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橡膠配方設計參考手冊

2022-01-09由 橡膠會 發表于 農業

甲酸鋅二水怎麼合成

橡膠配方設計參考手冊

簡介:這篇內容是我入行橡膠兩個月實習期內的一個總結,從完全的小白開始一步一步瞭解,然後總結出來的,裡面有對各種原材料、小料、骨架材料的基礎分析,也有硬度計算方法,質量分數計算方法等,內容我覺得可以作為一個引導和參考,希望大家喜歡!也希望能對有些新人入行起到一點點幫助!

目錄

1 、基材選擇參照表——根據要求選擇基材

2、 配方參考—————參考配方大全

3、 炭黑分析表————不同型號炭黑區別

4、硫化體系表————硫化系統對效能的影響

5、促進劑——————影響效能、硫化時間

6、活性劑——————影響效能、硫化時間

7、防老劑——————影響效能

8、補強劑——————影響效能

9、增塑劑——————影響效能

10、 纖維類—————特殊效能增強

11、質量份數計算———影響各方面效能

12、橡膠硬度計算———估算值

13、 試樣流程記錄表——記錄以作參考

14、 資料檢測外聯———檢測實際效能

15、配方設計程式———整個過程

炭黑分析表:

牌號數字:小→大 表示粒徑:小→大 表面積:大→小

1系列(超耐磨)粒徑小,表面積和著色度高,耐磨,加工效能差,抗龜裂和耐熱性差;

2系列(中超耐磨)拉伸、撕裂、伸長、耐磨、低熱、彈性都較好,車輪和輸送帶;

3系列(高耐磨)綜合性能較高有的比2系低點,但加工行較好,胎側、輸送帶、密封;

以上三系列屬硬質炭黑,主用於輪胎,100系列拉伸強度最高!

4系列補強性差點,做導電系列產品;

5系列(快壓出爐黑中耐磨)彈性、復原性、耐高溫性較好,輪胎簾布層、胎側;

6系列(半補強),輪胎簾布層、輸送帶、電纜、鞋,壓延製品;

7系列(中等補強),簾布層、胎側、內胎;

8、9系列(熱裂炭黑、超純),加工性好、硬度低、彈性高、生熱低、變形小、耐屈撓、耐老化、拉伸強度低。

常用炭黑效能表:

N220

適用各種橡膠,耐磨性比N330高10%-20%,能賦予膠粒膠高的拉伸強度和抗撕裂強度,有一定導電性。主要用於載重胎、乘用胎的胎面膠,及需要高強度、高耐磨的橡膠製品。

N234

耐磨性比N220約高10%,在高苛刻度下使用,更能顯示出良好的耐磨效能。主要用於高速輪胎面膠和高質量的橡膠製品。

N326

在天然橡膠中具有較高的拉伸強度、抗撕裂強度、耐磨性及抗蹦裂效能。主要用於要求強度高、生熱低的輪胎(包括越野胎)胎面膠,也適用於輸送帶、密封製品及其他高質量橡膠工業製品。

N330

補強效能良好,能賦予膠粒較好的強伸效能、抗撕裂效能、耐磨性和彈性。主要用於輪胎胎面、簾布膠、胎側及各種橡膠工業製品。

N339

在胎面膠料中的補強效能、耐磨效能及抗裂口增長效能近於N220炭黑,特別適用於丁苯橡膠與順丁膠並用體系。主要用於乘用胎、卡車胎胎面膠,輸送帶、膠管及各種要求耐磨性高的橡膠工業製品。

N375

與N339

效能基本相同,生熱比N339稍低。主要用於轎車胎、載重胎及越野胎胎面膠。

N550

適用於天然橡膠和各種合成橡膠,易分散,能賦予膠料較高的挺性,壓出速度快,口型膨脹小,壓出表面光滑。硫化膠的高溫效能及導熱效能良好,補強效能、彈性和復原性亦較佳。主要用於輪胎簾布膠、胎側、內胎及壓出、壓延製品膠料中。

N539

使用於本品的膠料,其壓出表面光滑,口型膨脹小。硫化膠的拉伸強度和伸長率較高,定伸應力較N550低,彈性和耐疲勞效能均較好。主要用於輪胎胎體膠料,尤其適用於以天然橡膠為主的緩衝層膠料,亦可用於輪胎基部膠料、膠帶覆蓋和其它橡膠製品及電線、電纜護套料中。

N660

本品適用於各種橡膠,與半補強碳黑相比,具有較高的結構,粒子較細,在膠料中易分散,硫化膠的拉伸強度、抗撕裂強度和定伸應力較高,而變形小,生熱低,彈性和耐屈擾效能良好。主要用於胎輪簾膠布、內胎、腳踏車、膠管、膠帶、電纜、鞋類及壓延製品、模型製品等。

N762

半補強炭黑是由天然氣熱裂解法新工藝生產的,其特點是可以大量填充,膠料加工效能好。此種炭黑賦予膠料高伸長率,低生熱,高彈性和良好的耐老化效能,增加膠料的加工流動性,提高製品與其它材料的粘合效果,並改善製品的外觀質量。主要用於天然膠,氯丁膠,丁晴膠製品,兼有補強和填充作用。

N774

本品適用於各種橡膠。本品具有耐磨耗,耐撕裂,耐熱,耐寒,耐油。屬於低汙染低定伸半補強碳黑。其特點是可以大量填充,膠料加工效能好。此種炭黑賦予膠料高伸長率,低生熱,高彈性和良好的耐老化效能,增加膠料的加工流動性,提高製品與其它材料的粘合效果,並改善製品的外觀質量。用於輪胎的帶束層或簾布層、內胎、腳踏車胎、膠管、膠帶、電纜、鞋類及壓延製品、模型製品,天然膠,氯丁膠,丁晴膠製品,兼有補強和填充作用。

硫化體系表:

一、硫磺硫化體系

(1)常規硫化體系:由硫磺和少量促進劑等配合劑組成,以多硫鍵交聯為主。耐高溫效能較差,壓縮永久變形大,過硫後易出現返原現象,但耐屈撓疲勞行較好、機械強度較高,膠料及製品不易噴霜。

(2)有效、半有效硫化體系:硫磺用量一般在0。5份以下,常用量為0。35份,配合較大量的促進劑,需要較長的焦燒時間(超速促進劑與後效性並用),活性劑應使用足量的硬脂酸(1-8份)。幾乎沒有硫化返原現象,,硫化均勻性好,耐熱性好,壓縮變形低,生熱小。缺點為抗屈撓疲勞性差,易發生噴霜現象。採用高TMTD的有效硫化體系配方雖然使用廣泛,但加工穩定性差,切噴霜嚴重。

二、金屬氧化物硫化體

系優點是硫化膠硬度和拉伸強度較高,並用環氧樹脂後,可提高硫化膠的耐熱性和動態效能常用的有氧化鋅、氧化鎂、氧化鈣、氫氧化鈣等。氧化鋅容易焦燒,加SA後可稍緩和焦燒傾向。氧化鎂和氧化鈣焦燒傾向較小,並以氫氧化鈣最好。氧化鎂用量以稍多為宜,增加用量可提高膠料硫化速度,並提高硫化膠強度和硬度。缺點是生熱大,耐屈撓效能差。

三、過氧化物類硫化體系

優點是壓縮永久變形低,耐熱耐寒性良好,膠料硫化時間短,不汙染金屬,便於製得透明橡膠。缺點是一般不能用於熱空氣硫化,撕裂效能較差。

(1)簡單型:之改硫化體系只有有機過氧化物,或包括防焦劑。該體系優點為硫化膠的壓縮變形小,缺點是硫化過程中焦燒可控程度低,幾乎不存在硫化誘導期。

(2)後效性:該體系硫化組分由過氧化物、活性劑和防焦劑組成。特點是為可控制焦燒時間,又不影響硫化效率。硫化特性與後效性硫磺硫化體系相似。過氧化物硫化體系溫度係數比硫磺硫化體系高。溫度每提高10度,硫化速度約提高兩倍。(硫磺硫化體系提高一倍)焦燒效能亦是如此。

四、樹脂類硫化體系

特點是形成熱穩定較高的C-C鍵和醚鍵交聯。能提高硫化膠的耐熱、耐屈撓效能,硫化時幾乎沒有硫化返原現象。硫磺、促D、DM、TMTD、CZ及胺類防老劑都會降低其硫化效率。以胺類防老劑和促D影響最為嚴重。該體系中用酚類防老劑為佳。環氧樹脂硫化劑對含羧基的橡膠和CR有較好的硫化效果,硫化膠具有良好的耐屈撓性,生熱小,與黃銅粘接效能好,但耐老化效能較差。硫化CR時,最宜用量為8-9份,用ZNO活化。

五、醌肟類硫化體系

生成C-N交聯結構,具有較高的熱穩定性,但易使橡膠大分子鏈老化降解,價格貴,主要用於IIR。常用的有GMF和DBGMF,前者硫化速度快,焦燒時間短,用量一般為2-3份,後者用量為6-9份。常用活性劑有四氧化三鉛、一氧化鉛等金屬氧化物和促DM。促DM3 _4份,氧化鉛6-10份。加1-2份硫磺能改善硫化膠效能,ZNO也有益於硫化,用量為3-5份。SA和槽法炭黑等酸性物質,會顯著縮短焦燒時間,常用的防焦劑有鄰苯二鉀酸酐。

六、多元胺硫化體系

氟橡膠專用硫化體系,也可用於ACM,PUR。硫化膠耐熱效能好,壓縮永久變形中等。耐酸性較差。由胺類硫化劑和酸吸收劑組成。用氧化鎂作酸吸收劑時:硫化膠耐熱好,壓縮永久變形中等。應用廣,但耐酸膠料不用。用氧化鈣作酸吸收劑時:硫化膠不易起泡,壓縮永久變形好,電效能好,耐酸性好,但分散差,易焦燒,耐熱差。用氧化鉛作酸吸收劑時:適用於強酸或強氧化劑膠料,但耐熱、撕裂效能差。用氧化鋅作酸吸收劑時:適用於耐水性膠料、也耐酸,但耐熱及壓縮永久變形差硫黃噴霜橡膠中的硫黃向其表面遷移並在表面形成結晶,這種現象稱之為噴霜。不論是未硫化膠或硫化膠都會發生這種現象。未硫化膠發生噴霜時,對膠料的粘接會帶來困難,導致粘接不良;若噴霜現象嚴重,在製造模壓制品或移模注片製品時,噴出的硫黃會滯留在橫具的凹陷部,這樣,容易形成缺膠。這是由於硫黃在短時間內不能溶解於橡膠中造成的。防止未硫化橡膠噴霜的第一項措施是減少硫黃的配合量,但減少硫黃配合量後,硫化膠的彈性模量會急劇下降,硬度也降低。因此,減少硫黃配合量要慎重。該文作者認為半成品膠料的硫黃配合量可降低到2份這樣的臨界點。假如不減少硫黃量,則可以透過新增不溶性硫黃來解決該問題。若不能把全部硫黃換成不溶性硫黃,可將一半硫黃置換成不溶性硫黃。這樣幾乎可達到預期的目的。以上方法,適用於面向外加工的工廠所用的未硫化膠。外加工工廠,不會象作者本公司的工廠那樣嚴格管理,入庫的原材料經過數日後仍存放在庫房裡未使用,尤其存放在寒冷的庫房裡,這樣會誘發噴霜,產生不溶性硫黃的效果。硫化後的橡膠製品經過一段時間後也會發生噴霜。作為預防措施,在計劃減少硫黃配合量以前,就應該留意完全硫化問題。硫化溫度、硫化時間是否適宜,不要寄希望於考慮稍微延長一點硫化時間為好。但是無論如何,高溫短時間硫化是不合適的。橡膠製品在硫化後應避免日光直射與急劇冷卻,應注意存放在自然通風的地方。在這種情況下,在容器上蓋上由帆布等製成的布套,這樣可以防止噴霜現象的發生。在硫化後產生的噴霜現象中,不溶性硫黃是不起作用的。與噴霜稍有不同的是,冬季橡膠膠漿中會出現肉眼看得見的硫黃結晶,若用放大鏡看,則能清楚地看出這是一些斜方晶體。一旦有這樣的結晶產生,在用毛刷塗布膠漿時會在毛刷的端部附著結晶體,在膠漿塗面上形成凹痕;而用塗膠機進行塗膠時,則在刮膠刀的刀刃部位形成結晶,像一條條縱向膠痕。防止措施是:在硫黃配合中加入相當於硫黃所需量半數的不溶性硫黃,在使用膠漿時僅從膠漿槽中取所需的量,暫時不用的膠漿存放在膠漿槽內,慢慢攪拌以備待用。

塑膠材料的燃燒鑑別方:

ABS 容易燃燒黃色火焰無煙

AS 同上同上濃黑煙

PE 同上下黃上藍上端藍色

PP 同上同上少量黑煙

PS 同上橙色濃黑煙,有炭灰

PC 緩慢燃燒黃色同上

促進劑:

噻唑類、秋蘭姆類、次磺醯胺類、胍類、二硫代氨基甲酸鹽類、醛胺類、黃原酸鹽類和硫脲類等

八大類

一、噻唑類

這是有機促進劑中較早的品種。屬於酸性促進劑。其特點是具有較高的硫化活性,能賦予硫化膠良好的耐老化效能和耐疲勞效能。所以在橡膠工業中應用比較廣泛,耗用量較大。主要品種有如下兩種。

(1)2硫醇基苯並噻唑

商品名稱為促進劑M。本品為淡黃色粉末,味極苦,無毒,貯藏穩定。為通用型促進劑,對天然橡膠及二烯類通用合成橡膠具有快速促進作用,硫化平坦性較好,硫化臨界溫度為125℃,混煉時有腦炎燒的可能。在橡膠中容易分散,不汙染,但不適於食品用橡膠製品。用作第一促進劑的用量為1~2份,作第二促進劑的用量為0。2~0。5份。還可用於天然橡膠的塑解劑。

(2)二硫化二苯並噻唑

商品名稱為促進劑DM。本品為淡黃色粉末,味苦,無毒,貯藏時穩定。其特性和用途與M相似,但硫化臨界溫度為130℃。140℃以上活性增大,有較好的後效性,硫化操作安全。常與其它促進劑並用以提高其活性。

二、秋蘭姆類

這類促進劑呈酸性。屬於超速促進劑。包括一硫化秋蘭姆、二硫化秋蘭和多硫化秋蘭。二硫化秋蘭姆可用於無硫黃硫化有硫化劑。作為促進劑一般用作第二促進劑,與噻唑類和次磺醯胺類促進劑並用以提高硫化速度。與次磺醯胺類促進劑並用時,能延遲膠料開始反應的時間,硫化開始以後反應又能進行得特別快,硫化膠的硫化程度也比較高。這種產用體系在低硫硫化中特別重要。採用秋蘭姆促進劑的硫化膠的物理機械效能和耐老化效能受促進劑和硫黃用量比例的影響。一般來講,硫黃用量正常,硫化膠的定伸強度較高,其它物理機械效能也比較好;當硫黃用量較低,促進用量較大時,則硫化膠的耐熱老化效能可以得到改善。秋蘭姆類促進劑最常用的品種是二硫化四甲基秋蘭姆,商品名稱為促進劑TMTD

,簡稱促進劑TT。它既可作促進劑使用,也可作硫化劑使用。用作促進劑時用量一般為0。2~0。3份。

三、次磺醯胺類

這是一類遲效性促進劑,呈酸性。具有焦燒時間長、硫化活性大的特點。硫化膠的硫化程度比較高,物理機械效能優良,耐老化效能相當好。膠料具有較寬廣的硫化平坦性。由於合成橡膠的發展和大量應用及高分散性爐法炭黑的推廣應用,特別需求遲效性良好的促進劑。因而該類促進劑佔有相當重要的地位,成為近年來發展最快,也是最有前途的一類促進劑。目前世界上使用的各種促進劑中,遙以次橫醯胺類為主,其中大量應用的有CZ、NOBS、NS 、DZ和OTOS等,它們均為硫醇基苯並噻唑的衍生物。

(1)N-環己基-2-苯並噻唑次磺醯胺商品名稱為促進劑CZ。本品為淡黃色粉末,稍有氣味,無毒,比重為1。31~1。34,熔點不低於94℃,貯藏穩定。其硫化臨界溫度為138℃,兼有抗焦燒效能優良和硫化速度快的優點。本品變色輕微、為噴霜、硫化膠耐老化效能優良。一般用量為0。5~2份。

(2)N-氧二乙撐-2-苯並噻唑次磺醯胺或2-(4-嗎啡啉基硫代)苯並噻唑商品名稱為促進劑NOBS。本品為淡黃色粉末,無毒。比重為1。34~1。40。熔點為80℃~86℃。遇熱時逐漸分解,故應低溫貯存。貯存時間超過6個月以上時,膠料焦燒傾秘增加,硫化臨界溫度在

138℃以上,焦燒時間比促進劑CZ更長,操作更安全。本品在膠料中容易分散,不噴霜、變色輕微。一般用量範圍為0。5~2。5份,並配以2~0。5份硫黃。

(3)N-叔丁基苯並噻唑次磺醯胺商品名稱為促進劑NS。本品為淡黃色粉末,有特殊氣味。比重為1。29,熔點不你低於105℃。其效能和用法與促進劑CZ、基本相似,但在天然橡膠中的遲效性更大。本品變色及汙染輕微。

(4)N,N-二環己基-2-2苯駢噻唑次磺醯胺商品名稱為促進劑DZ。本品為棕黃色粉末,無臭。比重為1。2。熔點不低於90℃。貯存穩定。本品在橡膠中分散性良好。硫化平坦效能與促進劑CZ相似。硫化膠動態物理機械效能比較好,彈性和定伸強度高。但因硫化膠有苦味,不能用於製造與食物接觸的製品。其用量範圍一般為0。5~1份,硫黃為2。5份。

四、胍類

這類促進劑為鹼性,中速促進劑使用較早。硫化平坦性差,硫化起點較慢,焦燒時間短,硫化操作安全性較差,具有汙染性。很少單獨用或用作第一促進劑。一般並肜作第二促進劑。其硫化膠的抗張強度和彈回率比較高,生熱性低。常用的主要品種有二苯胍,商品名稱為促進劑D或促進劑DCP。本品為白色粉末,無毒,但與面板接觸時有刺激性,比重為1。13~1。19。熔點不低於144℃。本品硫化臨界溫度為141℃,硫化平坦性較差。有汙染性,不適於白色淺色製品以及與食物接觸的橡膠製品。作第一促進劑時用量為1~2份,與噻唑類促進劑並用作第二促進劑時用量為0。1~0。5份。

五、二硫代氨基甲酸鹽類

這是一類超超速促進劑,呈酸性。硫化速度特別快,硫化曲線平坦範圍小,焦燒時間短,所以加工過程中膠料容易產生早期硫化現象,硫化操作不安全。硫化條件掌握不當,很容易發生欠硫或過硫現象。若使用得當,則硫化膠的物理機械效能及耐老化效能均優越,不汙染。適用於高溫短時間硫化的薄製品,室溫硫化製品和膠乳製品的硫化,最常用的是如下鋅鹽品種:

二甲基二硫代氨基甲酸鋅

商品名稱為促進劑PZ。又稱促進劑ZDMC。本品為白色粉末,無味,無毒。但接觸面板會引起炎症。比重為 1。65~1。74。熔點為240~255℃。硫化臨界溫度約為100℃,硫化活性與促進劑TT相似,但低溫時活性較大,焦燒傾向大。本品在橡膠中容易分散,製品無味、無毒、不汙染。主要用於膠乳製品,自然硫化膠漿、膠布製品和冷硫化製品、淺色及彩色製品、食用橡膠製品。在膠乳膠料中用量一般為0。3~1。5份。

六、醛胺類

這類促進劑是脂肪族醛或胺(脂肪族或芳香族胺)的縮合物。呈酸性。品種不同時,它們的硫化活性及所得硫化效能的差別都較大。其活性範圍一般從準超級到慢速級。有較好的平坦性,焦燒時間不長。最大特點是所得硫化膠的耐老化效能優良。其中活性較弱的促進劑(如六次甲基四胺)多用作噻唑類或次磺醯胺類促進劑的第二促進。只有丁醛苯胺縮合物是一種經較強的促進劑,與秋蘭姆類促進劑產散時作為第一促進劑。

(1)六次甲基四胺商品名稱為促進劑H。本品為白色至淡黃色結晶粉末,幾乎無臭,味苦。對面板有刺激作用。比重為1。3。加熱至 263℃即會升華,並部分分解。稍有潮解性。臨界溫度為140℃,硫化溫度低時不太活潑,焦燒危險性小。多用作第二促進劑。不變色、不汙染、不易分解。主要用於透明的和厚壁的製品。

(2)正丁醛和苯胺縮合物商品名稱為促進劑808。本品為棕紅色或琥珀色粘稠油狀液體,有特殊氣味。比重0。94~0。98。在空氣中久存色澤變深,比重增加。但效能不變。隔絕空氣貯藏穩定。硫化平坦性高,臨界溫度為120℃,最宜硫化溫度為120~160℃。在幹膠中分散性好。適用於含再生膠的膠料和硬質膠。

七、黃原酸鹽類

這也是一類活性特別高的超速促進劑,促進作用甚至比二硫代氨基甲酸的銨鹽還要快。硫化平坦範圍很小。一般用於膠乳和低溫硫化膠漿,只有特殊情況才用於幹膠。常用的品種是正丁基黃原酸鋅,商品名稱為促進劑ZBX。本品為白色粉琳,有特殊氣味,無毒。比重為1。40。加熱即分解。在貯藏過程中有緩慢分解有傾向,故需低溫(10℃以下)貯存。為超促進劑,不汙染。

八、硫脲類

其他新品種促進劑目前正在致力於研究新型的促進劑,以便製得硫化促進效率高、加工安全性好、抗返原效能好、耐老化效能高的促進劑。另外,硫黃給予體的品種逐漸增多,非含硫交聯體系不斷湧現。而且被公認有毒害的促進劑如乙撐硫脲等起正在被淘汰。

(1)三嗪促進劑

其中最重要的是雙(2-乙基胺基-4-二乙基胺基三嗪基-6)二硫化物,這種產品比普通促進劑促進效能高,硫化速度快,而且加工安全。在天然橡膠中的硫化速度與促進劑NOBS相近,加工安全性介下地NOBS和CZ之間。配合時用量少,在含1。5~2。35份梳黃有天然橡膠中,僅用0。3份便可代替0。5份次磺醯胺。這種促進劑在低硫黃用量下能改善硫仳膠的抗返原效能,產可用於丁苯橡膠、異戊橡膠和丁腈中。

(2)硫代氨基

甲醯次磺醯胺這類促進劑主要有N-氧二乙撐硫代氨基甲醯-N-氧二乙撐次磺醯胺,這類促進劑操作安全性高,硫化速度快,促進作用大。適用於丁苯橡膠、丁腈橡膠、三元乙丙橡膠及其它通用合成橡膠。用量為0。67份的膠料硫化速度就比用1 份次磺醯促進劑快。而且能得到滿意的操作安全效能。149℃以上的活性非常大,而低於是149℃時可加入少量促進劑NOBS、M或DM。

(3)硫磷醯促進劑雙(二乙基硫磷醯基)三硫化物這種促進劑在天然橡膠中可作為硫黃給予體使用。部分或全部代替硫黃時,可提高硫化膠的耐熱性,在高溫硫化時改善硫化返原性和壓縮變形效能。在三元乙丙橡膠中是優異有促進劑,操作安全,硫化速度快,耐熱效能優異且不噴霜,耐壓縮變形效能優異。它與其它許多促進劑及硫黃及硫黃給予體不同,不會引起聚酯纖維與橡膠接觸硫化時發生降解。

活性劑:

無機活性劑

有機活性劑

兩類。

無機活性劑主要有金屬氧化物、氫氧化物和鹼式碳酸鹽等;

有機活性劑主要有脂肪酸類、胺類、皂類、多元醇和氨基醇等。

活性劑僅以少量加入到橡膠膠料中就能提高其硫化度。

(1)乳化和破乳作用

。表面活性劑的乳化作用是表面活性劑應用最為廣泛的性質之一。例如在化妝品、食品、紡織、造紙、金屬的切削液、油漆、農藥、醫藥等方面,乳化劑都起著重要的作用。各種型別的表面活性劑都可以作為乳化劑來使用,但非離子表面活性劑和陰離子表面活性劑應用得比較多。乳化作用是指兩種互不相溶的液體形成乳狀液的過程。乳狀液是指一種不溶解或溶解度很小的液體,以一定大小的液滴分散存在於第二種液體中,形成具有明顯穩定的懸濁液。對兩種互不相溶的液體,如果僅透過機械攪拌的方法總是不能形成穩定的乳狀液的。要形成明顯穩定的乳狀液,必須加入第三組分,這第三組分就是表面活性劑,一般稱其為乳化劑。

(2)增溶作用。

表面活性劑在水溶液中形成膠束後具有使不溶於水的有機物的溶解度顯著增大的能力,且此時溶液呈透明狀,膠束的這種作用稱為增溶。能產生增溶作用的表面活性劑叫做增溶劑,被增溶的有機物稱為被增溶物。如果在已增溶的液體中繼續加入被增溶物,達到一定量後,溶液透明狀變為乳濁狀,這種乳液即為乳狀液,在此乳狀液中再加入表面活性劑,溶液又變得透明無色。雖然這種變化是連續的,但乳化和增溶本質上是不同的。增溶作用可使被增溶物的化學勢顯著降低,使體系變得更穩定,即增溶在熱力學上是穩定的,只要外界條件不變,體系不隨時間變化。而乳化在熱力學上是不穩定的。

(3)洗滌作用。

洗滌作用可定義為,從浸在某種介質,一般為水,中的固體表面除去汙垢的過程。在此過程中,藉助於洗滌劑以減弱汙垢與固體表面之粘附作用,並施以外力,包括機械攪拌或人工洗,使汙垢與固體表面分離而懸浮於介質中,最後將汙垢洗。水在天然纖維、棉、毛等上的潤溼性較好,在人造纖維上較差,表面活性劑能夠降低水的表面張力,使其接觸角減小。因而,纖維的潤溼在洗滌劑作用下比較容易實現。

防老劑:

防老劑甲

化學名稱:N-苯基-α萘胺

外觀黃色或紫色片狀

凝固點℃≥53。0

遊離胺含量(以苯胺計)%≤0。20

用途;本品廣泛應用於天然膠、合成膠中,用於製造輪胎、膠管、膠鞋及其它黑色工業橡膠製品。該品對氧、熱和屈饒引起的老化有防護效能。本品可單獨使用,也可與其他防老劑並用,還可用作丁苯膠的膠凝劑。

防老劑丁

橡膠防老劑D(N-苯基-2-萘胺)

分子式:C16H13N

技術指標:(HG2-469-79)

外觀淺灰色至棕色粉末 熔點,0℃≥105。0

加熱減量,%≤0。20 灰分含量,%≤0。20

苯胺含量,經定性檢驗不呈蘭紫色反應 。

篩餘物含量(100目),%≤0。2

磁鐵吸出物含量,% ≤0。008

性質:為淺灰色,沸點365。5℃。易溶於丙酮、氯仿、乙醇、四氯化碳,不溶於汽油和水。

用途:適用於天然橡膠、合成橡膠通用型防老劑。用於製造輪胎、膠帶、膠鞋等工業製品。對熱氧屈撓龜裂稍優於甲。

防老劑AW

英文名稱:Antioxidant AW

化學名:6–乙氧基–2,2,4–三甲基–1,2–二氫化喹啉6–Ethoxy–2,2,4–trimethyl–1,2–dihydropninoline

分子式:C14H19ON

分子量:217。31

外 觀 深褐色粘性物

揮發份%≤ 0。30

灰 份%≤ 0。10

性狀:溶解於石油醚(沸程60-120℃的餾份)、石腦油、苯、四氯化碳、乙醇;微溶於丙酮、乙醚;不溶於水。無毒,較穩定,長期儲存而不變質 。

用途: 防止橡膠製品由臭氧引起的龜裂,特別適用於動態條件下使用的橡膠製品。與防H、防丁、防4010 等到配合使用,可增強其效能。用量1-4 份。本品對脂肪食品亦有較好的抗氧化酸敗作用。泡沫膠乳製品,尤適用於含超促進劑的膠料。也常用於製造電纜。本品單獨使用時效能較弱,與其它防老劑配合使用,可增加其效能,如常與防老劑DNP或防老劑AP配合使用,單獨使用時,一般用量為1~1。5份,當用量超過2份時會產生噴霜,在乳膠製品中用量為0。8-1份,在透明橡膠製品中,用量為0。5份。

注意事項:本品無毒,但其味極苦,不宜用於與食品接觸的橡膠製品中,且粉末又易飛揚,操作時應注意勞保。

包裝及貯運:包裝必須嚴密。通常為內襯塑膠袋、外套塑膠袋或紙板桶,每袋(或每桶)淨重20kg。貯存於陰涼通風處,貯運時注意防火、防曬、防潮。

防火、防曬、防潮。

橡膠防老劑MBZ

化學名稱:2-巰基苯並咪唑鋅鹽

英文名稱:zinc salt of 2-mercaptobenzimidazole

國內外同類產品名稱:MBZ,Antioxidant ZMB

CAS註冊號:[3030-82-6]

分子式:(C7H5N2S)Zn

分子量:363。8

主要特性:純品系白色粉末,無毒、無臭。有苦味,相對密度1。63~1。64,熔點300℃以上(同時分解),可溶於丙酮、乙醇,不溶於苯、汽油及水。

效能指標:(企業標準)

專案 指標

外觀 白色粉末

鋅含量% 18~20

水分% ≤1。5

使用特徵:其效能與防老劑MB相似,但改善了防老劑MB的一些缺點,如減少對膠乳的不安定作用,延長並保持其作用時間,與噻唑類促進劑並用有防止銅害的作用等。

本品單獨使用時效能較弱,與其它防老劑並用時能增加其效能。防老劑MBZ在膠乳中是一種很好的輔助熱敏劑,也是良好的膠凝劑。用量為2份。

注意事項:本品無毒,但其味極苦。

包裝及貯運:包裝必須嚴密。通常為內襯塑膠袋、外套塑膠袋或紙板桶,每袋(或每桶)淨重20kg。貯存於陰涼通風處,貯運時注意防火、防曬、防潮。

橡膠防老劑SP

化學名稱:苯乙烯化苯酚

英文名稱:styrenated pheno1s

國內外同類產品名稱:SP,Montaclere SPH

CAS註冊號:[61788-44-1]

分子量:322

主要特性:淺黃色至琥珀色粘稠液體,相對密度1。07-1。09,沸點高於250℃,折射率(n25d)1。5785-1。6020,閃點182℃。溶於苯、乙醇、丙酮、三氯乙烷,不溶於水。

外觀 淺黃色至琥珀色粘稠液體

相對密度d204 1。08

折射率(n25d) 1。5985~1。6020

使用特徵:本品為中等活性的抗氧劑,可用於丁苯、氯丁、乙丙等合成橡膠和天然橡膠的穩定劑,在橡膠和乳膠製品中均有優良的抗老化作用,能提高製品的耐熱抗氧老化效能。價格低廉。本品為非汙染型產品可用於淺色製品。

新增量為0。5-3。0份,一般為1-2份。 在塑膠工業中為聚烯烴、聚甲醛的抗氧劑,新增量為0。0l-0。5份。

橡膠防老劑264

化學名稱:2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚

英文名稱:2,6-di-tert-butyl-4-methylpheno1

國內外同類產品名稱:264,Antage BHI,Valkawox KB,Nocrac 200

CAS註冊號:[128-37-0]

分子式:C15H24O

分子量:220。36

主要特性:純品為白色結晶,相對密度1。048,熔點68~70C,沸點257~265℃,閃點126.6C,溶於苯、甲苯、丙醇、酮、四氯化碳、乙酸乙酯和汽油,不溶於水及稀

嘵鹼溶液。在光照情況下貯存會漸漸變質,影響使用效果。

效能指標:(據SY一1706食品級GB 1900—80)

專案 指標

一級品 二級品 食品級

外觀 白色晶體

初熔點℃ ≥69 ≥68.5 69~70

遊離酚% ≤0。02 ≤0。04 ≤0。02

灰分% ≤0。01 ≤0。03 ≤O。01

水分% ≤0。06 ≤1。0 ≤0。1

砷(As+3)% ≤0。0001

重金屬(以pb2+計)% ≤0.0004

使用特徵:本品是非汙染防老劑的主要品種,可用作合成橡膠的處理和貯存的穩定劑及防老劑。還可用作各種石油產品的優良抗氧劑。其油溶性良好,加入後不影響油品色澤,廣泛使用於變壓器油、透平油等。

在橡膠中一般用量為0。5-2份,可用於製造淺色製品,本品在膠料中溶解度大,當用量增致5份時亦不會噴霜。與其他防老劑如MB,TNP並用可提高防護效果。

注意事項:本品低毒,接觸面板能引起皮炎,可形成過敏症。濺於衣服、面板後立即用水沖洗。光照下易變黃。

包裝及貯運:用紙袋或木桶內襯塑膠袋包裝,受潮或光照都會引起變質。貯運時要避免日光直接照射,放於陰涼、乾燥處,不宜長期存放。

橡膠防老劑2246

化學名稱:2,2’-亞甲基雙(4-甲基-6-叔丁基苯酚)

英文名稱:2,2’-methylenebis(4-methyl-6-tert-butyl-phen01)

國內外同類產品名稱:2246,Valkanox BKF,Nocrac NS-6,Antage W-400

CAS註冊號:[119-47-1]

分子式 :C23H32O

分子量:340。51

主要特性:純品為白色粉末,相對密度1。04,熔點125~133℃,易溶於苯、丙酮、四氯化碳、乙醇,不溶於水,長期貯存顏色略呈粉紅色,但不影響其效能,在橡膠中溶解度高於2%(室溫)。

效能指標:(企業標準)

外觀 白色至乳白色粉末

幹品初熔點≥ 120。0

加熱減量% 42。0

灰分% ≤0。4

細度(透過1600孔/cm3)篩% ≥99.5

使用特徵:本品系高效能無汙染性橡膠防老劑,因此適用於淺色或豔色橡膠製品以及乳膠的浸漬製品、纖維浸漬製品、醫療衛生製品。在水中易分散,使用方便。在天然膠中能減少過硫時的不良影響,廣泛用於天然橡膠、合成橡膠、膠乳以及其它多種合成材料和石油製品中。還可作為順丁膠和乙丙膠的穩定劑,其效果超過常用的防老劑264和防老劑丁。防老劑2246還可作為多種工程塑膠的抗氧劑。如用於ABS、聚甲醛、氯化聚醚、聚乙烯、四氫呋喃、有機玻璃等。

本品在橡膠中通常用量為0。5~1。5份。用至2份時,在強烈曝曬下會變色,無噴霜現象。

注意事項:本品正常情況下無毒,但應避免吸入其粉塵。

包裝及貯運:本品貯存效能良好。長期貯存顏色略呈粉紅色,但不影響其效能。用木桶內襯塑膠袋包裝。貯存於陰涼通風處,貯運時注意防火、防潮、防曬。

防老劑HPG

化學名稱:2,2,4-二甲基-1,2氫化喹啉聚合物

國內外同類產品名稱:最純的TMQ或RD

化學結構式:

效能指標:

外觀 琥珀色顆粒

軟化℃ 91(熔點範圍80-100)

密度g/ml 1。08

閃點℃> 250

灰份(760℃)% 0。04

溶解性 可溶於丙酮、苯、乙醇、

不溶於水

包裝 25kg紙袋裝(內襯PE)

儲存性 原封、室溫至少一年

物理效能:

1、橡膠用抗氧劑,能抑制條件較苛刻的氧化、熱老化、天候老化及疲勞老化,能較強抑制微金屬老化。

2、本品不噴霜,在淺色製品中仍可少量使用。

3、本品分子量較高,擴散損失少,防護效能保持性較長,宜用 高溫受熱裝置和熱帶地區使用的橡膠製造。

4、本品與一般RD相比有如下優點:

(1)不影響天然橡膠塑解劑的作用。

(2)不影響硫化

(3)延長混煉停放時間,表面不會變等。

5、在交聯PE電纜中應用優勢。

(1)對交聯劑(過氧化物)之干擾甚微。

(2)在矽烷偶聯劑中呈透明溶液,相溶性好。

(3)減少製品在日光和空氣中的變色性。

6、本品適用於NR、SBR、BR、NBR、CR、EPDM及乳膠等,一般用量0。5-2份。

應用例項:在載重子午胎鋼絲膠中代替RD,改善噴霜,延長焦燒時間,提高粘合力,提高不溶性硫黃穩定性,輪胎質量提高。試驗配方及結果如下:

℃ 防老劑HPG 防老劑RD

門尼焦燒(125℃)/min 16 11

硫化儀(185℃) Ts2/min 0。70 0。67

T90/min 1。83 1。88

硫化膠效能(145℃×35min)

300%定伸應力/MPa 17。81 18。50

拉伸強度/MPa 24。23 23。12

扯斷伸長率% 389 366

200%疲勞次數 3041 2248

硬度/邵 73 75

鋼絲抽出力/N 1102 918

90℃×72h老化後

拉伸強度/MPa 12。68 10。51

扯斷伸長率/% 185 155

鋼絲抽出力/N 1034 869

試驗配方:NR(SMR20)100、炭黑/57、活化劑/8、粘合劑/9、防老劑/2、硫化劑/4。4、其他1。25。

橡膠防老劑616

化學名稱:聚酚(對甲酚和二聚環戊二烯丁基化反應產物)

英文名稱:Butylated reaction product of p-cresol and dicyclopentatiene

國內外同類產品名稱:616,Wingsay L,Lowinox CPL

CAS註冊號:[68610-51-5]

分子量:600~700

主要特性:白色粉末或棕褐色片狀,熔點大於100℃。

效能指標:(企業標準)

片狀 粉狀

外觀 棕褐色片狀 流體狀乳白色粉末

初熔點℃ ≥ 100℃ 100℃

灰分% ≤ 2。5 2。5

含水量%≤ 0。5 0。5

比重 1。10 1。10

200#篩的篩過率%≥ 99。0

使用特徵:高活性,低揮發性,多用途和無汙染防老劑(效能比264、2246更好),用於天然膠、合成膠及工程塑膠ABS、聚苯酚等高分子化合物。特別適用於乳膠製品(泡沫橡膠,浸膠製品,膠絲製品)幹膠製品和粘結劑。

在橡膠中通常用量為2~3份,當與亞砱酸類防老劑並用效果更佳。

注意事項:密閉空氣,注意防火、防潮、防曬。

包裝及貯運:25kg片狀用板桶內襯塑膠袋包裝或25kg粉狀用紙袋裝。

橡膠防老劑D-50

化學名稱:聚羥基對苯基甲酸鋅

化學結構式:

效能指標:

外觀(目測) 加熱減量 灰分

灰白色粉末或淡棕色粉末 ≤2% ≤33%

應用特徵:本品為新型防老劑,其應用功效與防丁相當,中間體(對苯二胺類)與聚羥物加鋅鹽復配而成,不含萘胺成份,無任何毒副作用,無致癌物質,是防丁的換代產品,本品可廣泛的應用於輪胎行業、膠鞋行業、膠帶、膠管和橡套電纜等製品行業,無遷移性,在膠料配方中可單用也可與其它防老劑協同使用,抗臭氧、抗龜裂、抗屈撓物理效能都較優,一般用量最大為2份,超出2份對防護效能影響不明顯。

膠料物理機械效能

防老劑特點

專案 防D 1。0 防D-50 1。0 評定結果

熱氧老化100℃×12h,扯斷強力下降率(%) —18 —17 抗熱氧老化基本相等

熱氧老化100℃×12h,扯斷強力下降率(%) —25 —24 抗熱氧老化基本相等

耐疲勞、屈撓(裂紋級數) 3級/1h 3級/1h 抗疲勞屈撓相等

日光老化(日本WE-SH型天候儀)表面裂紋級數 4級/8h 3級/8h 日光老化D-50優於防D

抗臭氧老化(臭氧老化箱)表面裂紋 差 好 耐臭氧D-50優於防D

扯斷強力(Mpa) 14。4 14。7

扯斷伸長率(%) 530 536

硬度(邵A度) 59 59

300%定伸強力(Mpa) 8 8.5

120℃門尼焦燒(0-50) 5′30″ 5′36″

橡膠防老劑800-A

化學名稱:聚羥基苯基對苯二胺

化學結構:

效能指標:(企業標準)

外觀(目測) 加熱減量 鹽酸不溶物 灰份

棕黃色或棕粉色粉末 ≤2。0% ≤0。3% ≤38%

應用特徵:本品為一種新型胺類防老劑,應用時需和防老劑4020等量合併使用。主要功能是改變防老劑4020的汙染性,應用效果優於單用防老劑4020,並降低成本。本品含有較高的活性物質,廣泛應用於天然橡膠、合成橡膠、再生橡膠,其效果不但對疲勞和臭氧龜裂起到良好的防護作用,而且還對耐熱起到明顯的抵制作用,並可協同膠料配方中其它防老劑的功效,降低動態橡膠製品的生熱現象,如輪胎、運輸帶等。

橡膠防老劑800-B

化學名稱:聚羥基異丙基對苯二胺

效能指標:(企業標準)

外觀(目測) 加熱減量 鹽酸不溶物 灰份

淺棕色或深灰白色粉末 ≤2% ≤0。3 ≤15%

應用特徵:本品為一種新型胺類防老劑,其應用功效與防老劑4010NA相當,其物理效能和抗熱氧老化效能抗臭氧老化效能均與4010NA相當。但該品種的特點與防4010NA相比較顯著降低了在膠料中變色嚴重的現象,並且毒性極小,水抽出率低,可廣泛應用在輪胎、膠帶、膠管等深色工業製品中。

應用例項:配方NR30;BR40;SBR1712 41。25;80目膠粉10;硬脂酸3;氧化鋅4;防護蠟1。5;加工助劑ZD-2 2;防老劑RD1。5;N330 40;N660 20;芳烴油3;促NOBS 1;硫磺1。8;防老劑 1。5。

防老劑特徵

專案 防800-B 防4010NA(全部採用4010NA)

門尼粘度[ML(1+4)100℃] 41 45

硫化儀型號(143℃) Mmax 1。19 1。23

ML 0。24 0。28

T10,min 10′37″ 9′41″

T90,min 25′41″ 25′21″

硫化條件(143℃×min) 30 40 60 30 40 60

硬度(邵爾A) 60 61 61 61 61 61

伸長率% 530。4 489。6 476。0 504。8 488。8 468。0

拉伸強度Mpa 15。08 14。96 14。78 14。83 14。88 14。74

300%定伸應力Mpa 7。07 7。90 8。22 7。51 7。58 8。33

500%定伸應力Mpa 13。91 12。64 / 14。73 12。87 /

永久變形% 12 10 9 12 10 8

硫化(143℃×min) 40min 40min

老化(100℃×48h) 拉伸強度Mpa 11。88 11。79

拉伸強度變化率% —21 —21

伸長率,% —41 —40

撕裂KN/M 老化前 44。53 42。94

老化(100℃×24h) 39。71 42。38

化學名稱:聚羥基對苯二甲酸鋅橡膠防老劑1010-A

效能指標:(企業標準)

外觀(目測) 加熱減量 灼燒不溶物

白色粉末 ≤1。0% ≤28%

應用特徵:本品為一種效能優良的抗氧劑,具有不變色,不汙染、無毒害,耐熱氧老化、耐熱水萃取、不揮發等特點。該品可廣泛的應用於各種天然橡膠、合成橡膠、淺色橡膠(氟橡膠除外)或塑膠中,吸收紫外線光的能力較強,防止光對橡膠或製品的催化氧化作用,在起到抗氧化作用的同時,又可起到其他防老化的效果,並可用作有機物質的穩定劑。特別適用於淺色橡膠製品,與防老劑1010效能相當。

該產品與其它防老劑合併應用,協同效果更為理想和突出,但該品吸潮性較強,貯存時應注意潮溼。

配方應用例項

膠料防老劑特徵

專案 (空白) 防1010 防1010-A 防2246

硫化時間(143℃) 30 40 30 40 30 40 30 40

邵爾A硬度 40 40 40 40 40 40 40 40

扯斷伸長率,% 747 704 722 789 720 780 718 773

拉伸強度,Mpa 17。2 16。2 17。5 18。3 17。7 18。4 18。3 18。7

300%定伸應力Mpa 1。9 1。9 2。0 1。8 2。0 1。8 2。0 1。8

500%定伸應力Mpa 4。3 4。8 5。0 3。9 5。0 4。0 5。2 4。5

永久變形% 16 14 16 13 16 13 13 11

應力鬆弛(110℃伸長40%) 300 410 440 500

抗臭氧老化係數 靜態 0。87 0。90 0。91 0。88

動態 0。50 0。66 0。69 0。71

資料可見,該防老劑對淺色硫化膠的應力—應變效能無不良影響。其抗熱氧老化效能和抗臭氧老化效能均居1010和2246之間。其防老劑1010-A的抗臭氧老化效能,無論是靜態還是動態,均優於1010而與2246不相上下。

補強劑:

炭黑、白炭黑、黏土、碳酸鈣、纖維、其它(粉煤灰、酚醛樹脂、苯乙烯樹脂、木質素、鈦白粉、葉蠟石、海泡石、滑石粉、硫酸鋇、立德粉)

增塑劑:

使得橡膠分子間的作用力降低,從而降低橡膠的玻璃化溫度,令橡膠可塑性、流動性,便於壓延、壓出等成型操作,同時還能改善硫化膠的某些物理機械效能,如降低硬度和定伸應力、賦予較高的彈性和較低的生熱、提高耐寒性等。

芳香基橡膠增塑劑

主要用於SBR,BR,NR和CR等橡膠製品的生產;

石蠟基橡膠增塑劑

主要用於EPDM,IIR和IR等橡膠製品的生產;

環烷基橡膠增塑劑

主要用於SBR,BR和NR等熱塑性彈性體及橡膠製品的生產,也廣泛用於IIR,IR和EPDM 等橡膠製品的生產。

纖維類:

碳纖維:

芳綸纖維:硬度增長大,耐磨加強,抗撕裂加強

玻璃纖維:

質量份數計算:

以生膠重量(g、kg)為固定份,進行質量配比藥品的份數

例:

生膠1000g 100份 即:每份代表10g

藥品份數換算成質量為:

10g×相應份數=所需質量

橡膠硬度計算:

橡膠配方設計參考手冊

配方設計程式

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