發(fā)布時間:2023-11-20 瀏覽人數:189
三元乙丙橡膠通??捎昧螯S、過氧化物、醌肟和反應性樹脂等多種硫化體系進行硫化,在實際生產中以前兩種為主。不同的硫化體系對其混煉膠的門尼黏度、焦燒時間、硫化速度以及硫化膠的交聯鍵型,物理機械性能(如應力、應變、滯后、壓縮變形以及耐熱等性能)亦有直接的影響。硫化體系的選擇要根據所用乙丙橡膠的類型,產品物理機械性能、操作安全性、噴霜以及成本等因素加以綜合考慮。
過氧化物能有效硫化乙丙膠,硫化膠耐熱、耐老化好,壓縮永久變形小。常用過氧化物有BP、DCP、雙2,5(DBPmH)等。BP可在較低溫度下(120—130℃)硫化,而DCP則要在160℃左右·雙2.5 則在170℃左右,用量2-7份。配用少量硫化活性劑(共硫化劑)如S(0.1~0.5份)、TRA、GMF、TAIC、HAV-2、CSm等(1~2份)、并提高氧化鋅用量,可提高硫化膠強度和耐熱老化性.硫黃硫化體系具有操作安全,硫化速度適中,綜合物理機械性能佳以及與二烯烴類橡膠共硫化性好等優(yōu)點,是三元乙丙橡膠使用最廣泛、最主要的硫化體系。
在硫黃硫化體系中,由于硫磺在乙丙橡膠中溶解度較小,容易噴霜,不宜多用。一般硫磺用量應控制在1~2份。在一定硫黃用量范圍內,隨硫黃用量增加,膠料硫化速度加快,焦燒時間縮短.硫化膠拉伸強度、定伸應力和硬度增高,扯斷伸長率下降。硫黃用量超過2份時,耐熱性能下降,高溫下壓縮永久變形增大。
為使膠料不噴霜,促進荊的用量亦必須保持在三元乙丙橡膠的噴霜極限溶解度以下。實際上,在工業(yè)生產中,為了達到硫化作用的平衡,防止配合劑發(fā)生噴霜,讓配合劑之間產生協(xié)同效應,有利于導致硫化時間的縮短和交聯密度的提高,幾乎都采用兩種或多種促進劑的并用體系。促進荊效果最大的是秋蘭姆類和二硫代氨基甲酸鹽類,噻唑類常作輔助促進劑。三元乙丙橡膠常用的硫黃硫化體系是TT-M-S或者TMTS-M-S,用量比為1.5:0.5:1.5。此外還有S/M/TT/ZDC/TRA(2/1. 5/0.8/0.8/0.8)、S/TT/DM/BZ(2/0.8/1.5/1.5)和S/TT/ZBPD/NS(1/1/2/2)等。
硫黃硫化體系中促進劑的用量還可以通過增加硬脂酸的用量來提高,當其他條件不變的情況下,硬脂酸用量增加會導致交聯密度、單硫和雙硫交聯鍵增加。氧化鋅用量的增加亦有助于在交聯時形成活性促進劑,從而提高膠料的交聯密度及抗返原性。改善動態(tài)疲勞性能和耐熱性能。
三元乙丙橡膠像丁基橡膠一樣,也可以采用樹脂進行硫化。用反應性烷基酚醛樹脂和含鹵索化合物進行硫化可以獲得高溫下優(yōu)越的熱穩(wěn)定性和壓縮永久變形小的硫化膠。缺點是伸長率較低,硬度較大。在樹脂硫化體系中,需要添加鹵化物,以便在樹脂交聯過程中起催化作用,加快硫化速度。鹵化物主要有氯化亞錫、氯化鐵、氯化鋅等。由于鹵化物有腐蝕性,用量不宜過多,否則會腐蝕設備表面。
此外.在用樹脂硫化低不飽和度的DCPD-EPDM時,必須要采用高溫長時間硫化,而硫化ENB-EPDM則可采用與硫磺硫化體系相同的硫化溫度。
三元乙丙橡膠也可用醌肟硫化體系進行硫化,硫化體系中需加入活性強的金屬氧化物(如氧化鉛)作活化劑。同時在對醌二肟中加入硫黃亦會產生有利的影響。若在醌肟硫化體系中,所用醌肟主要有對醌二肟(GMF)和對,對二苯甲酰醌二肟。金屬氧化物主要用Pb3 04和.Pb0.。醌肟與鉛的氧化物的用量比大約為6:10,GMF與硫黃用量比約為1.0:(0. 4-0.8)。醌肟硫化體系硫化的三元乙丙硫化膠具有比過氧化物硫化膠,尤其是比硫黃硫化膠更為優(yōu)越的耐老化性能。缺點是物理機械性能較差,硬度偏高以及價格高等。
補強填充體系
乙丙橡膠是非結晶橡膠,本身機械強度低,需用補強劑改善。炭黑是三元乙丙橡膠主要的補強劑,其中爐法炭黑效果優(yōu)于槽法嵌黑。主要使用的炭黑是高耐磨、快壓出、半補強等,用量視膠料的硬度和強度等要求而定,常用量為30-100份。
淺色填料中,白炭黑、碳酸鈣、陶土、滑石粉也有補強作用,可大量填充以降低成本,高填充可達300-500份。
軟化增塑體系
目前廣泛用于乙丙橡膠的軟化增塑劑主要有石油系油,包括芳香烴油、環(huán)烷油和石蠟油三大類,還有古馬隆樹脂、松焦油、酯類和低分子聚合物等。通常用得最多的軟化增塑劑是石油系油,主要是石蠟油和環(huán)烷油,可大量填充,用量5-60份。
防護體系
乙丙橡膠本身具有極好的耐老化性能,聚合時原料膠內又加有0.5-1份防老劑作穩(wěn)定劑,所以橡膠內一般不需用防老劑,只是在高溫下使用的制品加入一些防老劑。
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