橡胶的其它传统补强分解
橡胶的补强和填充体系
”
混炼薄 通次数的影响
在天然橡胶中试验了5种炭黑,用量50份,薄通次数从0到50次,结果见图3—56。
开始的增加是由于混炼增加分散性,增加湿润的作用,同时也增加了大分子断链。天然橡胶是一种很容易产生氧化降解的物质,那些只有—两点吸附的大分子链的自由链部分可能存在于玻璃态层及亚玻璃态层外面。这部分橡胶分子链薄通时同样会产生力学断链及氧化断链。这种断链可能切断了与吸附点的连接,这样就会使结合胶量下降。
第三章 橡胶的补强与填充体系 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。
一.何谓补强与填充?
补强: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的行为。凡具有这种作用的物质称为补强剂。 填充:在橡胶中加入一种物质后,能够提高橡胶的体积,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。
目前世界上所生产的碳酸钙品种规格有50余种。其生产方法基本上有两种:
碳酸钙的分类方法
一种是机械粉碎碳酸钙矿物(大理石、石灰石、贝壳等)的方法生产的重质碳酸钙。这种碳酸钙一般粒径较大,平均在44μm以下.粒径分布宽,粒子形状不规则。
二、结合橡胶
结合橡胶也称炭黑凝胶,结合橡胶实质上是填料表面上吸附的橡胶,也就是填料与橡胶间的界面层中的橡胶。结合橡胶多则补强性强.所以结合橡胶是衡量炭黑补强能力的标尺。
aem橡胶硫化及补强体系的研究
aem橡胶硫化及补强体系的研究集中式硫化和补强体系是工业界研究的重点,也是许多技术应用的基础。
在这种背景下,一系列关于合成橡胶硫化补强体系的研究出现,但是其机理尚未得到深入的阐释。
本文以“aem橡胶硫化及补强体系的研究”为标题,尝试分析aem橡胶硫化及补强体系的基本机制。
首先,要了解aem橡胶硫化和补强体系,我们必须了解它的基本组成。
AEM橡胶是一种合成有机橡胶,其主要成分为聚氨酯。
聚氨酯是一种热塑性弹性体,具有良好的耐腐蚀性能。
AEM橡胶的另一个组成部分是硫化剂。
硫化剂是一种有机物,当接触到AEM橡胶时,它会使AEM橡胶中的聚氨酯发生硫化反应,从而使其具有更高的硬度和更强的硬度。
AEM橡胶补强体系的最后一个组成部分是增强剂。
增强剂能够提高橡胶的拉伸性能和热稳定性,从而提高橡胶的抗老化性能。
接下来,我们将讨论AEM橡胶硫化补强体系的基本机制。
最基本的原理是,在AEM橡胶表面形成一层硫化物膜,这一膜的形成是由硫化剂引起的。
当硫化剂接触到AEM橡胶表面时,它会与AEM橡胶中的聚氨酯发生硫化反应,这一反应产生的硫化物膜能够增加AEM橡胶的抗拉强度。
此外,增强剂也可以添加到AEM橡胶中,这可以增加AEM橡胶的抗拉伸性和耐老化性能。
最后,要完成AEM橡胶硫化及补强体系的研究,需要建立一个适当的试验,并通过实验来确定合适的条件,使AEM橡胶硫化补强体系尽可能达到最佳性能。
在实验过程中,研究人员需要调查不同的硫化剂、增强剂和其它材料,以及不同的配比比例,确定AEM橡胶硫化补强体系的最佳性能。
综上所述,AEM橡胶硫化补强体系是一个广泛用于工业应用的重要体系,它的机理有待进一步研究和阐释。
本文从基本组成、机理以及实验室应用等方面对aem橡胶硫化及补强体系的研究进行了分析,以期为后续研究和应用提供参考。
沉淀法白炭黑对弹性体的补强作用
客车轮胎 应用 中 。一 种新型 的 R o is白炭 黑 由 h da 于其 良好 的分 散性 而 促进 了“ 色轮 胎” 发 展 , 绿 的
这 种轮胎 滚动 阻力 小 并 改善 了湿 路 面 抓 着力 , 使 用寿命 长 。
健 康 的影响 。国 际癌症 研 究 机构 (A ) 沉 淀 I RC 将
征 。已提 出了若 干 种机 理 , 应 于各 种不 同 的局 对 部机理 可分下 列几类 :1填 料渗 透 网络 的破坏 与 ()
再生 ; 2 界面 上聚合 链的 吸附 与解 吸附 ; 3 由粘 () () 合 到表面 的橡 胶产 生的 主体 聚合 物 的解缠 结 ;4 ()
法 白炭黑 列入 第 3类非致癌 性材 料 , 含有 “ 足 它 不
以证 明对 人体 或 动物可致 癌的 ” 些物 质 。 那 在 沉淀法 结 束后 , 淀法 白炭 黑 可形 成 不 同 沉 的形状 : 粉末 状 , 颗粒状 或事实上 是小 聚集 体凝 聚 物 的微粒 ( ) 图 1 。 MP ( ) 在 橡胶混 炼 过程 中 , 白炭黑 的凝 聚物被 破 坏 ,
简 而言之 , 淀法 白炭 黑是 用酸 ( 沉 常用硫 酸 溶
液) 中和硅 酸 钠 而 获 得的 。这 种称 之 为 沉 淀法 的
化 学反应 是在 一 个 带搅 拌 器 的反 应 器 中进 行 , 反
应 结果 得到一 种 氢化 二氧化硅 。该沉 淀法是 赋 予 该 白炭黑 高分 散性 及其 主要 特征 的关键 。
有 胶料 的排胶 温 度均 可 达 到约 1 0 6 ̄ C。非 生 产 性
ห้องสมุดไป่ตู้混 炼 阶段 ( 于 使 用 C S硫 黄 硫 化 体 系 的胶 料 ) 对 B~
aem橡胶硫化及补强体系的研究
aem橡胶硫化及补强体系的研究人们经常会遇到众多类型的橡胶,其中最重要的是AEM橡胶,它在一定温度下几乎可以完全硫化,并且具有优异的机械性能和耐老化性能。
因此,AEM橡胶被广泛用于各种水质处理装置和机械驱动器中。
为了充分发挥AEM橡胶的性能,必须进行紧密的硫化热处理和补强体系研究,以保证AEM橡胶的高性能。
一般而言,AEM橡胶的硫化处理过程一般分为三步:热处理步骤、硫化处理步骤和复原步骤。
首先,AEM橡胶必须进行热处理,可以通过热油、电热、热风等方法进行处理,这一步可以使橡胶分子在较低温度下结晶,以减少硫化过程中的温度和时间。
然后,AEM 橡胶可以通过在高温高压下进行硫化处理来提高其强度。
最后的复原步骤将橡胶的聚合度和成形性能恢复到最佳状态。
另外,为了提高AEM橡胶的性能,引入补强体系是极为重要的。
常用的补强剂有碳酸锌、石墨烯和氧化铝,它们可以改善橡胶的弹性并显著提高AEM橡胶的耐磨性、耐冲性和耐老化性能。
为了研究AEM橡胶硫化及补强体系,需要进行一系列科学实验。
首先,要使用已知原材料制备AEM橡胶,并对其在不同温度、不同压力下的硫化效果进行测试,以确定AEM橡胶在最佳温度和压力下的硫化结果。
其次,要研究不同补强剂对AEM橡胶性能的影响,并在合适的添加量和组合条件下进行测试,以确定提高性能的最佳补强方案。
最后,要进行耐老化性能测试,测试AEM橡胶在不同负载和不同环境下的长期性能,以证明AEM橡胶的机械性能和高温稳定性。
以上就是AEM橡胶的硫化及补强体系的研究。
最终,经过多次实验和试验,将能够获得更高强度、更高耐老化性、更低成本的AEM橡胶,用于各种水质处理装置和机械驱动器中,从而达到更好的效果。
丁腈橡胶的硫化和补强
二.NBR的硫化体系
NBR主链含有双键,可采用硫磺或含硫化合物作硫化 也可用过氧化物或树脂等进行硫化。 要求压缩永久变形小时,应采用低硫和含硫化合物并 用,或用含硫化合物作硫化剂。 (1)硫磺硫化体系 ①正常硫磺体系 S 1.5-3.0 + CZ(M或DM) + TT(D) ②低硫高促进剂 S 0.2-0.6 + CZ(M或DM) +TT(TRA) (2)含硫化合物体系 秋兰姆类和二硫化吗啡啉
四.丁腈硫化胶的性能
图-2 硫磺硫化和过氧化物硫化的 丁腈硫化胶耐热老化性能
四.丁腈硫化胶的性能
图-3 硫磺硫化和过氧化物硫化的丁腈硫化胶 耐油性能和高温压缩永久变形性能
五.丁腈橡胶的补强
表-3 不同填充补强剂的丁腈硫化胶的物理机械性能
五.丁腈橡胶的补强
图-4 不同炭黑丁腈硫化胶的耐热老化性能
丙烯腈含量越高,耐油性能越高,耐磨性能提高,耐热 性能越高,定伸应力和拉伸强度提高,硬度和耐化学品性能 提高,但回弹性和透气性减小,耐寒性和低温性能降低。 丙烯腈含量分: 极高 43%-46%;高 36%-42%;中高 31-35%;中 25%-30%; 低 15%-24% 共五个等级。
二.丁腈橡胶的硫化体系
丁腈橡胶的硫化和补强
基本内容
丁腈橡胶的分子结构 丁腈橡胶的硫化体系 丁腈橡胶的硫化特性 丁腈硫化胶的性能 丁腈橡胶的补强体系
一.丁腈橡胶的分子结构
一.NBR的分子结构
由丁二烯和丙烯腈共聚而成。 〔(CH2-CH=CH-CH2-)x-(CH2-CH-)y〕n CN NBR中含有极性的侧腈基(-CN) ,增加了NBR的极性, 赋予了丁腈橡胶耐油、耐热等优秀的性能。
二.丁腈橡胶的硫化体系
aem橡胶硫化及补强体系的研究
aem橡胶硫化及补强体系的研究AEM橡胶硫化及补强体系是由聚氨酯硫化和纤维素等材料组成的有机复合材料体系。
它具有良好的机械强度和耐热性能,可用于制造机械零件及其他用途。
AEM橡胶硫化及补强体系的研究有助于提高其功能性能,进而在工程应用中发挥更大的作用。
AEM橡胶硫化及补强体系的性能表现取决于各组分的性质和比例,因此,在研究AEM橡胶硫化及补强体系之前,必须科学地研究其构成部分,如硫化剂、补强剂、助剂和稳定剂等。
首先,应科学确定AEM橡胶硫化及补强体系的成分,并进行比例配比以确保其具有良好的性能。
其次,应该确定AEM橡胶硫化及补强体系具有良好的力学性能、热稳定性和易断裂性能等。
AEM橡胶硫化及补强体系的过程中还可采用不同的工艺来提高性能。
例如,采用热处理、冷处理或热冷处理工艺对橡胶进行加工,可以不同程度地改变其力学性能。
此外,还可通过改变硫化反应条件来调节硫化反应中产生的产物,以期达到良好的性能。
此外,在AEM橡胶硫化及补强体系的研究过程中,还可以研究不同的补强纤维来提高其机械性能。
可以使用不同种类的补强纤维,如石墨纤维、氨纶、碳纤维、环氧树脂纤维等,将它们与AEM 硫化橡胶制备出补强材料,以改善其机械性能。
再者,在AEM橡胶硫化及补强体系的研究过程中,也可以研究橡胶添加剂的使用,以改善硫化性能、弹性恢复性能和耐热性等,以及影响AEM橡胶硫化及补强体系质量的各种因素。
最后,在AEM橡胶硫化及补强体系的研究过程中,还应考虑实际应用的需要,结合不同的实验结果,进行系统的评价研究,结合制备工艺,有针对性地改进性能,以满足不同应用的要求。
经过以上研究,可以更好地了解AEM橡胶硫化及补强体系的性质,认识其中各种因素及其影响,从而有效地改进其性能,以满足工程应用要求。
总之,AEM橡胶硫化及补强体系的研究是一个十分复杂的过程,需要综合考虑多种因素,并进行系统的评价研究,以确保最终的性能能够满足工程应用的要求。
相信随着研究的深入,AEM橡胶硫化及补强体系将在工程应用中发挥更大的作用。
aem橡胶硫化及补强体系的研究
aem橡胶硫化及补强体系的研究AEM橡胶是一种新型的交联补强体系,它具有良好的力学性能和耐腐蚀性,因此最近已成为橡胶制品的重要补强材料。
尽管AEM橡胶的优异性能,但如何有效硫化以提高橡胶制品的性能仍是一个棘手的问题,在本文中,我们将针对AEM橡胶硫化及其补强体系的研究进行详细介绍。
首先,AEM橡胶的硫化机制可以由硫脲体和烯烃反应来完成。
硫脲体受到热力作用,形成硫醇,此时发生交叉二醚化反应,形成硫醚,然后再发生硫烯烃反应,形成硫醇。
在硫化过程中,在某些物质的作用下,硫醇可以变成硫醚和硫脲,从而实现交联,改善AEM橡胶的力学性能。
其次,当硫化完成后,AEM橡胶的补强体系就可以构建出来。
一般来说,AEM橡胶的补强体系可以通过碳黑、矿物质和织物等材料来完成,从而显著提高AEM橡胶的力学性能。
由于碳黑具有良好的耐热性和抗腐蚀性,所以将它加入AEM橡胶中可以有效提高橡胶制品的耐热性和抗腐蚀性。
同时,AEM橡胶中加入矿物质可以显著提高橡胶制品的抗压、弯曲及抗拉强度。
此外,当AEM橡胶的补强体系加入了织物后,它的强度和耐热性也会得到很大的提升。
织物经过多种特殊处理可以显著改善AEM橡胶的力学性能,同时也可以有效防止AEM橡胶的热变形,从而延长了AEM橡胶制品的寿命。
最后,基于上述研究,AEM橡胶硫化及补强体系的有效性已得到充分验证。
因此,该体系的应用可以显著提高整体橡胶制品的耐热性、耐腐蚀性、抗酸碱性及耐摩擦性等性能,进一步拓展了AEM橡胶的应用范围。
综上所述,AEM橡胶的硫化及补强体系的研究具有重要的意义,它不仅可以改善AEM橡胶的力学性能,拓展它的应用范围,还可以提高整体橡胶制品的性能,为橡胶制品工业提供了重要的参考。
橡胶炭黑补强原理
橡胶炭黑补强原理
橡胶炭黑补强是橡胶工业中的一种重要技术。
其原理是将炭黑粒子加入到橡胶中,通过物理和化学作用,提高橡胶的强度、硬度、耐磨性和耐老化性能。
炭黑是一种黑色粉末,由天然气或石油等碳质原料经过高温热解、气相沉积等工艺制成。
炭黑具有高比表面积、分散性好、耐高温、耐化学腐蚀等特点,是一种重要的工业材料。
橡胶和炭黑之间的相互作用是橡胶补强的基础。
橡胶分子链中的双键可以与炭黑表面上的羟基、羧基、胺基等官能团发生物理吸附或化学反应,形成强的分子键合力。
这种键合力可以有效地改善橡胶的力学性能。
在橡胶生产过程中,炭黑的添加量通常在10%-50%之间。
炭黑的种类、粒径、表面活性等因素都对橡胶补强效果有影响。
一般来说,表面活性高、粒径小的炭黑补强效果更好。
除了炭黑外,还有其他补强剂,如硅石、白炭黑、碳纤维等。
它们与橡胶分子链的作用方式不同,但都可以提高橡胶的力学性能。
在实际应用中,橡胶炭黑补强技术已经广泛应用于轮胎、输送带、密封件、管道和鞋底等领域。
不同用途的橡胶制品对炭黑的要求也不同,需要在炭黑的种类、添加量、分散性等方面进行调整。
橡胶炭黑补强技术是橡胶工业中的重要技术之一。
通过合理的炭黑选择和添加量,可以有效地提高橡胶制品的力学性能和耐用性,为橡胶制品的应用提供了有力支持。
芳纶浆粕短纤维(凯夫拉工程弹性体)在橡胶中的补强
体) 与直 接将 芳 纶 浆 粕 、 胶 制成 的母 炼 胶 相 比 , 橡
显 示 出了更好 的芳纶 浆粕 在橡 胶 中 的分散 性 及补 强 的有 效性 。这 种产 品 曾在有关 文献 中介 绍过 。
1 试 验
对 位芳 纶浆 粕在橡 胶 中 的分散 性分 析是 使用
但 传统 的使用 母炼 胶 的技术 并不 适用 于芳 纶
改 进硫化 产 品 的机 械性 能 。配方 工作 者 发 现 , 他 们 可 以用 密炼 机或开 放式 炼胶 机 把对 位 芳 纶 絮凝
纤维 ( 我们 定义 长度小 于 6 m 的未卷 曲的 短纤 维 a r
浆 粕 的分散 。研 究者开 始 寻找 芳纶 浆 粕在 橡胶 中
法。
其 对橡 胶 的补强就 引起 了广泛 的关 注 。橡 胶 工业 中 , 遍 使用 短 纤 维 如纤 维 素 、 短 绒 、 碎 废 旧 普 棉 切 棉布、 聚酯 和 尼龙 等 对 橡 胶 进行 补 强 。通 过 补 强
可 以改进 半成 品 的强 度 、 提供 硫化 前 尺 寸稳 定 性 、
维普资讯
2
现 代 橡胶 技 术
20 第 3 07年 3卷
前的文章 中曾有介 绍。所 有 的实验 中, 位芳 纶 浆 对
缺陷点 , 以导致 最 终 产 品 的 失效 。 图 3显 示 了在
粕都是以“ 凯夫拉工程弹性体” 的方式引进 。试验按
照 A T 或 IO标准方法进行 。 SM S
表 1 胶 料 配 方
配 方 对 比
胶 料 中纤 维 结和 未分 散弹 性 体 的情 况 。要 想消 除
aem橡胶硫化及补强体系的研究
aem橡胶硫化及补强体系的研究
近年来,由于汽车行业的迅速发展,对于汽车应用的橡胶材料要求日益提高,AEM(非饱和双酚A/正己烷)橡胶作为一种低臭氧老化、外观美观的特殊合成橡胶,显得更加重要。
然而,AEM橡胶的塑性和强度总是不能满足高要求的汽车行业,因此,开展AEM橡胶硫化及补强体系的研究,显得尤为重要。
首先,研究表明,AEM橡胶的硫化反应是其物理力学性能及耐候性能的重要改变点。
从AEM橡胶生产厂家处获得样品,实验室使用金属硫化剂和溶剂改性AEM橡胶,在硫化反应变化的情况下,对AEM橡胶进行硫化处理及补强体系的研究。
其次,根据实验结果表明,硫化处理的AEM橡胶的弹性模量、拉伸强度及变形比均有所提高,表明硫化处理后,AEM橡胶的物理力学性能有所改善。
并且,硫化处理的AEM橡胶能够明显改善其耐油、耐水、耐腐蚀和对汽油和柴油的耐老化性能。
最后,从补强体系研究上,研究人员发现,AEM橡胶增强剂组成以聚苯胺纤维、聚丙烯纤维和玻璃纤维组成,其弹性模量和拉伸强度分别提高了36%和31%,硫化反应变化后的AEM橡胶增加弹性模量的效果更佳。
因此,以上研究结果表明,AEM橡胶硫化及补强体系具有显著改善AEM橡胶物理力学性能和耐候性能的效果,为汽车行业提供了一种新型的替代橡胶材料。
未来,研究人员将继续探索更多的AEM 橡胶硫化及补强体系,进一步提高AEM橡胶材料的性能,以期达到
更高的要求。
综上所述,AEM橡胶硫化及补强体系的研究,对于改善AEM橡胶的物理力学性能及耐候性能具有重要的意义。
未来,研究人员将在此基础上进一步发展,继续开展AEM橡胶硫化及补强体系的研究,以满足汽车行业更高水平的要求。
aem橡胶硫化及补强体系的研究
aem橡胶硫化及补强体系的研究橡胶制品的广泛应用是由于其在加工过程中能够充分展示其优越性能,使产品耐老化、抗臭氧、耐热、耐辐射,因此,各国都非常重视对橡胶制品的硫化工艺和硫化机理的研究。
但至今为止还没有找到一种理想的方法使橡胶制品在常温下硫化并且形成致密交联结构,而且具有良好的耐水性能。
但传统硫化体系存在着硫化不足,导致硫化速度慢、硫化物硬度低等缺点,已严重阻碍了橡胶工业的发展。
另外,由于我国的化工行业不景气,与石油公司关系的不融洽,原料难买、价格高,使得化工类的企业生存艰难,也大大地限制了橡胶行业的发展。
AEM(乙烯丙烯马来酸酐共聚物)硫化体系就是这样的一个例子。
2)AEM的特点:无需配置促进剂和硫化促进剂;它的分子结构是由两种长链烯烃单体构成,双键长度近似相同,分子量高达1000万;采用少量马来酸酐,在催化剂存在下进行聚合反应,只形成少量共聚物;成品收缩率极小,仅为0.08%~0.09%,后加工也很方便,适宜多品种混炼加工;成品物理机械性能优异,尤其是耐水性、耐油性能,但硬度低,这些均可通过硫化体系予以解决;耐酸碱性差。
3) AEM 的制备方法:采用悬浮聚合法制备。
4)AEM的使用情况:这种材料在我国出现的时间比较晚,近几年才被人们所熟悉。
目前,许多国家在AEM的研究和开发上取得了很大的成绩,他们主要在硫化机理、添加剂、橡胶制品和橡胶助剂方面进行研究。
我国在这方面虽然起步较晚,但也已经取得了很多令人瞩目的成绩。
我国在第一代和第二代AEM的研究上都有了突破性进展,这些成果都已经应用到实际当中去。
我国最近在第三代的研究也已经有了一定的进展,如和德国的一些科研院校有过合作。
一般来说,第三代的材料有更好的综合性能,而且其生产成本更低。
我国在第三代AEM的研究上比较领先,而且已经应用在一些具体的产品上,如轮胎、胶带等。
但由于目前还未成熟,所以应用得还不是太多。
在第四代的研究上,目前我国还处于空白阶段,在这方面还比较落后。
云母和滑石粉是橡胶中使用的补强填料的例子
云母和滑石粉是橡胶中使用的补强填料的例子云母是一种具有层状结构的矿物,主要包括硅酸铝钾、铝镁铁等成分。
它具有优异的物理和化学性质,因此被广泛应用于橡胶工业中。
云母的层间结构使其具有优异的薄片状特点,可以有效地改善橡胶的机械强度、耐热性和耐磨性。
云母还具有很好的增韧性和抗折性,能够增加橡胶制品的强度和硬度。
云母在橡胶中的应用主要有两种形式,一种是以氧化铝为主要成分的云母粉体,另一种是以云母纤维为主要成分的云母纤维素。
云母粉体主要用于增强硫化橡胶的力学性能,改善制品的抗拉强度、弹性模量和硬度。
云母纤维素则主要用于增强硫化橡胶的抗撕裂性能和耐热性能,使橡胶制品具有更好的抗裂能力和耐用性。
云母粉体在橡胶中的应用可以通过填充增强或粒子复合两种方式进行。
填充增强是将云母粉体加入到橡胶中作为填充剂,通过填充效应来增强橡胶的力学性能。
云母粉体具有较高的比表面积和较好的相容性,能够与橡胶基体良好地相互作用,提高橡胶的力学强度和耐磨性。
粒子复合是将云母粉体与橡胶基体形成复合材料的一种方式,通过云母粉体与橡胶基体之间的互相作用来改善橡胶的物理和力学性能。
云母粉体可以通过改变其加入量和分布来调节橡胶的性能,例如,适量的云母粉体能够提高橡胶的硬度和强度,而过多的云母粉体则可能导致橡胶的延展性和弯曲性变差。
滑石粉是一种由氢氧化镁和氢氧化铝组成的矿石,具有较好的耐热性、耐磨性和电绝缘性能。
滑石粉在橡胶中的应用主要是通过填充增强的方式进行,类似于云母粉体的应用。
滑石粉的细小颗粒结构使其能够填充在橡胶基体中,提高橡胶的机械强度和耐磨性。
滑石粉还具有很好的吸湿性和抗裂性能,能够增加橡胶制品的耐用性和耐候性。
同时,滑石粉的高熔点和低导热系数使其具有优异的耐热性能,在高温环境下仍能保持较好的物理和力学性能。
总之,云母和滑石粉是橡胶中常用的补强填料。
它们能够提高橡胶的力学性能、耐热性能和耐磨性能,使橡胶制品具有更好的强度、耐用性和耐候性。
橡胶的硫化、促进、活化、防老、补强助剂概述
橡胶的硫化、促进、活化、防老、补强助剂概述一、硫化剂1、硫黄,分普通硫黄、不溶性硫黄、胶体硫黄、升华硫黄、脱酸硫黄。
硫黄是主要的硫化剂、酸会延迟硫化,故硫黄不含酸在胶料中的溶解度随胶种而异。
随着温度的升高,硫黄溶解度会增加。
某些促进如;M增加会增加喷硫的现象。
为了防止喷霜一般硫黄是最后低温加入的。
硫黄的用量一般为2—2.5份。
使用不溶性硫黄能避免胶料早期硫化极时喷霜。
2、含硫化合物,如二硫化二吗啡啉、四硫化吗非啉、秋兰姆类促进剂等。
3、过氧化物硫化剂,最典型的如过氧化二异丙苯DCP,在正常条件下贮存稳定,是毒性最低过氧化物之一。
用于天然、合成聚乙烯树脂。
不能硫化丁基橡胶。
用于白色、透明、压缩变型低,极耐热制品。
过氧化物的用量增加,交联密度增加、定伸应力增强、压缩变型改善、耐热性能甚优、抗撕裂性能变差。
二、促进剂橡胶中加入促进剂能促进橡胶与硫化剂之间的反应,提高硫化速度,降低硫化温度,缩短硫化时间,减少硫化剂用量,同时硫化胶的物理机械性能化学性质也得到改善。
A、不同的橡胶采用不同的硫化体系、不同的促进剂类型。
B、促进剂对焦烧性能起着决定性的影响,正确的促进剂选择有助于胶料的混炼、压延、压出及操作安全性。
一般模压硫化需有一定的焦烧时间,而无模硫则不需过长的焦烧时间。
C、促进剂的抗焦烧性能与其临界温度有关,超过临界温度促进剂迅速活化,多种促进剂的配合使用时,有些促进剂会受到抑制,有些促进剂在临界温度下也会出现较大的活性。
D、促进剂的搭配应使胶料具有宽广的硫化平坦性。
橡胶是热不良导体,胶料表面内部受热情况并不一至,宽广的硫化平坦性是避免过硫,并使制品各部份硫化均匀的保证。
E、促进剂的合理搭配还能改善硫化胶的老化性能,有一定的塑解作用,可改善胶料的加工性能。
缺点,促进剂分散性差、污染性、目前使用的促进剂一般是没有毒的。
促进剂的介绍1、二硫代氨基甲酸盐类,最常用的如PZ适用于要求压缩变型低的丁基橡胶、耐老化性能优良的丁睛橡胶、三元乙丙橡胶。
橡胶补强剂有哪些
橡胶补强剂有哪些橡胶补强剂有时也称增强剂。
用以提高橡胶制品强度的物质。
加入生橡胶经硫化后,能增加硫化橡胶的拉伸强度、硬度、耐磨耗和耐屈挠等性能。
其效能与颗粒大小、形状、表面性质等有关。
那么橡胶补强剂有哪些?橡胶补强剂的作用是什么呢?橡胶补强剂有哪些?(1)DSI橡胶补强剂以稻壳为原料加工而成的超细微粉,通过偶联活化制成的橡胶补强剂,主要适用于玻璃、油漆、造纸、橡胶和塑料制品。
(2)塑料基橡胶补强填充剂以聚烯烃塑料为基料,与重质CaCO3粉末、钙镁粉和多种高效能表面活性剂配合,采用多层包覆技术生产出高性能塑料基橡胶补强填充剂,这种补强填充剂具有良好的流动性,可以在较高的填充量下应用于以天然橡胶为主要胶料的多种橡胶杂件,如橡胶V带、橡胶密封件、橡胶辊、橡胶衬垫、橡胶管、橡胶板等。
(3)木质素型橡胶补强剂木质素系通过在造纸制浆废液中直接改性而制得,采用新的橡胶加工工艺,使橡胶与木质素之间达到分子级的渗透与交联,从而使橡胶与天然高分子化合物(木质素)组成的合金具有优良的综合性能。
其力学性质与高耐磨炉法炭黑相当,在橡胶中的配比可比炭黑高出一倍。
(4)海泡石橡胶补强剂海泡石的化学组成为氧化硅和氧化镁的水合物,含少量铝和铁氧化物。
在浅色橡胶制品中用做补强剂,性能仅次子白炭黑。
用硅烷处理海泡石粉,其补强性能接近白炭黑,价格仅为白炭黑的一半。
它耐酸碱、耐化学腐蚀,在橡胶、塑料制品中分散性能好,是橡胶、塑料制品中理想的填充补强剂。
在天然橡胶中使用效果更佳,可大幅度降低成本,提高产品质量和经济效益。
橡胶补强剂的作用橡胶补强剂具有化学物理性质稳定、硬度高、耐酸碱、耐高温、介电性能优异等特点,广泛应用于橡胶、硅橡胶、油漆、涂料、陶瓷、胶黏剂、电焊条、电工绝缘材料等多种行业和制品中。
目前该产品已经成熟运用于橡胶、塑料、油漆、涂料及胶黏剂等行业和制品中,并取得良好的使用效果。
该产品能够明显增强对橡胶或塑料制品的补强效果。
根据有关部门的检测证明:该产品对橡胶制品具有一定的补强作用,可以部分代替白炭黑。
aem橡胶硫化及补强体系的研究
aem橡胶硫化及补强体系的研究aem橡胶,即发泡弹性橡胶,是一种具有优异力学性能的弹性体,因其具有卓越的柔韧性、耐受性、高弹性和良好的耐油性而受到人们的青睐。
因此,aem橡胶得以在汽车制造中获得广泛应用,尤其是在汽车内部外部衔接处,能够提供良好的缓冲和振动隔离效果。
然而,aem橡胶存在较低的弹性模量、较低的流变性、脆性和较高的热变形,以及有限的耐老化性能,这些问题限制了其在更广泛的应用中的使用。
为了改善AEM橡胶的性能,经常采用橡胶硫化,交联工艺来强化其力学性能。
它的基本原理是通过催化剂的作用,使橡胶内老化剂、弹性体及其它促使交联反应的物质进行复杂的反应,使橡胶内部的分子形成一种结构,使橡胶具有较好的弹性模量、伸张率和耐受性,从而提高其抗拉伸、抗压缩和抗冲击等性能。
此外,为了改善aem橡胶的力学性能,还可以采用添加剂的方法来补强。
一般来说,添加剂有原料填充剂、碳酸酯、聚合物增强剂等,它们可以有效提高橡胶的刚度,抗拉伸性能和耐冲击性能,可以有效的提高aem橡胶的力学性能。
因此,通过硫化及补强体系的研究,可以提高aem橡胶的应用性能。
本文就aem橡胶硫化及补强体系的研究展开了详细的阐述,以便更加全面地了解aem橡胶的性能。
首先,讨论了aem橡胶的性能特点;其次,介绍了采用橡胶硫化工艺来提高aem橡胶力学性能的相关研究;最后,介绍了采用添加剂补强aem橡胶力学性能的研究结果。
通过本文的研究,可以得出以下结论:一方面,通过采用橡胶硫化工艺来提高aem橡胶的力学性能,可以显著提高其弹性模量、伸张率和耐受性;另一方面,通过添加剂的补强,可以有效的提高aem橡胶的刚度、抗拉伸性能和耐冲击性能。
这些研究结果有助于更好地发展和应用aem橡胶,为汽车行业提供技术支持。
总而言之,aem橡胶硫化及补强体系的研究是一个重要的课题,广泛研究和调研aem橡胶的力学性能,以及采用硫化和补强技术来改善其力学性能均具有重要的意义。
橡胶常用的十七种补强、填充助剂
橡胶常用的十七种补强、填充助剂最常用的就是炭黑了,具有补强和填充做用,还有很多材料都在做补强的同时也可以降低成本做填充料1.1炭黑炭黑是一种用途广泛的化工产品,可用于橡胶、树脂、印刷油墨、涂料、电线电缆、电池、纸张、铅笔、颜料等产品。
炭黑最主要的用途是用于制造轮胎及各种橡胶制品。
全球炭黑约有70%用于轮胎,20%用于其他橡胶制品,其余不到10%用于塑料添加剂、染料、印刷油墨等工业。
而在橡胶制品的分额中,一半用于制造汽车零部件,如V带和减震橡胶等。
因此,大约有80%的炭黑是消耗在汽车工业上的。
从总体上讲,世界炭黑工业已进入成熟期,其生产技术主要朝着单炉能力/规模、炭黑产品专用化、综合节能降耗和环保安全等几个方向发展。
(1)高性能和低滞后损失炭黑为了适应轮胎产品的发展,特别是高性能轮胎和绿色轮胎的需求,国外各大炭黑公司开发了许多高性能和低滞后损失炭黑新品种。
所谓高性能炭黑,其共同的特征是:粒径小、结构适宜、聚集体分布尺寸较窄、表面活性高。
而低滞后损失炭黑共同的特征是:结构高、聚集体尺寸分布较宽、表面活性高。
其中,有些开发较早的品种,如N134和N358已经纳入ASTMD1765标准,并已被轮胎厂广泛采用。
近几年研究开发的新品种,既未纳入ASTM标准,也未公布其化学指标,只有部分产品在生产厂家的产品目录中,可以看到其应用性能方面的说明,这些新品种目前正在推广应用。
(2)纳米结构炭黑低滞后损失炭黑是开发的重点,这是由炭黑的下游产业——轮胎工业开发“绿色轮胎”的发展趋势所决定的。
只要炭黑企业和轮胎企业紧密合作,低滞后损失炭黑将进入规模化应用阶段。
纳米级炭黑用经过改进的炉法工艺制造。
与传统的ASTM 炭黑相比,纳米级炭黑具有更高的表面粗糙度和更大的表面活性。
较大表面活性主要与高度无序交联的较小结晶粒子有关。
这种结晶粒子具有大量的棱边,使其成为具有特别高表面能的活性场,活性场会使炭黑与聚合物之间产生很强的机械/物理化学作用。
5橡胶工艺学第四章橡胶补强与填充体系pll
对混炼吃料及分散的影响: 炭黑的粒径越细混炼越困难,吃料慢、耗 能高、生热高、分散越困难。主要是因为粒 径小,比表面积大,需要湿润的面积大。 炭黑结构对分散影响明显,高结构比低结 构的吃料慢,但分散快。
炭黑胶料混炼时间与分散程度、流变性能、 橡胶物理机械性能的关系见下图
2.比表面积(表面活性): 单位㎡/g。 测定方法有电镜法,BET法(低温氮 吸附法),CTAB法(大分子吸附法) 和碘吸附法。只有BET法测得数据表 示总表面积,另几种数据仅表示外表 面积。
3.结构度:表明炭黑聚集体的链枝结构 的发达程度,接近于球形的结构度低, 链枝多的结构度多。采用高芳香烃油 类生产的高耐磨炉黑有较高的结构度。 结构度的测定有电镜法及图像分析法, 吸油值法,视比容法及水银压入法等。
第三节 炭黑对橡胶加工性能的 影响
一.炭黑的结构与包容橡胶
包容胶是在炭黑聚集体链枝状结构中屏蔽的那部 分橡胶,又称为吸留橡胶,见示意图3-4.C形代表炭 黑聚集体的刚性体,交叉线代表橡胶;屏蔽在C形窝 中的橡胶为包容胶。
• 包容胶的测算 Medalia经验公式
二.炭黑的性质对混炼过程及混炼胶的 影响
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一.炭黑结合胶及影响因素
• 炭黑结合胶概念 • 结合胶生成原因 • 影响结合胶因素
(1)比表面积 (2)混炼薄通次数 (3)温度 (4)橡胶性质 (5)陈化时间
• 二.炭黑性质对硫化胶一般技术性能的影响 • 三.炭黑性质对硫化胶动态性能的影响 • 四.炭黑性质对硫化胶导电性能的影响
第五节 炭黑的补强机理
炭黑对橡胶的补强效果
胶种
SBR NBR EPDM BR NR
未补强 的拉伸强度
/MPa 2.5-3.5
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为了获得木质素对橡胶的补强效果, 可以将木质素羟甲基化(甲醛改性) 可以 显著降低其分子附聚体的尺寸,提高与橡 胶间的反应活性和在橡胶中的分散性,分 散尺寸100~300nm。
12
三.苯乙烯树脂 常用的高苯乙烯树脂由苯乙烯和丁二烯共聚制得,
苯乙烯含量在85%左右,有橡胶状、粒状和粉状。 高苯乙烯树脂的性能与其苯乙烯含量有关。 ➢ 苯乙烯含量70%的软化温度为50~60℃; ➢ 苯乙烯含量85~90%的软化温度为90~100℃。 ➢ 苯乙烯含量增加,胶料强度、刚度和硬度增加。
OH OH
X
Xm
R1
R1
OH OH
Yn
R2
R2
R1,R2为不同的烷基;X,Y为非金属原子或烷基
5
酚醛树脂能赋予胶料一定的硬度、定伸应力和低 形变性,而仅仅通过增大CB用量不能达到此目的,因 此近年来其在橡胶中的应用越来越广泛,如用做胶料 增黏剂、胶黏剂以及充气子午胎胎圈胶的增硬剂等。
新型酚醛树脂的另一大优势是它能在胶料中形成 与胶料网络相互作用的三维网络结构,起到补强作用。
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§2 无机填充剂
一.无机填料的特点 与炭黑相比,无机填料具有以下特点:
(1)来源丰富,主要来源于矿物,价格比较低; (2)多为白色或浅色,可以制造彩色橡胶制品; (3)制造能耗低,制造炭黑的能耗比无机填料高; (4)某些无机填料具有特殊功能,如阻燃性、磁性等; (5)对橡胶基本无补强性,或者补强性低。
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石油树脂为NR和SR的良好配合剂。做补强剂时,加 入10-15份可使橡胶的拉伸强度和断裂伸长率分别提高1030%。同其它类似材料相比具有以下优势: ➢ 价格便宜。是松香的70-80%,古马隆的80-90%,可完全 或部分代替之。 ➢ 一料多用,性能齐全。兼具软化、增黏和补强填充作用。 ➢ 无毒,不污染环境。可适当替代有致癌嫌疑的芳香油作为 橡胶操作油。 ➢ 种类繁多,资源丰富。
酚醛树脂主要用于刚性和硬度要求很高的胶料中, 尤其常用于胎面部位(胎冠和胎面基部)和胎圈部位(三 角胶和耐磨胶料)。
8
二.石油树脂 石油树脂是石油裂解副产物的C5、C9馏分经催化聚
合所制得的分子量油状或热塑性烃类树脂。按化学成分可 分为芳香族石油树脂(C5树脂)、脂肪族石油树脂(C9 树脂)、脂肪-芳香族树脂(C5/C9共聚树脂)、双环戊二 烯树脂(DCPD树脂)以及这些树脂加氢后的加氢石油树 脂。
其它传统补强体系
1
§1 有机补强剂 对于高硬度、高补强的胶料单纯依靠
增加炭黑用量的办法难以达到要求,通常 在配方中使用酚醛补强树脂或高苯乙烯树 脂等补强剂以达到进一步提高胶料硬度的 目的。
2
§1 有机补强剂
橡胶用有机补强剂包括合成树脂和天然树脂,但并 非所有树脂都可用作补强剂。用作补强剂的树脂多为合成 产品,如酚醛树脂、石油树脂及古马隆树脂。天然树脂有 木质素等。许多树脂在胶料中同时兼有多种功能,如酚醛 树脂可用作补强剂、增粘剂、纤维表面粘接剂、交联剂及 加工助剂。石油树脂、高苯乙烯树脂也有多种功能。
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对于橡胶工业,补强是非常重要的,否则 许多非自补强橡胶便失去了使用价值。但多数 无机填充剂的补强性能不如炭黑好,主要原因 是无机填料具有亲水性,与橡胶的亲和性不好, 因此降低无机填料的粒径和表面亲水性是关键。
13
高苯乙烯树脂与SBR的相容性很好,可用于 NR、NBR、BR、CR,但不宜在不饱和度低的橡胶 中使用。一般多用于各种鞋类部件、电缆胶料及胶 辊。高苯乙烯树脂的耐冲击性能良好,能改善硫化 胶力学性能和电性能,但伸长率下降。14 Nhomakorabea.木质素
木质素是造纸工业的废弃物,每年可从造纸污水中提取约3000 万吨。木质素是一种主要由碳、氢、氧三元素组成的天然高分子化合 物。是苯丙基单元通过—O—,—C—C—连接的芳香族化合物,它的 分子结构复杂,分子量约为800~12000。
7
线形酚醛树脂商业化的产品主要有:美国Occidental 公司的Durez系列、Schenectady公司的SP系列、Summit 公司的Duphene系列、Polymer Applications公司的PA53 系列;德国BASF公司的Koreforte系列;法国CECA公司的 R系列;我国常州常京化学有限公司的PFM系列。
3
一.酚醛树脂 一般橡胶专用补强酚醛树脂的聚合必须加入第三单
体,并通过油或胶乳改性合成的酚醛树脂,使其具有高硬 度、高补强、耐磨、耐热及加工安全和与橡胶相容性好的 特征。通用橡胶补强酚醛树脂主要有间苯-甲醛二阶酚醛 树脂、贾树油或妥尔油改性二阶酚醛树脂和胶乳改性酚醛 树脂。
4
酚醛树脂的化学结构特征如图所示。
9
C5石油树脂还可进一步分为通用型、调和型和无色透明型3种。 C5石油树脂软化点多在100℃左右,主要作为增粘剂用于NR和IR胶 料中。
C9石油树脂,按原材料预处理及软化点分为PR1和PR2两种型 号和多种规格。 C9石油树脂软化点为 90~100℃,主要用于油墨和 涂料;软化点在120℃以上的C9石油树脂还可用作橡胶补强剂。
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线形酚醛树脂(甲醛/苯酚摩尔比为0.75-0.85在酸性 介质中反应生成,Mn为2000)用做橡胶补强剂时必须加入 固化剂,如HMT(六亚甲基四胺)、三聚甲醛、多聚甲醛 等。由于要与酚醛树脂中的酚羟基反应,因此最好选用能 在高温下甲醛或亚甲基给予体的固化剂以改善耐热性。
近年来,在轮胎行业中逐渐用三聚氰胺树脂取代HMT, 它可为胶料提供适当的物理性能,并使胶料具有加工安全 性和防止钢丝帘线腐蚀的特性
C5/C9石油树脂为C5和C9两种成分兼有的树脂,软化点为 90~100℃ ,主要用于NR和SBR等橡胶和苯乙烯型热塑性弹性体。
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DCPD树脂又有普通型、氢化型和浅色型3 种之分。C9石油树脂,按原材料预处理及软化 点分为PR1和PR2两种型号和多种规格。软化 点为 80~100℃,用于轮胎、涂料和油墨。氢 化的DCPD树脂软化点可高达 100~140℃,主 要用于各种苯乙烯型热塑性弹性体和塑料中。