橡膠制品加工中常用助劑的主要類型及其特性

【橡膠技術網 - 基礎知識】

　　常用的防老劑主要有RD、4010、4010NA、防老劑A、D、H、防老劑MB、防老劑DFC-34和物理防老劑防護蠟等。防老劑的品種不同，防護機理也不同，但總的來講化學防老劑是防老劑本身參與橡膠分子的反應，生成一些比較穩定的化學結構，從而抑制或破壞橡膠在外界作用時的氧化裂解反應或者削弱氧化過程的反映程度而起到防止老化的作用，物理防老劑的加入會在橡膠表面形成一種保護薄膜，從而避免了橡膠與氧和臭氧的接觸，其本身并不參與化學反應。

　　ACM（丙烯酸酯橡膠）本身具有良好的耐熱老化性能。考慮到ACM 制品需要長期在高溫和油中使用（一般ACM 密封制品的工作環境溫度較高，通常為150℃~170℃），因此需要添加一定量的防老劑。防老劑的選擇要求應為在高溫條件下不揮發、油環境中不被抽出。目前國外主要采用是美國尤尼羅伊爾公司防老劑Naugard445 和日本Ouchi Shinko 公司的防老劑Nocrac#630F.目前國內市場銷售的主要是防老劑Naugard 445,該品種是二苯胺類橡膠防老劑，可保護橡膠免受熱和氧的破壞，是丙烯酸酯橡膠中最好的耐熱抗氧劑。

　　南京化工廠對苯二胺類防老劑4020 和4010NA 全部造粒，總生產能力已達1.25 萬噸。該廠提高了防老劑RD 中二、三聚體的含量，從而提高了綜合防護效果。浙江黃巖華星化學廠生產的HS-9ilA 系H 苯胺與不飽和芳烴反應產物經填充劑吸附而得到的，污染性輕微，適用于彩色電纜和護套膠料。亞磷酸酯類防老劑TNP 由吉化公司龍山化工廠生產，不變色，無污染，尤其在SBR 中具有突出的抗氧化性能。胺類防老劑都有污染性，不能用于淺色制品。在使用不污染或低污染防老劑時，可選用酚類、烴化二苯胺類或2-巰基苯并咪唑（防老劑MB）等。防老劑用量通常為1~2.5 份。近年來各國對反應性防老劑的研究開發非常重視，就是因為采用反應性防老劑的硫化膠具有突出的耐久性。

　　3· 橡膠工藝操縱體系助劑

　　橡膠加工助劑主要用于解決高粘度橡膠材料的成型或模壓的基本工藝問題，滿足短時間低能耗高產出的工藝需求。橡膠加工工藝助劑可以增加經濟效益。應用橡膠加工工藝助劑后，同等作業量可以減少混煉和擠出等工藝過程的作業時間；提高單位時間內的產出；使加工工藝穩定，產品合格率提高；改善產品的外觀和內在質量，提高產品的檔次。近年來，隨著橡膠加工工藝助劑用量的不斷增加，工藝助劑行業取得了長足發展。規模效益及市場競爭的結果使工藝助劑的價格大幅降低，從另一個側面為橡膠加工工藝助劑的應用帶來了可能。橡膠加工工藝助劑可以改善橡膠加工工藝，提高產品品質，使"高品質、低成本、高產出"的橡膠加工目標成為可能；對企業的經濟效益會有較大的提高。

　　橡膠工藝操縱體系助劑包括塑解劑、增溶劑、增塑劑、軟化劑、均勻劑、潤滑劑、分散劑、增粘劑、潤滑助劑、隔離劑、脫模劑等。重要的有增塑劑、分散劑、均勻劑、增粘劑、脫模劑和防焦劑。

　　塑解劑實際上是橡膠高分子鏈發生氧化降解的催化劑，所以也能對硫化膠的斷鏈起促進作用，因而在再生膠生產中用作再生活化劑。芳香族硫醇衍生物和芳香族二硫化物是塑解劑和再生活化劑的主要類別。

　　活化劑要求既能促進硫化反應，又能起到吸酸作用。常用的活化劑為氧化鎂、氧化鉛、氫氧化鈣、氧化鋅。通常高活性氧化鎂可提高耐熱性；氫氧化鈣可提高抗壓縮永久變形性；氧化鋅可以改善耐水性能；氧化鉛可以提高耐酸性。氫氧化鈣用量一般為3~6 份，在多元醇硫化體系中選用6 份；高活性氧化鎂用量為3 份；低活性氧化鎂最高可以用到15 份。活化劑用量過高時膠料易起泡。橡膠技術網

　　軟化劑的作用是改善膠料塑性、降低膠料粘度、改善其他配合劑的分散性。在橡膠工業中，軟化劑還包括范圍更廣泛的各種非溶劑型軟化劑，如石油系軟化劑、石油樹脂、庫馬龍樹脂、松焦油以及天然油脂的硫化油膏等。石油系軟化劑的組成隨原油的性質不同而異，分類方法也很復雜，按其分子結構分類可大體分為鏈烷油、環烷油和芳香油三類。石油系軟化劑主要用于生產充油丁苯橡膠，此項用途約占石油軟化劑的四分之三。

　　分散劑主要改善炭黑和其它粉料在橡膠中的分散性。青島昂記橡塑科技有限公司生產的膠易素T78 是炭黑分散劑，能夠縮短膠料混煉時間，提高炭黑和其它粉料在橡膠中的分散度，提高擠出速度，穩定擠出尺寸，降低擠出溫度。該公司的膠富麗B-52 是白炭黑分散劑，可促進白炭黑和其它無機填料在橡膠中的分散，防止膠料早期焦燒和噴霜。武漢徑河化工廠近年投產的FS-97 也是炭黑分散劑。

　　增塑劑能賦予膠料的柔軟性和良好的加工性能，常采用與橡膠有良好相溶性的低揮發性液體或低溶點固體，如鄰苯二甲酸酯類、脂肪族二元酸酯類以及低分子量的液體聚合物。

　　4· 橡膠補強填充體系助劑

　　補強劑和填充劑在橡膠加工中形成了一個體系，總稱為填料，意思就是填充橡膠分子間空隙的材料。在橡膠中加入一種物質后，可使硫化膠的耐磨性、抗撕裂強度、拉伸強度、模量、抗溶脹性等性能獲得較大提高。凡具有這種作用的物質稱為補強劑。填料是橡膠工業的主要原料之一，屬粉體材料。填料用量相當大，幾乎與橡膠本身用量相當，能賦與橡膠許多寶貴的性能。例如，大幅提高橡膠的力學性能，使橡膠具有磁性、導電性、阻燃性、彩色等特殊的性能；使橡膠具有好的加工性能，降低成本。在橡膠中加入填料能夠提高橡膠的體積，降低橡膠制品的成本，改善膠料加工工藝性能，對橡膠制品性能幾乎沒有影響。

　　按填料在橡膠中的作用可分為補強性和增容性填料，前者主要作用是提高橡膠制品的物理機械性能，稱為補強劑，如炭黑等；后者主要作用是增加橡膠的容積，降低含膠率，降低成本，稱為填充劑或增容劑，如碳酸鈣CaCO3、陶土等。炭黑有五大類型，40 余種的品種。常用品種有：超耐磨爐黑（SAF）、中超耐磨爐黑（ISAF）、高耐磨爐黑（HAF），通用爐黑（GPF）。在炭黑粒子的表面有些活性很大的活性點，能與橡膠分子起化學作用，生成強固的化學鍵，這種化學鍵能沿著炭黑粒子表面滑動，最終產生兩種補強效應：一是當橡膠受力作用時產生變形，分子鏈的滑動能吸收外力的沖擊，起緩沖作用；二是使應力分布均勻。這兩種效應的結果能使橡膠的強度增強，耐龜裂，從而起補強作用。另外，還有一種白炭黑，化學成分主要是含水硅酸和硅酸鹽類物質，常用于制造淺色橡膠制品。

轉自：橡膠技術網，橡膠行業門戶網站！