橡胶增塑剂
合集下载
相关主题
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
• 操作油的粘度与硫化胶的生热有关，使用高粘度油 的橡胶制品生热就高。拉伸强度和伸长率随油粘度 的提高而有所增大，曲挠性变好，但定伸应力变小。 芳香类油比饱和的油能得到更高的伸长率。
17
• （2）相对密度 60℃下的。芳烃油相对密 度大于烷烃油和环烷烃油的相对密度。橡胶 加工油常常是按体积出售，而在橡胶加工中 则按重量进行配料。
链间的作用力，改善加工工艺性能，并能提高胶 料的某些物理机械性能，降低成本的一类低分子 量化合物。 • 软化剂多来源于天然物质，常用于非极性橡胶； 增塑剂多为合成产品，多用于极性橡胶和塑料。
5
• 二．增塑剂的作用 • 1．改善橡胶的加工工艺性能：
通过降低分子间作用力，使粉末状配合剂更
好地与生胶浸润并分散均匀，改善混炼工艺；
增塑剂的溶解度参数（δ）相近，相容
性好，增塑效果好。
10
• 橡胶的增塑可以看成是低分子增塑剂溶解 于橡胶中的一种过程，可利用聚合物—溶 剂体系的相应规律来分析橡胶与增塑剂的 相互作用。
• 吉布斯自由能 ΔG=ΔH-TΔS 若ΔG<0， 溶解能自发进行，相容性好
• 溶解焓变：ΔH=υ1υ2（δ1-δ2）2
• （3）苯胺点 在试管内线加入5～10ml苯胺 后，再加入同体积的试料，然后从下部加热， 直至出现均匀的透明溶液，此时的温度谓之 该油的苯胺点。芳香烃类，苯胺点最低。操 作油苯胺点的高低，实质上是油液中芳香烃 含量的标志。
• 一般说来，操作油苯胺点在35～115℃范围 内比较合适。
18
• （4）倾点（流动点） 倾点是能够保持流动和能 倾倒的最低温度。此特性可以表示对制品操作工 艺温度的适用性。
如2-萘硫酚、二甲苯基硫酚、五氯硫酚等。
• 2．按来源分：
• 石油系增塑剂 • 煤焦油系增塑剂 • 松油系增塑剂 • 脂肪油系增塑剂 • 合成增塑剂
7
• 四．对增塑剂的要求 • 增塑效果好，用量少，吸收速度快；
• 与橡胶的相容性好，挥发性小、不迁移、 耐寒性好，耐水、耐油、溶剂；
• 电绝缘性好，耐燃性好，无色、无毒、无 臭，价廉易得。
类化合物组成，分子量分布宽。根据油中主要成分的不同， 可将操作油分为以下三种： • ①芳烃油： 褐色的粘稠状液体，与橡胶的相容性最好，加 工性能好，吸收速度快。适用于天然橡胶和多种合成橡胶； 缺点是有污染性，宜用于深色橡胶制品中。 • ②环烷油： 浅黄色或透明液体，与橡胶的相容性较芳烃油 差，但污染性比芳烃油小，适用于NR和多种合成橡胶。 • ③石蜡油： 以直链或支化链烷烃为主。无色透明液体，粘 度低，与橡胶的相容性差，加工性能差，吸收速度慢，多用 于饱和性橡胶中，污染性小或无污染，宜用于浅色橡胶制品 中。
其门尼粘度的下降率称为软化力。软化力？，对
橡胶的塑化作用强。
S.P.原聚合物 原的 聚门 合 充 尼 物油 粘 的聚 度 门合尼物粘的度门
15
§5.3 橡胶增塑剂
• 一．石油系增塑剂 • 是橡胶加工中使用最多的增塑剂之一。 • 增塑效果好，来源丰富，成本低廉。其中最常用的是操作油。 • 1．操作油的分类 • 操作油是石油的高沸点馏分，由分子量在300~600的复杂烃
量小，无规渗透于大分子之间，增大了分子 间的距离，削弱了大分子间作用力，使大分 子间滑移容易，流动性提高。 • 增塑剂的加入会降低橡胶的玻璃化温度Tg， Tg下降值与增塑剂的体积分数有直接关系： • ΔTg=kφ1
13
• 2．极性增塑剂的作用机理 • 极性增塑剂增塑极性橡胶时，极性的增塑剂
低分子的极性部分定向地排列于橡胶大分子 的极性部位，对大分子链段起包围阻隔作用， 从而增加了大分子链段之间的距离，减小了 大分子间相互作用力，增大了大分子链段的 运动性，从而提高了橡胶的塑性。
不朽的精神 伟大的起点
1wk.baidu.com
• 青春时代是一个短 暂的美梦，当你醒来时， 它早已消失得无影无踪。
2
• 这是一个特别的 日子，多少人从这里走 向了成功。它也属于你， 属于一个积极、上进的 你。
3
橡胶增塑剂
4
§5.1 橡胶增塑剂及分类
• 一．橡胶增塑剂的概念
• 增塑剂又称为软化剂，是指能够降低橡胶分子
• （5）闪点 是指释放出足够蒸汽与空气形成的一 种混合物在标准测试条件下，能够点燃的温度。 操作油的闪点与橡胶硫化、储存及预防火灾有直 接的关系，同时也可衡量操作油的挥发性。
• ΔTg=kn
14
• 四．增塑剂增塑效果的表征 • 门尼粘度的降低值来衡量： • 1．填充指数（EI） • 在一定的温度下，把高门尼粘度的橡胶塑化为某
一标准门尼粘度值时所需要的增塑剂的份数。填
充指数越？，对橡胶的塑化作用越强。
• 2．软化力（S.P.） • 在一定的温度下，以一定量的增塑剂填充橡胶时，
16
• 2． 操作油的特性 • （1）操作油粘度 操作油粘度越高，则油液越粘
稠，操作油对胶料的加工性能及硫化胶的物性都有 影响。采用粘度低的操作油，润滑作用好，耐寒性 提高，但在加工时挥发损失大。当闪点低于180℃ 时，挥发损失更大。
• 操作油的粘度与温度有很大关系。高芳烃油的粘度 对温度的依赖性比烷烃油大。
8
§5.2 橡胶增塑原理及增塑效果表征
• 一．橡胶增塑的方法
• 物理增塑法： • 化学增塑法： • 机械增塑法：
9
• 二．增塑剂与橡胶的相容性 • 1．增塑剂与橡胶的相容性 • 相容性是指两种不同的物质混合时形成均相
体系的能力。相容性好，两种物质形成均相 体系的能力强。 • 在不考虑氢键和极化的影响下，一般橡胶与
增加胶料的可塑性、流动性、粘着性改善压
延、压出、成型工艺。
• 2．改善橡胶的某些物理机械性能：降低制品的硬 度、定伸应力、提高硫化胶的弹性、耐寒性、降 低生热等。
• 3．降低成本：价格低、耗能省。
6
• 三．增塑剂的分类
• 1．根据作用机理分：
• 物理增塑剂
• 化学增塑剂，又称塑解剂。硫酚的衍生物
•
11
• 2．增塑剂与橡胶相容性的实验预测 • 研究发现，增塑剂的不饱和性越高，增塑
剂与不饱和橡胶的相容性越好。测定增塑 剂不饱和性的方法是测其苯胺点。
• 苯胺点：同体积的苯胺与增塑剂混合时， 混合液呈均匀透明时的温度。
• 苯胺点越高，说明增塑剂与苯胺的相容性 越差，不饱和性低。
12
• 三．增塑剂作用机理 • 1．非极性增塑剂作用机理 • 非极性增塑剂增塑非极性橡胶时，由于分子
17
• （2）相对密度 60℃下的。芳烃油相对密 度大于烷烃油和环烷烃油的相对密度。橡胶 加工油常常是按体积出售，而在橡胶加工中 则按重量进行配料。
链间的作用力，改善加工工艺性能，并能提高胶 料的某些物理机械性能，降低成本的一类低分子 量化合物。 • 软化剂多来源于天然物质，常用于非极性橡胶； 增塑剂多为合成产品，多用于极性橡胶和塑料。
5
• 二．增塑剂的作用 • 1．改善橡胶的加工工艺性能：
通过降低分子间作用力，使粉末状配合剂更
好地与生胶浸润并分散均匀，改善混炼工艺；
增塑剂的溶解度参数（δ）相近，相容
性好，增塑效果好。
10
• 橡胶的增塑可以看成是低分子增塑剂溶解 于橡胶中的一种过程，可利用聚合物—溶 剂体系的相应规律来分析橡胶与增塑剂的 相互作用。
• 吉布斯自由能 ΔG=ΔH-TΔS 若ΔG<0， 溶解能自发进行，相容性好
• 溶解焓变：ΔH=υ1υ2（δ1-δ2）2
• （3）苯胺点 在试管内线加入5～10ml苯胺 后，再加入同体积的试料，然后从下部加热， 直至出现均匀的透明溶液，此时的温度谓之 该油的苯胺点。芳香烃类，苯胺点最低。操 作油苯胺点的高低，实质上是油液中芳香烃 含量的标志。
• 一般说来，操作油苯胺点在35～115℃范围 内比较合适。
18
• （4）倾点（流动点） 倾点是能够保持流动和能 倾倒的最低温度。此特性可以表示对制品操作工 艺温度的适用性。
如2-萘硫酚、二甲苯基硫酚、五氯硫酚等。
• 2．按来源分：
• 石油系增塑剂 • 煤焦油系增塑剂 • 松油系增塑剂 • 脂肪油系增塑剂 • 合成增塑剂
7
• 四．对增塑剂的要求 • 增塑效果好，用量少，吸收速度快；
• 与橡胶的相容性好，挥发性小、不迁移、 耐寒性好，耐水、耐油、溶剂；
• 电绝缘性好，耐燃性好，无色、无毒、无 臭，价廉易得。
类化合物组成，分子量分布宽。根据油中主要成分的不同， 可将操作油分为以下三种： • ①芳烃油： 褐色的粘稠状液体，与橡胶的相容性最好，加 工性能好，吸收速度快。适用于天然橡胶和多种合成橡胶； 缺点是有污染性，宜用于深色橡胶制品中。 • ②环烷油： 浅黄色或透明液体，与橡胶的相容性较芳烃油 差，但污染性比芳烃油小，适用于NR和多种合成橡胶。 • ③石蜡油： 以直链或支化链烷烃为主。无色透明液体，粘 度低，与橡胶的相容性差，加工性能差，吸收速度慢，多用 于饱和性橡胶中，污染性小或无污染，宜用于浅色橡胶制品 中。
其门尼粘度的下降率称为软化力。软化力？，对
橡胶的塑化作用强。
S.P.原聚合物 原的 聚门 合 充 尼 物油 粘 的聚 度 门合尼物粘的度门
15
§5.3 橡胶增塑剂
• 一．石油系增塑剂 • 是橡胶加工中使用最多的增塑剂之一。 • 增塑效果好，来源丰富，成本低廉。其中最常用的是操作油。 • 1．操作油的分类 • 操作油是石油的高沸点馏分，由分子量在300~600的复杂烃
量小，无规渗透于大分子之间，增大了分子 间的距离，削弱了大分子间作用力，使大分 子间滑移容易，流动性提高。 • 增塑剂的加入会降低橡胶的玻璃化温度Tg， Tg下降值与增塑剂的体积分数有直接关系： • ΔTg=kφ1
13
• 2．极性增塑剂的作用机理 • 极性增塑剂增塑极性橡胶时，极性的增塑剂
低分子的极性部分定向地排列于橡胶大分子 的极性部位，对大分子链段起包围阻隔作用， 从而增加了大分子链段之间的距离，减小了 大分子间相互作用力，增大了大分子链段的 运动性，从而提高了橡胶的塑性。
不朽的精神 伟大的起点
1wk.baidu.com
• 青春时代是一个短 暂的美梦，当你醒来时， 它早已消失得无影无踪。
2
• 这是一个特别的 日子，多少人从这里走 向了成功。它也属于你， 属于一个积极、上进的 你。
3
橡胶增塑剂
4
§5.1 橡胶增塑剂及分类
• 一．橡胶增塑剂的概念
• 增塑剂又称为软化剂，是指能够降低橡胶分子
• （5）闪点 是指释放出足够蒸汽与空气形成的一 种混合物在标准测试条件下，能够点燃的温度。 操作油的闪点与橡胶硫化、储存及预防火灾有直 接的关系，同时也可衡量操作油的挥发性。
• ΔTg=kn
14
• 四．增塑剂增塑效果的表征 • 门尼粘度的降低值来衡量： • 1．填充指数（EI） • 在一定的温度下，把高门尼粘度的橡胶塑化为某
一标准门尼粘度值时所需要的增塑剂的份数。填
充指数越？，对橡胶的塑化作用越强。
• 2．软化力（S.P.） • 在一定的温度下，以一定量的增塑剂填充橡胶时，
16
• 2． 操作油的特性 • （1）操作油粘度 操作油粘度越高，则油液越粘
稠，操作油对胶料的加工性能及硫化胶的物性都有 影响。采用粘度低的操作油，润滑作用好，耐寒性 提高，但在加工时挥发损失大。当闪点低于180℃ 时，挥发损失更大。
• 操作油的粘度与温度有很大关系。高芳烃油的粘度 对温度的依赖性比烷烃油大。
8
§5.2 橡胶增塑原理及增塑效果表征
• 一．橡胶增塑的方法
• 物理增塑法： • 化学增塑法： • 机械增塑法：
9
• 二．增塑剂与橡胶的相容性 • 1．增塑剂与橡胶的相容性 • 相容性是指两种不同的物质混合时形成均相
体系的能力。相容性好，两种物质形成均相 体系的能力强。 • 在不考虑氢键和极化的影响下，一般橡胶与
增加胶料的可塑性、流动性、粘着性改善压
延、压出、成型工艺。
• 2．改善橡胶的某些物理机械性能：降低制品的硬 度、定伸应力、提高硫化胶的弹性、耐寒性、降 低生热等。
• 3．降低成本：价格低、耗能省。
6
• 三．增塑剂的分类
• 1．根据作用机理分：
• 物理增塑剂
• 化学增塑剂，又称塑解剂。硫酚的衍生物
•
11
• 2．增塑剂与橡胶相容性的实验预测 • 研究发现，增塑剂的不饱和性越高，增塑
剂与不饱和橡胶的相容性越好。测定增塑 剂不饱和性的方法是测其苯胺点。
• 苯胺点：同体积的苯胺与增塑剂混合时， 混合液呈均匀透明时的温度。
• 苯胺点越高，说明增塑剂与苯胺的相容性 越差，不饱和性低。
12
• 三．增塑剂作用机理 • 1．非极性增塑剂作用机理 • 非极性增塑剂增塑非极性橡胶时，由于分子