橡膠配方中常用的新增劑有哪些,天然橡膠的化學式?

時間 2021-08-31 13:46:24

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硫化劑能使橡膠分子鏈發生交聯反應的化學藥品,叫做硫化劑。早期把硫磺加到生橡膠裡,在熱的作用下使線狀的橡膠分子相互交聯成體型網狀結構,從而增加橡膠的強度,提高彈性和耐熔劑效能。人們通常把這種工序叫做硫化。

硫化是橡膠加工中提高橡膠製品質量的重要環節。硫磺是應用最多的硫化劑。有些含硫有機物、過氧化物、金屬氧化物等也可作硫化劑。

這些非硫化合物習慣上也叫硫化劑。

硫化促進劑

硫化促進劑受熱時能分解成活性分子,促使硫跟橡膠分子在較低溫度下很快地交聯,增進橡膠的硫化作用,縮短硫化時間,減少硫磺的用量,有利於改善橡膠的物理機械效能。硫化促進劑無機的有氧化鈣、氧化鎂等,有機的有促進劑d(二苯胍)、促進劑dm(二硫化二苯駢噻唑)、促進劑tmtd(二硫化四甲基秋蘭姆)等。使用較普遍的是有機促進劑。

幾種促進劑混合使用比單獨使用效果好。

促進助劑

促進助劑又叫活性劑。它能增強硫化促進劑的活化作用,提高橡膠的硫化效果。常用的促進助劑有氧化鋅和硬脂酸等。

防老劑橡膠分子跟氧、臭氧發生氧化反應,橡膠的結構被破壞,使製品的機械效能降低,使用壽命縮短,這種現象叫橡膠的老化。光和熱能促進氧化作用,從而加速老化。在橡膠中加入能抵制、減緩橡膠製品老化的物質,叫做防老劑。

防老劑分物理防老劑和化學防老劑兩類。物理防老劑有石蠟、地蠟、蜜蠟和硬脂酸等。這類物質能在橡膠製品表面形成薄膜,防止氧氣跟橡膠分子發生氧化作用,還能阻擋光線的照射。

化學防老劑比橡膠更容易跟氧反應。在膠料中加入化學防老劑,使進入膠體裡的氧氣先跟防老劑發生反應,減少氧跟橡膠接觸,能有效地延緩老化。化學防老劑按分子結構分有胺類、酮胺類、醛胺類、酚類和其他類。

它有防老劑a(n-苯基-α-萘胺)、防老劑d(n-苯基-β

補強填充劑

補強填充劑用來提高硫化橡膠的強度,增強橡膠的耐磨、耐撕裂和彈性。補強填充劑主要是炭黑。用於橡膠工業的炭黑有52種之多,它是橡膠工業中的重要原料。

軟化劑軟化劑的主要作用是使各種配合劑能均勻地分散在橡膠中,以降低膠料在加工時的能量消耗和縮短加工時間。例如,在硫化前能增強膠料的粘性、硫化後增強附著力,有利於壓延和壓出成型。有些軟化劑還能賦予硫化膠以特殊的功能,如鄰苯二甲酸二丁酯能提高橡膠的耐寒效能。

常用的軟化劑有機械油、凡士林、石蠟、瀝青、煤焦油、硬脂酸和松香

著色劑著色劑是使橡膠製品著色的物質。無機著色劑是無機顏料,白色以鈦白粉為最好,紅色有氧化鐵、鐵紅、銻紅等,黃色有鉻黃,藍色有群青,綠色有氧化鉻,黑色有油黑。有機著色劑是有機顏料和某些染料,這種著色劑大多數是有機化合物的鋇鹽或鈣鹽,如紅色有立索爾大紅,黃色有漢沙黃g,綠色有酞青綠,藍色有酞青藍。

發泡劑發泡劑是製造海綿橡膠或微孔橡膠所必需的配合劑。發泡劑在橡膠的硫化中受熱分解,放出氣體,使橡膠內部產生微孔。製造海綿膠所用的發泡劑主要是碳酸氫鈉。

製造微孔橡膠使用的發泡劑有發泡劑d、發泡劑p或發泡劑t。渴繩鵬套急頓漣發泡劑發泡劑是製造海綿橡膠或微孔橡膠所必需的配合劑.發泡劑在橡膠的硫化中受熱分解,放出氣體,使橡膠內部產生微孔.

製造海綿膠所用的發泡劑主要是碳酸氫鈉.

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橡膠配方中常用十類新增劑

橡膠配方技術乃是一種選擇和運用材料之科學和藝術。一般之橡膠配方目的有三:首先是使橡膠製品具有實用之物性;其次是能配合現有加工裝置進行良好之加工作業;最後是以可能之最低成本之配料達到符合客戶所要求之物性水平。

換言之,設計橡膠配方最需考慮之三要素為配料之物性者、加工性和成本,並使三者獲得一個適當之平衡點,此即配方設計都最主要之工作。

配方中常用之新增劑可摘要分類成十個主要成份:

橡膠生膠

橡膠配方設計第一個步驟也是最重要的步驟即為選擇橡膠基材或原料膠。橡膠為工程材料之一種,不論其組成為何,都帶有一些共通之基本特性。所有橡膠都帶有彈性,可彎曲性、韌性、不易透水和透空氣等性質。

除了這些共通特性外,每種橡膠因組成之不同,各自具有其本身之性質。

硫化劑新增硫化劑之目的是使配料產生化學反應而在橡膠分子之間產生架橋( cross linking )現象而改變橡膠之物性。化學架橋作用使橡膠配料由柔軟、帶粘性之熱可塑體變成強韌之熱固物,此時受溫度之影響較少。到目前為止,硫磺仍是最廣泛使用之加硫劑。

其它載硫劑(sulfur donor )如二硫化秋蘭姆類之 tmtd(tuex)有時亦用作全部或區域性取代元素硫磺於低硫或無硫加硫系統之配方,使製品得以改善其耐熱性。配方設計者其第二個最重要之工作為對於配料硫化系統,硫化劑和促進劑之選擇。

促進劑促進劑可使配料硫化速率加快而縮短加硫時間。

活化劑( activators )和遲延劑

活化劑是用來幫助促進劑增強其活性和效能,最常用之活化劑有鋅氧粉、硬脂酸、氧化鉛、氧化鎂和胺類( h )。

防老劑( antidegradants )

防老劑可延緩橡膠製品因受氧氣、臭氧、熱、金屬催化作用和屈曲運動之影響而劣化。因此新增防老劑於配料後可以增強制品之耐老化性並延長其使用壽命。

加工助劑( processing aids ):

加工助劑顧名思義即是幫助配料便於加工作業,如混煉壓延、押出和成型等。

填充劑( fillers )

填充劑可以增強配料之物性,幫助加工性或降低其成本。補強性填充劑可以增加製品之硬度、抗張強度、定伸強度( modulus )、抗撕裂強度和耐磨性。一般常用碳煙或細顆粒之礦質材料。

增塑劑,軟化劑和增粘劑

可塑性、軟化劑和增粘劑是用於幫助膠料混練,改變其粘度,增強配料粘性,改善製品在低溫之柔曲性,或代替部份膠料而不致對物性有太多之影響。大體而言,這些類之新增劑可當作加工助劑或擴充套件劑。

色料色料是用於非碳煙類之配料中以提供特定之顏色。一般常用色料可分為有機類和無機類。無機類有氧化鐵、氧化鉻、二氧化鈦(鈦白粉)、硫化鎘、硒化鎘、硫化銻、硫化汞、立得粉( lithopone )和軍藍等。

有機色料比無機色料要貴很多。但其使用效果較好,色相鮮豔而比重又很低。而且有機色料之色彩變化較無機色料多。

但是,大多數之有機色料對蒸汽、光、酸或鹼均不安定,而且有時還會遊移到製品表面。

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