橡胶助剂的应用技术及发展趋势,橡胶制品常用助剂类型及性能

· 2020-03-24 18:06

近几年,我国橡胶助剂工业发展也很快,特别是一些外资公司进入这个领域后,我国橡胶助剂无论在数量、质量还是科技含量都有很大的提高,基本上能满足我国橡胶工业的需求。但是,适合高性能子午胎的一些用量少、质量好、性能高的橡胶助剂还需进口。因此,我国橡胶助剂行业要加大科技投入,努力创新,积极开发出适合我国轮胎工业发展的新型橡胶助剂。当然,要完成这个任务,轮胎行业有义不容辞的责任。因此,希望轮胎企业、橡胶助剂企业及橡胶研究院所积极联手,加强合作,走共同开发的路子,尽快缩短我国橡胶助剂和国外橡胶助剂的差距。现在,在橡胶助剂行业中,也在积极开发纳米氧化锌、纳米炭黑、纳米碳酸钙等,这些纳米级的橡胶助剂,对提高胶料质量、提高轮胎性能都是非常有益的。总之我国的橡胶助剂必须具备高科技的含量,才能在激烈的市场竞争中立于不败之地。

3.1 增粘剂 增粘剂是用于增加橡胶自粘性的加工助剂。橡胶自粘性会影响胶料的包辊性,从而影响配合剂的分散、胶料的强度及挤出工序连续性和起气泡性。适当的粘度还有利于提高胶料的挺性。

橡胶制品是由橡胶原料进行密炼机炼胶后制成的混炼胶作原材料,在炼胶时根据所需橡胶制品的特性而设计配方,并且定下所需要的产品硬度。

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在炭黑粒子的表面有些活性很大的活性点,能与橡胶分子起化学作用,生成强固的化学键,这种化学键能沿着炭黑粒子表面上滑动,结果产生两种补强效应:一是当橡胶受力作用时而产生变形,分子链的滑动能吸收外力的冲击,起缓冲作用,二是使应力分布均匀,这两种效应的结果使得橡胶的强度提高,抵抗破裂,从而起起补强作用。

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问题。均匀剂多用于气密层和硫化胶囊中,随着子午线轮胎结构的改进,溴化丁基橡胶的用量将越来越大,这为胶料加工增加了很多困难,如硫化胶和未硫化胶的粘合力小、压延工序中产生夹气现象等。目前用在气密层胶中主要使用进口均匀剂TNB88,UB4000和40MSF。用均匀剂40MS全部或部分取代操作油可提高胶料的加工安全性能、耐屈挠性能、粘合性能和耐热老化性能。在胎面胶中使用均匀剂能起到润滑作用,降低胶料门尼粘度,提高成品轮胎耐磨性能;提高胶料挤出速度、降低挤出温度,减少挤出胎面破边和气孔,降低加工成本。

近年来随着汽车制造业与交通运输业特别是高速公路的迅猛发展以及节约能源的要求, 子午线轮胎正以其卓越的技术性能与经济效益而成为传统斜交轮胎的更新换代产品。而钢丝带束层的质量是保证钢丝子午胎使用性能的关键。为了使子午胎具有良好的使用性能和较长的使用寿命,必须使钢丝帘线与橡胶之间不仅在静态、常温下具有良好的粘合强度, 而且在动态、高温下和老化后仍应具有良好的粘合强度保持率。因此, 橡胶与金属之间粘合的研究、橡胶粘合促进剂的更新与开发是一项具有重要实际意义的课题。

与 市场分析 行业分析 投资前景 市场预测 发展前景 橡胶助剂 投资趋 的相关内容2018年中国橡胶助剂市场分析报告-行业深度调研与发展前景研究2017-2022年中国橡胶助剂市场运行态势及十三五运营管理深度分析报告2016-2022年中国橡胶助剂市场规模现状及十三五未来趋势研究报告中国橡胶助剂市场格局调研与盈利战略研究报告(2013-2017)中国橡胶助剂产业研究及未来前景预测报告中国橡胶助剂行业市场投资价值及投资策略分析报告

(2)炭黑的补强原理

活性剂是提高促进剂活性,促进硫化反应的硫化体系助剂,故又称为促进助剂或硫化促进活性剂。活性剂多由金属氧化物与脂肪酸组成,最典型的为间接法氧化锌与硬脂酸组合。橡胶制品在生产、使用和回收等环节中过量释放氧化锌,可能会对环境和人体健康,尤其是对锌较为敏感的水生动植物造成不良影响。目前大力发展低锌或者无锌硫化活性剂部分替代氧化锌。研究表明,有机锌与核壳结构氧化锌都能起硫化活性剂作用,但其胶料的抗硫化返原性能与物理性能都不及间接法氧化锌胶料。

为了防止橡胶的老化变质, 胶料中通常都要加入适量的防老剂, 因此凡是能起抑制橡胶老化作用的化学药品都称为防老剂。不同品种的防老剂其防护机理是不同的, 但总的来讲化学防老剂是防老剂本身参与橡胶分子的反应, 生成一些比较稳定的化学结构, 从而起到抑制或破坏橡胶在外界作用时的氧化裂解反应或者削弱氧化过程的反映程度, 而起到防止老化的作用, 物理防老剂的加入会在橡胶表面形成一种保护薄膜, 从而避免了与氧和臭氧的接触, 其本身并不参与化学反应。

第二章 2008年中国经济发展环境12 一、2008年前三季度经济运行情况 12 二、全球金融危机对中国产业格局影响15 三、中国应对金融危机的措施18 财政和货币政策调整18 扩大内需 21鼓励出口 22

二、补强与填充剂

3.4 分散剂

5、橡胶粘合体系助剂

摘要:

式中R′为H,R为有机基团;或R′和 R均为有机基团;R′、R亦可成环 由促进剂M或其钠盐,也可由促进剂DM,与环己胺(产物为促进剂CZ)、二环己胺(产物为促进剂DZ)、二异丙胺(产物为促进剂DIBS)、吗啉(产物为促进剂NOBS)、叔丁胺(产物为NS)等通过不同的工艺制得。它们的硫化起步慢,但硫化速度快,被称为迟效快速促进剂,主要用于轮胎等大型橡胶制品的生产。在常规配方中,其用量仅为促进剂M和DM的三分之二(促进剂M和 DM的常用量为1~2份)。在所谓“半有效硫化”体系(即低硫磺/高促进剂配合)中,用量则达 3~5份(与0.2~0.4份硫磺并用),可获得良好的加工安全性,并提高硫化胶的综合性能。 ③秋兰姆类 属快速促进剂,主要作噻唑类或次磺酰胺类的辅助促进剂。 ④二硫代氨基甲酸盐类中属超速促进剂,适用于常温快速硫化,也作辅助促进剂。 此外,尚有能提高有机促进剂活性的物质,称作硫化活性剂,即促进助剂。最广泛采用的是氧化锌,用量3~5份。防止或延缓胶料在硫化前的加工和停放过程中发生早期硫化(“焦烧”)的物质,称作硫化延缓剂,即防焦剂。效果较好的防焦剂有N-亚硝基苯胺(防焦剂NDPA)、N-环己基硫化酞酰亚胺(防焦剂PVJ或CTP)等,前者用量0.3~1份,后者0.1~0.5份。防焦剂的研究工作现在仍很活跃。

树脂。为提高胶料的耐热性能和耐老化性能,许多胶种已广泛使用树脂作为交联剂。树脂硫化的IIR胶料耐热性能好,压缩永久变形小,已成为制造硫化胶囊最主要的胶料。树脂作为IIR的硫化剂,硫化速度慢,且硫化温度高。酚醛树脂硫化体系也用于EPDM/PP等橡塑共混材料的制备。

1、橡胶硫化体系助剂

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促进剂常用的品种有:促进剂M1、DM、MZ、OZ、NOBS、DZ,促进剂TT、TMTT等。

1.2 促进剂

2、橡胶防护体系助剂

橡胶助剂是橡胶工业重要的辅助原料。在橡胶工业里,虽然助剂用量相对很小,但对制品加工和应用性能的改善起着举足轻重的作用。性能优异的橡胶助剂不仅能改善加工性能,提高产品质量档次,降低能耗和生产成本,而且能够防老化降解、延长使用寿命。橡胶助剂不是橡胶工业的味精,而且为其制品的功能化和多样化提供了广阔前景。 本研究报告共十一章,主要依据了国家统计局、国家商务部、国家海关总署、国家发改委、国务院发展研究中心等权威机构公布和提供的大量资料。对橡胶助剂分类、应用、研究开发、生产与市场、生产企业、消费与需求、产业动态、产业政策,发展趋势等多方面多角度阐述橡胶助剂产业状况。并在此基础上作出市场预测提出产业发展建议。是橡胶助剂行业企业及相关企业和单位准确了解目前中国橡胶助剂行业发展现状,制定投资策略的必备的参考资料。目录 第一章 橡胶行业的相关概念 1 一、橡胶的介绍 1橡胶的定义 1橡胶的分类 1常用橡胶的性能特点及用途3 二、橡胶行业的概述 9 橡胶行业的定义 9橡胶行业的分类 9

(3)活性剂和防焦剂

3.2 增塑剂

硫化促进剂能缩短硫化时间、降低硫化温度、减少硫磺用量。噻唑类及次磺酰胺类是促进剂的主体, 约占其总量的70%~75%。尚有能提高有机促进剂活性的物质, 称作硫化活性剂, 即促进助剂。最广泛采用的是氧化锌, 用量3~5 份。防止或延缓胶料在硫化前的加工和停放过程中发生早期硫化 的物质, 称作硫化延缓剂, 即防焦剂。防焦剂的研究工作现在仍很活跃。使用多元醇硫化体系要求促进剂既要求混炼和加工阶段有较好焦烧性能, 又要具有较快的硫化速率。抗硫化返原剂是国内外最新的一类助剂, 专门用来提高硫化橡胶的抗硫化返原性。

第三章 2008年国内外橡胶行业 31 一、2008年世界天然橡胶行业 31 2008年年世界天然橡胶生产情况 31 2008年世界天然橡胶消费情况 32 2008-2008年世界天然橡胶市场价格走势 33 世界天然橡胶供需平衡 35 二、2008年世界合成橡胶行业 36 2008年世界合成橡胶产能统计 36 2008年世界合成橡胶生产情况 38 2008年世界合成橡胶消费情况 38 2008-2008年世界合成橡胶市场价格走势 39 三、2008年中国橡胶行业概况 39 中国橡胶行业综述 39 中国橡胶行业名牌战略 46 2008年我国橡胶产业布局 47 2008年1-5月橡胶行业发展特点 53 中国天然橡胶发展思路 55 中国橡胶工业持续高速增长 58 第四章 橡胶助剂相关知识 62 一、橡胶助剂知识介绍 62 橡胶助剂的种类 62 橡胶助剂的作用 63 其它助剂的性质及作用 63 二、橡胶助剂的细分种类 65 促进剂 65 防老剂 85 防焦剂 87 三、炭黑 90 炭黑简介 90 炭黑的危害 92 炭黑的安全预防措施 93 四、橡胶助剂的毒性与控制 93 第五章 2008年世界橡胶助剂行业发展状况 101 一、2008年世界橡胶助剂行业发展概况 101 2008年世界橡胶助剂行业现状 101 2008年世界橡胶助剂原料生产与工艺发展 103 2008年世界橡胶助剂消费量统计 106 二、2008年世界橡胶助剂企业竞争 106 竞争激烈 106 企业兼并重组动作大 107 发展不均衡,品种相对集中 108 三、2008-2010年世界橡胶助剂行业发展趋势 108 第六章 2008年中国橡胶助剂行业运行态势 110 一、2008年中国橡胶助剂行业发展状况 110 二、2008年中国橡胶助剂行业发展存在的问题 116 三、2006年中国橡胶助剂行业回顾 117 四、加快环保无毒橡胶助剂开发力度是中国橡胶助剂工业发展关键 124 橡胶助剂生产绿色化 124 加快发展绿色无毒橡胶助剂 127 发展中国橡胶助剂工业清洁生产 127 橡胶助剂企业应积极拓展国际市场 129 五、橡胶补强填充剂概览 130 六、未来我国橡胶助剂产品发展趋势 143 七、橡胶助剂废水治理技术研究现状及发展趋势 145 第七章 2008年中国橡胶助剂细分市场运行 152 一、橡胶促进剂 152 全球橡胶促进剂的现状及发展态势 152 世界促进剂的环保生产及开发 154 橡胶促进剂的发展概况及开发 155 中国橡胶促进剂产业 158 二、防老剂 159 中国橡胶防老剂发展回顾 159 橡胶防老剂合成技术的应用及改进 162 橡胶防老剂RD的生产概况 167 中国橡胶防老剂RD的发展对策 170 橡胶防老剂RD的市场展望 171 三、防焦剂 173 防焦剂CTP在橡胶加工中的应用 173 防焦剂CTP合成技术概况 182 第八章 2008年中国橡胶助剂企业财务状况与竞争力 186 一、山东阳谷华泰化工有限公司 186 企业基本概况 186 2008年企业财务状况 187 企业核心竞争力 190 二、太原市元太生物化工有限公司 191 企业基本概况 191 2008年企业财务状况 192 企业核心竞争力 195 三、中联橡胶总公司 195 企业基本概况 195 企业核心竞争力 196 四、中化辽宁公司 197 企业基本概况 197 企业核心竞争力 197 五、淄博华梅化工有限公司 198 企业基本概况 198 2008年企业财务状况 198 企业核心竞争力 201 六、山东单县化工有限公司 202 企业基本概况 202 2008年企业财务状况 203 企业核心竞争力 206 七、天津市有机化工一厂 207 企业基本概况 207 2008年企业财务状况 208 企业核心竞争力 211 八、安徽铜峰盛达化学有限公司 211 企业基本概况 211 2008年企业财务状况 212 企业核心竞争力 215 第九章 2008年炭黑行业发展 216 一、世界炭黑行业发展 216 二、国内外炭黑新技术、新产品发展 218 三、我国炭黑行业发展 224 四、我国炭黑原料油发展现状和展望 230 五、我国炭黑行业发展趋势及发展建议 237 六、2008-2010年炭黑产品市场前景看好 245 七、2008年两个炭黑检测标准公布实施 246 八、国内炭黑龙头企业---黑猫发展 247 第十章 2008年汽车行业发展 252 一、2007年我国汽车行业发展 252 二、2008年我国汽车行业发展 256 三、2008年世界各国汽车产量排名 258 四、2008年我国轮胎行业发展 260 五、2009年我国轮胎工业展望和建议 262 第十一章 中国橡胶助剂行业投资及前景 264 一、橡胶助剂行业投资动态 264 朗盛加大投资中国橡胶助剂市场 264 太化集团投资建设大型橡胶助剂技改项目 265 中国橡胶助剂原料前景及投资建议 266 二、橡胶助剂行业展望 269 中国橡胶助剂今后发展的四个方向 269 橡胶助剂业将掀起新一轮扩产高潮 270 十一五将全面清洁橡胶助剂生产 271 三、橡胶助剂市场预测 273 全球橡胶助剂量价将同步大幅提升 273 2008年中国橡胶助剂市场前景不利 274 2009年橡胶助剂市场 276 2010年中国橡胶助剂需求预测 279 图表目录 图表 1:2006-2008年三季度中国GDP增长情况 1 图表 2:2008年前三季度中国三大产业结构 1 图表 3:2003-2008年中国工业增加值增长率 2 图表 4:2005-2008年中国固定资产投资及消费品零售增长情况 3 图表 5:2008年9月-2008年9月中国CPI、PPI走势 4 图表 6:2008年1-9月中国外贸增长情况 4 图表 7:2008年1-9月份我国部分行业调整变化 7 图表 8:2008年1-9月份我国周期性行业调整变化 8 图表 9:2008年1-9月份耐用消费类产业出现负增长 8 图表 10:近期公布的刺激经济的政策一览表 11 图表 11:提高出口退税率的商品清单 15 图表 12:橡胶的分类 21 图表 13:常用橡胶的品种、特性和用途 22 图表 14:2001-2008年世界天然橡胶分国别生产量情况 31 图表 15:2006-2008年世界天然橡胶分洲别生产量情况 31 图表 16:2001-2008年世界天然橡胶分国别消费量情况 32 图表 17:2006-2008年世界天然橡胶分洲别消费量情况 32 图表 18:2006-2008年Q1三大交易市场天然橡胶价格走势 33 图表 19:2002-2008年RSS 3价格走势 34 图表 20:2003-2008年RSS 3价格 34 图表 21:1996-2008年全球天然橡胶供求平衡图 35 图表 22:2008年世界各国主要合成橡胶生产能力 36 图表 23:2006-2008年全球合成橡胶产量 38 图表 24:2006-2008年全球合成橡胶消费量 38 图表 25:2006-2008年Q1三大交易市场合成橡胶价格走势 39 图表 26:2006-2008年全国橡胶主导产品产量测算 43 图表 27:2008年橡胶行业耗胶量统计 43 图表 28:中国橡胶工业协会会员企业2008年销售收入排行榜 44 图表 29:2008年1-11月我国合成橡胶企业分布情况 48 图表 30:2008年1-11月我国橡胶制品业企业分布情况 50 图表 31:2008年1-5月我国合成橡胶企业分布情况 51 图表 32:2008年1-5月我国橡胶制品业企业分布情况 52 图表 33:新型加工助剂的类别、成分及用途 64 图表 34:橡胶促进剂的种类及特性 65 图表 35:橡胶促进剂M性能指标:(GB11407一89) 66 图表 36:橡胶促进剂DM 性能指标:(GB11408一89) 67 图表 37:橡胶促进剂CZ性能指标 68 图表 38:橡胶促进剂NOBS性能指标: 69 图表 39:橡胶促进剂DZ性能指标 70 图表 40:橡胶促进剂NS性能指标:LGB 71 图表 41:橡胶促进剂D性能指标: 72 图表 42:橡胶促进剂TMTD性能指标 73 图表 43:橡胶促进剂TETD性能指标 74 图表 44:橡胶促进剂TMTM性能指标 75 图表 45:橡胶促进剂PZ性能指标 76 图表 46:橡胶促进剂ZDC性能指标: 77 图表 47:橡胶促进剂BZ性能指标 78 图表 48:橡胶促进剂PX性能指标 79 图表 49:橡胶促进剂Na-22性能指标:(HGZ一475一67) 80 图表 50:促进剂 TBzTD性能指标 81 图表 51:促进剂 ZBEC性能指标 82 图表 52:促进剂CBBS性能指标 83 图表 53:促进剂santocure TBSI性能指标 84 图表 54:促进剂Vocol IBPD性能指标 85 图表 55:目前我国橡胶防老剂的品种 85 图表 56:防焦剂CTP的性能指标 90 图表 57:炭黑生产方法分类和原料特性 91 图表 58:油炉法炭黑生产流程 92 图表 59:2005-2010年国外主要国家和地区橡胶促进剂消费结构及预测 101 图表 60:2005-2010年国外主要国家和地区橡胶防老剂消费结构及预测 102 图表 61:2000-2008年世界橡胶助剂消费量统计走势图 106 图表 62:2008年1-12月我国主要橡胶防老剂品种价格走势图 114 图表 63:2008年1-12月我国主要橡胶促进剂品种价格走势图 115 图表 64:2008年1-12月我国次磺胺类促进剂价格走势图 115 图表 65:几年来华建立橡胶助剂生产企业的国际公司 121 图表 66:2001-2006年我国主要橡胶助剂产量统计 126 图表 67:国外双氧水氧化法合成促进剂DM一览 155 图表 68:2002-2006年我国主要促进剂产量变化情况 158 图表 69:2000-2008年我国橡胶助剂进出口情况 159 图表 70:2002-2006年我国橡胶防老剂产量及结构情况 160 图表 71:我国橡胶助剂主要生产厂家及品种 160 图表 72:2004年我国橡胶防老剂产量及比例 161 图表 73:我国橡胶防老剂今年来产量及结构情况 161 图表 74:2000-2004年我国橡胶防老剂进出口情况 162 图表 75:试验配方 174 图表 76:防焦剂CTP的结构式 174 图表 77:两种不同厂家的防焦剂化学特性 175 图表 78:天然橡胶中防焦剂用量与门尼焦烧的关系 176 图表 79:丁苯橡胶中防焦剂用量与门尼焦烧的关系 176 图表 80:天然橡胶/顺丁橡胶并用体系中防焦剂用量与门尼焦烧的关系 176 图表 81:防焦剂对促进剂CZ-硫黄体系硫化特性的影响 177 图表 82:NR/BR并用胶硫化曲线 177 图表 83:SBR胶料硫化曲线 178 图表 84:NR胶料硫化曲线 178 图表 85:防焦剂对促进剂DM-硫黄体系焦烧和硫化特性的影响 179 图表 86:防焦剂CTP对硫化胶拉伸强度的影响 179 图表 87:防焦剂CTP对硫化胶300%定伸应力的影响 180 图表 88:防焦剂CTP对硫化胶撕裂性能的影响 180 图表 89:防焦剂CTP对硫化胶回弹值的影响 180 图表 90:防焦剂CTP对硫化胶扯断伸长率的影响 181 图表 91:防焦剂CTP对促进剂DM-硫黄体系硫化胶性能的影响 181 图表 92:通氯量对产品的熔点及产量的影响 184 图表 93:通氯速率对产品产量的影响 184 图表 94:酞酰亚胺与二硫化物的配比对产品熔点及收率的影响 184 图表 95:2008年山东阳谷华泰化工有限公司经营状况 187 图表 96:2008年太原市元太生物化工有限公司经营状况 192 图表 97:2008年淄博华梅化工有限公司经营状况 198 图表 98:山东单县化工有限公司销售网络 202 图表 99:山东单县化工有限公司国际市场分布图 203 图表 100:2008年山东单县化工有限公司经营状况 203 图表 101:2008年天津市有机化工一厂经营状况 208 图表 102:2008年安徽铜峰盛达化学有限公司经营状况 212 图表 103:全球炭黑需求分布情况 217 图表 104:2001-2006 年我国炭黑产量、销量、进出口情况 225 图表 105:2000-2008年我国炭黑产量和消费量 225 图表 106:2008年炭黑产量排名前20位的企业 226 图表 107:2001-2010年我国炭黑需求量增长趋势图 227 图表 108:2000-2010年我国炭黑产量增长趋势图 230 图表 109:2000-2008年我国炭黑产量和原料油消费量 231 图表 110:2006-2010年我国炭黑和原料油需求量预测 231 图表 111:2001-2008年我国炭黑原料油的消费比例 232 图表 112:2001-2008年中国和世界焦炭产量 232 图表 113:2004-2008年我国焦炭、机焦和煤焦油产量 233 图表 114:2004-2008年我国煤焦油产能产量 233 图表 115:2004-2008年我国煤焦油使用情况 234 图表 116:2004-2008年我国煤焦油加工量及葸油推算产量 234 图表 117:2000-2008年我国乙烯产量 236 图表 118:炭黑的基本特性及其具有代表性的评价方法 237 图表 119:聚集体分布不同的炭黑填充天然胶(炭黑60重量份)的物理性能比较 239 图表 120:防振胶用炭黑研制品的特性 241 图表 121:电性炭黑研制品的特性值 242 图表 122:研制品的特性值 242 图表 123:2004-2008年黑猫股份炭黑市场占有率 247 图表 124:2005-2008年公司历年产能 248 图表 125:2008年主营业务分产品情况 249 图表 126:2003-2008年公司毛利率情况 249 图表 127:2008-2008年三季度黑猫股份每股指标 249 图表 128:2008-2008年三季度黑猫股份获利能力 250 图表 129:2008-2008年三季度黑猫股份经营能力 250 图表 130:2008-2008年三季度黑猫股份偿债能力 250 图表 131:2008-2008年三季度黑猫股份资本结构 251 图表 132:2008-2008年三季度黑猫股份发展能力 251 图表 133:2008-2008年三季度黑猫股份现金流量 251 图表 134:2002-2008年汽车产销状况 257 图表 135:2008年汽车产销状况 257 图表 136:2008年世界各国汽车产量排名 258 图表 137:2008年各国汽车产量占全球产量百分比 259 图表 138:2002-2008年全球汽车产量 259 图表 139:2001-2008年我国轮胎产量统计 260 图表 140:2001-2008年我国轮胎产量变化图 261 图表 141:2008-2010年全国轮胎产量预测 262 图表 142:2010年中国助剂需求量预测 280 图表 143:2010年中国促进剂需求量预测 280 图表 144:2010年中国防老剂需求量预测 281

第一、在材料表面外观上发生变化。例如:出现材料变粘、变软、变硬、变脆、龟裂变形、污渍、长霉,出现斑点、裂纹、喷霜、粉化、泛白等。第二、在物理性质上发生变化,例如:耐热、耐寒、透气、透气、透光等性能的变化。第三、在物理机械性能上发生变化,如扯断强度,伸长率、耐磨性、耐疲劳等。第四、在电性能上发生变化。

1.3 活性剂

常见汽车轮胎与地面摩擦的噪声也是一种环境污染, 从根本上来说还是要改进轮胎的结构及橡胶的配方, 当然也离不开橡胶助剂。目前, 橡胶助剂处于稳定时期, 硫化促进剂和防老剂两类主要有机助剂的产量大约为生胶消耗量的4%。我国橡胶助剂行业要加大科技投入, 努力创新积极开发出适合我国轮胎工业发展的新型橡胶助剂。轮胎企业、橡胶助剂企业及橡胶研究院所联手合作, 走共同开发的路子, 尽快缩短我国橡胶助剂和国外橡胶助剂的差距。我国的橡胶助剂必须具备高科技的含量才能在激烈的市场竞争中立于不败之地。

为了防止橡胶的老化变质,通常胶料中都要加入适量的防老剂,因此凡是能起抑制橡胶老化作用的化学药品都称为防老剂。

轮胎和橡胶制品的发展,既为橡胶助剂提供了广阔的市场,也对发展环保和高性能橡胶助剂提出了更高的要求。尽管我国橡胶助剂再新品种和清洁工艺的开发与应用方面取得一定的突破,但仍然存在较大差距。一是随着欧盟REACH法规、多环芳烃指令和发达国家轮胎标签法规的逐步实施,我国橡胶助剂面临更加严苛的技术壁垒和贸易壁垒;二是我国作为轮胎和橡胶助剂的生产大国,新型橡胶助剂的研究和应用进展缓慢,部分新产品鱼龙混杂,市场认可度不高;三是近年来橡胶助剂清洁生产工艺虽然取得一定进展,但物资能耗仍然较高,三废排量大,全行业还需进一步提升完善和推广橡胶助剂清洁生产工艺。

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三、防老剂

胶料在使用过程中容易发生老化,需要加入防护体系延缓老化,避免性能快速下降。物理防老剂一般为光屏蔽剂或者蜡,化学防老剂包括胺类、酚类、酯类等化合物。合成橡胶在合成过程中要加入少量抗氧剂,而在后加工过程中要加入较大量的防老剂。

橡胶粘合体系助剂包括间-甲-白体系和钴盐体系粘合剂和胶粘剂。主要有间-甲-白体系、钴盐粘合增进剂、三嗪类粘合剂、浸渍粘合剂和胶粘剂。近年来, 随着汽车制造业的迅猛发展, 传统的斜交轮胎正逐步被性能优越的子午线轮胎所代替, 而当今国际上生产的子午线轮胎的骨架材料基本上都采用全钢丝或半钢丝, 如西欧钢丝帘线占轮胎帘线的79%。钢丝带束层的质量是保证子午线轮胎使用性能的关键, 子午线轮胎的生产实践表明, 钢丝帘线与橡胶之间具有良好的初始粘合性能, 尚不能保证轮胎的使用性能与使用寿命, 还要求在老化和腐蚀后橡胶与钢丝仍具有较高的粘合保持率。在橡胶中加入橡胶粘合促进剂,可在不同程度上改善橡胶与钢丝帘线间的粘合性能, 因而橡胶粘合促进剂已成为子午线轮胎生产中不可缺少的组分。

不同品种的防老剂其防护机理是不同的,但总的来讲化学防老剂是防老剂本身参与橡胶分子的反应,生成一些比较稳定的化学结构,从而起到抑制或破坏橡胶在外界作用时的氧化裂解反应或者削弱氧化过程的反映程度,而起到防止老化的作用,物理防老剂的加入会在橡胶表面形成一种保护薄膜,从而避免了与氧和臭氧的接触,其本身并不参与化学反应。

金属氧化物。CR,CM和XIIR等含卤素或含羧基的橡胶需采用金属氧化物作为硫化剂。常见的金属氧化物为氧化锌和氧化镁,以活性氧化锌和轻质氧化镁为最佳。

6、橡胶其它特殊助剂

橡胶助剂引起源于天然橡胶的硫化。经过八十多年的研究,直到20世纪20~30年代,随着硫化促进剂的基本品种2-巯基苯并噻唑及其次磺酰胺衍生物以及对苯二胺类防老剂的工业化,橡胶助剂才基本形成体系。目前,橡胶助剂处于稳定时期,硫化促进剂和防老剂两类主要有机助剂的产量大约为生胶消耗量的 4%。国外橡胶助剂的生产相当集中,联邦德国的拜耳股份公司和美国的孟山都公司是最主要的生产厂家。中国橡胶助剂(指有机助剂)的生产始于1952年。

防护体系助剂

为了增加胶料强度、硬度、降低伸长率, 改善耐磨、耐热、耐撕裂性能, 常用使用MT 炭黑 作为补强剂, 一般用量为20 份, 当然也可以添加氟化钙、碳酸钙、高分散性硫酸钡等, 混合使用作为补强剂。加入低相对分子质量聚乙烯作为脱模剂使用。橡胶其它特殊助剂, 包括着色剂、发泡剂、消泡剂、增稠剂、膏化剂、湿润剂、乳化剂、稳定剂、凝固剂、热敏剂、抗蹼剂、防腐剂、保存剂、阻燃剂等。凡加入到橡胶胶料用以改变制品颜色为目的的物质通称为着色剂。大多数橡胶产品着色为黑色、灰色或是白色。这些都是非彩色颜色。此外, 还有彩色颜色, 包括如红色、蓝色、黄色、绿色、棕色、粉红色等彩色。橡胶产品不仅可以通过各色颜料混合物来进行着色, 也可以使用一些非主流色的特定颜料如橘红色、绿色和粉红色来进行着色。混料着色是目前彩色橡胶制品着色的主要方法。橡胶着色赋予产品以美观的外表及对橡胶制品起防护作用。若着色适当时, 也能吸收某些光线而提高制品的耐老化性能。

一、硫化体系

胺类化合物。FKM和ACM常使用胺类化合物作为硫化剂,主要有亚甲基胺类、苯胺类化合物等。

www.461.net,橡胶制品中无骨架材料的软橡胶制品并不多,绝大多数是能够承受高负载、高频运动且高温疲劳性好、使用寿命长的骨架材料增强复合橡胶制品, 如汽车的轮胎、发动机橡胶减震件、车体吸震橡胶件、主销悬挂橡胶件、弹性联轴节、自紧式橡胶轴封、摩擦橡胶轴承、扭转橡胶轴承、胶管和胶带等都是钢丝、钢、纤维织品和帘线增强的橡胶制品。由于现代橡胶-骨架材料复合制品的使用条件非常苛刻, 不仅要求制品性能达到常规使用要求和技术标准, 还要适应一些超出常规的需要, 如发展中国家对载重汽车的高速和超载需求, 给轮胎的使用寿命和安全性带来了超常规的技术要求。

橡胶的配合是由好几种或十几川原副材料所组成的,使各种有机、无机物质相互配合组成胶料的配方,从而获得最佳性能,最低成本和最适宜工艺操作的有机结合体。其中组成胶料配合有以下几个体系。硫化体系补强,填充体系、软化增塑体系和防老体系等。下面分体系进行讲解。

橡胶助剂行业是橡胶工业十分重要的配套产业,我国橡胶工业尤其是轮胎工业的快速发展带动了助剂行业的不断进步。目前,我国橡胶助剂产品有200余种,具有千吨生产规模的企业60余家,产品质量和产量基本能够满足橡胶工业的需求。硫化体系助剂、防护体系助剂、加工助剂在合成橡胶配方中具有重要的作用,是影响橡胶制品性能的主要因素。本文主要介绍这几类橡胶助剂在合成橡胶中的应用概况。

橡胶防护体系助剂包括抗氧剂、抗臭氧剂、抗屈挠龟裂剂、光稳定剂、紫外光吸收剂、有害金属抑制剂、物理防老剂、防白蚁剂、防霉剂等。主要是防老剂和阻燃剂, 防老剂主要有胺类、酚类、杂环类、亚磷酸酯类、防护蜡等。橡胶或橡胶制品在加工、储存和使用的过程中, 由于受到各种外界因素的作用, 而逐步失去原有的优良性能, 以致最后丧失了使用价值, 这种现象称之为橡胶的老化。通常导致橡胶老化的因素主要有:热氧的作用、臭氧的作用、金属离子的作用、光的作用、机械力的作用等。

按填料在橡胶中的作用可分为补强性,填充和增容性填料,前者主要作用是提高橡胶制品的物理机械性能,称为补强剂,如炭黑等,后者主要作用是增加橡胶的容积,降低含胶率,降低成本,称填充剂或增容剂,如碳酸钙CaCO3、陶土等。

次磺酰胺类促进剂的替代品种主要为促进剂TBBS,TBSI,CBBS和CBS等;秋兰姆类促进剂的替代品种主要为促进剂TBzTD等;二硫代氨基甲酸盐类促进剂的替代品种主要为促进剂ZBEC等;促进剂DTDM及OTOS的替代品种主要为Duralink HTS和Perkalink-900等。

4、橡胶补强填充体系助剂

(1)炭黑品种

合成橡胶在合成过程加入的抗氧剂要根据合成工艺以及产品颜色来选择。溶聚橡胶需要选择易溶于橡胶合成所用溶剂的抗氧剂,乳聚橡胶则要选择能与橡胶合成所用的乳化剂形成稳定乳液的抗氧剂,此外根据产品的颜色选择污染型或非污染型的抗氧剂。聚丁二烯橡胶、苯乙烯热塑性弹性体、异戊橡胶等溶聚橡胶以前多采用抗氧剂BHT,有时并用亚磷酸酯类抗氧剂TNP。抗氧剂TNP容易水解,因生成的壬基酚影响生物的生殖健康而被禁止使用。抗氧剂BHT相对分子质量较小,容易挥发,国外研究认为其较多的挥发物对环境有害,因此目前多采用其他酚类抗氧剂进行替代,较为常见的有抗氧剂1076和1520,或并用辅助抗氧剂以产生协同效应。浅色乳聚橡胶多采用酚类抗氧剂苯乙烯化苯酚,深色橡胶多采用污染型胺类抗氧剂。合成橡胶抗氧剂正向环保、大相对分子质量、复配和多功能方向发展。可以通过DSC法检测生胶的氧化诱导期或者氧化诱导温度,也可以通过耐热氧老化性能来考察抗氧剂的性能。浅色橡胶制品还需要考察耐热氧老化性能和耐黄变性能。

橡胶加工助剂主要解决高粘度橡胶材料的成型或模压的基本工艺问题, 以及短时间低能耗高产出的工艺需求。按功用可分为分散助剂: 提高填料分散, 减少混炼时间; 润滑助剂提高胶料流动性, 脱模性; 化学塑解剂通过断链而降低橡胶粘度; 物理塑解剂: 通过内润滑而减少橡胶粘度,改善后续工艺操作性; 均匀剂提高不同胶种共混的均匀性; 增粘剂提高生胶自秸性; 增塑剂配合特殊环境下的产品性能; 硫磺制剂易于使用, 均匀分散, 避免喷霜; 脱模剂提高产品脱模性; 洗模胶延长模具寿命, 减少闲置时间。橡胶加工工艺助剂可以增加经济效益, 应用橡胶加工工艺助剂后, 同等作业量下可以减少灌炼和挤出等工艺过程的作业时间。提高了单位时间内的产出; 使加工工艺稳定, 产品合格率提高; 使产品的外观,内在质量改善, 提高了产品的档次, 优质才能优价。近年来, 随着橡胶加工工艺助剂用量的不断增加, 工艺助剂行业也取得了长足发展。规模效益及市场竞争的结果带来工艺助剂的价格大幅度降低, 从另一个侧面为橡胶加工工艺助剂的应用带来可能。橡胶加工工艺助剂可以改善橡胶加工工艺, 提高产品品质, 使“高品质、低成本、高产出” 的橡胶加工目标成为可能; 对企业的经济效益会有较大的提高。

炭黑的品种约有40余种,五大类型 常用品种有:超耐磨炉黑(SAF)、中超耐磨炭黑(ISAF)、高耐磨炉黑(HAF),通常炉黑(GPF)

在合成橡胶加工过程中应用的防老剂主要是胺类和喹啉类防老剂。常见品种是防老剂4020,4010NA和RD。这3种防老剂用量占目前我国防老剂用量的80%以上。

凡能增加促进剂的活性, 提高硫化效率, 改善硫化胶性能的化学药品, 均称为活性剂, 常用的有氧化锌、氧化镁、氧化钙、硬脂酸等。为了防止胶料在加工过程中出现早期硫化现象, 常常需要加入一些能抑制产生早期硫化的化学药品, 即防焦剂, 但由于它的加入, 会使硫化速度减慢, 硫化胶性能变坏, 再加上价格昂贵,所以一般情况下很少使用。

(2)促进剂

对苯二胺类防老剂根据对苯二胺所连基团分为二烷基对苯二胺类、二芳基对苯二胺类和烷基芳基对苯二胺类。二烷基对苯二胺类防老剂主要品种有防老剂4030和288等。防老剂4030易分散,在橡胶中溶解度较大,用量大时无喷霜问题,对混炼胶有加速硫化和缩短焦烧时间的作用;对静态臭氧老化防护效果极佳,明显优于耐臭氧老化性能优异的防老剂4010NA和4020,特别适用于长期处于静态条件下的电线电缆、胶管、胶带等室外用橡胶制品胶料。烷基芳基对苯二胺类防老剂的主要品种有防老剂4010,4010NA,4020和H等。防老剂4020是目前轮胎胶料用量最大的防老剂品种,对臭氧老化和屈挠龟裂老化有优良的防护效果,对热氧老化和天候老化也有较好的防护作用,且对变价金属有钝化作用,适用于NR,BR,SBR,NBR和CR,与石蜡并用,能增强静态防护效果。与防老剂4010NA相比,防老剂4020耐水抽提性能较好,可以达到长效防护的效果。

3、橡胶工艺操作体系助剂

(3)影响橡胶老化的因素及橡胶老化过程:通常导致橡胶老化的因素主要有:热氧的作用、臭氧的作用、金属离子的作用、光的作用、机械力的作用等。

促进剂TBzTD焦烧时间长,加工安全性好,可替代促进剂TMTD和TETD等秋兰姆类促进剂。促进剂TBSI在胶料中具有延长焦烧时间和减慢硫化速度的特点,可以明显提高NR的抗硫化返原性能。促进剂ZBEC可以作为NR、SBR、EPDM、天然胶乳和合成胶乳的主促进剂或助促进剂,具有很好的耐焦烧性能。二苯胍类促进剂DPG主要用作天然橡胶和合成橡胶的促进剂,在高白炭黑填充的胶料中添加促进剂DPG,可以明显降低混炼胶的门尼粘度,还可以提高硫化速度。

胶粘剂通常是由粘料、固化剂、稀释剂或其它助剂配制成的混合物, 其中粘料是主要成分。如果所用粘料中的橡胶和树脂具有反应活性, 称作反应型胶粘剂, 如反应型丁腈橡胶胶粘剂、氯丁橡胶胶粘剂等。与之相反, 所用粘料中的橡胶和树脂不能具有反应活性, 则称作非反应型胶粘剂。胶粘剂通常采用喷、涂、贴等工艺达到粘合目的。在两材料表面之间形成以粘料为主要成分的中间粘合层是胶粘剂粘合作用的重要特征。在轮胎、输送带、胶管等橡胶制品加工中, 要配加一种或多种具有反应活性的化学物质, 该温度在硫化温度下可以发生橡胶与纤维织物或钢丝骨架材料的化学键合。这类化学物质就是键合剂, 习惯上称为粘合剂。由于这类粘合剂是在混炼胶料时随着其它助剂一起加入胶料中,因此又称为添加型直接粘合剂。这种键合型粘合剂, 在产生结合的两个材料的表面上不存在以粘合剂为主成分的中间层, 只存在着粘合剂成分经反应生成新物质并在橡胶与骨架材料之间形成的化学键和特征。

橡胶或橡胶制品在加工、储存和使用的过程中,由于受到各种外界因素的作用,而逐步失去原有的优良性能,以致最后丧失了使用价值,这种现象称之为橡胶的老化。

硫黄给予体。硫黄给予体是在橡胶硫化过程中能分解出硫黄的硫化剂。其胶料的特点是耐热性能比硫黄胶料好,同时耐压缩变形性能优异,且抗焦烧性能好,不易喷霜。但因大多硫黄给予体有毒性而被列入限制使用的行列,如含吗啉基的硫化剂DTDM和TMTD。

橡胶硫化体系助剂, 包括硫化剂、促进剂、活性剂和防焦剂等。所谓橡胶的硫化就是把具有塑性的胶料转变成为弹性的硫化胶的过程。即橡胶分子链在化学或物理因素的作用下产生化学交联作用, 变成为空间网状结构。凡能引起橡胶产生交联作用的化学药品就都可称之为硫化剂, 其中硫磺是最常用的一种。用纯硫硫化的硫化胶其交联效率低, 而且其交联密度也很低, 物理机械性能也差。所以胶料配合中一般很少单纯使用纯硫体系, 而采用一些有机多硫化物, 常用的品种有DCP、DTBP 等。这些硫化剂的使用都使胶料具有一些优良的特殊性能, 比如耐热性、耐老化性等, 另外还采用一些合成树脂类物质, 其代号均为商品名称。

在使用硫黄作硫化剂,通常都要配入一些化学药品来促进其硫化反应,从而提高生产效率和胶料性能,这些能促进硫化作用的化学药品就称为促进剂。

根据胶种和橡胶制品性能要求的不同,可采用硫黄、过氧化物、醌肟、树脂、金属氧化物等不同的硫化体系。其中,硫黄硫化体系又分为普通硫化体系、有效硫化体系和半有效硫化体系等。硫黄硫化体系在通用合成橡胶和半通用合成橡胶中使用较多,金属氧化物硫化体系主要用于氯丁橡胶,醌肟和树脂硫化体系主要用于丁基橡胶,过氧化物和树脂硫化体系主要用于乙丙橡胶、天然橡胶和丁苯橡胶。特种橡胶[如聚硫橡胶、氯磺化聚乙烯橡胶、氯化聚乙烯橡胶、氟橡胶 、硅橡胶 、氟硅橡胶等]基本都属于饱和橡胶,不含双键,硫黄对其不起交联作用,所以需要采用非硫黄硫化体系,如金属氧化物、过氧化物、有机胺盐硫化体系等。近年来丙烯酸酯橡胶已基本采用硫黄硫化体系。

按填料在橡胶中的作用可分为补强性, 填充和增容性填料, 前者主要作用是提高橡胶制品的物理机械性能, 称为补强剂, 如炭黑等, 后者主要作用是增加橡胶的容积, 降低含胶率, 降低成本, 称填充剂或增容剂。常用品种有: 超耐磨炉黑、中超耐磨炭黑、高耐磨炉黑, 通常炉黑。橡胶工业习惯把补强作用的炭黑等称为补强剂, 把基本无补强作用的无机填料称为填充剂。炭黑耗量约占橡胶耗量的一半。新工艺炭黑的聚集体较均匀, 分布较窄, 着色强度比传统的高十几个单位, 形态较开放。表面较光滑, 表面焦油物质较多, 新工艺炭黑很快地在大范围内应用。

橡胶助剂的在橡胶中的配合应用

2.2 防老剂

橡胶着色剂的选择除考虑着色鲜艳、耐晒性、耐久性、透明性外, 还需注意以下几点: 必须具备一定的耐热性, 除少量低温硫化橡胶制品外, 绝大多数制品需在110~170 ℃下经一定时间加热硫化, 此时着色剂应不变色; 对硫磺和其它配合剂 稳定性良好, 着色剂不应与这些配合剂反应而使制品变色; 着色力及掩盖力强, 以减少着色剂的用量; 对橡胶制品的性能 不应有不良影响; 必须注意有害金属的含量; 在橡胶中的迁移性能、在水和溶剂中的渗色性能及对织物或邻近物质的污染性能良好; 易均匀分散, 以提高工效, 并使胶料色泽均匀一致; 细度一般要求100 目筛选全过; 与食品和人体接触的橡胶制品使用的着色剂必须无毒。此外, 还须考虑胶料本身对着色剂的要求, 如用于氯丁橡胶的着色剂必须具有一定的耐酸性。一般着色剂上述几种性能并非全部合乎理想, 也非所有橡胶制品对着色剂各种性能的要求都同样苛刻, 在具体使用中应根据制品的实际情况加以适当选择。

橡胶助剂国产化

我国常用的增粘剂主要有辛基酚醛树脂、叔丁基酚醛树脂和对叔丁基酚乙炔树脂等。改性叔丁基酚醛树脂是基于204树脂的一种改性产品,具有更好的粘合性能和耐湿热老化性能,可替代Koresin树脂。饱和橡胶增粘树脂HY-209 是专为EPDM开发的增粘剂。

在橡胶加工中, 补强剂和填充剂形成一个体系, 总称为填料。意思就是, 填充橡胶分子间空隙的材料。在橡胶中加入一种物质后, 使硫化胶的耐磨性、抗撕裂强度、拉伸强度、模量、抗溶胀性等性能获得较大提高。凡具有这种作用的物质称为补强剂。填料是橡胶工业的主要原料之一,属粉体材料。填料用量相当大, 几乎与橡胶本身用量相当。含有填料的橡胶是一种多相材料。填料能赋与橡胶许多宝贵的性能。例如, 大幅度提高橡胶的力学性能, 使橡胶具有磁性、导电性、阻燃性、彩色等特殊的性能, 使橡胶具有好的加工性能, 降低成本等作用。在橡胶中加入一种物质后, 能够增大橡胶的体积, 降低橡胶制品的成本, 改善加工工艺性能, 而又不明显影响橡胶制品性能的行为。凡具有这种能力的物质称之为填充剂。最常用的填充剂主要是无机填料, 如陶土、碳酸钙、滑石粉、硅铝炭黑等。许多无机填料主要来源于矿物, 价格较低, 它们的应用范围也越来越广泛。在橡胶工业中它们的用量几乎达到了与炭黑相当的程度。

在加工轮胎的过程中,橡胶要经过炼胶、硫化等工艺,在高温、高压的作用下,会释放出一些有毒有害的气体。这些气体,有碍人的身体健康。要改善操作工人的工作环境,减少有毒有害气体,其中重要的一点是要淘汰那些有毒有害的橡胶助剂,采用环保型橡胶助剂。轮胎在使用过程中,继续受到高温高压的作用,引起轮胎臭氧老化,释放一些有害气体。美国就利用这一点,对我国有些轮胎企业的出口轮胎设置壁垒。而日本普利司通轮胎公司开发一种独特的助剂,抑制轮胎在使用中因生热而使硫黄和橡胶分子继续交联反应而使轮胎橡胶变硬,改进了轮胎的制动性、牵引性及轮胎的噪声。 轮胎的噪声也是一种环境污染。一条马路上成千上百辆汽车不停地驶过,就会引起共鸣,这噪声会影响人们的休息和睡眠。城市高架道路两边设立噪声隔离带,这是一种消极的方法。从根本上来说,还是要改进轮胎的结构及橡胶的配方。 橡胶助剂的科技化

二芳基对苯二胺类防老剂主要品种有防老剂3100和H等。防老剂3100的特点是不喷出、对皮肤无刺激,对轮胎和其它橡胶制品的臭氧、氧和屈挠疲劳老化有很好的防护效果,特别适用于使用条件苛刻的载重轮胎和越野轮胎胶料,也是CR的特效抗臭氧剂。防老剂3100分子结构两边的苯环上引进了1个或2个增容基因,故其在橡胶中的溶解度增大,可以增大在胶料中的用量,还能彻底消除应用防老剂4010NA和4020胶料变红的缺陷,对铜、锰等有害金属的防护甚佳;缺点是胶料受光变成黑褐色,同时污染严重,故其仅适用于深色制品胶料。

橡胶工艺操作体系助剂包括塑解剂、增溶剂、增塑剂、软化剂、均匀剂、润滑剂、分散剂、增粘剂、隔离剂、脱模剂等。

概要:

促进剂主要包括噻唑类、次磺酰胺类、秋兰姆类、胍类和二硫化氨基甲酸盐类。随着环保意识的不断深化和提高,多种促进剂由于有毒、污染性,已成为限制使用的对象。

对于轮胎的老化由于它使用的条件比较恶劣,特别是在机械力、热、光、臭氧,同时存在的条件下很快就会发生老化龟裂现象,以及疲劳老化现象。

加工助剂

橡胶化学式

近年来橡胶防老剂新品种开发与应用较少,而且随着环保要求越来越严格,防老剂逐渐向高性能化和环保化方向发展,橡胶防老剂品种逐渐趋于集中,未来用量最大的品种仍为防老剂RD和4020。

硫化体系包括硫化剂、促进剂、活性剂和防焦剂等。

随着橡胶工业的发展,合成橡胶用量逐年提高。近年来我国橡胶助剂在开发和应用方面取得了长足的进步,但还存在很多不足。橡胶助剂必须向环保、高效、多功能、低成本方向发展,橡胶助剂生产企业应加强其在合成橡胶中的应用研究,跟上橡胶工业快速发展的步伐。

凡能增加促进剂的活性,提高硫化效率,改善硫化胶性能的化学药品,称为活性剂,常用的有氧化锌、氧化镁、氧化钙、硬脂酸等。

分散剂的主要功能是改善胶料中炭黑与其它配合剂的分散状况。分散剂在橡胶混炼过程中一般起内润滑作用,可以减少橡胶大分子链间的内磨擦,降低混炼胶粘度,促进炭黑及其它配合剂的分散,改善胶料的均一性和加工性能,使混炼时间和能耗下降,加快填料的分散。随着轮胎工业的不断发展,合成橡胶用量逐渐增大,炭黑用量有所增大,这些因素都给胶料加工带来不便,因此分散剂的应用成为必然。具有分散效果的物质有脂肪酸、金属脂肪酸盐、脂肪酸酯、脂肪酸和高分子脂肪酸酯的缩合产品及其与金属皂类的混合物。

(1)橡胶老化的概念

橡胶加工助剂对于胶料只起物理作用,而不引起化学反应。

(1)硫化剂:所谓橡胶的硫化就是把具有塑性的胶料转变成为弹性的硫化胶的过程。也就是橡胶分子链在化学或物理因素的作用下产生化学交联作用,变成为空间网状结构。那么,凡能引起橡胶产生交联作用的化学药品就都可称之为硫化剂,所以大家就不要误认为硫化剂,只是硫黄而已,它包括上述各种化学物质,当然,其中硫黄是最常用的一种。据有关理论认为,用纯硫硫化的硫化胶其交联效率低,而且其交联密度也很低,物理机械性能也差。所以胶料配合中一般很少单纯使用纯硫体系,而采用一些有机多硫化物,主要品种TMTD(简称TT),TMTT、DTDM等及有机过氧化物,常用的品种有DCP、DTBP等,这些硫化剂的使用都使胶料具有一些优良的特殊性能,比如耐热性、耐老化性等,另外还采用一些合成树脂类物质如:2402、201、202等,代号均为商品名称。

过氧化物。除I I R 和卤化丁基橡胶之外,其余橡胶尤其是MVQ、三元乙丙橡胶、丁腈橡胶、氢化丁腈橡胶、CM、CR和热塑性弹性体等几乎都可以用过氧化物硫化。过氧化物硫化胶料的交联键是C—C键,其键能比硫黄硫化胶料的单硫键、双硫键和多硫键键能大,因此过氧化物硫化胶料的耐热氧老化性能优异、压缩永久变形小、不易喷霜、无硫化返原现象,但其拉伸性能、应变性能和耐疲劳性能较差。

1、炭黑

增塑剂是可以改善高聚物加工性能,提高其柔韧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。合成橡胶主要用的是物理增塑剂。子午线轮胎大量生产后,增塑剂A在国内得到了广泛应用。它可均匀地溶于橡胶,使填料快速混入,缩短胶料混炼时间,增塑作用明显。

我国轮胎企业要有自己的品牌、世界品牌,就得有自己的一套核心技术。我们不排除引进国外先进的技术、装备和橡胶助剂等,但这些都要为我所用,更不能在关键时刻被人卡住,所以国产化是非常重要的。在国产化方面,首先要有数量保证,不能时有时无,同时要求质量稳定,不能时好时坏。如果在数量上不能保证,质量上不移稳定,就会使轮胎企业花费大量的精力去处理由于橡胶助剂的临时变动而可能产生的种种问题。我们强调国产化,重视国产化,还有一个重要原因,就是价格。国外橡胶助剂价格昂贵,我们是不得已而用之。如果国产化的橡胶助剂数量保证、质量稳定、性能优良、价格便宜,一定会受到轮胎企业的欢迎。据我所知,许多外资企业也在采购我国生产的各种橡胶助剂。 橡胶助剂无毒、无害、无污染化

硫化体系助剂

(4)防老剂的品种类型以及防老原理 常用的防老剂主要有RD、4010、4010NA、防老剂A、D、H防老剂MB、防老剂DFC-34,以及物理防老剂:防护蜡等。

硫黄。普通粉末硫黄是橡胶工业最常用的硫化剂。随着子午线轮胎和彩色橡胶制品的发展,不喷霜、不影响粘合性能和产品外观的不溶性硫黄应用广泛。IS大部分用于NR轮胎胶料中,具有提高胶料-骨架材料粘合性能、避免喷霜、延长胶料存放时间的作用,IS在顺丁橡胶轮胎胶料中也有少量应用。

另外,还有一种白炭黑,化学成分主要是含水硅酸和硅酸盐类物质,常用做制造浅色橡胶制品。

3.3 均匀剂

(2)橡胶发生老化的特征

我国防老剂RD已经成为子午线轮胎胶料的主要防老剂之一,产品中的有效成分为2,2,4-三甲基-1,2-二氢化喹啉的二、三、四聚体,特别是二聚体防老化性能极好,因此应尽量提高二聚体的含量。防老剂RD耐热氧老化性能卓越,对铜等金属离子有较强的抑制作用,但耐臭氧和耐屈挠性能较差,需与防老剂AW或对苯二胺类防老剂等配合使用。防老剂AW可以防止橡胶制品由臭氧引起的龟裂,特别适用于动态条件下使用的橡胶制品胶料,与防老剂H,D和4010等配合使用,可增强其效能。

为了防止胶料在加工过程中出现早期的硫化现象(焦烧),常常需要加入一些能抑制产生早期硫化的化学药品,即防焦剂,但由于它的加入,会使硫化速度减慢,硫化胶性能变坏,再加上价格昂贵,所以,一般情况下很少使用。

2.1 合成橡胶用抗氧剂

1.1硫化剂

目前我国常用的促进剂品种为促进剂CBS和TBBS,二者用量占我国促进剂总用量的36%以上;促进剂MBT,MBTS,CBS和TBBS这4种促进剂的用量占我国促进剂总用量的70%以上。

石油系操作油是另外一种在橡胶加工中普遍使用的物理增塑剂。高芳烃油因为其中的多环芳烃存在致癌风险而被欧盟禁止使用。

萘胺类防老剂有很多,如苯基-α -萘胺、1-苯基-β -萘胺。但由于其存在毒性和致癌性问题,各国从20世纪70年代开始大幅压缩其产量直到目前禁用。

合成橡胶胶料多采用石蜡作为耐臭氧和耐天候老化的物理防老剂。橡胶硫化时溶于其中的石蜡冷却后逐渐迁移到橡胶表面,形成一层致密而柔韧的蜡膜,从而隔离空气中的臭氧,起到防护作用。与普通防护蜡相比,改性防护蜡分子结构中拥有多种官能团。改性防护蜡的防护能力比普通防护蜡高1.5~3倍。使用改性防护蜡可以减小抗臭氧剂用量。

硫化体系助剂主要由硫化剂、促进剂和活性剂组成,其用量占生胶用量的10%左右。根据合成橡胶的饱和度,可采用硫黄、金属氧化物、过氧化物和胺类化合物等多种硫化体系。

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