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乐通lt118-密炼机:白炭黑常用活性剂对橡胶制品作用

发布时间:2019-08-30 10:37:00 点击:    关键词:密炼机,捏炼机,开炼机,橡胶机械

泰州科德橡胶机械-密炼机开炼机捏炼机厂家2019年8月30日讯  白炭黑(沉淀法)是应用于橡胶工业的白色补强填料沉淀水合二氧化硅的俗称,白炭黑粒子表面有大量的硅醇基,存在与橡胶大分子化学结合的可能性,是白炭黑能成为橡胶无机补强剂的基本条件。白炭黑表面有很强的化学吸附活性,与白炭黑表面羟基有关,它可以和水以氢键形式结合,形成多分子吸附层,除此之外,它还可以与很多有机小分子物质发生吸附作用,为了获得最佳橡胶物理性能,通常大家会在配方中添加醇类、胺类活性剂。


一、白炭黑表面的硅醇基≡Si-OH的负面影响


1、白炭黑存放中吸取空气中水分,而使自身结构稳定,即吸潮性

2、白炭黑胶料混炼时极易形成氢键而自聚结团,导致门尼粘度高,混炼加工困难

3、白炭黑的亲水性与疏水性橡胶大分子相互排斥,影响着白炭黑在橡胶中的分散

4、活泼的氢离子极易吸附氧化锌、促进剂等胺类材料,导致延迟硫化,胶料性能下降


二、白炭黑活性剂及作用机理


1、醇和醇胺类的活性剂


醇和醇胺这类助剂—如聚乙二醇(PEG)、三乙醇胺等在橡胶混炼时先被白炭黑吸附,降低白炭黑吸附力,保护胺类促进剂、防老剂以及氧化锌等不被白炭黑所吸附,使胶料的硫化性能不受干扰。


2、锌盐类的分散剂

    白炭黑表面硅醇基(≡Si-OH)极易与脂肪酸锌发生阳离子置换反应,生成≡Si-OZnR等。硅醇基上氢离子被置换,消弱了白炭黑表面的极性,减少表面解团自聚,降低胶料门尼粘度,有利白炭黑分散但未改善物性。


3、硅烷类的偶联剂

   硅烷型偶联剂实际是一种具有亲水基和亲油基的表面活性剂,亲水基部分与硅醇基的活性氢离子发生置换,而亲油基部分被橡胶基体所接纳,形成白炭黑--硅烷--橡胶基体的化学键,偶联剂改善胶料物性,与炭黑比存在混炼工艺困难、模量低、耐磨性差等。


三、常用的白炭黑活性剂(PEG)概况


聚乙二醇(PEG)这个东西很常用的,各行各业都有用,在橡胶里面主要是中和填料酸性,加快硫化速度和交联密度,具有良好的水溶性,并与许多有机物组份有良好的相溶性,具有优良的润滑性、保湿性、分散性、还能做抗静电剂及柔软剂。


一般橡胶里面用PEG-4000,如果分子量太低,相容性不好,容易析出,而且是液体,不好添加,分子量太高,单位质量的醇基团少(羟值低),中和酸性效果差点,因为4000的分子量是固体片状,好加工,添加方便,不易析出,中分子量的聚合物,和橡胶相容性好点,所以一般选择PEG-4000。


☆PEG作用可以概括以下几点:


1.加工助剂,可以提高胶料的压出速度,改善脱模性,并使制品表面光亮,还有助于硫化时水份的排出。在应用于轮胎及橡胶模压制品中时,PEG-4000具有良好的润滑作用,使制品表面更光滑。在天然橡胶、合成橡胶中的生产工艺中,还可作为内脱模剂。优点是不挥发,不生产灰变,脱模后模具保持洁净。而且模压制品表面也由于它的加入而更加平滑洁净。


2.硫化活性剂,,起到调节生胶和填充剂(特别是白色)结合性能的作用,另有降低门尼,提高硫化速率的作用,特别对噻唑类促进剂有较好的活化作用,可以提高硫化速度和交联程度。尤其是EPDM白CB补强的挤出微波连续硫化的配方中。与金属粘合的制品最好不用PEG


3.酸性填料的活性剂,特别是对白炭黑,可以作为白炭黑的处理剂,以活化硫化体系。湿润白炭黑等酸性填料表面。一个反应是中和,一个类似于覆盖。因为酸性填料会吸附,请注意,是吸附促进剂。使用量和酸性填料的酸性表面积用量等等成正比。大家基本上可以理解为酸性表面已经被中和。当然另外的硫化反应也会出现酸性什么的,比如HS等。那些就交给氧化锌去搞定了


4.活化分散剂,在使用各种填料和色料的胶料中作为活化分散剂时,能减少或消除填料对硫化的影响,使各种助剂分散均匀并延长焦烧时间,提高橡胶制品的物理机械性能。在各类彩色橡胶制品中,可以使制品色泽鲜艳。由于本身的极性特征,还可以增强对非极性橡胶(如EPDM)对微波的吸取。


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