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丁基橡胶因其聚合物所具有的特性能,所以被广泛用于制造内胎、防振橡胶、工业胶板、医用橡胶等许多方面。本文主要就配合剂对丁基橡胶物性的影响进行叙述。
炭黑
炭墨对普通丁基橡胶物性的影响与对卤化丁基橡胶基本相同。各种炭黑对物性的影响如下:
(1)SAF(超耐磨炉黑)、ISAF(中超耐磨炉黑)、HAF(高耐磨炉黑)、MPC(可混槽黑)等粒径小的炭黑,其硫化胶的拉伸强度和撕裂强度较大;
(2)FT(细粒子热裂炭黑)、MT(中粒子热裂炭黑)等粒径较大的炭黑,其硫化胶的伸长率大;
(3)无论是哪一种炭黑,随着其用量增加,硫化胶的定伸应力和硬度增大,而伸长率减小;
(4)SRF(半补强炉黑)硫化胶的压缩变形比其它炭黑都;
(5)炉法炭黑的压出加工性能优于槽法炭黑和热裂炭黑等。
软化剂
丁基橡胶大都用石油类油如石蜡油、石蜡和酯类增塑剂作为软化剂,其中石油类油和酯类增塑剂对丁基橡胶物性的影响如下:
(1)因油的添加,拉伸强度、定伸应力、硬度降低,伸长率增加;
(2)因油的添加,门尼粘度降低,门尼焦烧时间增长;
(3)因油的添加,压出性能得到一定的改善;
(4)因油的添加,耐臭氧、耐压缩变形、耐热性降低;
(5)因酯类增塑剂的添加,低温性能得到改善,但效果依油的型号而异;
(6)因酯类增塑剂的添加,耐压缩变形、耐热性降低。
白色填充剂
白色填充剂与炭黑一样,也是粒径小的补强效果好,拉伸强度、定伸应力、撕裂强度、硬度等较大;粒径大的有损于抗撕裂、耐屈挠和耐磨耗性等。各种白色填充剂对丁基橡胶的补强效果如下:
(1)白炭黑的补强效果在白色填充剂中大,适用于要求强度和耐磨耗性高的橡胶制品;
(2)滑石粉的形状有各种各样,其中棒状、粒状的补强性能差,片状的可显著改善拉伸强度和定伸应力;
(3)碳酸钙高填充时可减少伸长率和弹性的损失,并可用于降低产品成本;
(4)陶土的补强效果大于碳酸钙,可显著改善拉伸强度和定伸应力,但因pH值的关系有迟延硫化倾向,因此好是添加少量二甘醇(DEG)等。
硫化体系
丁基橡胶除一般性硫黄硫化外还有各种硫化体系,可根据不同用途进行选择,特别对于卤化丁基橡胶,与二烯类橡胶一样通过双键用硫黄、醌和树脂进行硫化,此外通过卤基还可用金属氧化物、二硫代氨基甲酸金属盐及硫脲等进行硫化,对于溴化丁基橡胶可用过氧化物硫化。
国内有很多从事再生丁基橡胶生产的企业,丁基再生胶指的是利用已经经过硫化使用后的丁基废旧橡胶通过再生工艺使其重新具有一定的使用价值的橡胶。丁基橡胶与丁基复原橡胶其生产用的原料不同,丁基橡胶是由异丁烯与少量的异戊二烯合成而得,丁基复原橡胶(丁基再生胶)则是废旧橡胶加工而成。丁基橡胶是纯生胶,丁基复原橡胶是含有多种助剂的混合物。所以如果想要降低丁基橡胶生产成本,我们可以选择使用再生胶的做法,通过混合来降低其成本。
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EVA热熔胶是一种不需溶剂、不含水分的固体可熔性聚合物;它在常温下为固体,加热熔融到一定温度变为能流动,且有一定粘性的液体。熔融后的EVA热熔胶,呈浅棕色或白色。EVA热熔胶由基本树脂、增粘剂、粘度调节剂和抗氧剂等成分组成。
基本树脂编辑 播报
热熔胶的基本树脂是乙烯和醋酸乙烯在高温高压下共聚而成的,即EVA树脂。这种树脂是制作热熔胶的主要成分,基本树脂的比例、质量决定了热熔胶的基本性能,(如胶的粘结能力、熔融温度及粘结强度)一般选择VA含量18-33,熔指(MI)6-800,VA含量低,结晶度越高硬度增大,同等情况下VA含量大,结晶度低弹性增大,EVA熔指的选择也很重要,熔指越小流动性差强度大熔融温度高对被粘物润湿和渗透性也差。相反熔指过大其胶的熔融温度低,流动性较好但粘结强度降低。其助剂的选择,应选择乙烯与醋酸乙烯比例恰当的。
增粘剂
增粘剂是EVA热熔胶的主要助剂之一。如果仅*用基本树脂熔融时在一定温度下具有的粘结力,当温度下降后,就难以对纸张进行润湿和渗透,失去粘结能力,无法达到粘结效果;加入增粘剂就可以提高胶体的流动性和对被粘物的润湿性,改善粘结性能,达到所需的粘结强度。一般增粘剂有松香,改性松香(138或145),C5石油树脂,C9石油树脂,萜烯树脂等。
粘度调节剂
粘度调节剂也是热熔胶的主要助剂之一。其作用是增加胶体的流动性、调节凝固速度,以达到快速粘结牢固的目的,否则热熔胶粘度过大、无法或不易流动,难以渗透到书帖中去,就不能将其粘结牢固。加入软化点低的粘度调节剂,就可以达到粘结时渗透好、粘得牢的目的。一般选择石蜡,微晶蜡。合成蜡(PE或PP),佛托蜡等。
抗氧剂
加入适量的抗氧剂是为了防止EVA热熔胶的过早老化。因为胶体在熔融时温度偏高会氧化分解,加入抗氧剂可以在高温条件下,粘结性能不发生变化。
除以上几种原料外还可根据气温、地区的差别配上一些适合冷带气温的抗寒剂或适合热带气温的抗热剂。
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人类使用天然橡胶的历史已经有好几个世纪了。哥伦布在发现新大陆的航行中发现,南美洲土著人玩的一种球是用硬化了的植物汁液做成的。哥伦布和后来的探险家们无不对这种有弹性的球惊讶不已。一些样品被视为珍品带回欧洲。后来人们发现这种弹性球能够擦掉铅笔的痕迹,因此给它起了一个普通的名字“擦子(rubber)”。这仍是此刻这种物质的英文名字。这种物质就是橡胶。
但是直到1839年,美国人古德伊尔(Charles Goodyear)成功地将天然橡胶进行了硫化后,橡胶才成为有使用价值的材料。通过与硫磺一起加热进行硫化,实现了橡胶分子链的交联,使橡胶具备了良好的弹性。为什么橡胶会有弹性呢?让我们分析一下橡胶的分子结构。天然橡胶分子的链节单体为异戊二烯。我们知道高分子中链与链之间的分子间力决定了其物理性质。在橡胶中,分子间的作用力很弱,这是因为链节异戊二烯不易于再与其他链节相互作用。好比两个朋友想握手,但每个人手上都拿着很多东西,因此握手就很困难了。
橡胶分子之间的作用力状况决定了橡胶的柔软性。橡胶的分子比较易于转动,也拥有充裕的运动空间,分子的排列呈现出一种不规则的随意的自然状态。在受到弯曲、拉长等外界影响时,分子被迫显出一定的规则性。当外界强制作用消除时,橡胶分子就又回原来的不规则状态了。这就是橡胶有弹性的原因。
由于分子间作用力弱,分子可以自由转动,分子链间缺乏足够的联结力,因此,分子之间会发生相互滑动,弹性也就表现不出来了。这种滑动会因分子间相互缠绕而减弱。可是,分子间的缠绕是不稳定的,随着温度的升高或时间的推移缠绕会逐渐松开,因此有必要使分子链间建立较强固的联接。这就是古德伊尔发明的硫化方法。硫化过程一般在摄氏140-150度的温度下进行。当时古德伊尔的小火炉正好起了加热的作用。硫化的主要作用,简单地说,就是在分子链与分子链之间形成交联,从而使分子链间作用力量增强。
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