怎样提高高温硅橡胶加工时流动性和脱模

发布网友 发布时间：2022-04-22 09:56

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热心网友 时间：2023-10-09 14:01

加工型橡胶助剂是一种能改善胶料工艺性能的化学晶。它具有节约能源，提高产品质量和生产效率而不影响胶料物理机械性能的特点。尽管加工型橡胶助剂就世界范围来说，只占10％，但它的品种之繁杂、功能之多是不可忽视的。尤其是随着我国橡胶工业高速加工装备的采用和高效加工工艺对助剂的要求，大力发展加工型助剂已是当务之急。加工型助揪 的种类主要包括分散剂、均匀剂、脱模剂、增塑剂、增粘剂、偶联剂、补强树脂、喷涂剂及防焦剂等。 （1）分散剂。分散剂主要改善炭黑和其他粉料在胶料中的分散性，多为高分子脂肪酸酯的聚合产品或与金属皂类的混合物。胶料中配合分散剂，可以加快粉料分散、防止粘辊、减少焦烧和缩短扭工时间。这种高分子脂肪酸酯除有帮助粉料分散功能外，还具有增塑作用，有利于提高胶料的流动性。目前，国外主要有StrMktolwB212、Dlsper2atorrL和aAHux高效分散剂品种。国内也对分散剂进行了深入研究，现已投放市场的主要牌号有AT-C、AT-B、BF-287、胶易素T-78和FS-200等。 （2）均匀剂。均匀剂的主要功能是解决不同极性和不同粘度聚合物的共混，它是由不同极性的低分子树脂组成的混合物。在不影响胶料力学性能和硫化性能的前提下，均匀剂除了改善聚合物的共混和稳定相态结构外，还具有增塑、增粘和润滑功能，能提高共混胶料的加工性，降低能耗。同肘，还能有效提高轮胎内衬层胶料的气密性，是一类非常有效的加工助剂。国外的主要牌号有德国S．S公司的40MS、60NS、HP55、THl0A及德国DOG公司的HS01B等产品。国内虽有同类产品，但还不能完全替代进口，并且尚未形成规模化生产，目前主要依赖进口。据初步统计，2006年仅轮胎行业对均匀剂的需求量达到约4000吨，按照不高于国外产品在国内销售价格计算，至少应有1．4亿元的市场前景。 （3）脱模剂。脱模剂主要是用在高分子聚合物成型加工领域内的一类加工助剂。其主要功能是使脱模操作轻而易举，防止强行取出对产品造成的损伤。脱模剂一般分为外用型和内用型两种。传统的脱模剂一般为外用型，即涂敷在模腔表面，习惯上也有称作隔离剂的，产品主要有滑石粉、云母粉、皂类、石蜡、聚四氟乙烯及硅油等，它们都有一定的脱模效果，但具有易留下模垢和痕迹，对模具有腐蚀作用，价格较昂贵等缺点。内脱模剂一般都以助剂形式于炼胶时加入，使用十分方便，且对模具的长期保养有利。另外，内脱模剂还有助于胶料的流动，减少由分子内摩擦引起的生热，是名符其实的多功能助剂，因此，在国外称之为"内润滑剂"。我国至今尚没有适用于各种橡胶制品特点，性能优异的脱模剂。 （4）增塑剂。增塑剂是用来改善高聚物的加工性能，提高其柔软性或拉伸性能的加工助剂。按其作用机理可分为物理增塑剂和化学增塑剂两大类。习惯上把物理增塑剂称作软化剂，化学增塑剂称作塑解剂。化学增塑剂是在生胶塑炼时加入，通过化学作用，不仅具有提高塑炼效果，缩短塑炼时间，节约能源的作用，而且具有用量少，增塑力强，对制品性能无影响等优点。多年来，我国一直使用五氯硫酚类产品，效果很好。但由于五氯硫酚的毒性，国外纷纷采用无毒、无污染、不喷霜且塑解效果好的新品种来取代它。我国北京中橡科达公司、山东阳谷华泰化工公司等企业开发的化学塑解剂也是无毒，高效的化学塑解剂，有较好的使用前景。物理增塑剂是橡胶加工过程中使用的一种旨在改善橡胶加工性能的助别，它的加入可以降低混炼胶的粘度，增大腔料的塑性，而且能够提高炭黑和其它配合剂的分散性，改善硫化胶的物理性能。不饱和或饱和脂肪酸、脂肪酸酯或其锌皂是目前应用最为广泛的物理塑解剂。这类物理塑解剂主要作为弹性体和填料网络中的内润滑剂，因此，在混炼时只需较小剪切力或在较低温度下便可使胶料产生更大的流动性，以达到高效增塑作用，可以降低能量输人和避免焦烧。德国的ASOP和朋A60系列以及我国的增塑剂A、增塑剂B及增塑剂Z210和Z300都是性能优异的物理塑解剂。 （5）增粘剂。增粘剂是能够提高生胶和未硫化胶粘性的一类专用助剂，一般分为钴盐和树脂两大类。钴盐型橡胶粘合剂包括环烷酸钴、硬脂酸钴、硼酸化钴和葵酸钴等，主要用于橡胶与镀黄铜或镀锌金属的粘合，是钢丝子午胎和其他橡胶与金属复合制品的重要原材料。国外生产钻盐的公司主要有法国的HONEPOUULENC公司、美国Shepherd公司。国内镇江金威集团公司生产的RC系列增粘剂已推广应用，但由于种种原因，年产量仍停留在200吨左右，远不能满足国内需求，目前产品进口量达60％。增粘树脂主要包括石油烃树脂、古马隆茚树腊、松香树腊、萜烯树脂和非热反应型酚醛树脂，其主要功能是提高橡胶的自粘性和轮胎的成型粘性，以减少因胶料缺粘必须手工涂刷汽油或胶浆造成的浪费，实现轮胎生产联动化，提高生产效率。由非热反应性烷基酚醛树脂类所增加的粘性是石油树脂类的2-3倍，因此，在轮胎工业用量最大。所有这些增粘树脂都具有较高的初粘性，但经长期存放或在暖气、湿热条件下胶料增粘性能会很快下降，因此，发展具有耐热、耐湿、高粘性和长效的产品是增粘树脂的发展趋势。目前，国外的这类产品主要有Koretaek系列、Durez系列、SP系列、Dyphenl、PA-50、R系列等。此类产品已引起国内生产及研究单位的重视，目前，太原有机化工厂、青岛助剂厂以及上海橡胶助剂厂已有部分类似产品。 （6）偶联剂。偶联剂能有效地将无机基团与有机高分子紧密地连接起来，从而改善胶料的加工性能和物理机械性能。偶联剂的种类繁多，目前，应用范围最广的是硅烷类偶联剂和钛酸酯类偶联剂。南京曙光化工总厂研发生产的主要牌号是KH845-4和SG-S1996，已形成6000吨/年产能力，其生产工艺、生产规模、产品质量达国际先进水平，具备了强劲的市场竞争力，在世界上形成了德国德固萨、中国南京曙光、美国康普顿有机硅烷偶联剂三足鼎立的局面。 （7）补强树脂。补强树脂又名补强增硬树脂，用在需要高硬度、高补强以及因增加炭黑过多而较难生产的胶料中。目前，应用较多的是酚醛树脂，这种树脂与炭黑和弹性体之间不仅存在强极的相互作用，使橡胶制品获得高的力学性能，而且还具有增粘、增塑和软化的功能，现已在国际上广泛应用。国外主要有Durez系列、SP系列、Duphene系列、PA-5系列、Koreforte系列及R系列等产品。近年来，我国山西省化工研究所开发的DQ205和DQ206补强树脂在于午胎胶料中也获得了应用，国内市场已基本形成。北京橡胶工业研究设计院推出的PFM系列补强树脂不仅能提高胶料的力学性能，而且具有门尼粘度低和焦烧时间长的特点，达到了国外同类产品的水平，现已投人生产。 （8）喷涂剂。喷涂剂根据其在外胎上的使用部位不同，通常有内、外之分。外喷涂剂分为溶剂型和水基型。由于溶剂型外喷涂剂对人体具有危害性，故现已基本不用。而水基型外喷涂剂赋予了轮胎良好的色胶鉴别能力，具有阻燃性，无污染，可以增加模具的清洁周期及降低设备投资的优点，因而应用广泛。内喷涂剂用于喷涂成型完而未硫化的轮胎的内表面，其主要作用是使外胎易于脱模，便于硫化胶囊从外胎内腔中拉出并改善胎里和外观质量，提高产品合格率。国外已使用第三代产品，但国内则对此重视不够，尚未开发出类似产品。 （9）防焦剂。防焦剂是在贮存和加工过程中早期硫化，并能显著改进硫化胶料贮藏稳定性及在高温下压延安全性的一种助剂。橡胶工业中传统使用的防焦剂有水杨酸，邻苯二甲酸酑等。它们的防焦效率低，且对胶料的其它物理性能有影响。防焦剂CTP是一种较为理想的品种，在钢丝帘线胶中加人CTP能够延缓硫黄和橡胶中双键的反应速度，以便有足够的硫黄与钢丝反应生成Cu-S-R键，使橡胶与钢丝牢固地粘合在一起。国外产品主要有Santogard、TPA等。国内先后研制出了CTP、MTP及防焦剂等品种，这些产品防焦效果优良，无污染，不变色，在不影响硫化速率条件下，大大改善了胶料流动性。 （10）其他类型的助剂。橡胶工业除了对助剂功能和技术含量提出要求外，还对环境和健康提出了更高的要求，这是现代橡胶加工技术的特点，也是现代助剂水平和赢得市场的需要。造粒、表面处理和预分散等新型助剂显示出了现代助剂的新水平。将易粘附的液体型助剂和容易飞扬的粉体助剂用挤压造粒技术、熔滴成型技术或复合造粒技术改制成颗粒状产品，以消除有毒物质的粉尘飞扬或液体污染造成的环境和健康问题。先进国家的橡胶助剂造粒技术已经发展到相当高的水平。近10年来，我国的造粒技术也有了很大进步。兰州化工机械研究院的挤压造粒机、南京粉体工程研究所的熔滴成型技术和北京橡胶工业研究设计院的以聚合物为载体的复合造粒技术都获得了成功，使国内的一大批助剂产品实现了颗粒化。 由于纳米粒子带来的纳米效应和纳米粒子与基体间强烈的界面相互作用，橡胶纳米复合材料也是研究热点之一。目前，正在研究的有橡胶-粘土纳米复合材料、橡胶-纳米二氧化硅复合材料、氢化丁腈橡胶-丙烯酸金属盐纳米复合材料等等，因其结构特殊、性能优异而展现出诱人的应用前景。 预分散橡胶助剂是指以高聚物作载体的橡胶助剂母粒，采用预分散的助剂母粒取代普通粉体助剂，可减少粉尘飞扬，改善分散效果和加工性能、提高产品质量。德国莱茵公司最早开发成功预分散技术，目前在全球已经形成7万吨/年的生产能力，规格品种上千个，倍受橡胶加工企业的青睐