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硅橡胶制品补强填充与工艺操纵体系助剂

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硅橡胶制品补强填充与工艺操纵体系助剂

发布日期:2021-03-25 作者: 点击:

补强剂和填充剂在橡胶加工中形成了一个体系,总称为填料,意思就是填充橡胶分子间空隙的材料。在橡胶制品中加入一种物质后,可使硫化胶的耐磨性、抗撕裂强度、拉伸强度、模量、抗溶胀性等性能获得较大提高。凡具有这种作用的物质称为补强剂。填料是橡胶制品工业的主要原料之一,属粉体材料。填料用量相当大,几乎与橡胶本身用量相当,能赋与橡胶许多宝贵的性能。例如,大幅提高橡胶的力学性能,使橡胶具有磁性、导电性、阻燃性、彩色等特殊的性能;使橡胶具有好的加工性能,降低成本。在橡胶中加入填料能够提高橡胶的体积,降低橡胶制品的成本,改善胶料加工工艺性能,对橡胶制品性能几乎没有影响。

按填料在橡胶中的作用可分为补强性和增容性填料,前者主要作用是提高橡胶制品的物理机械性能,称为补强剂,如炭黑等;后者主要作用是增加橡胶的容积,降低含胶率,降低成本,称为填充剂或增容剂,如碳酸钙CaCO3、陶土等。炭黑有五大类型,40 余种的品种。常用品种有:超耐磨炉黑(SAF)、中超耐磨炉黑(ISAF)、高耐磨炉黑(HAF),通用炉黑(GPF)。在炭黑粒子的表面有些活性很大的活性点,能与橡胶分子起化学作用,生成强固的化学键,这种化学键能沿着炭黑粒子表面滑动,最终产生两种补强效应:一是当橡胶受力作用时产生变形,分子链的滑动能吸收外力的冲击,起缓冲作用;二是使应力分布均匀。这两种效应的结果能使橡胶的强度增强,耐龟裂,从而起补强作用。另外,还有一种白炭黑,化学成分主要是含水硅酸和硅酸盐类物质,常用于制造浅色橡胶制品。?

橡胶制品补强填充体系助剂包括炭黑、白炭黑、金属氧化物、无机盐、树脂等。主要有炭黑、白炭黑、无机补强剂和填充剂以及有机补强剂和填充剂。ACM 是非结晶性橡胶,纯生胶的机械强度仅有2MPa 左右,必须进行补强才可以使用。试验证明,ACM 胶料采用高耐磨炭黑、快压出炭黑、半补强炭黑和喷雾炭黑较好。通常,随着炭黑粒子变细和补强性能的提高,压缩变形也变大。ACM不宜使用酸性补强填充剂,如槽法炭黑和气相法白炭黑等。在典型的橡胶配方中,由于填充剂价廉易得,通常以大剂量添加到主体材料橡胶中,以其庞大的体积和用量增加胶料的体积和重量,从而降低胶料的单位成本。为此,选材时一般考虑天然矿材,经过加工粉碎、研磨到一定细度后投入使用。补强树脂又名补强增硬树脂,用在需要高硬度、高定伸以及因增加炭黑过多而较难生产的胶料中。南京曙光化工厂生产一系列的硅烷偶联剂,用于处理白炭黑等含硅原子的填料。福建师大生产的铝酸酯偶联剂用于处理碳酸钙、粉煤灰等无机填料。山西省化工研究所生产的铭钛复合偶联剂系固体蜡状物质,用于处理滑石、碳酸钙等无机填料。

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橡胶制品厂家助剂主要用于解决高粘度橡胶材料的成型或模压的基本工艺问题,满足短时间低能耗高产出的工艺需求。橡胶加工工艺助剂可以增加经济效益。应用橡胶加工工艺助剂后,同等作业量可以减少混炼和挤出等工艺过程的作业时间;提高单位时间内的产出;使加工工艺稳定,产品合格率提高;改善产品的外观和内在质量,提高产品的档次。近年来,随着橡胶加工工艺助剂用量的不断增加,工艺助剂行业取得了长足发展。规模效益及市场竞争的结果使工艺助剂的价格大幅降低,从另一个侧面为橡胶加工工艺助剂的应用带来了可能。橡胶加工工艺助剂可以改善橡胶加工工艺,提高产品品质,使"高品质、低成本、高产出"的橡胶加工目标成为可能;对企业的经济效益会有较大的提高。

橡胶制品厂家工艺操纵体系助剂包括塑解剂、增溶剂、增塑剂、软化剂、均匀剂、润滑剂、分散剂、增粘剂、润滑助剂、隔离剂、脱模剂等。重要的有增塑剂、分散剂、均匀剂、增粘剂、脱模剂和防焦剂。
塑解剂实际上是橡胶高分子链发生氧化降解的催化剂,所以也能对硫化胶的断链起促进作用,因而在再生胶生产中用作再生活化剂。芳香族硫醇衍生物和芳香族二硫化物是塑解剂和再生活化剂的主要类别。

活化剂要求既能促进硫化反应,又能起到吸酸作用。常用的活化剂为氧化镁、氧化铅、氢氧化钙、氧化锌。通常高活性氧化镁可提高耐热性;氢氧化钙可提高抗压缩永久变形性;氧化锌可以改善耐水性能;氧化铅可以提高耐酸性。氢氧化钙用量一般为3~6 份,在多元醇硫化体系中选用6 份;高活性氧化镁用量为3 份;低活性氧化镁最高可以用到15 份。活化剂用量过高时胶料易起泡。

软化剂的作用是改善胶料塑性、降低胶料粘度、改善其他配合剂的分散性。在橡胶工业中,软化剂还包括范围更广泛的各种非溶剂型软化剂,如石油系软化剂、石油树脂、库马龙树脂、松焦油以及天然油脂的硫化油膏等。石油系软化剂的组成随原油的性质不同而异,分类方法也很复杂,按其分子结构分类可大体分为链烷油、环烷油和芳香油三类。石油系软化剂主要用于生产充油丁苯橡胶,此项用途约占石油软化剂的四分之三。

分散剂主要改善炭黑和其它粉料在橡胶中的分散性。青岛昂记橡塑科技有限公司生产的胶易素T78 是炭黑分散剂,能够缩短胶料混炼时间,提高炭黑和其它粉料在橡胶中的分散度,提高挤出速度,稳定挤出尺寸,降低挤出温度。该公司的胶富丽B-52 是白炭黑分散剂,可促进白炭黑和其它无机填料在橡胶中的分散,防止胶料早期焦烧和喷霜。武汉径河化工厂近年投产的FS-97 也是炭黑分散剂。

增塑剂能赋予胶料的柔软性和良好的加工性能,常采用与橡胶有良好相溶性的低挥发性液体或低溶点固体,如邻苯二甲酸酯类、脂肪族二元酸酯类以及低分子量的液体聚合物。

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关键词:硅橡胶制品,硅胶制品,橡胶制品厂家

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