功能性橡膠助劑的應(yīng)用與發(fā)展
功能性橡膠助劑是指可fu予膠料的物理、化學(xué)性能的助劑,一般可分為加工性助劑、增粘劑、補強劑、均勻劑、te種硫化劑、抗硫化返原劑、粘合增進劑、防焦劑等品種。
加工助劑是指可改觀加工性能,但并不影響產(chǎn)品物理性能的助劑,可分為分散劑、run滑劑、均勻劑、隔離劑、脫模劑。
run滑劑:可降低膠料粘度,降低能耗,提高混煉效率,方便壓延和擠出性能,提高膠料性能,根據(jù)與橡膠的相容性可分為內(nèi)run滑和wai潤滑劑。傳統(tǒng)的產(chǎn)品有硬脂酸、硬脂酸鋅,目前行業(yè)使用廣的是由山西省化工研究所研制的增塑劑A,該分散劑是棕櫚酸鋅皂,兼具內(nèi)外run滑功能。另有研制的A256除具有上述功能外還fu予了該類產(chǎn)品良好的抗硫化返原性能和耐熱性能。此外,高ji脂肪醇、脂肪酸酯、脂肪酰胺 、石蠟、聚乙烯蠟或它們的混合物等,中國有眾多企業(yè)生產(chǎn)類似的產(chǎn)品。
分散劑是指可cu進填料在膠料中的分散的助劑,這類產(chǎn)品針對不同填料有不同品種,但主要成分包括run滑劑、塑解劑和表面活性劑等。中國主要有炭黑分散劑、白炭黑分散劑。炭黑分散劑主要有上海的SP-4330,青島昂記的T-78,山西省化工研究所的HY-278等品種。
均勻劑是指可cu進不相容的膠種相容的助劑,氣密層中氯化丁基膠與天ran膠的共混。目前該產(chǎn)品早已成熟,典型的產(chǎn)品中40MSF、60NS、HF501等品種,中國有北京化工大學(xué)、華南理工大學(xué)在從事這方面的研究工作,但產(chǎn)品的商業(yè)化一直未見報道,山西省化工研究所正在進行研發(fā)。
增粘劑:是指可提高膠料粘結(jié)性能的助劑。這類產(chǎn)品包括瀝青、古馬隆樹脂、萜烯樹脂、松香及其衍生物、石油樹脂和烷基酚醛樹脂及其改性品種。其中烷基酚醛樹脂的粘性及粘性保持率可到其他增粘劑的2~3倍,德國BASF公司的叔丁酚乙炔樹脂(koresin)的性能好,這類增粘劑是目前應(yīng)用廣的增粘劑,應(yīng)用于子午線輪胎、膠帶、膠輥等領(lǐng)域。山西省化工研究所八五攻關(guān)項目中研發(fā)并生產(chǎn)烷基酚醛增粘劑的品種主要有辛基酚醛樹脂203、叔丁酚醛樹脂204。這兩個品種是普遍的,中國主要生產(chǎn)廠家有太原元太、武漢徑河。改性叔丁酚醛樹脂HY-2006及飽和橡膠增粘樹脂HY-209,HY-2006是我們基于204樹脂的一種改性產(chǎn)品,具有良好的粘結(jié)性能和耐濕熱性,用于代德國koresin樹脂,HY-209是為三元乙丙膠開發(fā)的增粘劑。這些樹脂的選用要根據(jù)混煉溫度與膠種的相容性來選用。
補強劑:是指可提高膠料硬度、動態(tài)模量的助劑,傳統(tǒng)上提高膠料硬度是用加大補強填料(如炭黑)比例來提高硬度,但會帶來一系列工藝問題,并損害其他性能,而使用補強樹脂提高硬度可避免這些問題。補強劑包括:高苯乙烯樹脂、酚醛樹脂、妥爾油改性樹脂、腰果油改性樹脂等品種。高苯乙烯樹脂可與橡膠發(fā)生共硫化,但價格較高,且耐熱性能較差,目前主要用于非著色雜品中。輪胎工業(yè)、膠輥工業(yè)主要使用酚醛類補強樹脂補強,該類補強劑在硫化時與橡膠交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)形成互穿網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)(IPN結(jié)構(gòu)),利用酚醛網(wǎng)絡(luò)的剛性及兩個網(wǎng)絡(luò)互穿疊加到補強的目的。目前生產(chǎn)的品種有山西省化工研究所研發(fā)并生產(chǎn)的酚醛樹脂(BQ-205),含H補強樹脂(BQ-206),妥爾油改性酚醛樹脂HY-2001,腰果油改性酚醛補強樹脂HY-2000。油改性樹脂降低了酚醛樹脂的ji性,加大了互穿網(wǎng)絡(luò)密度,容易分散于橡膠,補qiang效果好,通過試驗證明HY-2000的增硬效果好,但焦燒短。
te種硫化劑:硫磺是橡膠工業(yè)主要的硫化劑,但對一些te種橡膠和要求特shu性的膠料,使用硫磺硫化就不到要求,一些硫化劑就被開發(fā)出來,以下介紹幾種te shu硫化劑,一是樹脂類硫化劑,這類硫化劑是帶活性基團羥甲基和鹵素的酚醛樹脂,可以硫化不同橡膠,目前主要應(yīng)用于丁基膠為普遍,如膠囊、風(fēng)胎、水胎、膠帶、膠塞、丁基膠阻尼材料、膠條等 。這些硫化劑交聯(lián)鍵。