橡胶配合剂:硫化体系、补强填充体系、软化增塑体系、防老体系的主要品种配合方法、特性、用途及使用方法

作者&投稿:尘郊 (若有异议请与网页底部的电邮联系)
橡胶的配合体系有哪些~

橡胶的配合体系有:生胶体系、硫化体系、促进体系、填充补强体系、防老体系。
任何一种橡胶只有通过配合和加工,才能满足不同的产品性能的要求。从橡胶树上采集的乳胶,经过稀释后加酸凝固、洗涤,然后压片、干燥、打包,即制得市售的天然橡胶。天然橡胶根据不同的制胶方法可制成烟片、风干胶片、绉片、技术分级橡胶和浓缩橡胶等。

分为生胶体系:橡胶
软化体系:加工油,硬脂酸等改善加工性能的
补强填充体系:炭黑,滑石粉等(炭黑起补强作用,而其他填料主要是为了降低成本或染色)
防护体系:各种防老剂
硫化体系:包括硫化剂(一般是硫磺)和促进剂(改善硫化时间和焦烧性能)
其他添加剂(根据不同要求种类很杂)

换行了,以前的知识快忘了。

1.1橡胶的硫化(交联)
交联是橡胶高弹性的基础,其特点是在一个橡胶分子链上仅形成少数几处交联点,因此不会影响橡胶分子链段的运动。
橡胶的硫化体系较多,常见的有:硫黄硫化体系、过氧化物硫化体系、树脂硫化体系、氧化物硫化体系等
1.1.1硫黄硫化体系
主要适应于二烯类橡胶,其硫化活性点是在双键旁边的α氢原子。
组成:
硫黄Ø
活性剂:氧化锌,硬脂酸Ø
Ø促进剂:噻唑类(DM,M),次磺酰胺类(CZ,NOBS),秋兰姆类(TETD,TMTM,TMTD),胍(D)

图 1 硫黄硫化体系的结构特点
表1硫黄硫化体系分类
硫化体系硫黄/促进剂(S/A)比交联键组成性能特点
普通硫黄硫化体系 >1 以多硫键为主动态疲劳性能好;老化性能差
半有效硫黄硫化体系(Semi-EV) ≈1 以单硫键和双硫键为主老化性能好;压缩永久变形小;无硫化返原
有效硫黄硫化体系(EV) <<1
1.1.2过氧化物硫化体系-自由基机理
1 常见的过氧化物有:DCP(二枯基过氧化物)、BPO、DCBP、双2,5
2 助交联剂:抑制聚合难自由基无用的副反应。如TAIC,TAC,HVA-2
3 过氧化物硫化橡胶性能特点:老化性能好,压缩永久变形小,制品透明性好。
表 2 过氧化物的交联效率
橡胶品种交联效率原因
NR 1 自由基的活性主要与甲基的超共轭作用有关,同时位阻较大,无法出笼格
BR,SBR 10-50 脱氢的速度为NR的1/3,但活性高,位阻小,能较快地与双键加成,形成交联键和新自由基
NBR >1 腈基影响交联作用
PE,EPDM 1
EPR 0.4
IIR 0
1.1.3氧化物硫化体系
这是含卤素橡胶的主要硫化剂。通常有氧化锌/氧化镁(5/4)、氧化铅或四氧化三铅(10-20,耐水制品)
1.2橡胶的填料
未加填料的橡胶,力学性能和工艺性能均较差,无法使用。
1.2.1作用
补强性:拉伸强度,撕裂强度,耐磨性Ø
加工性能Ø
降低成本Ø
1.2.2填料的结构
1.2.2.1粒径
一般来说,粒径越小,强度越高。
表 3 常用补强剂及填充剂的粒径范围(mμ)
填料名称缩写料径范围
槽黑 23-30
高耐磨炭黑 HAF 26-35
半补强炭黑 SRF 60-130
气相法白炭黑水合二氧化硅 10-25
沉淀法白炭黑 10-40
氧化锌 ZnO 100-500
轻质碳酸钙 CaCO3 1000-3000
超细碳酸钙白艳华 25-100
硬质陶土 90% < 1000
普通滑石粉 TALC 5000-20000

1.2.2.2结构
粒子形状及内部结构(吸油值法,DBP)。一般吸油值越大,结构性越强,改善性能越明显。
1.2.2.3比表面积
粒子形状(BET法,CATB法)。比表面积越大,强度越高。
1.2.2.4化学结构
反应性(PH值表示)。如炭黑表面的羧基、白炭黑和普通浅色填料表面的羟基等,酸性填料常影响橡胶的硫化,因此需加入活性剂,消除酸性。
1.2.2.5填料的处理方法
填料表面一般为亲水性的,而聚合物是憎水的,两者相容性较差,必须进行表面处理。
1.2.2.6表面活性剂
(1) 结构:有机化合物,具有不对称的分子结构,由亲水和疏水两部分基团组成。
(2) 亲水部分:-OH,-COOH,-NH2,-NO2,-SH
(3) 疏水部分:长链式、苯环式或烃类
1.2.2.7偶联剂
(1) 分类:硅烷,钛酸酯、铝酸酯、高分子偶联剂等
(2) 结构特点:亲水部分与表面活性剂相似,但疏水部分能与聚合物形成化学结合或物理缠结。
(3) 对性能的影响:低分子偶联剂通常在降低粘度的同时,提高力学性能;高分子偶联剂则在大幅度提高力学性能的同时,增加体系的粘度,这是由于分子之间作用力增强的缘故。
1.3软化剂和增塑剂
1.3.1软化剂的作用
(1) 降低体系的粘度,增加流动性,降低硫化橡胶的硬度;
(2) 改善粘着性能;
(3) 有助于填料的分散;
(4) 便于压出和成型。
1.3.2常见品种
(1) 操作油(软化剂,用量较大):分子量300-600的烃类或芳香烃类(如机油,链烷烃油,芳香烃油,石蜡油等)
(2) 极性的酯类(在非极性橡胶中使用,称为增塑剂,其特点为脆性温度、且用量较少):低分子酯类(DOP,DBP,DOS)和高分子酯类(己二酸乙二醇酯)
1.3.3选择原则
(1) 热力学(主要因素):自由能ΔF=ΔH(热焓) - TΔS(熵变)。一般混合过程中,自由度增加,ΔS>0;ΔH > 0(吸热),尽可能小。
(2) 溶度参数:用Hildebrand方程进行判断。

δ1与δ2越接近,ΔH越小。
极性橡胶——极性软化剂;非极性橡胶——非极性软化剂
(3) 溶剂化作用(次要因素):一般认为,橡胶的双键有一定的亲核性,增塑剂酯类有亲电性,通过亲电-亲核作用增加了两者的界面强度,相容性增加,不过这种亲电-亲核作用较弱,因此一般用量不宜过大(5-10phr)。如NR与DBP,NBR与芳烃油的相容性,SBR、BR与NR的差异,
(4) CR的溶剂选择原则
1.4橡胶的防护体系
老化是指一切使橡胶性能劣化的过程。如O2,O3,热,光,疲劳,力,催化剂,化学介质
等,为了考察这些影响因素,设计了许多试验方法。
氧弹试验 O2
热氧老化试验 O2,热
光老化试验 光(户外,室内,人造光)
臭氧老化试验 O3
疲劳试验 力,疲劳
DSC、TG 热氧化,O2,空气;热降解,N2

如何设计橡胶配方?
答:天橡胶具有较好的汽密性。天然橡胶的老化性能差,不加老防剂的橡胶,在强烈的阳光下曝晒4—7天后即出现龟裂现象。与一定浓度的臭氧在几秒钟内即发生裂口。天然胶耐碱性好,但不耐强酸。耐极性溶剂,故不耐非极性熔剂,耐油性差。天然胶的配合,普通硫化体系硫黄用量2.0-2.4促进剂用量1.2-0.5。半有效硫化体系硫黄1.0-...

橡胶制品表面泛彩是怎么回事
答:4、防老剂、促进剂、活化剂、脱模剂等含有羧基、杂环、偶氮、叠氮等发色基团、高温氧化等因素。三、防治措施:1、生胶:选择残留单体含量低的生胶或者加工前烘胶。2、补强填充体系:1)选用甲苯透光率高的炭黑品种。 炭黑简易测试方法: 30 克炭黑加水浸没炭黑, 加热煮沸,冷却炭黑沉淀, 观察水层表面...

如何炼制天然橡胶,如有高手路过,恳请留下贵足!
答:一楼说的很理论嘛!这个首先是你的计量器具精度的问题,因为分度值太大,计量比较少的小料时会出现很大的误差,因为在工业中最大的工程误差不能超过10%,加之硫化剂和促进剂在橡胶中的作用很大,而添加量相对较少,因为不太清楚你是用什么型号的密炼机或开炼机炼胶;可以的建议就是购入计量相对精确的...

橡胶成型时硫化的目的是什么
答:橡胶的生产过程包括塑炼、混炼、压延或挤出、成型和硫化等基本工序,每个工序针对制品有不同的要求,分别配合以若干辅助操作。为了能将各种所需的配合剂加入橡胶中,生胶首先需经过塑炼提高其塑性;然后通过混炼将炭黑及各种橡胶助剂与橡胶均匀混合成胶料;胶料经过压出制成一定形状坯料;再使其与经过压延...

橡胶制品中加入炭黑的目的是什么?
答:炭黑是橡胶补强剂之一,可以增加橡胶的耐磨性(比如轮胎用的橡胶)。橡胶的补强是指能使橡胶的拉伸强度、撕裂强度及耐磨耗性等获得明显提高的作用。对于非自补强的合成橡胶,如果没有加入补强剂,便没有使用价值。加入炭黑等补强剂,可以使这些橡胶的强度提高数倍至十倍。

氧化锌是什么,氧化锌的用途
答:(1)橡胶工业:在铅锌矿设备橡胶硫化过程中,氧化锌能改进硫化橡胶的物理性能,增强促进剂的活性,缩短硫化时间,改进橡胶耐磨性和抗拉机械性能。其次用作橡胶的补强剂和着色剂,亦可用作氯丁橡胶的硫化剂及增加导热性能的配合剂。(2)油漆涂料工业:主要应用其着色力、遮盖力以及防腐、发光等作用。常用来...

请问橡胶助剂在橡胶硫化过程中起什么作用。
答:提高促进剂的活性氯化石蜡:阻燃剂,提高抗燃烧性能硫磺:硫化剂,硫化建桥的枢纽溶剂油、DOP:橡胶增塑剂,软化、增塑炭黑:补强剂,增加强度、硬度、填充橡胶防老剂:顾名思义,提高橡胶抗老化能力橡胶促进剂:促进硫化,调节硫化速度 要想知道详细的,可以找我交流,也可以买本橡胶配合剂手册看看 ...

橡胶制品表面泛彩是怎么回事
答:4、防老剂、促进剂、活化剂、脱模剂等含有羧基、杂环、偶氮、叠氮等发色基团、高温氧化等因素。三、防治措施:1、生胶:选择残留单体含量低的生胶或者加工前烘胶。2、补强填充体系:1)选用甲苯透光率高的炭黑品种。 炭黑简易测试方法: 30 克炭黑加水浸没炭黑, 加热煮沸,冷却炭黑沉淀, 观察水层表面...

橡胶配方怎么配
答:橡胶材料是生胶与多种配合剂构成的多相体系,橡胶材料中各个组分之间存在着复杂的物理和化学作用。目前尚不能用理论计算的方法确定各种原材料的配比,也不能确切地推导出配方和物理性能之间的定量关系。在一定程度上仍依赖于长期积累的经验。工具/原料 橡胶、活化剂、促进剂、硫化剂、防老剂、填料、增塑剂、...

橡胶如何进行硫化?
答:2、室温硫化时,使用室温硫化胶浆(混炼胶溶液)进行硫化。3、热硫化又可分为直接硫化、间接硫化和混气硫化三种方法。①直接硫化,在热水或蒸汽介质中硫化。②间接硫化,在热空气中硫化。③混气硫化,先用空气硫化,而后用直接蒸汽硫化。4、天然橡胶制品用硫磺作交联剂进行交联而得名‘’硫化“,现在有...