溫度和濕度問(wèn)題,另外在CSM硫化特別是注射成型等高溫硫化過(guò)程中模具污染和腐蝕及產(chǎn)生游離氯和二氧化硫都要特別引起注意。
2.4 氯化聚乙烯
氯化聚乙烯簡(jiǎn)稱(chēng)CPE,根據(jù)含氯量不同,具有從軟塑料、彈性塑料、相交彈性體和涂料樹(shù)脂的聚合物,橡膠型氯化聚乙烯簡(jiǎn)稱(chēng)CM,近年來(lái)我國(guó)CPE產(chǎn)能增長(zhǎng)迅猛,2005年我國(guó)CPE生產(chǎn)能力猛增至35萬(wàn)t/a左右,其中CM生產(chǎn)能力約為3萬(wàn)t/a,產(chǎn)不足需,發(fā)展前景較好。
硫化劑,CPE彈性體的分子結(jié)構(gòu)飽和,與仲碳原子鍵合的氯原子不具備高反應(yīng)活性,因而CPE的化學(xué)活性低,其硫化體系有限,通常采用過(guò)氧化物、胺類(lèi)、硫脲類(lèi)及三嗪類(lèi)四種硫化體系。采用過(guò)氧化物作為硫化劑時(shí),一般會(huì)與多官能團(tuán)單體(作為共交聯(lián)劑)并用,常用的共交聯(lián)劑有:二甲基丙烯酸乙二醇酯、二甲基丙烯酸三乙二醇酯、三甲基丙烯酸三羥甲基丙酯、氰尿酸三烯丙酯等。胺類(lèi)一般選用已二酸六次甲基二胺鹽和癸二酸六次甲基二胺鹽等。硫脲硫化體系,一般選用乙烯基硫脲。三嗪類(lèi)硫化體系,如三硫代三聚異氰酸,一般不單用,需配用促進(jìn)劑。
穩(wěn)定劑,CPE與聚氯乙烯一樣,在光和熱作用下會(huì)析出氯化氫,因而需要采用PVC穩(wěn)定劑作為CPE的穩(wěn)定劑,如有機(jī)磷酸酯、硬脂酸鹽等。
增塑劑,當(dāng)采用過(guò)氧化物硫化體系時(shí),增塑劑可用氯化石蠟、已二酸二辛酯、癸二酸二辛酯、環(huán)氧大豆油及低芳烴的石蠟油;而對(duì)于用胺和硫脲、硫磺作為硫化劑時(shí)候,則采用硬脂酸、石油芳烴類(lèi)增塑劑。
` 填充劑,除過(guò)氧化物硫化的膠料應(yīng)用堿性或中性填料外,通常的填充劑如碳酸鈣、陶土、炭黑和高嶺土;對(duì)于淺色膠料,可用硅酸鎂、白炭黑等。一般采用高耐磨炭黑、噴霧炭黑與碳酸鈣并用作為CPE彈性體的填充體系。
2.5 氫化丁腈橡膠
氫化丁腈橡膠簡(jiǎn)稱(chēng)HNBR,是丁腈橡膠(NBR)改性產(chǎn)品,不僅保留了丁腈橡膠優(yōu)良耐油性和耐化學(xué)藥品性,而且耐寒性和耐壓縮永久變形性明顯增加,目前在汽車(chē)工業(yè)、航空航天工業(yè)等領(lǐng)域應(yīng)用快速增長(zhǎng),目前國(guó)內(nèi)蘭化公司有生產(chǎn)裝置。
HNBR用的硫化劑與NBR一樣,可使用硫黃和過(guò)氧化物,過(guò)氧化物一般選擇PetroximonF—40[1,3—雙(間苯撐雙馬來(lái)酰亞胺)];促進(jìn)劑為HVA—2(間苯撐雙馬來(lái)酰亞胺)。可是,用硫黃硫化時(shí)因聚合物的主鏈中需含有雙鍵,所以在氫化率低于95%的HNBR中使用受到了限制。對(duì)于氫化率在95%以上的HNBR,即使進(jìn)行硫黃硫化也難以獲得具有足夠橡膠彈性的制品。氫化率高的HNBR必須進(jìn)行過(guò)氧化物硫化。與NBR相比,通常因HNBR難以提高交聯(lián)密度,所以過(guò)氧化物的用量也必須為NBR用量的約3-5倍。同時(shí),為提高交聯(lián)效率,將三羥甲基丙烷、三甲基丙烯酸酯(TMPT)或異氰尿酸三烯丙酯(TAIC)等多功能單體作為共交聯(lián)劑進(jìn)行并用是非常有效的?墒,添加TMPT時(shí)存在有膠料焦燒的問(wèn)題,因此必須注意對(duì)加工溫度和成型溫度的控制。與硫黃硫化相比,因過(guò)氧化物硫化的耐熱性和壓縮永久變形優(yōu)良,所以多數(shù)是用于模壓制品的硫化。
HNBR常用的?抗氧劑為ZMTI(VulkanoxMB2),化學(xué)名稱(chēng)為甲基苯并咪唑鋅鹽;增塑劑是高分子量、低揮發(fā)性的TOTM(三辛基偏苯酸酯)和TINTM(三異壬基偏苯三酸酯) 等;據(jù)報(bào)資料報(bào)道在HNBR中摻合聚甲基丙烯酸鋅,其強(qiáng)度和耐久性更好。除此之外HNBR其他配合劑種類(lèi)有,黑和白炭黑等補(bǔ)強(qiáng)填充劑;有機(jī)脂肪酸等加工助劑;用于改善加工性能和給予耐寒性的增塑劑;用于發(fā)送耐熱性和耐臭氧性的防老劑;硫黃硫化時(shí)作為硫化助劑的金屬氧化物等。
3 結(jié)束語(yǔ)
隨著我國(guó)汽車(chē)、電子電氣、航空航天、建筑工業(yè)的快速發(fā)展,對(duì)特種橡膠的數(shù)量、品種和性能提出更高的要求,近年來(lái)我國(guó)特種橡膠產(chǎn)能增長(zhǎng)迅猛,但是品種單一牌號(hào)少;產(chǎn)品質(zhì)量不穩(wěn)定、環(huán)保壓力比較大;專(zhuān)用的配合劑比較少,基本使用傳統(tǒng)的防促劑和加工助劑,對(duì)提高特種橡膠及其制品質(zhì)量十分不利;因此今后國(guó)內(nèi)在完善特種橡膠合成技術(shù)的同時(shí),要加快特種橡膠應(yīng)用技術(shù)和助劑配合等方面研究,生產(chǎn)出更多更好的特種橡膠制品滿(mǎn)足國(guó)內(nèi)市場(chǎng)的需求。
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