简介:这篇内容是我入行橡胶两个月实习期内的一个总结,从完全的小白开始一步一步了解,然后总结出来的,里面有对各种原材料、小料、骨架材料的基础分析,也有硬度计算方法,质量分数计算方法等,内容我觉得可以作为一个引导和参考,希望大家喜欢!也希望能对有些新人入行起到一点点帮助!
目录
1、基材选择参照表——根据要求选择基材
2、配方参考—————参考配方大全
3、炭黑分析表————不同型号炭黑区别
4、硫化体系表————硫化系统对性能的影响
5、促进剂——————影响性能、硫化时间
6、活性剂——————影响性能、硫化时间
7、防老剂——————影响性能
8、补强剂——————影响性能
9、增塑剂——————影响性能
10、纤维类—————特殊性能增强
11、质量份数计算———影响各方面性能
12、橡胶硬度计算———估算值
13、试样流程记录表——记录以作参考
14、数据检测外联———检测实际性能
15、配方设计程序———整个过程
炭黑分析表:
牌号数字:小→大表示粒径:小→大表面积:大→小
1系列(超耐磨)粒径小,表面积和着色度高,耐磨,加工性能差,抗龟裂和耐热性差;
2系列(中超耐磨)拉伸、撕裂、伸长、耐磨、低热、弹性都较好,车轮和输送带;
3系列(高耐磨)综合性能较高有的比2系低点,但加工行较好,胎侧、输送带、密封;
以上三系列属硬质炭黑,主用于轮胎,系列拉伸强度最高!
4系列补强性差点,做导电系列产品;
5系列(快压出炉黑中耐磨)弹性、复原性、耐高温性较好,轮胎帘布层、胎侧;
6系列(半补强),轮胎帘布层、输送带、电缆、鞋,压延制品;
7系列(中等补强),帘布层、胎侧、内胎;
8、9系列(热裂炭黑、超纯),加工性好、硬度低、弹性高、生热低、变形小、耐屈挠、耐老化、拉伸强度低。
常用炭黑性能表:
N适用各种橡胶,耐磨性比N高10%-20%,能赋予胶粒胶高的拉伸强度和抗撕裂强度,有一定导电性。主要用于载重胎、乘用胎的胎面胶,及需要高强度、高耐磨的橡胶制品。
N耐磨性比N约高10%,在高苛刻度下使用,更能显示出良好的耐磨性能。主要用于高速轮胎面胶和高质量的橡胶制品。
N在天然橡胶中具有较高的拉伸强度、抗撕裂强度、耐磨性及抗蹦裂性能。主要用于要求强度高、生热低的轮胎(包括越野胎)胎面胶,也适用于输送带、密封制品及其他高质量橡胶工业制品。
N补强性能良好,能赋予胶粒较好的强伸性能、抗撕裂性能、耐磨性和弹性。主要用于轮胎胎面、帘布胶、胎侧及各种橡胶工业制品。
N在胎面胶料中的补强性能、耐磨性能及抗裂口增长性能近于N炭黑,特别适用于丁苯橡胶与顺丁胶并用体系。主要用于乘用胎、卡车胎胎面胶,输送带、胶管及各种要求耐磨性高的橡胶工业制品。
N与N性能基本相同,生热比N稍低。主要用于轿车胎、载重胎及越野胎胎面胶。
N适用于天然橡胶和各种合成橡胶,易分散,能赋予胶料较高的挺性,压出速度快,口型膨胀小,压出表面光滑。硫化胶的高温性能及导热性能良好,补强性能、弹性和复原性亦较佳。主要用于轮胎帘布胶、胎侧、内胎及压出、压延制品胶料中。
N使用于本品的胶料,其压出表面光滑,口型膨胀小。硫化胶的拉伸强度和伸长率较高,定伸应力较N低,弹性和耐疲劳性能均较好。主要用于轮胎胎体胶料,尤其适用于以天然橡胶为主的缓冲层胶料,亦可用于轮胎基部胶料、胶带覆盖和其它橡胶制品及电线、电缆护套料中。
N本品适用于各种橡胶,与半补强碳黑相比,具有较高的结构,粒子较细,在胶料中易分散,硫化胶的拉伸强度、抗撕裂强度和定伸应力较高,而变形小,生热低,弹性和耐屈扰性能良好。主要用于胎轮帘胶布、内胎、自行车、胶管、胶带、电缆、鞋类及压延制品、模型制品等。
N半补强炭黑是由天然气热裂解法新工艺生产的,其特点是可以大量填充,胶料加工性能好。此种炭黑赋予胶料高伸长率,低生热,高弹性和良好的耐老化性能,增加胶料的加工流动性,提高制品与其它材料的粘合效果,并改善制品的外观质量。主要用于天然胶,氯丁胶,丁晴胶制品,兼有补强和填充作用。
N本品适用于各种橡胶。本品具有耐磨耗,耐撕裂,耐热,耐寒,耐油。属于低污染低定伸半补强碳黑。其特点是可以大量填充,胶料加工性能好。此种炭黑赋予胶料高伸长率,低生热,高弹性和良好的耐老化性能,增加胶料的加工流动性,提高制品与其它材料的粘合效果,并改善制品的外观质量。用于轮胎的带束层或帘布层、内胎、自行车胎、胶管、胶带、电缆、鞋类及压延制品、模型制品,天然胶,氯丁胶,丁晴胶制品,兼有补强和填充作用。
硫化体系表:
一、硫磺硫化体系
(1)常规硫化体系:由硫磺和少量促进剂等配合剂组成,以多硫键交联为主。耐高温性能较差,压缩永久变形大,过硫后易出现返原现象,但耐屈挠疲劳行较好、机械强度较高,胶料及制品不易喷霜。
(2)有效、半有效硫化体系:硫磺用量一般在0.5份以下,常用量为0.35份,配合较大量的促进剂,需要较长的焦烧时间(超速促进剂与后效性并用),活性剂应使用足量的硬脂酸(1-8份)。几乎没有硫化返原现象,,硫化均匀性好,耐热性好,压缩变形低,生热小。缺点为抗屈挠疲劳性差,易发生喷霜现象。采用高TMTD的有效硫化体系配方虽然使用广泛,但加工稳定性差,切喷霜严重。
二、金属氧化物硫化体
系优点是硫化胶硬度和拉伸强度较高,并用环氧树脂后,可提高硫化胶的耐热性和动态性能常用的有氧化锌、氧化镁、氧化钙、氢氧化钙等。氧化锌容易焦烧,加SA后可稍缓和焦烧倾向。氧化镁和氧化钙焦烧倾向较小,并以氢氧化钙最好。氧化镁用量以稍多为宜,增加用量可提高胶料硫化速度,并提高硫化胶强度和硬度。缺点是生热大,耐屈挠性能差。
三、过氧化物类硫化体系
优点是压缩永久变形低,耐热耐寒性良好,胶料硫化时间短,不污染金属,便于制得透明橡胶。缺点是一般不能用于热空气硫化,撕裂性能较差。
(1)简单型:之改硫化体系只有有机过氧化物,或包括防焦剂。该体系优点为硫化胶的压缩变形小,缺点是硫化过程中焦烧可控程度低,几乎不存在硫化诱导期。
(2)后效性:该体系硫化组分由过氧化物、活性剂和防焦剂组成。特点是为可控制焦烧时间,又不影响硫化效率。硫化特性与后效性硫磺硫化体系相似。过氧化物硫化体系温度系数比硫磺硫化体系高。温度每提高10度,硫化速度约提高两倍。(硫磺硫化体系提高一倍)焦烧性能亦是如此。
四、树脂类硫化体系
特点是形成热稳定较高的C-C键和醚键交联。能提高硫化胶的耐热、耐屈挠性能,硫化时几乎没有硫化返原现象。硫磺、促D、DM、TMTD、CZ及胺类防老剂都会降低其硫化效率。以胺类防老剂和促D影响最为严重。该体系中用酚类防老剂为佳。环氧树脂硫化剂对含羧基的橡胶和CR有较好的硫化效果,硫化胶具有良好的耐屈挠性,生热小,与黄铜粘接性能好,但耐老化性能较差。硫化CR时,最宜用量为8-9份,用ZNO活化。
五、醌肟类硫化体系
生成C-N交联结构,具有较高的热稳定性,但易使橡胶大分子链老化降解,价格贵,主要用于IIR。常用的有GMF和DBGMF,前者硫化速度快,焦烧时间短,用量一般为2-3份,后者用量为6-9份。常用活性剂有四氧化三铅、一氧化铅等金属氧化物和促DM。促DM3_4份,氧化铅6-10份。加1-2份硫磺能改善硫化胶性能,ZNO也有益于硫化,用量为3-5份。SA和槽法炭黑等酸性物质,会显著缩短焦烧时间,常用的防焦剂有邻苯二钾酸酐。
六、多元胺硫化体系
氟橡胶专用硫化体系,也可用于ACM,PUR。硫化胶耐热性能好,压缩永久变形中等。耐酸性较差。由胺类硫化剂和酸吸收剂组成。用氧化镁作酸吸收剂时:硫化胶耐热好,压缩永久变形中等。应用广,但耐酸胶料不用。用氧化钙作酸吸收剂时:硫化胶不易起泡,压缩永久变形好,电性能好,耐酸性好,但分散差,易焦烧,耐热差。用氧化铅作酸吸收剂时:适用于强酸或强氧化剂胶料,但耐热、撕裂性能差。用氧化锌作酸吸收剂时:适用于耐水性胶料、也耐酸,但耐热及压缩永久变形差硫黄喷霜橡胶中的硫黄向其表面迁移并在表面形成结晶,这种现象称之为喷霜。不论是未硫化胶或硫化胶都会发生这种现象。未硫化胶发生喷霜时,对胶料的粘接会带来困难,导致粘接不良;若喷霜现象严重,在制造模压制品或移模注片制品时,喷出的硫黄会滞留在横具的凹陷部,这样,容易形成缺胶。这是由于硫黄在短时间内不能溶解于橡胶中造成的。防止未硫化橡胶喷霜的第一项措施是减少硫黄的配合量,但减少硫黄配合量后,硫化胶的弹性模量会急剧下降,硬度也降低。因此,减少硫黄配合量要慎重。该文作者认为半成品胶料的硫黄配合量可降低到2份这样的临界点。假如不减少硫黄量,则可以通过添加不溶性硫黄来解决该问题。若不能把全部硫黄换成不溶性硫黄,可将一半硫黄置换成不溶性硫黄。这样几乎可达到预期的目的。以上方法,适用于面向外加工的工厂所用的未硫化胶。外加工工厂,不会象作者本公司的工厂那样严格管理,入库的原材料经过数日后仍存放在库房里未使用,尤其存放在寒冷的库房里,这样会诱发喷霜,产生不溶性硫黄的效果。硫化后的橡胶制品经过一段时间后也会发生喷霜。作为预防措施,在计划减少硫黄配合量以前,就应该留意完全硫化问题。硫化温度、硫化时间是否适宜,不要寄希望于考虑稍微延长一点硫化时间为好。但是无论如何,高温短时间硫化是不合适的。橡胶制品在硫化后应避免日光直射与急剧冷却,应注意存放在自然通风的地方。在这种情况下,在容器上盖上由帆布等制成的布套,这样可以防止喷霜现象的发生。在硫化后产生的喷霜现象中,不溶性硫黄是不起作用的。与喷霜稍有不同的是,冬季橡胶胶浆中会出现肉眼看得见的硫黄结晶,若用放大镜看,则能清楚地看出这是一些斜方晶体。一旦有这样的结晶产生,在用毛刷涂布胶浆时会在毛刷的端部附着结晶体,在胶浆涂面上形成凹痕;而用涂胶机进行涂胶时,则在刮胶刀的刀刃部位形成结晶,像一条条纵向胶痕。防止措施是:在硫黄配合中加入相当于硫黄所需量半数的不溶性硫黄,在使用胶浆时仅从胶浆槽中取所需的量,暂时不用的胶浆存放在胶浆槽内,慢慢搅拌以备待用。
塑料材料的燃烧鉴别方:
ABS容易燃烧黄色火焰无烟
AS同上同上浓黑烟
PE同上下黄上蓝上端蓝色
PP同上同上少量黑烟
PS同上橙色浓黑烟,有炭灰
PC缓慢燃烧黄色同上
促进剂:
噻唑类、秋兰姆类、次磺酰胺类、胍类、二硫代氨基甲酸盐类、醛胺类、黄原酸盐类和硫脲类等八大类。
一、噻唑类
这是有机促进剂中较早的品种。属于酸性促进剂。其特点是具有较高的硫化活性,能赋予硫化胶良好的耐老化性能和耐疲劳性能。所以在橡胶工业中应用比较广泛,耗用量较大。主要品种有如下两种。
(1)2硫醇基苯并噻唑
商品名称为促进剂M。本品为淡黄色粉末,味极苦,无毒,贮藏稳定。为通用型促进剂,对天然橡胶及二烯类通用合成橡胶具有快速促进作用,硫化平坦性较好,硫化临界温度为℃,混炼时有脑炎烧的可能。在橡胶中容易分散,不污染,但不适于食品用橡胶制品。用作第一促进剂的用量为1~2份,作第二促进剂的用量为0.2~0.5份。还可用于天然橡胶的塑解剂。
(2)二硫化二苯并噻唑
商品名称为促进剂DM。本品为淡黄色粉末,味苦,无毒,贮藏时稳定。其特性和用途与M相似,但硫化临界温度为℃。℃以上活性增大,有较好的后效性,硫化操作安全。常与其它促进剂并用以提高其活性。
二、秋兰姆类
这类促进剂呈酸性。属于超速促进剂。包括一硫化秋兰姆、二硫化秋兰和多硫化秋兰。二硫化秋兰姆可用于无硫黄硫化有硫化剂。作为促进剂一般用作第二促进剂,与噻唑类和次磺酰胺类促进剂并用以提高硫化速度。与次磺酰胺类促进剂并用时,能延迟胶料开始反应的时间,硫化开始以后反应又能进行得特别快,硫化胶的硫化程度也比较高。这种产用体系在低硫硫化中特别重要。采用秋兰姆促进剂的硫化胶的物理机械性能和耐老化性能受促进剂和硫黄用量比例的影响。一般来讲,硫黄用量正常,硫化胶的定伸强度较高,其它物理机械性能也比较好;当硫黄用量较低,促进用量较大时,则硫化胶的耐热老化性能可以得到改善。秋兰姆类促进剂最常用的品种是二硫化四甲基秋兰姆,商品名称为促进剂TMTD
,简称促进剂TT。它既可作促进剂使用,也可作硫化剂使用。用作促进剂时用量一般为0.2~0.3份。
三、次磺酰胺类
这是一类迟效性促进剂,呈酸性。具有焦烧时间长、硫化活性大的特点。硫化胶的硫化程度比较高,物理机械性能优良,耐老化性能相当好。胶料具有较宽广的硫化平坦性。由于合成橡胶的发展和大量应用及高分散性炉法炭黑的推广应用,特别需求迟效性良好的促进剂。因而该类促进剂占有相当重要的地位,成为近年来发展最快,也是最有前途的一类促进剂。目前世界上使用的各种促进剂中,遥以次横酰胺类为主,其中大量应用的有CZ、NOBS、NS、DZ和OTOS等,它们均为硫醇基苯并噻唑的衍生物。
(1)N-环己基-2-苯并噻唑次磺酰胺商品名称为促进剂CZ。本品为淡黄色粉末,稍有气味,无毒,比重为1.31~1.34,熔点不低于94℃,贮藏稳定。其硫化临界温度为℃,兼有抗焦烧性能优良和硫化速度快的优点。本品变色轻微、为喷霜、硫化胶耐老化性能优良。一般用量为0.5~2份。
(2)N-氧二乙撑-2-苯并噻唑次磺酰胺或2-(4-吗啡啉基硫代)苯并噻唑商品名称为促进剂NOBS。本品为淡黄色粉末,无毒。比重为1.34~1.40。熔点为80℃~86℃。遇热时逐渐分解,故应低温贮存。贮存时间超过6个月以上时,胶料焦烧倾秘增加,硫化临界温度在
℃以上,焦烧时间比促进剂CZ更长,操作更安全。本品在胶料中容易分散,不喷霜、变色轻微。一般用量范围为0.5~2.5份,并配以2~0.5份硫黄。
(3)N-叔丁基苯并噻唑次磺酰胺商品名称为促进剂NS。本品为淡黄色粉末,有特殊气味。比重为1.29,熔点不你低于℃。其性能和用法与促进剂CZ、基本相似,但在天然橡胶中的迟效性更大。本品变色及污染轻微。
(4)N,N-二环己基-2-2苯骈噻唑次磺酰胺商品名称为促进剂DZ。本品为棕黄色粉末,无臭。比重为1.2。熔点不低于90℃。贮存稳定。本品在橡胶中分散性良好。硫化平坦性能与促进剂CZ相似。硫化胶动态物理机械性能比较好,弹性和定伸强度高。但因硫化胶有苦味,不能用于制造与食物接触的制品。其用量范围一般为0.5~1份,硫黄为2.5份。
四、胍类
这类促进剂为碱性,中速促进剂使用较早。硫化平坦性差,硫化起点较慢,焦烧时间短,硫化操作安全性较差,具有污染性。很少单独用或用作第一促进剂。一般并肜作第二促进剂。其硫化胶的抗张强度和弹回率比较高,生热性低。常用的主要品种有二苯胍,商品名称为促进剂D或促进剂DCP。本品为白色粉末,无毒,但与皮肤接触时有刺激性,比重为1.13~1.19。熔点不低于℃。本品硫化临界温度为℃,硫化平坦性较差。有污染性,不适于白色浅色制品以及与食物接触的橡胶制品。作第一促进剂时用量为1~2份,与噻唑类促进剂并用作第二促进剂时用量为0.1~0.5份。
五、二硫代氨基甲酸盐类
这是一类超超速促进剂,呈酸性。硫化速度特别快,硫化曲线平坦范围小,焦烧时间短,所以加工过程中胶料容易产生早期硫化现象,硫化操作不安全。硫化条件掌握不当,很容易发生欠硫或过硫现象。若使用得当,则硫化胶的物理机械性能及耐老化性能均优越,不污染。适用于高温短时间硫化的薄制品,室温硫化制品和胶乳制品的硫化,最常用的是如下锌盐品种:
二甲基二硫代氨基甲酸锌
商品名称为促进剂PZ。又称促进剂ZDMC。本品为白色粉末,无味,无毒。但接触皮肤会引起炎症。比重为1.65~1.74。熔点为~℃。硫化临界温度约为℃,硫化活性与促进剂TT相似,但低温时活性较大,焦烧倾向大。本品在橡胶中容易分散,制品无味、无毒、不污染。主要用于胶乳制品,自然硫化胶浆、胶布制品和冷硫化制品、浅色及彩色制品、食用橡胶制品。在胶乳胶料中用量一般为0.3~1.5份。
六、醛胺类
这类促进剂是脂肪族醛或胺(脂肪族或芳香族胺)的缩合物。呈酸性。品种不同时,它们的硫化活性及所得硫化性能的差别都较大。其活性范围一般从准超级到慢速级。有较好的平坦性,焦烧时间不长。最大特点是所得硫化胶的耐老化性能优良。其中活性较弱的促进剂(如六次甲基四胺)多用作噻唑类或次磺酰胺类促进剂的第二促进。只有丁醛苯胺缩合物是一种经较强的促进剂,与秋兰姆类促进剂产散时作为第一促进剂。
(1)六次甲基四胺商品名称为促进剂H。本品为白色至淡黄色结晶粉末,几乎无臭,味苦。对皮肤有刺激作用。比重为1.3。加热至℃即会升华,并部分分解。稍有潮解性。临界温度为℃,硫化温度低时不太活泼,焦烧危险性小。多用作第二促进剂。不变色、不污染、不易分解。主要用于透明的和厚壁的制品。
(2)正丁醛和苯胺缩合物商品名称为促进剂。本品为棕红色或琥珀色粘稠油状液体,有特殊气味。比重0.94~0.98。在空气中久存色泽变深,比重增加。但效能不变。隔绝空气贮藏稳定。硫化平坦性高,临界温度为℃,最宜硫化温度为~℃。在干胶中分散性好。适用于含再生胶的胶料和硬质胶。
七、黄原酸盐类
这也是一类活性特别高的超速促进剂,促进作用甚至比二硫代氨基甲酸的铵盐还要快。硫化平坦范围很小。一般用于胶乳和低温硫化胶浆,只有特殊情况才用于干胶。常用的品种是正丁基黄原酸锌,商品名称为促进剂ZBX。本品为白色粉琳,有特殊气味,无毒。比重为1.40。加热即分解。在贮藏过程中有缓慢分解有倾向,故需低温(10℃以下)贮存。为超促进剂,不污染。
八、硫脲类
其他新品种促进剂目前正在致力于研究新型的促进剂,以便制得硫化促进效率高、加工安全性好、抗返原性能好、耐老化性能高的促进剂。另外,硫黄给予体的品种逐渐增多,非含硫交联体系不断涌现。而且被公认有毒害的促进剂如乙撑硫脲等起正在被淘汰。
(1)三嗪促进剂
其中最重要的是双(2-乙基胺基-4-二乙基胺基三嗪基-6)二硫化物,这种产品比普通促进剂促进效能高,硫化速度快,而且加工安全。在天然橡胶中的硫化速度与促进剂NOBS相近,加工安全性介下地NOBS和CZ之间。配合时用量少,在含1.5~2.35份梳黄有天然橡胶中,仅用0.3份便可代替0.5份次磺酰胺。这种促进剂在低硫黄用量下能改善硫仳胶的抗返原性能,产可用于丁苯橡胶、异戊橡胶和丁腈中。
(2)硫代氨基
甲酰次磺酰胺这类促进剂主要有N-氧二乙撑硫代氨基甲酰-N-氧二乙撑次磺酰胺,这类促进剂操作安全性高,硫化速度快,促进作用大。适用于丁苯橡胶、丁腈橡胶、三元乙丙橡胶及其它通用合成橡胶。用量为0.67份的胶料硫化速度就比用1份次磺酰促进剂快。而且能得到满意的操作安全性能。℃以上的活性非常大,而低于是℃时可加入少量促进剂NOBS、M或DM。
(3)硫磷酰促进剂双(二乙基硫磷酰基)三硫化物这种促进剂在天然橡胶中可作为硫黄给予体使用。部分或全部代替硫黄时,可提高硫化胶的耐热性,在高温硫化时改善硫化返原性和压缩变形性能。在三元乙丙橡胶中是优异有促进剂,操作安全,硫化速度快,耐热性能优异且不喷霜,耐压缩变形性能优异。它与其它许多促进剂及硫黄及硫黄给予体不同,不会引起聚酯纤维与橡胶接触硫化时发生降解。
活性剂:
无机活性剂和有机活性剂两类。
无机活性剂主要有金属氧化物、氢氧化物和碱式碳酸盐等;
有机活性剂主要有脂肪酸类、胺类、皂类、多元醇和氨基醇等。
活性剂仅以少量加入到橡胶胶料中就能提高其硫化度。
(1)乳化和破乳作用。表面活性剂的乳化作用是表面活性剂应用最为广泛的性质之一。例如在化妆品、食品、纺织、造纸、金属的切削液、油漆、农药、医药等方面,乳化剂都起着重要的作用。各种类型的表面活性剂都可以作为乳化剂来使用,但非离子表面活性剂和阴离子表面活性剂应用得比较多。乳化作用是指两种互不相溶的液体形成乳状液的过程。乳状液是指一种不溶解或溶解度很小的液体,以一定大小的液滴分散存在于第二种液体中,形成具有明显稳定的悬浊液。对两种互不相溶的液体,如果仅通过机械搅拌的方法总是不能形成稳定的乳状液的。要形成明显稳定的乳状液,必须加入第三组分,这第三组分就是表面活性剂,一般称其为乳化剂。
(2)增溶作用。表面活性剂在水溶液中形成胶束后具有使不溶于水的有机物的溶解度显著增大的能力,且此时溶液呈透明状,胶束的这种作用称为增溶。能产生增溶作用的表面活性剂叫做增溶剂,被增溶的有机物称为被增溶物。如果在已增溶的液体中继续加入被增溶物,达到一定量后,溶液透明状变为乳浊状,这种乳液即为乳状液,在此乳状液中再加入表面活性剂,溶液又变得透明无色。虽然这种变化是连续的,但乳化和增溶本质上是不同的。增溶作用可使被增溶物的化学势显著降低,使体系变得更稳定,即增溶在热力学上是稳定的,只要外界条件不变,体系不随时间变化。而乳化在热力学上是不稳定的。
(3)洗涤作用。洗涤作用可定义为,从浸在某种介质,一般为水,中的固体表面除去污垢的过程。在此过程中,借助于洗涤剂以减弱污垢与固体表面之粘附作用,并施以外力,包括机械搅拌或人工洗,使污垢与固体表面分离而悬浮于介质中,最后将污垢洗。水在天然纤维、棉、毛等上的润湿性较好,在人造纤维上较差,表面活性剂能够降低水的表面张力,使其接触角减小。因而,纤维的润湿在洗涤剂作用下比较容易实现。
防老剂:
防老剂甲
化学名称:N-苯基-α萘胺
外观 黄色或紫色片状
凝固点℃≥53.0
游离胺含量(以苯胺计)%≤0.20
用途;本品广泛应用于天然胶、合成胶中,用于制造轮胎、胶管、胶鞋及其它黑色工业橡胶制品。该品对氧、热和屈饶引起的老化有防护性能。本品可单独使用,也可与其他防老剂并用,还可用作丁苯胶的胶凝剂。
防老剂丁
橡胶防老剂D (N-苯基-2-萘胺)
分子式:C16H13N
技术指标:(HG2--79)
外观 浅灰色至棕色粉末 熔点,0℃ ≥.0
加热减量,% ≤0.20 灰分含量,% ≤0.20
苯胺含量,经定性检验不呈兰紫色反应 。
筛余物含量(目),% ≤0.2
磁铁吸出物含量,% ≤0.
性质:为浅灰色,沸点.5℃。易溶于丙酮、氯仿、乙醇、四氯化碳,不溶于汽油和水。
用途:适用于天然橡胶、合成橡胶通用型防老剂。用于制造轮胎、胶带、胶鞋等工业制品。对热氧屈挠龟裂稍优于甲。
防老剂AW
英文名称:AntioxidantAW
化学名:6–乙氧基–2,2,4–三甲基–1,2–二氢化喹啉6–Ethoxy–2,2,4–trimethyl–1,2–dihydropninoline
分子式:C14H19ON
分子量:.31
外观深褐色粘性物
挥发份%≤0.30
灰份%≤0.10
性状:溶解于石油醚(沸程60-℃的馏份)、石脑油、苯、四氯化碳、乙醇;微溶于丙酮、乙醚;不溶于水。无毒,较稳定,长期保存而不变质。
用途:防止橡胶制品由臭氧引起的龟裂,特别适用于动态条件下使用的橡胶制品。与防H、防丁、防等到配合使用,可增强其效能。用量1-4份。本品对脂肪食品亦有较好的抗氧化酸败作用。泡沫胶乳制品,尤适用于含超促进剂的胶料。也常用于制造电缆。本品单独使用时效能较弱,与其它防老剂配合使用,可增加其效能,如常与防老剂DNP或防老剂AP配合使用,单独使用时,一般用量为1~1.5份,当用量超过2份时会产生喷霜,在乳胶制品中用量为0.8-1份,在透明橡胶制品中,用量为0.5份。
注意事项:本品无毒,但其味极苦,不宜用于与食品接触的橡胶制品中,且粉末又易飞扬,操作时应注意劳保。
包装及贮运:包装必须严密。通常为内衬塑料袋、外套塑料袋或纸板桶,每袋(或每桶)净重20kg。贮存于阴凉通风处,贮运时注意防火、防晒、防潮。
防火、防晒、防潮。
橡胶防老剂MBZ
化学名称:2-巯基苯并咪唑锌盐
英文名称:zincsaltof2-mercaptobenzimidazole
国内外同类产品名称:MBZ,AntioxidantZMB
CAS注册号:[-82-6]
分子式:(C7H5N2S)Zn
分子量:.8
主要特性:纯品系白色粉末,无毒、无臭。有苦味,相对密度1.63~1.64,熔点℃以上(同时分解),可溶于丙酮、乙醇,不溶于苯、汽油及水。
性能指标:(企业标准)
项目指标
外观白色粉末
锌含量%18~20
水分%≤1.5
使用特征:其性能与防老剂MB相似,但改善了防老剂MB的一些缺点,如减少对胶乳的不安定作用,延长并保持其作用时间,与噻唑类促进剂并用有防止铜害的作用等。
本品单独使用时效能较弱,与其它防老剂并用时能增加其效能。防老剂MBZ在胶乳中是一种很好的辅助热敏剂,也是良好的胶凝剂。用量为2份。
注意事项:本品无毒,但其味极苦。
包装及贮运:包装必须严密。通常为内衬塑料袋、外套塑料袋或纸板桶,每袋(或每桶)净重20kg。贮存于阴凉通风处,贮运时注意防火、防晒、防潮。
橡胶防老剂SP
化学名称:苯乙烯化苯酚
英文名称:styrenatedpheno1s
国内外同类产品名称:SP,MontaclereSPH
CAS注册号:[-44-1]
分子量:
主要特性:浅黄色至琥珀色粘稠液体,相对密度1.07-1.09,沸点高于℃,折射率(n25d)1.-1.,闪点℃。溶于苯、乙醇、丙酮、三氯乙烷,不溶于水。
外观浅黄色至琥珀色粘稠液体
相对密度d.08
折射率(n25d)1.~1.
使用特征:本品为中等活性的抗氧剂,可用于丁苯、氯丁、乙丙等合成橡胶和天然橡胶的稳定剂,在橡胶和乳胶制品中均有优良的抗老化作用,能提高制品的耐热抗氧老化性能。价格低廉。本品为非污染型产品可用于浅色制品。
添加量为0.5-3.0份,一般为1-2份。在塑料工业中为聚烯烃、聚甲醛的抗氧剂,添加量为0.0l-0.5份。
橡胶防老剂
化学名称:2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚
英文名称:2,6-di-tert-butyl-4-methylpheno1
国内外同类产品名称:,AntageBHI,ValkawoxKB,Nocrac
CAS注册号:[-37-0]
分子式:C15H24O
分子量:.36
主要特性:纯品为白色结晶,相对密度1.,熔点68~70C,沸点~℃,闪点.6C,溶于苯、甲苯、丙醇、酮、四氯化碳、乙酸乙酯和汽油,不溶于水及稀
哓碱溶液。在光照情况下贮存会渐渐变质,影响使用效果。
性能指标:(据SY一食品级GB—80)
项目指标
一级品二级品食品级
外观白色晶体
初熔点℃≥69≥68.~70
游离酚%≤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.
重金属(以pb2+计)%≤0.
使用特征:本品是非污染防老剂的主要品种,可用作合成橡胶的处理和贮存的稳定剂及防老剂。还可用作各种石油产品的优良抗氧剂。其油溶性良好,加入后不影响油品色泽,广泛使用于变压器油、透平油等。
在橡胶中一般用量为0.5-2份,可用于制造浅色制品,本品在胶料中溶解度大,当用量增致5份时亦不会喷霜。与其他防老剂如MB,TNP并用可提高防护效果。
注意事项:本品低毒,接触皮肤能引起皮炎,可形成过敏症。溅于衣服、皮肤后立即用水冲洗。光照下易变黄。
包装及贮运:用纸袋或木桶内衬塑料袋包装,受潮或光照都会引起变质。贮运时要避免日光直接照射,放于阴凉、干燥处,不宜长期存放。
橡胶防老剂
化学名称:2,2’-亚甲基双(4-甲基-6-叔丁基苯酚)
英文名称:2,2’-methylenebis(4-methyl-6-tert-butyl-phen01)
国内外同类产品名称:,ValkanoxBKF,NocracNS-6,AntageW-
CAS注册号:[-47-1]
分子式:C23H32O
分子量:.51
主要特性:纯品为白色粉末,相对密度1.04,熔点~℃,易溶于苯、丙酮、四氯化碳、乙醇,不溶于水,长期贮存颜色略呈粉红色,但不影响其效能,在橡胶中溶解度高于2%(室温)。
性能指标:(企业标准)
外观白色至乳白色粉末
干品初熔点≥.0
加热减量%42.0
灰分%≤0.4
细度(通过0孔/cm3)筛%≥99.5
使用特征:本品系高性能无污染性橡胶防老剂,因此适用于浅色或艳色橡胶制品以及乳胶的浸渍制品、纤维浸渍制品、医疗卫生制品。在水中易分散,使用方便。在天然胶中能减少过硫时的不良影响,广泛用于天然橡胶、合成橡胶、胶乳以及其它多种合成材料和石油制品中。还可作为顺丁胶和乙丙胶的稳定剂,其效果超过常用的防老剂和防老剂丁。防老剂还可作为多种工程塑料的抗氧剂。如用于ABS、聚甲醛、氯化聚醚、聚乙烯、四氢呋喃、有机玻璃等。
本品在橡胶中通常用量为0.5~1.5份。用至2份时,在强烈曝晒下会变色,无喷霜现象。
注意事项:本品正常情况下无毒,但应避免吸入其粉尘。
包装及贮运:本品贮存性能良好。长期贮存颜色略呈粉红色,但不影响其效能。用木桶内衬塑料袋包装。贮存于阴凉通风处,贮运时注意防火、防潮、防晒。
防老剂HPG
化学名称:2,2,4-二甲基-1,2氢化喹啉聚合物
国内外同类产品名称:最纯的TMQ或RD
化学结构式:
性能指标:
外观琥珀色颗粒
软化℃91(熔点范围80-)
密度g/ml1.08
闪点℃>
灰份(℃)%0.04
溶解性可溶于丙酮、苯、乙醇、
不溶于水
包装25kg纸袋装(内衬PE)
储存性原封、室温至少一年
物理性能:
1、橡胶用抗氧剂,能抑制条件较苛刻的氧化、热老化、天候老化及疲劳老化,能较强抑制微金属老化。
2、本品不喷霜,在浅色制品中仍可少量使用。
3、本品分子量较高,扩散损失少,防护性能保持性较长,宜用高温受热设备和热带地区使用的橡胶制造。
4、本品与一般RD相比有如下优点:
(1)不影响天然橡胶塑解剂的作用。
(2)不影响硫化
(3)延长混炼停放时间,表面不会变等。
5、在交联PE电缆中应用优势。
(1)对交联剂(过氧化物)之干扰甚微。
(2)在硅烷偶联剂中呈透明溶液,相溶性好。
(3)减少制品在日光和空气中的变色性。
6、本品适用于NR、SBR、BR、NBR、CR、EPDM及乳胶等,一般用量0.5-2份。
应用实例:在载重子午胎钢丝胶中代替RD,改善喷霜,延长焦烧时间,提高粘合力,提高不溶性硫黄稳定性,轮胎质量提高。试验配方及结果如下:
℃防老剂HPG防老剂RD
门尼焦烧(℃)/min
硫化仪(℃)Ts2/min0..67
T90/min1..88
硫化胶性能(℃×35min)
%定伸应力/MPa17..50
拉伸强度/MPa24..12
扯断伸长率%
%疲劳次数
硬度/邵7
钢丝抽出力/N
90℃×72h老化后
拉伸强度/MPa12..51
扯断伸长率/%155
钢丝抽出力/N
试验配方:NR(SMR20)、炭黑/57、活化剂/8、粘合剂/9、防老剂/2、硫化剂/4.4、其他1.25。
橡胶防老剂
化学名称:聚酚(对甲酚和二聚环戊二烯丁基化反应产物)
英文名称:Butylatedreactionproductofp-cresolanddicyclopentatiene
国内外同类产品名称:,WingsayL,LowinoxCPL
CAS注册号:[-51-5]
分子量:~
主要特性:白色粉末或棕褐色片状,熔点大于℃。
性能指标:(企业标准)
片状粉状
外观棕褐色片状流体状乳白色粉末
初熔点℃≥℃℃
灰分%≤2.52.5
含水量%≤0.50.5
比重1..10
#筛的筛过率%≥99.0
使用特征:高活性,低挥发性,多用途和无污染防老剂(性能比、更好),用于天然胶、合成胶及工程塑料ABS、聚苯酚等高分子化合物。特别适用于乳胶制品(泡沫橡胶,浸胶制品,胶丝制品)干胶制品和粘结剂。
在橡胶中通常用量为2~3份,当与亚砱酸类防老剂并用效果更佳。
注意事项:密闭空气,注意防火、防潮、防晒。
包装及贮运:25kg片状用板桶内衬塑料袋包装或25kg粉状用纸袋装。
橡胶防老剂D-50
化学名称:聚羟基对苯基甲酸锌
化学结构式:
性能指标:
外观(目测)加热减量灰分
灰白色粉末或淡棕色粉末≤2%≤33%
应用特征:本品为新型防老剂,其应用功效与防丁相当,中间体(对苯二胺类)与聚羟物加锌盐复配而成,不含萘胺成份,无任何毒副作用,无致癌物质,是防丁的换代产品,本品可广泛的应用于轮胎行业、胶鞋行业、胶带、胶管和橡套电缆等制品行业,无迁移性,在胶料配方中可单用也可与其它防老剂协同使用,抗臭氧、抗龟裂、抗屈挠物理性能都较优,一般用量最大为2份,超出2份对防护性能影响不明显。
胶料物理机械性能
防老剂特点
项目防D1.0防D-.0评定结果
热氧老化℃×12h,扯断强力下降率(%)—18—17抗热氧老化基本相等
热氧老化℃×12h,扯断强力下降率(%)—25—24抗热氧老化基本相等
耐疲劳、屈挠(裂纹级数)3级/1h3级/1h抗疲劳屈挠相等
日光老化(日本WE-SH型天候仪)表面裂纹级数4级/8h3级/8h日光老化D-50优于防D
抗臭氧老化(臭氧老化箱)表面裂纹差好耐臭氧D-50优于防D
扯断强力(Mpa)14..7
扯断伸长率(%)
硬度(邵A度)
%定伸强力(Mpa)88.5
℃门尼焦烧(0-50)5′30″5′36″
橡胶防老剂-A
化学名称:聚羟基苯基对苯二胺
化学结构:
性能指标:(企业标准)
外观(目测)加热减量盐酸不溶物灰份
棕黄色或棕粉色粉末≤2.0%≤0.3%≤38%
应用特征:本品为一种新型胺类防老剂,应用时需和防老剂等量合并使用。主要功能是改变防老剂的污染性,应用效果优于单用防老剂,并降低成本。本品含有较高的活性物质,广泛应用于天然橡胶、合成橡胶、再生橡胶,其效果不但对疲劳和臭氧龟裂起到良好的防护作用,而且还对耐热起到明显的抵制作用,并可协同胶料配方中其它防老剂的功效,降低动态橡胶制品的生热现象,如轮胎、运输带等。
橡胶防老剂-B
化学名称:聚羟基异丙基对苯二胺
性能指标:(企业标准)
外观(目测)加热减量盐酸不溶物灰份
浅棕色或深灰白色粉末≤2%≤0.3≤15%
应用特征:本品为一种新型胺类防老剂,其应用功效与防老剂NA相当,其物理性能和抗热氧老化性能抗臭氧老化性能均与NA相当。但该品种的特点与防NA相比较显著降低了在胶料中变色严重的现象,并且毒性极小,水抽出率低,可广泛应用在轮胎、胶带、胶管等深色工业制品中。
应用实例:配方NR30;BR40;SBR.25;80目胶粉10;硬脂酸3;氧化锌4;防护蜡1.5;加工助剂ZD-22;防老剂RD1.5;N40;N20;芳烃油3;促NOBS1;硫磺1.8;防老剂1.5。
防老剂特征
项目防-B防NA(全部采用NA)
门尼粘度[ML(1+4)℃]4
硫化仪型号(℃)Mmax1..23
ML0..28
T10,min10′37″9′41″
T90,min25′41″25′21″
硫化条件(℃×min)
硬度(邵尔A)601161
伸长率%......0
拉伸强度Mpa15....4..74
%定伸应力Mpa7......33
%定伸应力Mpa13..64/14..87/
永久变形%
硫化(℃×min)40min40min
老化(℃×48h)拉伸强度Mpa11..79
拉伸强度变化率%—21—21
伸长率,%—41—40
撕裂KN/M老化前44..94
老化(℃×24h)39..38
化学名称:聚羟基对苯二甲酸锌橡胶防老剂0-A
性能指标:(企业标准)
外观(目测)加热减量灼烧不溶物
白色粉末≤1.0%≤28%
应用特征:本品为一种性能优良的抗氧剂,具有不变色,不污染、无毒害,耐热氧老化、耐热水萃取、不挥发等特点。该品可广泛的应用于各种天然橡胶、合成橡胶、浅色橡胶(氟橡胶除外)或塑料中,吸收紫外线光的能力较强,防止光对橡胶或制品的催化氧化作用,在起到抗氧化作用的同时,又可起到其他防老化的效果,并可用作有机物质的稳定剂。特别适用于浅色橡胶制品,与防老剂0性能相当。
该产品与其它防老剂合并应用,协同效果更为理想和突出,但该品吸潮性较强,贮存时应注意潮湿。
配方应用实例
胶料防老剂特征
项目(空白)防0防0-A防
硫化时间(℃)
邵尔A硬度
扯断伸长率,%747704789
拉伸强度,Mpa17........7
%定伸应力Mpa1.91.92.01.82.01.82.01.8
%定伸应力Mpa4.34.85.03.95.04.05.24.5
永久变形%166131613
应力松弛(℃伸长40%)410440
抗臭氧老化系数静态0....88
动态0....71
数据可见,该防老剂对浅色硫化胶的应力—应变性能无不良影响。其抗热氧老化性能和抗臭氧老化性能均居0和之间。其防老剂0-A的抗臭氧老化性能,无论是静态还是动态,均优于0而与不相上下。
补强剂:
炭黑、白炭黑、黏土、碳酸钙、纤维、其它(粉煤灰、酚醛树脂、苯乙烯树脂、木质素、钛白粉、叶蜡石、海泡石、滑石粉、硫酸钡、立德粉)
增塑剂:
使得橡胶分子间的作用力降低,从而降低橡胶的玻璃化温度,令橡胶可塑性、流动性,便于压延、压出等成型操作,同时还能改善硫化胶的某些物理机械性能,如降低硬度和定伸应力、赋予较高的弹性和较低的生热、提高耐寒性等。
芳香基橡胶增塑剂
主要用于SBR,BR,NR和CR等橡胶制品的生产;
石蜡基橡胶增塑剂
主要用于EPDM,IIR和IR等橡胶制品的生产;
环烷基橡胶增塑剂
主要用于SBR,BR和NR等热塑性弹性体及橡胶制品的生产,也广泛用于IIR,IR和EPDM等橡胶制品的生产。
纤维类:
碳纤维:
芳纶纤维:硬度增长大,耐磨加强,抗撕裂加强
玻璃纤维:
质量份数计算:
以生胶重量(g、kg)为固定份,进行质量配比药品的份数
例:
生胶0g份即:每份代表10g
药品份数换算成质量为:
10g×相应份数=所需质量
橡胶硬度计算:
配方设计程序
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