轮胎生产用加工助剂181页PPT

C16~C18 过
带支链
渡
直链
直链或支链 外润滑剂 强
润滑剂在胶中作用机理
影响因素: 烷基长度 支化度 不饱和度
端基结构与极性
典型结构:
脂肪醇
R-0H
脂肪酰胺 R-C0NH2ห้องสมุดไป่ตู้
脂肪酸酯 R-COOR1
脂肪酸皂 (R-C00)2M
其中:R,R1为不同烃基
M为金属(如锌 钙等)
润滑剂作用过程
升温 熔化 剪切下混入胶中(取决mp 相容性) 附着在橡胶和配合剂表面,减少与设备表面
不饱和脂肪酸皂 相容好 熔点低 抗结晶 防喷
加工: 压延 压出容易速度快 半成品表面光滑 致密 尺寸稳定 减轻粘辊性 方便压延
硫化: 胶料流动好 易充模速度快 缩短模压周期 减少模压件内应力 改善成品脱模性能 减少成品废品率 降低对模具污染程度
润滑剂分类:
分为内润滑剂和外润滑剂二种
依据在胶中溶解度 取于润滑剂化学结构和橡
胶品种,通常都兼具内 外润滑剂功能,但以某 一种为主
内润滑剂
外润滑剂
改进胶料流动性
减少胶与设备间摩擦
降低胶本体粘度
改善胶料的滑动性
改进填料分散
对胶料粘度影响小
对胶滑动影响小
过量后易喷出
内外润滑剂与分子结构的关系
脂肪醇 脂肪酸酯 脂肪酸 脂肪酸皂 脂肪酸酰胺 石蜡油 石蜡 聚乙烯蜡
C14~C18 内润滑剂 强
C14~C18
C14~C18
逐
C16~C18 步
加工助剂发展历史
初期:天然产品(动物胶、沥青、蜡、 矿物油等)
60~70年代开始引入橡胶加工领域
目前现状:品种增多,应用领域不断扩大,用量增加
品种
1980 1984 2019 2019
均匀剂
4 8 13 13
塑解剂(物理,化学) 14 21 31 35
润滑剂及其他
82 167 286 263
增粘剂
2.1.2脂肪酸酯 : 组成:由脂肪酸与脂肪醇(C20~34)酯化而成 功效:改进润滑效果,提高胶料流动性
促进对配合剂填料浸润,改善在胶中分散效果 改善与金属表面粘附,改进脱模性能 提高轮胎外观质量而又不影响胶料粘合性能
2.1.3脂肪酸皂类(主要为锌、钙皂) 组成:主要为C16 C18饱和和不饱合脂肪酸的皂类 功效:浸润好,改进配合剂与填料的在胶中分散效果 高剪切下改进胶流动性但仍保持混炼胶强度
链长度分布 窄 高结晶 高mp 分散差 易喷霜 宽 无定形 低mp 易分散 相容好 不喷霜
链支化度 高 结晶低 mp低 相容好 不喷霜
链不饱和度 高 结晶低 mp低 相容好 分散好
官能团极性 高 与金属亲合好 表面活性高 低 起内润滑作用 不易喷霜
2.润滑剂
2.1:品种 初期: 矿物油 羊毛脂 硬脂酸 凡士林… 目前: 脂肪酸 脂肪酸酯 脂肪醇 聚乙烯蜡 脂肪酸皂 脂肪酸酰胺 有机硅烷
2.1.1脂肪酸 来源:天然动.植物油脂(棕榈油 棉子油 豆油…) 组成:C12-0 月桂酸 C14-0肉蔻酸 C16-0 棕榈酸 C18-0 硬脂酸 C18-1 油酸 C18-2 亚油酸 C18-3 亚麻酸 C20-0 花生酸 C22-0 芥子酸 国内现状:多来源 组成复杂 质量差异大 质量控制: 酸值 皂化值 碘值
加工助剂分类(按化学结构)
烃类: 矿物油、石油、石蜡、石油树脂… 脂肪酸衍生物: 脂肪酸 脂肪酸酰胺 脂肪酸酯
脂肪酸皂类 脂肪醇 合成树脂: 酚醛树脂 低分子聚合物: 聚乙烯蜡 聚异丁烯 聚异戊二烯
聚丁二烯 有机含硫化合物: 硫酚类 芳香二硫化物
加工助剂分类(按功能)
功能 塑解作用
分散作用 流动作用 均匀作用 增粘作用 增硬作用 隔离作用
加工助剂与功能性助剂区别
必要性:合成胶用量增加;加工设备与技术改进; 子午线轮胎发展
加工中存在问题 配料:粉尘、有害物质、自动称量 混炼:填料分散、共混均匀、粘辊、能耗和效率 成型:粘性.压延与压出性能(流动性.膨胀与收缩) 硫化:流动性、脱模、外观质量、模具污染
加工助剂功能
混炼 橡胶粘度变化 橡胶共混 填料.配合剂混入
152 167
123
增塑剂及其他
400 450
532
总计
652 813
965
国内加工助剂发展现状
* 80年代引进子午胎生产技术推动下发展 * 目前用量己达5万吨/年,预计2019年为9万吨/年,国
内发展特点: * 多家研究和生产厂家批量生产,但规模小 * 国外公司大力开拓国内市场 * 产品命名混乱 * 产品系列化程度差, 可供选择品种少 * 多功能助剂品种少 * 新品种、更新换代产品慢
1.前言 2.润滑剂 3.塑解剂(化学、物理) 4.分散剂 5.均匀剂 6.增粘剂与补强树脂 7.增塑剂 8.预制剂(预分散体)
*模具清洗剂 *防疤点喷涂剂 10.多功能添加剂 11.具硫化活性加工助剂
抗过硫还原体系
12.测试方法与评价 13.硫化胶系统剖析与原
始配方推算
9.隔离剂:(防粘、脱模)
1.前言
摩擦 表面活性剂胶束理论 产生胶内部滑动
烃基链足够长可形成胶束(球形 层状) 剪切力下发生滑动使胶流动性提高,填料 分散好 极性官能团易为金属吸附生成稳定薄膜,耐 剪切 防止胶料生成流动条纹班痕 减少胶料与加工设备的粘连 有利脱模,减少模具污染
脂肪型润滑剂结构与其性能关系
碳链长度 <10 无法成有效胶束 >10 可形成有效胶束
实例 2,2-二苯甲酰氨基二苯基二硫化物 五氯硫酚 五氯硫酚锌盐 脂肪酸酯 脂肪醇 脂肪酸皂类 脂肪酸皂 脂肪酸酯 脂肪酸酰胺 脂肪酸 不同极性树脂共混物 烃类树脂 酚醛树脂 高苯乙烯橡胶 酚醛树脂 反式异辛烯 有机硅烷 脂肪酸酯 脂肪酸酰胺 脂肪酸皂
2.润滑剂
润滑剂在胶中功效
混炼: 加快填料混入和均匀分散 降低胶料门尼粘度 降低排胶温度 改进粘辊性
半成品 压出 压延 成型
硫化 平板模压 (传递、注射)
胶料门尼粘度下降 相容性增加 分散改善、时间缩短 速度加快、质量提高 脱辊性改善 粘性增加 流动性提高、外观改善 脱模改善、污染减少
加工助剂功能要求
生胶塑炼: 高效、低能耗、省时 混炼: 胶间相容性好.填料配合剂混入快.分散均匀 压延、压出: 速度快、尺寸稳定、外观质量好 成型: 贴合粘性好 硫化: 胶料流动好、外观好、易脱模、污染小 市场竞争: 加工效率高、节能、低成本、绿色环保 成品性能: 不影响产品最终使用性能。