橡膠配合體系及檢測

1、橡膠配合體系及檢測2、橡膠配合體系、橡膠配合體系 配合體系配合劑配合劑補(bǔ)強(qiáng)劑填充劑粘合劑防老劑促進(jìn)劑活性劑硫化劑其他加工助劑炭黑、白炭黑炭黑、白炭黑碳酸鈣、陶土碳酸鈣、陶土硬脂酸、氧化鋅硬脂酸、氧化鋅樹脂、鈷鹽、間甲樹脂、鈷鹽、間甲白體系白體系防老劑防老劑RDRD、防老、防老劑劑40204020DM、DZ、CZ、TTTT硫磺、過氧化物等硫磺、過氧化物等發(fā)泡劑、著色劑、發(fā)泡劑、著色劑、防焦劑等防焦劑等軟化劑芳烴油、石蠟芳烴油、石蠟油、環(huán)烷油油、環(huán)烷油天然橡膠（天然橡膠（NR):天然橡膠是指從自然界中獲得的，主要的采集天然橡膠是指從自然界中獲得的，主要的采集 對象是巴西橡對象是巴西橡膠樹膠樹.NR

2、的主要生產(chǎn)國：泰國、馬來西亞、印度尼西亞、中國、印度等，的主要生產(chǎn)國：泰國、馬來西亞、印度尼西亞、中國、印度等，NR的種類：煙片膠、顆粒膠的種類：煙片膠、顆粒膠(標(biāo)準(zhǔn)膠標(biāo)準(zhǔn)膠)、恒粘或低粘等特殊天然膠等。、恒粘或低粘等特殊天然膠等。性能及用途性能及用途:自補(bǔ)強(qiáng)不飽和非極性橡膠，有極好的加工向能和綜合性自補(bǔ)強(qiáng)不飽和非極性橡膠，有極好的加工向能和綜合性 能。能。乙丙橡膠：乙丙橡膠：乙丙橡膠分二元乙丙橡膠（乙丙橡膠分二元乙丙橡膠（EPM)EPM)和三元乙丙橡膠和三元乙丙橡膠(EPDM)(EPDM)。目前，世界上已有近目前，世界上已有近2020個公司生產(chǎn)的個公司生產(chǎn)的100100多個牌號。國內(nèi)目前仍從

3、日本荷蘭、美國等公司進(jìn)口多個牌號。國內(nèi)目前仍從日本荷蘭、美國等公司進(jìn)口EPDMEPDM?，F(xiàn)本公司主要適用現(xiàn)本公司主要適用EPDMEPDM，它是由乙烯、，它是由乙烯、丙烯以及少量的非共軛二烯烴組成。丙烯以及少量的非共軛二烯烴組成。 性能：性能：PMPM是完全飽和的非極性橡膠，是完全飽和的非極性橡膠，EPDMEPDM主鏈完全飽和，側(cè)基僅有主鏈完全飽和，側(cè)基僅有1%2%1%2%（molmol）的不飽和第三單）的不飽和第三單體，體， EPMEPM具有極高的化學(xué)穩(wěn)定性和較高的熱穩(wěn)定性。另外，乙丙橡膠不易被極化，不產(chǎn)生氫鍵，是具有極高的化學(xué)穩(wěn)定性和較高的熱穩(wěn)定性。另外，乙丙橡膠不易被極化，不產(chǎn)生氫鍵，是非

4、極性橡膠，耐極性介質(zhì)作用，而且電絕緣性能極佳。非極性橡膠，耐極性介質(zhì)作用，而且電絕緣性能極佳。橡膠簡介橡膠補(bǔ)強(qiáng)填充體系：橡膠補(bǔ)強(qiáng)填充體系： 未補(bǔ)強(qiáng)的純胎面膠的磨耗壽命不足未補(bǔ)強(qiáng)的純胎面膠的磨耗壽命不足50005000公里，加入公里，加入5050份適宜的份適宜的C/BC/B后，后，磨耗壽命可提高磨耗壽命可提高1010倍。對于倍。對于SBRSBR與與BRBR來說，經(jīng)來說，經(jīng)C/BC/B補(bǔ)強(qiáng)后，強(qiáng)度也可以提補(bǔ)強(qiáng)后，強(qiáng)度也可以提高高1010倍左右倍左右。 補(bǔ)強(qiáng)劑炭黑白炭黑有機(jī)補(bǔ)強(qiáng)劑橡膠配合劑橡膠配合劑1、炭黑：炭黑是現(xiàn)在所有碳結(jié)構(gòu)橡膠中最好的補(bǔ)強(qiáng)劑。1）C/B屬于補(bǔ)強(qiáng)劑，增加橡膠的強(qiáng)度，是指能使 橡膠

5、的拉伸強(qiáng)度、撕裂強(qiáng)度及耐磨性同時獲得明顯提高的作用。C/BC/B的表示方法：的表示方法：N110-N代表正常硫化速度，S代表硫化速度慢。第一個1代表C粒徑大小，分19個系列，其中粒徑小的C/B牽引性、耐磨性好、抗?jié)窕院茫酱蟮腃/B彈性好、生熱低低滾動阻力、耐磨性差。 N110-SAF（超耐磨爐黑） N220-ISAF（中超耐磨爐黑） N330-HAF（高耐磨爐黑） N440-FF（細(xì)粒子爐黑） N550-FEF（快壓出爐黑） N660-GPF（通用爐黑） N770-SRF（半補(bǔ)強(qiáng)爐黑） N880-FT（細(xì)粒子熱裂法碳黑） N990-MT （中粒子熱裂法碳黑）橡膠配合劑（炭黑）橡膠配合劑（

6、炭黑）C/B是烴類不完全燃燒或熱解制得的具有高度分散性的黑色粉末狀的物質(zhì)，主要由元素C組成。爐法C/B：烴類在反應(yīng)爐中不完全燃燒制取的。槽法C/B：是天然氣與油類火焰與槽鋼接觸制造的。熱裂C/B：由天然氣熱解制得的。乙炔C/B：由乙炔放熱熱解制得。燈煙C/B：在敞口淺盤中燃燒烴類制取的。炭黑按制法的分類：現(xiàn)在橡膠行業(yè)使用的C/B主要是爐法C/B。橡膠配合劑（炭黑）橡膠配合劑（炭黑）2 2、白炭黑：白炭黑是是一種常用的橡膠補(bǔ)強(qiáng)劑。是硅橡膠最好的補(bǔ)強(qiáng)劑。1）分類：2）白炭黑白炭黑其化學(xué)本質(zhì)是SiO2nH2O。其使用后能夠改進(jìn)膠料的抗撕裂性能和阻止膠料的裂口增長。3）白炭黑白炭黑在使用時一般與硅烷偶

7、聯(lián)劑并用，以增加其分散性。受硅烷偶聯(lián)劑影響，煉膠時膠料加工溫度一般不超過165 （使用四硫偶聯(lián)劑時）。白炭黑氣象法白炭黑粒徑粒徑1525nm,1525nm,比表面比表面積高達(dá)積高達(dá)0400m0400m2 2/g,/g,雜雜質(zhì)少質(zhì)少價格昂貴，不便運(yùn)輸，一般只有硅橡膠透明制品使用沉淀法白炭黑粒徑2040nm,純度較低價格較低，使用廣泛橡膠配合劑（白炭黑）橡膠配合劑（白炭黑）1 使用目的：使用目的： 1）改善加工性。如減少膠料形變，增加壓出物表面平坦性等。 2）降低成本。降低成本。使用后，容積單價與重量單價均大幅下降。2 使用類型：使用類型： 1）硅酸鹽類。如陶土、高嶺土。 2）碳酸鹽類。如碳酸鈣。

8、3 3 其它情況：其它情況： 1）即使是惰性填充劑，依然有一定的補(bǔ)強(qiáng)性。 2）在表面活性化以后，補(bǔ)強(qiáng)性能有很大的提高。 3）惰性與活性是相對的?；钚蕴胀翆R有補(bǔ)強(qiáng)，但對CR無效。橡膠配合劑（填充劑）橡膠配合劑（填充劑） 硫化體系硫化體系組成硫化體系硫化體系硫化劑促進(jìn)劑防焦劑硫化體系所必需的活性劑 硫化：硫化：線性大分子通過化學(xué)反應(yīng)，形成立體網(wǎng)狀交聯(lián)結(jié)構(gòu)的過程。此過程使穩(wěn)定了制品的形狀，也提高了制品的性能。如果不經(jīng)過化學(xué)交聯(lián)，橡膠線性大分子就算是經(jīng)過了補(bǔ)強(qiáng)也沒有實用價值，重要的性能如磨耗、強(qiáng)度均是經(jīng)過硫化反應(yīng)后才體現(xiàn)的。 一個完整的硫化體系包括以下幾種配合劑一個完整的硫化體系包括以下幾種配合劑

9、硫化體系硫化體系硫化劑硫化劑 是指能使線性大分子產(chǎn)生硫化作用的物質(zhì)。促進(jìn)劑促進(jìn)劑 是指能加快硫化反應(yīng)、縮短硫化時間的物質(zhì)?；钚詣┗钚詣?是指能參與反應(yīng)且提高促進(jìn)劑活性的物質(zhì)。防焦劑防焦劑 是能使膠料在加工過程中不發(fā)生早期硫化的物質(zhì)。必須必須硫化概述硫化概述 硫化劑硫化劑分類硫化劑硫磺硫化劑非硫磺硫化劑普通硫磺普通硫磺不溶性硫磺不溶性硫磺硫磺化合物硫化硫磺化合物硫化過氧化物硫化過氧化物硫化用量較少硫磺粉：硫磺粉：黃色固體，將硫化物礦石熔煉后經(jīng)120冷卻結(jié)晶 后粉碎篩選而成。硫磺粉在膠料中可溶，且溶解度隨溫度升而高。所以當(dāng)溫度降低或使用量超出溶解極限時，會噴出膠料表面，嚴(yán)重影響粘性及加工性！使用：

10、正常S用量及低粘合要求的膠料均可使用！不溶性硫磺不溶性硫磺：又稱彈性硫磺，是結(jié)晶S加熱熔融后在室溫下急冷而制得。所以其價格較普通硫磺高！使用：此類S不可溶于橡膠中。所以可防止噴霜并保證半制品的加工性能！所以在重要的和高S用量的膠料均使用不溶性硫磺！缺點：不穩(wěn)定，在105 下立刻轉(zhuǎn)化為普通S！解決：在盡可能低的溫度下，盡可能短的時間內(nèi)進(jìn)行加硫混煉！ 硫化劑硫化劑硫化促進(jìn)劑使用效果：硫化促進(jìn)劑使用效果：1 1）加快硫化反應(yīng)速度；）加快硫化反應(yīng)速度；2 2）縮短硫化時間；）縮短硫化時間；3 3）降低硫化溫度；）降低硫化溫度；4 4）減少硫化劑用量；）減少硫化劑用量；5 5）改善硫化膠的外觀及物理機(jī)械

11、性能。）改善硫化膠的外觀及物理機(jī)械性能。提高生產(chǎn)效率提高生產(chǎn)效率節(jié)能降耗、成本節(jié)減節(jié)能降耗、成本節(jié)減性能向上性能向上促進(jìn)劑使用歷史上有無機(jī)與有機(jī)促進(jìn)劑，無機(jī)使用早，但效果差，促進(jìn)劑使用歷史上有無機(jī)與有機(jī)促進(jìn)劑，無機(jī)使用早，但效果差，硫化膠性能也差！現(xiàn)使用及研究的促進(jìn)劑均為有機(jī)類促進(jìn)劑！硫化膠性能也差！現(xiàn)使用及研究的促進(jìn)劑均為有機(jī)類促進(jìn)劑！ 硫化劑硫化劑 分類分類促進(jìn)速度促進(jìn)速度安全性安全性酸堿性酸堿性硫化膠硫化膠性能性能相對活性相對活性舉例舉例醛胺類醛胺類慢慢較好較好堿堿較差較差高高H胍類胍類中中好好堿堿較差較差高高D噻唑類噻唑類中快中快中等中等酸酸較差較差低低M、DM次磺酰胺類次磺酰胺類(亞

12、胺亞胺)快速延遲快速延遲好好中中好好中中CZ、DZ秋蘭姆類秋蘭姆類偏超偏超較差較差酸酸較好較好高高TT硫脲硫脲低低差差中性中性差差高高NA-22黃原酸類黃原酸類最快最快很差很差酸酸很好很好高高ZIX二硫代氨基甲二硫代氨基甲酸鹽酸鹽超超差差酸酸很好很好高高ZDMC 類別促進(jìn)劑性能簡介類別促進(jìn)劑性能簡介活性劑又稱助促進(jìn)劑活性劑又稱助促進(jìn)劑，作用是提高促進(jìn)劑的活性！現(xiàn)在的幾乎所有的促進(jìn)劑都必須在活性劑的存在的條件下才能充分發(fā)揮其促進(jìn)效能！1）現(xiàn)用活性劑均為ZnO與硬脂酸(十八鏈烷一元酸)并用！2）ZnO在NR中作補(bǔ)強(qiáng)劑，IIR及CR中作硫化劑又起熱穩(wěn)定作用！3）S/A在配合中也可起軟化劑作用！促進(jìn)C

13、/B的分散！活活性性劑劑的的作作用用活性劑使用目的與現(xiàn)況活性劑使用目的與現(xiàn)況防焦劑防焦劑防焦劑：防止膠料在生產(chǎn)加工過程中過早焦燒。防焦劑：防止膠料在生產(chǎn)加工過程中過早焦燒。所謂焦燒，就是指在加工過程中，膠料出現(xiàn)的早期硫化現(xiàn)象！所謂焦燒，就是指在加工過程中，膠料出現(xiàn)的早期硫化現(xiàn)象！防焦劑使用的作用是提高膠料加工操作過程的安全性。防焦劑使用的作用是提高膠料加工操作過程的安全性。目前最常用且效果最佳的防焦劑是目前最常用且效果最佳的防焦劑是CTP(PVI)CTP(PVI)，另外，另外MgOMgO也有一定防焦作用。也有一定防焦作用。CTPCTP用量對用量對t5t5的影響的影響CTPCTP用量對強(qiáng)度的影響

14、用量對強(qiáng)度的影響橡膠老化：橡膠制品在貯存與使用中，發(fā)生其主要物理機(jī)械性能隨時間下降的現(xiàn)象！隨著老化進(jìn)行，制品性能會完全喪失使用價值！影響老化的外界因素：老化的內(nèi)部原因：高分子材料分子結(jié)構(gòu)變化！1 1）疲勞老化；）疲勞老化；2 2）熱氧老化；）熱氧老化；3 3）光氧老化；）光氧老化；4 4）臭氧老化；）臭氧老化；5 5）介質(zhì)老化；）介質(zhì)老化；各老化發(fā)生頻率：各老化發(fā)生頻率：2 24 41 13 3 橡膠防老劑橡膠防老劑 老化是不可逆化學(xué)反應(yīng)過程，因此必須在制品中加入稱為防老劑的某些化學(xué)物質(zhì)來提高其對抵抗老化破壞作用的能力！以期延緩或抑制老化過程，從而延長制品的貯存期和使用壽命！現(xiàn)所有的防護(hù)方法可

15、以分為兩類：1）物理防護(hù)法：避免橡膠與老化因素相互作用，如共混，表面處理。2）化學(xué)防護(hù)法：加入老化反應(yīng)阻止或延緩劑通過化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行防護(hù)。防老劑亦分為：主要是：蠟類主要是：蠟類物理防老劑物理防老劑胺類：酮胺、對苯二胺胺類：酮胺、對苯二胺化學(xué)防老劑化學(xué)防老劑 老化防止老化防止現(xiàn)常用防老劑統(tǒng)計現(xiàn)常用防老劑統(tǒng)計軟化與增塑軟化與增塑1 1.橡膠的加工必須具備一定的可塑度！為提高其塑性，有以下方法：1）加熱。以增加分子間隙或使結(jié)晶聚合物熔融。2）內(nèi)部增塑。在聚合物分子鏈中加入另一單體，以增加塑性。3）塑煉。降低分子量提高可塑性。塑解劑便是此方法的配合劑。4）添加增塑劑。此法最方便、最簡單且最有效果！增塑劑

16、為能提高橡膠和膠料變形性能的配合劑，多為合成物質(zhì)。軟化劑是增塑劑的一種，多為油類?，F(xiàn)兩者已統(tǒng)稱為增塑劑！塑解劑是通過化學(xué)反應(yīng)，將橡膠大分子斷鏈，降低分子量。2. 橡膠加工中常用到的增塑配合劑：1 1、門尼、焦燒檢測（、門尼、焦燒檢測（MVMV、t5t5）門尼黏度：表征橡膠本身的黏度值。與母膠本身性質(zhì)以及配合劑的含量有關(guān)。能夠反應(yīng)混煉膠料的流門尼黏度：表征橡膠本身的黏度值。與母膠本身性質(zhì)以及配合劑的含量有關(guān)。能夠反應(yīng)混煉膠料的流動性。動性。檢測方式檢測方式: :將膠料填充粘度計的模腔和轉(zhuǎn)子之間，用一定溫度、一定時間下側(cè)得的扭矩值表示。門尼焦燒：又稱膠料安全加工時間。是指從膠料門尼值最低點起上升門尼焦燒：又稱膠料安全加工時間。是指從膠料門尼值最低點起上升5 5個門尼單位所需要的時間。個門尼單位所需要的時間。t5越長，說明膠料安全加工時間越長，越不容易焦燒。 MS(1+4)其中：M代表門（MV)L代表使用大轉(zhuǎn)子測試S代表使用小傳子測試1代表測試時預(yù)熱一分鐘；4代表檢測四分鐘門尼ML(1+4)性能檢測性能檢測橡膠硫化分四個階段：焦燒階段、熱硫化階段、平坦硫化階段、過硫橡膠硫化分四個階段：