橡膠配合劑是在橡膠加工過程中加入的各種輔助材料,用以改善橡膠的加工性能、物理性能和化學性能。這些配合劑種類繁多,功能各異,對橡膠制品的最終質量起著至關重要的作用。本文將詳細介紹幾種常用的橡膠配合劑分類及其作用。
1. 硫化劑
硫化劑是能使橡膠分子鏈發生交聯反應的化學藥品,通過硫化反應,線性的橡膠分子鏈相互交聯成網狀的體型結構,從而增加橡膠的強度、彈性和耐溶劑性能。硫磺是最常用的硫化劑,但除此之外,還有含硫有機物、過氧化物、金屬氧化物等也可作為硫化劑。這些非硫化合物習慣上也被稱為硫化劑。
2. 硫化促進劑
硫化促進劑在受熱時能分解為活性分子,促使硫和橡膠分子在較低的溫度下快速交聯,從而增進橡膠的硫化作用,縮短硫化時間,減少硫磺的用量,并改善橡膠的物理機械性能。硫化促進劑可分為無機促進劑和有機促進劑,后者如促進劑D(二苯胍)、促進劑DM(二硫化二苯駢噻唑)和促進劑TMTD(二硫化四甲基秋蘭姆)等,使用較為普遍。幾種促進劑混合使用通常比單獨使用效果更好。
3. 活性劑(助促進劑)
活性劑,又稱助促進劑,能增強硫化促進劑的活性作用,提高橡膠的硫化效果。常用的活性劑有氧化鋅和硬脂酸等。氧化鋅不僅能增強硫化速度,還對天然膠有一定的補強作用;硬脂酸則具有軟化增塑作用,幫助炭黑混合分散。
4. 防老劑
橡膠在使用過程中易與氧、臭氧發生氧化反應,導致結構破壞,機械性能降低,使用壽命縮短,這種現象稱為橡膠的老化。防老劑是用來抵制和減緩橡膠制品老化的物質,可分為物理防老劑和化學防老劑。物理防老劑如石蠟、地蠟等能在橡膠表面形成薄膜,防止氧氣接觸;化學防老劑則通過與氧氣反應,減少氧與橡膠的接觸,從而延緩老化。
5. 補強填充劑
補強填充劑主要用于提高硫化橡膠的強度,增強耐磨、耐撕裂和彈性。炭黑是最常用的補強填充劑,用于橡膠工業的炭黑種類多達52種,是橡膠工業中的重要原料。補強填充劑不僅能提高橡膠制品的物理性能,還能降低成本。
6. 軟化劑
軟化劑的主要作用是使各種配合劑能均勻地分散在橡膠中,降低膠料在加工時的能量消耗,縮短加工時間。同時,它還能增強膠料的粘性和硫化后的附著力,有利于壓延和壓出成型。常用的軟化劑有機械油、凡士林、石蠟、瀝青、硬脂酸等。
7. 著色劑
著色劑用于使橡膠制品著色。無機著色劑主要包括鈦白粉(白色)、氧化鐵(紅色)、鉻黃(黃色)等;有機著色劑則多為有機化合物的鋇鹽或鈣鹽,如立索爾大紅(紅色)、漢沙黃G(黃色)等。
8. 發泡劑
發泡劑是制造海綿橡膠或微孔橡膠所必需的配合劑。在橡膠的硫化過程中,發泡劑受熱分解放出氣體,使橡膠內部產生微孔。常用的發泡劑有碳酸氫鈉、發泡劑D、發泡劑P等。
橡膠配合劑在橡膠加工過程中起著至關重要的作用,它們通過不同的作用機理和方式,改善橡膠的加工性能、物理性能和化學性能。了解和掌握這些配合劑的分類與作用,對于提高橡膠制品的質量和性能具有重要意義。
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