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丁腈橡胶(硫化、填充、软化)有什么设计要点?

文章出处:辽宁省铁岭橡胶工业研究设计院检测中心混炼胶橡胶制品人气:-发表时间:2017-04-12 00:00:00【
摘要 : 1、硫化体系 丁腈橡胶主要有用硫黄和含硫化合物作为硫化剂,也可用过氧化物或树脂等进行硫化。由于丁腈橡胶制品多数要求压缩永久变形小,因此多采用低硫和含硫化合物并用,单用含硫化合物(无硫硫化体系)或过氧化物作硫化剂。硫黄促进剂体系是丁腈橡胶应用最广泛的硫化体系。硫黄可使用硫黄粉,也可使用不溶性硫黄。由于硫黄在丁腈橡胶中的溶解度比天然橡胶低,所以应注意控制用量。硫黄用量增加,定伸应力、硬度增大,耐热性降低,但耐油性稍有提高,耐寒性变化不大。一般软质橡胶由于丁腈橡胶不饱和度低于天然橡胶,所需硫的用量可少些,一般用量1.5~2份,硫化促进剂用量可略多于天橡胶,常用量1~3.5份。丁腈橡胶的软质硫化胶最宜硫黄用量为1.5份左右。不同丙烯腈含量的丁腈橡胶所需硫黄用量也不是同,当丙烯腈含量高,而丁二烯相对含量低时,由于减少了不饱和度,所需硫黄用量可酌量减少。如丁腈-18,硫用量1.75~2份;丁腈-26,硫用量1.5~1.75份,具有良好的综合性能。低硫配合可提高硫化胶的耐热性,降低压缩永久变形及改善其他性能,因此丁腈橡胶常采用低硫(硫黄用量0.5份以下)高促硫化体系。 丁腈橡胶使用的促进剂主要是秋兰姆类和噻唑类,其中秋兰姆类促进剂的硫化胶特性较了,特别是压缩永久变形良好,而且加工安全,故应用更为普遍。此外还使用次磺酰胺类促进剂。胺类和胍类促进剂常作为助促进剂使用。硫黄与不同促进剂并用具有不同的性能,例如用二硫化秋兰姆(如促进剂TMTD、TRA、TRT用量0.25~0.5份)与硫黄并用,采取低硫或无硫配合,耐热性优异;硫黄与促进剂MD或CZ并用,胶料强伸性能好,是一种常用的硫化体系,如S/DM(1.5/1.5);硫黄与一硫化四甲基秋兰姆(如TS)并用,胶料具有较低的压缩永久变形和最小的焦烧倾向。高量秋兰姆类与次磺酰胺类并用或秋兰姆类与噻唑类并用的低硫配方,硫化胶的物理机械性能优异,耐热性良好,压缩永久变形小,并且不易焦烧和喷霜。 为减小永久变形,采用少量硫黄与秋兰姆并用是极其有效的,该配方的特点是永久变形小,但焦烧时间稍短。 硫化活性剂常采用氧化锌和硬脂酸。氧化锌在硫黄硫化和无硫硫化体系中的用量常在1.0~5.0份,氧化锌习惯用量5份,硬脂酸用量一般为 1.0份。 含硫化合物硫化体系是用含硫化合物(硫载体),如秋兰姆类和二硫化吗啡啉等作为硫化剂的硫化体系。该硫化体系中不用硫黄,习惯上又称作无硫硫化体系。丁腈橡胶硫化常用的秋兰姆硫化剂有二硫化四甲基秋兰姆(TMTD)、二硫化四乙基秋兰姆(TET)、四硫化双五亚瑟甲基秋兰姆(TRA),用量1~3份等。秋兰姆类硫化剂因易于喷霜,外观要求严格的制品应慎重使用。为避害免喷霜,可使用二硫化吗啡啉,用量2~4份,或采取秋兰姆与二硫化吗啉并用,亦或秋兰姆与促进剂CA并用作硫化剂。 丁腈橡胶有用有效硫化体系能提高硫化胶耐热老化性能,降低压缩变形性。如硫黄0.5份TMTD1.0份,CZ1.0份,具有良好的耐热老化性。能用于天然橡胶的促进剂都可用于丁腈橡胶。 2、补强填充体系 丁腈橡胶在伸张状态下结晶能力很差,因此缺乏自身的补强作用,在丁腈橡胶的配方中,必须使用补强剂,其品种与丁腈橡胶硫化胶性能要求有密切关系。对于普通耐油制品,首先要求具有良好的耐油、耐老化性能、低压缩变形性和必要的物理机械性能,因而在炭黑使用上,多选用补强炭黑或者与其他炭黑并用。但要求高强伸性能和高耐磨性能时,必须选用高补强性的炭黑,如中超耐磨、高耐磨炭黑等。 粗粒子的软质炭黑有利于提高胶料的回弹率,大量填充剂也不会影响主要物性。炭黑用量,半补强炉黑可达600~100份,槽法炭黑为50份,高耐磨炉黑为50~60份。丁腈橡胶用白色补强剂以白炭黑效果最好,也可以加入热固性酚酫树脂、聚氯乙烯树脂为补强剂,有良好的耐执性、强度、耐油性。其他如硬质陶土、活性氧化镁、活性碳酸钙也有一定程度的补强作用。陶土由于弹性差、永久变形大,并且有迟缓硫化作用,应尽量少用。碳酸钙用于增容目的可大量填充,有效降低成本,当与活性补强剂并用时可同时达到改善加工性能和提高物理机械性能的作用。 3、软化增塑体系 由于大多数品种的丁腈橡胶粘度较高,比较坚韧,一般需使用软化增塑剂以改善其各项工艺性能。丁腈橡胶常用的增塑剂有邻苯二甲酸二丁酯、邻苯二甲酸二辛酯、磷酸三甲苯酯等,除对胶料有一定塑化作用外,对丁腈软质胶的弹性和耐磨性也有显著改善。如古马隆树脂对改善粘着性有很大的作用。液体丁腈橡胶作增塑剂可防止抽出。癸二酸二辛酯、已二酸二辛酯耐寒优越。一般产品增塑剂用量在10~30份,古马隆树脂10份,一般情况下增塑剂对强伸性能都有影响,一定要根据具体情况控制用量,以取得适当的综合性能。

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