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橡膠製品的樹脂硫化體系

發布時間:2024-03-01 09:32:41

❶ 硫化橡膠製品如何提高硬度

生膠初始硬度,填充體系,交聯密度,樹脂等都會影響橡膠硫化硬度

❷ 丁腈橡膠硫化機理

分子式。一般丁腈橡膠硫化劑為硫磺、過氧化物、樹脂硫化!


硫化時,是-C=C-雙鍵打開與S等交聯形成固體網狀結構,不是斷-CN鍵(要不何為丁腈橡膠)。

丁腈橡膠常用的硫化劑為硫磺,由於丁腈橡膠的不飽和度低於天然橡膠,故所需硫磺用量較天然橡膠稍低,為了加快硫化速度,硫化促進劑的用量可略高於天然橡膠。當橡膠中丙烯腈的含量高、丁二烯相對含量低時,所需硫磺用量可酌情減少。製造軟質橡皮時,一般硫磺用量為1.5~2份,當用量超過2.5份時,會使硫化膠的硬度很快增加,相對伸長率降低。用硫磺硫化時需使用促進劑以提高硫化速度,常用的促進劑DM、CZ、TMTM、TMTD等,而鹼性促進劑,如醛胺類、胍類促進劑在單獨使用時,易於出現焦燒現象並使壓縮變形增大,故不適用。硫磺配用促進劑DM、CZ時硫化速度較快,硫化膠性能較好,是常用的硫化體系。在使用促進劑DM時,其用量為1.5~2份,硫磺用量為1.5份,使用這種促進劑,工藝上比較安全,耐焦燒性能僅次於用CZ等遲效性促進劑的膠料,硫化膠的抗張強度和定伸強度等都比較高。促進劑DM也可以與其它促進劑並用以增大活性,並提高硫化膠的某些性能,如與TMTD瓶用可提高定伸強度和降低壓縮變形,但應注意焦燒,並用量應選擇適當,當加入第二促進劑TMTD時,用量常為1份的DM與0.15份的TMTD,TMTD為0.2~0.5份時則易於焦燒。在使用CZ時,其用量為0.5~1份,硫磺用量為1.5份,此種硫化體系的膠料不易焦燒,硫化膠的耐老化性能比使用DM的好,壓縮變形也小。使用TMTM時,用量為0.6份,硫磺用量為1份,硫化膠的抗張強度、定伸強度高、壓縮變形小,當TMTM用量增加、永久變形相應減小。氧化鋅、氧化鎘、硬脂酸均為活性劑,氧化鋅的用量一般為5份,氧化鎘用量為2~5份,硬脂酸一般為1份。如不用硫磺而用無硫硫化體系,如用3.5份左右的TMTD硫化,由於硫化膠的結構以單硫交聯鍵占優勢,並且減少了分子內的硫環境污染化合物,從而明顯地提高了硫化膠的耐熱老化及抗撕裂性能。當TMTD用量大時,常有噴霜現象,摻用部分促進劑CZ等能消除這種現象。採用低硫體系,如用2.5份TMTD和0.2~0.3份的硫磺進行硫化,硫化膠也具有較好的耐熱老化性能和較好的機械性能。採用鎘鎂硫化系統,可使硫化膠具有優良的耐熱老化和耐熱油老化性能,並且壓縮變形小。丁腈橡膠低硫鎘鎂硫化系統的主要組成為氧化鎘2~5份,二乙基二硫代氨基甲酸鎘1.5~7份,氧化鎂5份,硫磺1份以下,促進劑DM0.5~2.5份。在硫化過程中,超促進劑二乙基二硫代氨基甲酸鎘能使硫化膠主要生成單硫交聯鍵,當與氧化鎘並用時能進一步改善硫化膠的結構,提高硫化膠的耐熱老化性能。二乙基二硫代氨基甲酸鎘用量為2.5份能獲得最適宜的性能,氧化鎘具有類似於氧化鋅的活性劑作用,減少用量有利於降低壓縮變形,用量多時可提高耐用熱性能,使用5份可獲得良好的耐熱性和強度。做為第二促進劑的DM用量為1份時,可提高耐熱性能同時降氏焦燒傾向。氧化鎂控制膠料PH值,用量為5份時獲得最佳耐熱性和強度值。鎘鎂硫化系統的膠料其缺點是易於焦燒,如在此系統中不用硫磺而採用硫載體化合物,如採用二硫化雙嗎啡啉為硫化劑,則能使焦燒傾向得到改善。分子末端含有雙鍵的不飽和化合物,如甲基丙烯酸鎂、乙撐—雙(甲基丙烯酸酯)、丙烯醯胺在引發劑(如過氧化二異丙苯)存在下能有效的硫化丁腈橡膠,並生成不同類型的交聯鍵。硫化膠均比低硫及硫磺系統具有較高的強伸性能及高低溫性能。甲基丙烯酸鎂硫化膠比過氧化二異丙苯硫化膠具有較高硬度、強度、抗撕裂(特別是未填充硫化膠)和與金屬的粘著強力。採用甲基丙烯酸鎂系統可製造高強度的未填充膠料和高硬度的填充膠料。鎘鎂硫化系統的白炭黑膠料具有優良的耐熱性,但壓縮變形大,加入甲基丙烯酸鎂後,可使之具有優良的耐熱性能、耐老化性能並使壓縮變形降低。一般甲基丙烯酸鎂的用量為5份。採用有機過氧化物,如過氧化二異丙苯(DCP),用量在4份左右(濃度40%)可使硫化膠的耐熱性、耐熱油以及耐寒性得到改善,壓縮永久變形亦小且工藝安全。其缺點是抗撕裂差,伸長率短。此外,採用多價金屬氧化物,如氧化銅、二氧化錳、三氧化二銻、五氧化二釩等可作為丁腈橡膠的硫化劑,硫化膠具有良好的耐熱老化和耐動態疲勞性能,但這些金屬氧化物硫化速度較慢,用一般硫化促進劑沒有效果,與少量DCP並用可加快硫化速度。

❸ 請問有誰知道用酚醛樹脂硫化橡膠的硫化體系配方

任何一種橡膠只有通過配合和加工,才能滿足不同的產品性能的要求。橡膠的配合主要有硫化、補強和防老化三大體系:
(1)橡膠的硫化體系 橡膠的硫化就是通過橡膠分子間的化學交聯作用將基本上呈塑性的生膠轉化成彈性的和尺寸穩定的產品,硫化後的橡膠的物性穩定,使用溫度范圍擴大。「硫化過程(Curing)」一詞在整個橡膠工業中普遍使用,在橡膠化學中佔有重要地位。橡膠分子鏈間的硫化(交聯)反應能力取決於其結構。不飽和的二烯類橡膠(如天然橡膠、丁苯橡膠和丁腈橡膠等)分子鏈中含有不飽和雙鍵,可與硫黃、酚醛樹脂、有機過氧化物等通過取代或加成反應形成分子間的交聯。飽和橡膠一般用具有一定能量的自由基(如有機過氧化物)和高能輻射等進行交聯。含有特別官能團的橡膠(如氯磺化聚乙烯等),則通過各種官能團與既定物質的特定反應形成交聯,如橡膠中的亞磺醯胺基通過與金屬氧化物、胺類反應而進行交聯。
不同類型的橡膠與各種交聯劑反應生成的交聯鍵結構各不相同,硫化膠性能也各有不同。橡膠的交聯鍵有三種形式:

① ② ③

第①種是使用硫黃或硫給予體作交聯劑的情況,生成的可以是單硫鍵(x=1)、雙硫鍵(x=2)和多硫鍵(x=3~8);
第②種是使用樹脂交聯和肟交聯的情況;
第③種是使用過氧化物交聯的過氧化物硫化和利用輻射交聯的輻射硫化的情況,生成碳-碳鍵。
多數的通用橡膠採用硫黃或硫給予體硫化,即在生膠中加入硫黃或硫給予體以及縮短硫化時間的促進劑和保證硫黃交聯效率的氧化鋅和硬脂酸組成的活性劑。在實際中通常按硫黃用量及其與促進劑的配比情況劃分成以下幾種典型的硫化體系:
①普通硫磺硫化體系 由常用硫黃量(>1.5份)和常用促進劑量配合組成。使用這種硫化體系能使硫化膠形成較多的多硫鍵,和少量的低硫鍵(單硫鍵和雙硫鍵)。硫化膠的拉伸強度較高,耐疲勞性好。缺點是耐熱和耐老化性能較差。
②半有效硫化體系 由硫黃量0.8~1.5份(或部分硫給予體)與常用促進劑量配合所組成。使用這種硫化體系能使硫化膠形成適當比例的低硫鍵和多硫鍵,硫化膠的扯斷強度和耐疲勞性適中,耐熱、耐老化性能較好。
③有效硫化體系 由低硫黃量(0.3~0.5份)或部分硫給予體與高促進劑量(一般為2~4份)配合組成。使用這種硫化體系能使硫化膠形成占絕對優勢的的低硫鍵(單硫鍵和雙硫鍵),硫化膠的耐熱、耐老化性能好,缺點是拉伸強度和耐疲勞性能較低。
④無硫硫化體系 不用硫黃而全部用硫給予體和促進劑配合組成。這種硫化體系與有效硫化體系的性能相似。

(2)橡膠的補強及補強填充體系
橡膠的補強是指能使橡膠的拉伸強度、撕裂強度及耐磨耗性等獲得明顯提高的作用。對於非自補強的合成橡膠,如果沒有加入補強劑,便沒有使用價值。加入炭黑等補強劑,可以使這些橡膠的強度提高數倍至十倍。炭黑對橡膠的強系數見表8.4-5
補強劑也使橡膠其它的性能發生變化,如硬度增大、定伸應力提高、應力松馳性能變差、彈性下降、滯後損失變大、壓縮永久變形增大等。
①補強劑 橡膠的補強填充劑是按粒徑來分類的,粒子的大小是填料對物性影響的主要依據。補強性填料的粒子極小,能賦予非結晶橡膠以有用的強度性能,並對結晶橡膠的強度也有一些改進。填料質量和粒子大小可用來控制這兩類橡膠膠料的伸長性能。
炭黑是較優良的橡膠補強劑,多用於需要補強的場合。白色或淺色膠料的補強則使用被稱為白炭黑的二氧化硅(SiO2)。

表5炭黑對橡膠補強系數

膠種 拉伸強度, MPa 補強系數

未補強的硫化膠 補強的硫化膠

丁苯橡膠(SBR) 2.5~3.5 20.0~26.0 5.7~10.4
丁腈橡膠(NBR) 2.0~3.0 20.0~27.0 0.6~13.5
乙丙橡膠(EPDM) 3.0~6.0 15.0~25.0 2.5~8.3
順丁橡膠(BR) 8.0~10.0 18.0~25.0 1.8~3.1
天然橡膠(NR) 16.0~24.0 24.0~35.0 1.0~2.2

炭黑是按製法(爐法或熱裂法)、粒子大小(20毫微米到50微米)和「結構」(粒子連接成短鏈或集團)的多少來分類的。每一參數都對膠料性能有顯著的影響。其代表性用量是25~50phr,此量是用每百份橡膠(phr)中的重量份數來表示的。
從圖中可以看出,隨著炭黑用量的增加,橡膠的物性並不在單一炭黑用量上達其最優值。硫化膠的伸長率隨著炭黑用量的增加而不斷降低,同時其模量或剛度卻不斷升高。隨著模量或剛度的增大,橡膠的變形性能(彈性)隨之削弱,而更象皮革,導致動態應變時滯後損失和生熱增加。
②增容粒狀填料 這是些粒徑比補強性填料大得多的物料,粒徑通常是20微米。增容填料的主要功用是降低成本。隨著其在膠料中的配入量增加,抗張強度和耐撕裂成比例的降低。因此其用量由物性要求所決定。通常的做法是在同一膠料中並用補強性和增容性填料,以便增加較廉的非橡膠物料含量,而不太損害橡膠的物性。具有代表性的增容性填料是碳酸鈣和陶土。
③增塑(軟化)劑油類 油類被用做增容和軟化材料,引起塑性增加用來抵消大量填料所引起的膠料在加工中流動阻力的增加和硫化膠剛度的增大。同時會造成滯後損失增加和蠕變及應力鬆弛速度的增加。圖7天然橡膠的物性與炭黑含量的關系

(3)橡膠的老化及防老劑 與許多其它有機材料一樣,橡膠的強度、延伸性能和其它有用的機械性能會隨時間的延續而逐漸劣化,稱之為橡膠的老化。其主要原因是熱氧老化和臭氧老化所致,它會因光或高溫亦或某些微量元素(如銅或錳)而更加惡化。
熱氧老化是一個復雜的過程,包括許多反應。影響反應的條件有:工藝條件,金屬催化劑,溫度及配合劑配方等。熱氧老化的結果有兩種:
①因斷鏈導致橡膠軟化發粘。天然橡膠和丁基膠發生的氧化主要是這種反應機制。
②因不斷導致橡膠硬化發脆。丁苯膠、氯丁膠、丁腈膠及三元乙丙膠發生的氧化主要是這種反應機制。
大多數情況下,這兩種損害機制都會發生,哪種機制占優勢,哪種機制就決定製品的變化趨勢。而且不管發生哪種損害機制,橡膠伸長率的損失都是測試橡膠老化最敏感的指標。
某些金屬(主要是銅、錳、鐵及鈷)離子能通過影響過氧化物的分解催化橡膠氧化反應,加速氧的侵蝕。這種情況對橡膠的生膠比對硫化膠更為明顯。硫黃硫化的硫化膠中,僅天然橡膠及其它含不飽和異戊二烯單元的橡膠會被影響至明顯程度。改善方法是消除有害金屬的來源,和在膠料中加入能與金屬離子起反應生成穩定產物的金屬穩定劑。
臭氧侵蝕機制通常認為是臭氧與橡膠中的不飽和部分(即「雙鍵」)發生反應生成臭氧化物,臭氧化物容易分解,造成橡膠斷鏈引起橡膠表面龜裂,龜裂隨機械破裂而進一步增長。如果製品處於應變條件就產生龜裂。隨著臭氧侵蝕歷程的反復進行,龜裂增長則愈大。無應力的橡膠,其外表面會形成一層稱為「霜」的銀灰色薄層,在濕熱環境下這種現象很容易發生。
橡膠防老劑是一類能防止(嚴格的說是延緩)橡膠老化的物質。因為橡膠老化的本質是橡膠的熱氧老化和橡膠的臭氧老化,所以橡膠防老劑包括橡膠抗氧劑和抗臭氧劑。一般情況下,一種高效的抗臭氧劑也是一種抗氧劑,反之則不然。選擇防老劑的標準是以最低的成本獲得滿意的防老效果,需要考慮的因素包括防老劑的污染性、變色性、揮發性,溶解性、穩定性以及物理狀態.
胺類防老劑——不同類型的單胺和雙胺是高效抗氧劑,但一般都會產生較嚴重的變色和污染。這類防老劑廣泛使用的典型種類有:
①苯基萘胺類;
②二氫化喹啉類;
③二苯胺衍生物類;
④取代的對苯二胺類。
酚類防老劑的效果一般不如胺類防老劑,但不存在變色問題。故不能使用胺類防老劑淺色橡膠製品,可選用酚類防老劑。非污染不變色抗氧劑有如下5類:
①受阻酚類抗氧劑;
②受阻雙酚類抗氧劑;
③對苯二酚類抗氧劑;
④亞磷酸酯類抗氧劑;
⑤有機硫化合物類抗氧劑。
抗臭氧劑的選擇要根據橡膠的不同應用而定,靜態臭氧防護與動態臭氧防護各有許多不同的要求。針對不同的環境條件及不同的臭氧濃度,有如下四類物質可選作抗臭氧劑,其中有些物質的抗臭氧作用有一定的局限性。
①石蠟;
②二丁基二硫代氨基甲酸鹽;
③6-乙氧基-2,2,4-3甲基-1,2-二氫喹啉;
④取代的對苯二酚。
防老劑在使用過程中的揮發損失,與防老劑的分子量和分子類型有關。通常,分子量越大,揮發性就越低。分子類型的影響又比分子量更大。例如,受阻酚的揮發性比具有相同分子量的胺類防老劑高。
防老劑在橡膠中的溶解度取決於防老劑的化學結構以及膠種和溫度等因素。在橡膠中溶解度高,在水和有機溶劑中溶解度低是比較理想的。在橡膠中的溶解度低,則容易發生噴霜。在水和有機溶劑中的溶解度高,則在使用過程中易被水或溶劑抽出而損失
防老劑的物理狀態也是一個重要特徵。橡膠聚合物製造部門需要液態和易於乳化的材料,而橡膠製品部門則需要選用固態的、能自由流動但無粉塵飛揚的材料。
防老劑用量的原則是能保證橡膠製品在長期使用後不全部被消耗。必須同時考慮諸多因素,如材料的成本、膠種、污染的要求等。一般配方中的防老劑用量為3份左右。

❹ 氟橡膠硫化用什麼硫化劑

一、硫化體系 23型與26型氟橡膠是飽和的氟碳化合物,不能用硫磺進行硫化,但在二胺類硫化劑、二羥基化合物硫化劑以及有機過氧化物的作用下,可以進行硫化反應。 胺類硫化劑硫化膠,變形較低,耐酸性差;過氧化二苯甲醯耐酸性好,但耐熱性較差,工藝性能不好。目前硫化劑很多,常用的硫化劑主要是3號、4號、5號(多羥基化合物)和過氧化二苯甲醯。 3號硫化劑全稱:N,N-雙肉桂叉-1,6—己二胺; 4號硫化劑全稱:雙--(4-氨己基環己基)甲烷氨基甲酸鹽 5硫化劑全稱:對苯二酚(氫醌) 23型氟橡膠常採用過氧化二苯甲醯作硫化劑,主要用於耐酸製品;26氟橡膠常用於耐熱、耐熱油製品,主要採用胺類硫化劑(3號硫化劑)。 胺類硫化劑3號硫化劑易於分散,對膠料有增塑作用,工藝性能好,硫化膠的耐熱性和壓變尚可。4號硫化劑是隨246型氟橡膠出現而開發的,沒能普遍採用;5硫化劑隨著Viton E型膠種的出現而開發的硫化劑。 1. 二胺硫化劑: 氟橡膠分子中存在著—CH2—CF2—鏈節,由於氟原子極強的電負性帶中,使之在熱和鹼性化合物(如胺、氧化鎂等)存在時,易於脫出氟化氫形成易極化的雙鍵, 這種含氟烯烴結構很容易與親核試劑如胺類、酚類加成,並生成交聯鍵。普通二胺或多胺在氟橡膠中硫化起步快降低了膠料的加工安全性,一般均採用隱蔽的多元 胺,在較高的溫度時才發揮其作用,以便遲延硫化起步,環狀的氨基甲酸鹽即為隱蔽的多元胺的代表。 隨著硫化劑用量增加,硫化膠的硬度、強度增大,伸長率和壓縮永久變形降低,高溫老化後的強度保持率略有提高,伸長保持率則顯著下降。 在膠料的配合中加入酸接受體(即吸酸劑),以便有效地中和氟橡膠硫化過程中析出的氟化氫(或氯化氫)。氟化氫或氯化氫的存在會妨礙橡膠進一步的交聯並能嚴 重腐蝕設備,由於吸酸劑能促進硫化交聯密度的提高,賦予硫化膠較好的熱穩定性,所以又稱為活性劑或穩定劑。吸酸劑的作用與其鹼性強弱有關,鹼性越強,則所 得硫化膠的硫化程度越高,硬度、強度較高,伸長率和壓縮永久變形較小,但鹼性越強,加工安全性越差,越易於焦燒。常用的吸酸劑有氧化鎂、氧化鈣、氧化鉛、 二鹽基亞磷酸鉛等,吸酸劑對硫化膠的性能有較大的影響,應根據對膠料的要求而適當選擇。凡是以耐熱鎮行碼為主的配方宜用氧化鎂為吸酸劑,當同時要求低壓縮永久變 形時,可用氧化鈣或者氧化鎂與氧化鈣並用,要求耐酸的配方則採用氧化鉛為吸酸劑。當使用氧化鋅和二鹽基亞磷酸鉛組合時,則耐熱性一般,但具有好的耐水性和 耐高溫水蒸汽的性能。氧化物的用量一般為15~25份。 二胺硫化劑其工藝安全性,熱老化性和抗壓縮永久變形的性能均較差。已經證明此種硫化體系有其獨特的性能,如與金屬粘合牢固,因而常被用作一些特殊製品,如橡膠與金屬的粘合製品。 2.二羥基硫化劑: 這類硫化劑體系是目前用得最多的,大多數市售氟橡膠中都加入了這類硫化劑。橡膠加工者再加入金屬氧化物酸接受體和填料而製成成品膠料。 二羥基硫化劑為親核試劑,使用二羥基硫化體系時硫化體系有更高的交御哪聯密度,故使硫化膠耐熱性和抗形變得到改善。 用二羥基硫化劑硫化氟橡膠必須要有適當的鹼性促進劑存在方能完成。在工業上,已經使用,發展迅速的促進劑主要為季磷鹽和季銨鹽,其品種甚多,如苄基三苯基 氯化磷、苄基三辛基氯化磷等季磷鹽和四丁基氫氧化銨及其鹽、DBU類化合物及其衍生物等季銨鹽。 二羥基硫化體系使膠料具有較好的加工性能和抗焦燒性能,較快的硫化速度並使硫化具有優異的抗壓縮永久變形性能,但抗撕裂性能,特別是在熱態下的抗撕裂性能不夠理想。 3.過氧化物硫化劑: 過氧化物硫化氟橡膠使氟橡膠的耐水蒸汽的性能得到改進。它在硫化時生成的不溶性揮發副產物的量很小。 2、補強填充體系 氟橡膠在未加入填充劑時其硫化膠即具有較高的強度,補強填充體系雖對它有一定的補強作用,但主要是為了達到改進工藝性能,提高製品的耐熱性,硬度,減小壓 縮永久變形和降低成本等目的。在氟橡膠中加入5-80份陶土、石墨、滑石粉、雲母粉可以降低硫化膠的收縮率。氟橡膠中加入的無機填料是氟化鈣,用量一般可 達20-35份,它的耐高溫(300度)老化性能優於碳黑和其他填料,但工藝性能較噴霧碳黑差,將兩者並用,可以得到綜合性能好的膠料。碳酸鈣和硫酸鋇也 使用,前者的絕緣性好,後者可以獲得低壓變。用量它們一般為20-40份。 26型氟橡膠最常用的填料為中粒子熱裂法炭黑(MT炭黑)、噴霧炭黑以及奧斯汀炭黑(由瀝青化石油製得的產品),填充這些炭黑能夠賦予膠料較好的混煉、壓 出和模壓性能,填充中粒子熱裂炭黑的膠料並具有優良的耐熱性能。炭黑的用量不宜過多,硫化膠的硬度隨炭黑的用量的增加而增大,隨著炭黑用量的增加,膠料粘 度上升工藝性能大大降低,更重要的是硫化膠的脆性溫度亦隨之升高,炭黑用量一般昀不超過30份。雖然高耐磨爐黑能提高抗撕裂和耐磨耗性能,但由於使膠料流 動性變差和導致硫化膠硬度的顯著上升,故很少使用。槽法炭黑由於其呈顯酸性,遲延硫化一般不用。 26型氟橡膠使用白炭黑時,特別是氣相白炭黑的膠料,工藝性能較差,硫膠的耐熱,耐磨及高溫壓縮永久變形不好,故很少採用。通常只是在使用過氧化物為硫化 劑的某些情況下,才使用沉澱法白炭黑,用量為15~30份,此種情況可用於制備淺色膠料。使用氟化鈣時對提高膠料的耐高溫老化性能十分有利,優於炭黑和其 它礦物填料,但工藝性能較差且耐酸性能不佳。用碳纖維和纖維狀硅酸鎂(針狀滑石粉)能使硫化膠的高溫強度和熱老化性能得到提高,但在工藝性能方面較中粒子 熱裂炭黑稍差,特別是應用針狀滑石粉的膠料有分層現象,給模壓帶來一定的困難,將其與碳纖維或噴霧炭黑並用會有所改善。用碳纖維填充 的硫化膠其壓縮永久變形比中粒子熱裂炭黑為小,撕裂強度也相當大,用碳纖維作填料時,由於其導熱性良好,在很大程度上,克服了混煉過程的生熱問題和粘輥問題,並為氟橡膠作高速油封製件提供了可能性。 23型氟橡膠常採用1.5~3份的過氧化二苯甲醯作硫化劑,主要用於耐酸製品。由於炭黑對帶有醯基基團的過氧化物有阻化作用,故能妨礙硫化反應,使硫化膠 的物理機械性能低於以白炭黑為填料者,因此23型氟橡膠很少採用炭黑為填料。當使用沉澱法白炭和氣相法白炭黑為填料時,硫化膠的室溫抗張強度及硬度最高, 但氣相法白炭黑耐長期熱老性能不佳。在200℃下長期老化後抗張強度保持最好的是氟化鈣和二氧化鈦,但氟化鈣耐酸性能差,故常用沉澱法白炭黑和二氧化鈦為 填料,其用量為沉澱法白炭黑5~15份或二氧化鈦20~30份。 3、操作體系 一般的增塑物質不能適用於氟橡膠,因為它們不僅會使硫化膠的耐熱性和化學穩定性變差,而且在二段高溫硫化過程中增塑物質往往會被蒸出,當含量較大時造成硫 化製品嚴重收縮變形甚至起泡,故對增塑物質的要求甚高,對26型氟橡膠較好的軟化劑為高粘度氟硅油或高粘度氟硅油與酚醛樹脂的組合,它們可以降低硫化膠的 硬度而對硫化膠的耐熱、耐油、耐溶劑等性能影響很小。採取並用少量低分子氟橡膠的方法可以改善混煉和模壓性能,並對硫化膠的耐熱性能無明顯影響。在23型 氟橡膠中加入3~5份低分子量的聚三氟氯乙烯(氟蠟)為軟化劑,可以降低膠料的粘度,改善混煉、壓出、壓延等工藝性能,同時對硫化膠的室溫強度,200℃ 長期老化以及耐硝酸,耐油等性能均無明顯影響。

❺ 丁基橡膠配方

丁基橡膠基本配合
丁基橡膠的基本配合包括硫化體系、補強體系、增塑體系和防老體系等。
一、丁基橡膠分子中含有少量異戊二烯鏈接,這是丁基橡膠硫化的基礎。主要採用三種方法硫化:硫磺硫化、二肟類和對亞硝基化合物硫化、酚醛樹脂硫化。一般講,硫磺硫化體系在加工、硫化膠性能等方面綜合性能較好;醌肟類體系硫化速度,硫化膠密實、耐熱、耐臭氧;樹脂類硫化體系的硫化膠性能耐高溫性優異。
(一)、硫磺硫化體系
丁基橡膠硫化機理與天然橡膠相同,硫化體系由硫磺、活性劑、促進劑等組成。
1、硫化組分
(1)、硫磺 硫磺為硫化劑,一般2-3份即可獲得最佳定伸應力和耐臭氧性能。硫磺在丁基橡膠中溶解度較低,若總量超過1.5份,容易噴霜。硫化時,形成多硫鍵或雙硫鍵交聯結構和單硫結構,前者採用硫磺量較多為普通體系;後者硫磺用量較少或採用硫給予體,為有效硫化體系。
(2)、活化劑 丁基橡膠在硫化硫化過程中,會產生硫化氫,破壞橡膠中的雙硫鍵,引起氧化還原反應。氧化鋅能與硫化氫反應生成硫化鋅,阻止氧化還原,使硫化順利進行。一般為5份左右,與氧化鋅配合使用的活化劑主要為硬脂酸,一般為1-2份,用量大時會降低定伸應力。
(3)、促進劑 丁基橡膠的硫磺硫化必須使用促進劑,多以超促進劑或超超促進劑,如秋蘭姆類或氨基甲酸鹽類為主,且用量較多。考慮硫化速度、交聯密度、焦燒安全和硫化膠性能的綜合性能平衡,一般採用一種或幾種主促進劑與一種輔助促進劑並用,常用輔助促進劑有M、DM,作用是在加工過程中防止焦燒,硫化時促進硫化。
a、秋蘭姆類 此類為丁基橡膠硫磺硫化體系主促進劑,常用品種TMTD、TETD、TMTM、TRA(DPTT)等。其中TMTD為最常用品種,其硫化初始速度較快,常與促進劑M或促進劑DM並用,一般不超過1.5份。
b、二硫代氨基甲酸鹽類 其結構同秋蘭姆類類似,但活性更大。主要品種有TeEDC、CDD、CED、Bz、SED等,可同M、DM或TMTD等並用,也可並用。
c、噻唑類 此類為丁基橡膠硫磺硫化體系中輔助促進劑,主要品種有M、DM。提高焦燒安全性。用量為0.5-1份,超過1.5份會降低硫化膠的定伸應力和拉伸強度。
2、硫化體系類型
主要有三種:硫磺硫化、硫給予體硫化、低硫高促硫化體系。
(1)、硫磺硫化體系 組成為:硫磺0.75-2.0份;二硫代氨基甲酸鹽或秋蘭姆促進劑1.5-1.5份;噻唑類促進劑0.5-1.5份。硫化膠物理機械性能較好,但耐熱性差。
(2)、硫給予體硫化體系 組成為二硫代嗎啡啉和TRA2份;秋蘭姆和二硫代氨基甲酸鹽2份。硫化膠耐熱性高,壓縮永久變形小。缺點是交聯不充分,拉伸強度較低,成本較高。
(3)、低硫高促硫化體系 組成為:硫磺0.3-0.5份;噻唑類促進劑0-1.0份;秋蘭姆或二硫代氨基甲酸鹽類促進劑3.0-4.0份。硫化膠的壓縮永久變形小,耐熱性好,但強度低、焦燒安全性差,配方成本較高。
(二)、醌肟硫化體系
醌肟硫化體系能有效地硫化丁基橡膠。即使雙鍵最少的丁基橡膠也能有效的進行硫化。
1、硫化機理
對醌二肟或對-二苯甲醯苯醌二肟同丁基橡膠硫化時,先與氧或金屬氧化物反應生成對二亞硝基苯,再與、異戊二烯單元的雙鍵進行交聯,形成C-N-C立體網狀結構。
2、硫化組分
由硫化劑、活化劑、促進劑和防焦劑組成。
(1)、硫化劑 常用的有GMF和DBGMF。DBGMF的焦燒安全性較大。用量一般為2份(GMF)-6份(DBGMF)
(2)、活化劑 以氧化鋅為主,它可以改善硫化,提高硫化膠的耐熱性,但對焦燒有一定的負面影響。
(3)、促進劑 常用氧化鉛、過氧化鉛、四氧化三鉛和DM。鉛類有污染膠料的傾向,一般不用於淺色膠料。淺色膠料採用DM。
(4)、防焦劑 常用二苯硫脲、十八烷基胺和二苄胺。
(三)、樹脂硫化體系

❻ EPDM橡膠的三大硫化體系,你更青睞哪一種

、硫磺硫化體系
硫磺硫化體系具有操作安全,硫化速度適中,綜合物理機械性能佳以及與二烯烴類橡膠共硫化性好等優點,是三元乙丙橡膠使用最廣泛最主要的硫化體系。

在硫磺硫化體系中,由於硫磺在乙丙橡膠中溶解度較小,容易噴霜,不宜多用。一般硫黃用量應控制在1~2份范圍內。在一定硫磺用量范圍內,隨硫費用量增加,膠料硫化速度加快,焦燒時間縮短,硫化膠拉伸強度、定伸應力和硬度增高,扯斷伸長率下降。硫磺用量超過2份時,耐熱性能下降,高溫下壓縮永久變形增大。為使膠料不噴霜,促進劑的用量亦必須保持在三元乙丙橡膠的噴霜極限溶解度以下。實際上,在工業生產中,基於以下原因幾乎都是採用二種或多種促進劑的並用體系。

(1)多種促進劑並用,容易達到硫化作用平衡。

(2)許多促進劑在較低濃度時,就會發生噴霜,因此用量不宜太高。

(3)促進劑之間的協同效應,有利於導致硫化時間的縮短和交聯密度的提高。

各種促進劑在不同三元乙丙橡膠中的適宜用量范圍列於下表三。



硫磺硫化體系中,促進劑的用量還可以通過增加硬脂酸的用量來提高,當其它條件不變的情況下,硬脂酸用量增加會導致交聯密度、單硫和雙硫交聯鍵增加。氧化鋅用量的增加亦有助於在交聯時形成活性促進劑,從而提高膠料的交聯密度及抗返原性,改善動態疲勞性能和耐熱性能。表四是硫化速度較慢的三元乙丙橡膠的硫化體系。表五是低壓縮變形、快速硫化用於注射模壓和傳遞模壓的硫化體系,表六是其它製品用硫化體系。

硫磺硫化體系適於各種橡膠製品。除促進劑TRQ/M和促進劑BZ/M體系外,多有噴霜現象。







①二亞硝基五亞甲基四胺

2、硫磺給予體硫化體系
採用硫磺給予體代替部分硫磺,可使其生成的硫化膠主要具有單硫鍵或雙硫鍵,因而可以改善膠料的耐熱和高溫下的壓縮變形性能,延長焦燒時間。所使用的硫磺給予體主要有秋蘭姆類,如四硫化雙五亞甲基秋蘭姆(DPTT)、TMTD、TMTM, MBSS及4, 4』一二硫代二嗎啡琳(DTDM)等。表七是硫磺和硫化給予體在4 %ENB-EPDM巾性能比較,表八是幾種硫化體系在ENB-EPDM中的作用。



註:基本促進劑為TMTD0.5,促進劑ZDBC0.5,促進劑ETU0.5





注:配方基本組成為ENB-EPDM100,氧化

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