橡胶异形件配合剂和防老剂的使用
2018-07-02
常用橡胶异形件配合剂分类与作用
①硫化剂能使橡胶分子链发生交联反应的化学药品,叫做硫化剂。早期把硫磺加到生橡胶里,在热的作用下使线状的橡胶分子相互交联成体型网状结构,从而增加橡胶的强度,提高弹性和耐熔剂性能。人们通常把这种工序叫做硫化。硫化是橡胶加工中提高橡胶制品质量的重要环节。硫磺是应用最多的硫化剂。有些含硫有机物、过氧化物、金属氧化物等也可作硫化剂。这些非硫化合物习惯上也叫硫化剂。
②硫化促进剂硫化促进剂受热时能分解成活性分子,促使硫跟橡胶分子在较低温度下很快地交联,增进橡胶的硫化作用,缩短硫化时间,减少硫磺的用量,有利于改善橡胶的物理机械性能。硫化促进剂无机的有氧化钙、氧化镁等,有机的有促进剂D(二苯胍)、促进剂DM(二硫化二苯并噻唑)、促进剂TMTD(二硫化四甲基秋兰姆)等。使用较普遍的是有机促进剂。几种促进剂混合使用比单独使用效果好。
③促进助剂促进助剂又叫活性剂。它能增强硫化促进剂的活化作用,提高橡胶的硫化效果。常用的促进助剂有氧化锌和硬脂酸等。
④防老剂橡胶分子跟氧、臭氧发生氧化反应,橡胶的结构被破坏,使制品的机械性能降低,使用寿命缩短,这种现象叫橡胶的老化。光和热能促进氧化作用,从而加速老化。在橡胶中加入能抵制、减缓橡胶制品老化的物质,叫做防老剂。防老剂分物理防老剂和化学防老剂两类。物理防老剂有石蜡、地蜡、蜜蜡和硬脂酸等。这类物质能在橡胶制品表面形成薄膜,防止氧气跟橡胶分子发生氧化作用,还能阻挡光线的照射。化学防老剂比橡胶更容易跟氧反应。在胶料中加入化学防老剂,使进入胶体里的氧气先跟防老剂发生反应,减少氧跟橡胶接触,能有效地延缓老化。化学防老剂按分子结构分有胺类、酮胺类、醛胺类、酚类和其他类。它有防老剂A(N-苯基-α-萘胺)、防老剂D(N-苯基-β-萘胺)等。
⑤补强填充剂补强填充剂用来提高硫化橡胶的强度,增强橡胶的耐磨、耐撕裂和弹性。补强填充剂主要是炭黑。用于橡胶工业的炭黑有52种之多,它是橡胶工业中的重要原料。
⑥软化剂软化剂的主要作用是使各种配合剂能均匀地分散在橡胶中,以降低胶料在加工时的能量消耗和缩短加工时间。例如,在硫化前能增强胶料的粘性、硫化后增强附着力,有利于压延和压出成型。有些软化剂还能赋予硫化胶以特殊的功能,如邻苯二甲酸二丁酯能提高橡胶的耐寒性能。常用的软化剂有机械油、凡士林、石蜡、沥青、煤焦油、硬脂酸和松香等。
⑦着色剂着色剂是使橡胶制品着色的物质。无机着色剂是无机颜料,白色以钛白粉为最好,红色有氧化铁、铁红、锑红等,黄色有铬黄,蓝色有群青,绿色有氧化铬,黑色有油黑。有机着色剂是有机颜料和某些染料,这种着色剂大多数是有机化合物的钡盐或钙盐,如红色有立索尔大红,黄色有汉沙黄G,绿色有酞青绿,蓝色有酞青蓝。
⑧发泡剂发泡剂是制造海绵橡胶或微孔橡胶所必需的配合剂。发泡剂在橡胶的硫化中受热分解,放出气体,使橡胶内部产生微孔。制造海绵胶所用的发泡剂主要是碳酸氢钠。制造微孔橡胶使用的发泡剂有发泡剂D、发泡剂P或发泡剂T。
各类橡胶防老剂加工的选择与使用
对防老剂的选择,由于橡胶的种类和硫化方式的不同可选择不同的防老剂,以下是对各种橡胶在常规下使用的防老剂逐一介绍。
1、用于NR、SBR的防老剂
选择防老剂时应从改善橡胶的耐热性、抗臭氧性、耐屈挠性方面考虑。对具有良好持续稳定性的防老剂的需求较多。
2、用于NBR中的防老剂
对NBR来说,抗臭氧龟裂老化剂的作用效果较小。这是因为防老剂在NBR中互溶性良好,从而难以向橡胶表面迁移。如和石蜡并用则可发挥耐臭氧性的效果。对于NBR来说,使用低分子量的石蜡效果较好。
3、在CR中使用的防老剂
和NR、SBR相比,CR耐臭氧性非常好,但是,长期使用中也会发生臭氧龟裂。在CR中,加入少量的810-NA(IPPD)、6C、DP等抗臭氧龟裂老化剂,可明显提高耐臭氧性。还有,作为持续性耐热防老剂,CD(碳化二亚胺)是有效的。
4、ECO中使用的防老剂
氯醚橡胶(ECO)易发生软化老化,能够有效抑制软化老化的防老剂有NBC(二丁基二硫代氨基甲酸镍)、MB(巯基苯并咪唑)、224(TMDQ)。在氯醚橡胶中,如果过量配合胺类防老剂,则抗臭氧性会下降。
5、在ACM(丙烯酸酯橡胶)中使用的防老剂
丙烯酸酯类橡胶老化既有硬化老化也有软化老化。因此,有必要选择适宜的防老剂。对硬化老化型丙烯酸酯橡胶来说,选择防老剂CD较为有效,而软化老化型丙烯酸酯橡胶,则可选择224、6C防老剂。
6、过氧化物硫化的EPDM橡胶中使用的防老剂
过氧化物硫化橡胶用防老剂,一般选择咪唑类的MB、MBZ(巯基苯并咪唑的锌盐)防老剂,另外,在胺类防老剂中,还可选择使用对交联影响较小的224、CD防老剂。在EPDM中,可将MB和224或CD防老剂并用,可使胶料具有优良的耐热性。由于它们在硫黄硫化的橡胶中没有效果,所以不使用这类防老剂。