蜡的组成特性与选择【】
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将ICI年报视为代表性试验方法，其橡胶试片之延伸率可有 0～50%的范围。
橡胶用蜡的功能，主要决定于蜡的化学组成，这可由其碳
数分布，及其直链对支链比例来决定。所以，如不能从原料供
应商做好这两个因素之品管，其它如熔点、密度、色泽、黏度、 燃烧点等性质的测定并无意义。
Susceptibility to ozone attack
石蜡的抗臭氧老化性能在很大程度上取决于石蜡的迁移速度和 形成防护膜的性质。既链烷烃石蜡易迁移形成防护模块，但耐 久性差。相反，微晶蜡（俗称地蜡）迁移慢，但形成的防护膜 稳定，可长期抗臭氧老化。
实际使用抗臭氧老化石蜡是几种分子量不同的蜡的混合物，从低温到高温 的各种使用温度条件下，适量的蜡迁移到橡胶制品表面形成防护膜，起到 抗臭氧老化作用。
六、加有防护蜡的硫化胶试样对臭氧攻击的敏感性与 温度的关系曲线
Temperature ℃
不同碳数在不同的温度范围析出（活性）。 析出与温度相关，析出的速度与分子量大小及正异结构相关。 析出的薄膜厚度与表面形态跟正异结构相关，薄膜的屈挠性与 异化结构相关。 在橡胶制品中配合能迁移到制品表面上的石蜡，通过其形成的 防护膜，在不进行反复拉伸的静态条件下，可极其有效抵抗臭 氧老化。
2.非结晶non-crystalline或微晶蜡Microcrystalline： 原油萃取份中，较高沸点的部分为碳数较多的蜡。此类蜡
大多有支链，也混有环烷烃类，其碳数34至70以上。比起直 链石蜡，此类有较高的平均分子量，且支链多，较臃肿，无法 使分子紧密排列而形成结晶状态。因此，大部分以非结晶或微 结晶形态存在。
五、抗臭氧性测试与品质控制：
在进行延伸后样品质臭氧测试前，一般都要求先将样品置
于无臭氧空气中状态处理，如ASTMD1149-46要求24小时前处 理时间，DIN 53509/3/1946要求之72小时。一般人往往认为， 40℃或50 ℃之高温抗臭氧测试是橡胶表面抗臭氧性之加速试验， 而忽略表面蜡结晶随温度不同而有差异，因而造成极大误差。
一、石油蜡之组成：
1.石蜡（Paraffin）为原油萃取份中，使用最广而化学组成最 简单的蜡。其组成大部分是直链烷类，小部分是短支链烷类； 化学式CnH2n+2，n值为18至50左右。因此，石蜡本身为不同碳 数碳氢化物的混合结晶物，其碳数分布可以高温GLC测得。
随碳数分布的不同，石蜡混合物对溶剂的溶解性也不同。 其中，溶剂最易溶解者为52/54蜡（熔点范围52～54℃，碳数 18～36）。最不易溶解的部分为66/68蜡，碳数22至50。其他 溶解度介于这两种品级之上市石蜡，如54/56，56/58，58/60。 溶解度范围不同的石蜡组成相互重叠，石蜡之支链烷属烃分子 易于紧密排列，导致其拥有大晶粒结晶特性。
在0℃附近时，各种蜡的移动性减低，低碳数蜡无法形成致密 的保护膜，臭氧侵蚀性升至最高。更低温时，臭氧对双键的化学反 应性大幅度减低，因此曲线又下降。当然，上述曲线会因加入的蜡 的特性温度不同而偏移。一般认为，橡胶之低温防护性较之高温更 为困难，因此低温0℃的抗臭氧测试之必要性，已渐成为多数厂商 之共识。
此类非结晶或微结晶蜡因移动（Migration）速率太慢，无 法单独使用。通常以～15%之量，配置橡胶用蜡，适用于橡胶 之长期防护。
3.半微晶蜡（Semi- Microcrystalline）：俗称中间蜡 Intermediate Wax
半微晶蜡介于石蜡与微晶蜡之间。这种蜡主要是直链烷属 烃，但含有相当多的低至中分子量有支链烷烃。通常，其烷烃 有无支链之比，由3:1至1:3，其支链含量可以分子筛法测定。 （支链烷烃或称为非正构烷烃）
二、移动特性（ migration characteristics）：
蜡在硫化胶中的移动特性，主要决定于蜡的分子结构。低 分子量且分子结构简单的石蜡，比有支链的微晶蜡有较高的移 动性。而微晶蜡在橡胶表面形成的保护膜，孔隙度poresity最 小，对臭氧的保护效果最好。因此，通常将微晶蜡以几百分点 之少量掺入石蜡中，因后者有较高的移动速率。
蜡造成之吐霜速率，受蜡在硫化胶中的溶解度，过饱和度及扩散特性等的影 响。当然，这些效应与胶料种类、填充料种类用量，以及蜡的特性等有关。另外， 温度对蜡的移动动力学及防护品质，一向有较大的影响力。
温度对吐霜之影响：橡胶表面蜡膜形成速率，与蜡在橡胶中的 扩散速率及溶解度有关；而两者均随温度上升而增大。针对不同蜡 及胶料都有其移动速率最大的特定温度。如：0℃时碳数C18～C20 蜡有较好的扩散速率，在橡胶表面形成蜡膜，温度升至50℃时，低 碳数蜡完全溶于橡胶本体中，而有利于较高碳数C33以上的蜡成膜。
三、蜡所造成吐霜（bloom）的机构：wk.baidu.com
与空气接触之硫化胶表面的含量，主要取决于蜡在硫化胶中的溶解度，与蜡 的过饱和度（Super saturation）。溶解度越低，保护膜形成速率越高。在加工 硫化温度下，蜡完全溶于硫化胶中，但冷却后形成过饱和蜡溶液，而在橡胶内部 与表面间形成浓度差效应，导致内部高浓度蜡逐渐移动至表面，并经凝集 amalgamation作用形成薄膜。移动现象持续至蜡达到当时温度下的溶解度。
橡胶表面蜡的碳数分布，可以GLC分析橡胶表面萃取分。分析结果显示，在 低温下，橡胶表面之少量蜡大部分为低碳数者；在室温范围内，蜡量增加碳数大 多为26～33，更高温时，低碳数（C19～C24）蜡几乎完全溶于橡胶本体中，橡胶 表面大多为高碳数蜡膜。
四、温度范围内防护蜡之选择：
橡胶表面的蜡，在不同温度下的抗臭氧效果不同。图为含某典 型 蜡 成 分 之 橡 胶 样 品 拉 伸 后 的 臭 氧 侵 蚀 敏 感 性 （ Sensitivity to ozone attack）与温度的关系曲线。在室温附近时，橡胶内蜡整体 的移动性最佳，臭氧侵蚀性最低；温度较高时，臭氧的活性升高， 且低碳数蜡在橡胶中的溶解度增加，使其在橡胶表面缺少佔高比例 的低碳数蜡，因此侵蚀性升高。在更高温时，臭氧开始裂解成氧气， 因此在50℃以上时，曲线又往下降。
橡胶用蜡的功能，主要决定于蜡的化学组成，这可由其碳
数分布，及其直链对支链比例来决定。所以，如不能从原料供
应商做好这两个因素之品管，其它如熔点、密度、色泽、黏度、 燃烧点等性质的测定并无意义。
Susceptibility to ozone attack
石蜡的抗臭氧老化性能在很大程度上取决于石蜡的迁移速度和 形成防护膜的性质。既链烷烃石蜡易迁移形成防护模块，但耐 久性差。相反，微晶蜡（俗称地蜡）迁移慢，但形成的防护膜 稳定，可长期抗臭氧老化。
实际使用抗臭氧老化石蜡是几种分子量不同的蜡的混合物，从低温到高温 的各种使用温度条件下，适量的蜡迁移到橡胶制品表面形成防护膜，起到 抗臭氧老化作用。
六、加有防护蜡的硫化胶试样对臭氧攻击的敏感性与 温度的关系曲线
Temperature ℃
不同碳数在不同的温度范围析出（活性）。 析出与温度相关，析出的速度与分子量大小及正异结构相关。 析出的薄膜厚度与表面形态跟正异结构相关，薄膜的屈挠性与 异化结构相关。 在橡胶制品中配合能迁移到制品表面上的石蜡，通过其形成的 防护膜，在不进行反复拉伸的静态条件下，可极其有效抵抗臭 氧老化。
2.非结晶non-crystalline或微晶蜡Microcrystalline： 原油萃取份中，较高沸点的部分为碳数较多的蜡。此类蜡
大多有支链，也混有环烷烃类，其碳数34至70以上。比起直 链石蜡，此类有较高的平均分子量，且支链多，较臃肿，无法 使分子紧密排列而形成结晶状态。因此，大部分以非结晶或微 结晶形态存在。
五、抗臭氧性测试与品质控制：
在进行延伸后样品质臭氧测试前，一般都要求先将样品置
于无臭氧空气中状态处理，如ASTMD1149-46要求24小时前处 理时间，DIN 53509/3/1946要求之72小时。一般人往往认为， 40℃或50 ℃之高温抗臭氧测试是橡胶表面抗臭氧性之加速试验， 而忽略表面蜡结晶随温度不同而有差异，因而造成极大误差。
一、石油蜡之组成：
1.石蜡（Paraffin）为原油萃取份中，使用最广而化学组成最 简单的蜡。其组成大部分是直链烷类，小部分是短支链烷类； 化学式CnH2n+2，n值为18至50左右。因此，石蜡本身为不同碳 数碳氢化物的混合结晶物，其碳数分布可以高温GLC测得。
随碳数分布的不同，石蜡混合物对溶剂的溶解性也不同。 其中，溶剂最易溶解者为52/54蜡（熔点范围52～54℃，碳数 18～36）。最不易溶解的部分为66/68蜡，碳数22至50。其他 溶解度介于这两种品级之上市石蜡，如54/56，56/58，58/60。 溶解度范围不同的石蜡组成相互重叠，石蜡之支链烷属烃分子 易于紧密排列，导致其拥有大晶粒结晶特性。
在0℃附近时，各种蜡的移动性减低，低碳数蜡无法形成致密 的保护膜，臭氧侵蚀性升至最高。更低温时，臭氧对双键的化学反 应性大幅度减低，因此曲线又下降。当然，上述曲线会因加入的蜡 的特性温度不同而偏移。一般认为，橡胶之低温防护性较之高温更 为困难，因此低温0℃的抗臭氧测试之必要性，已渐成为多数厂商 之共识。
此类非结晶或微结晶蜡因移动（Migration）速率太慢，无 法单独使用。通常以～15%之量，配置橡胶用蜡，适用于橡胶 之长期防护。
3.半微晶蜡（Semi- Microcrystalline）：俗称中间蜡 Intermediate Wax
半微晶蜡介于石蜡与微晶蜡之间。这种蜡主要是直链烷属 烃，但含有相当多的低至中分子量有支链烷烃。通常，其烷烃 有无支链之比，由3:1至1:3，其支链含量可以分子筛法测定。 （支链烷烃或称为非正构烷烃）
二、移动特性（ migration characteristics）：
蜡在硫化胶中的移动特性，主要决定于蜡的分子结构。低 分子量且分子结构简单的石蜡，比有支链的微晶蜡有较高的移 动性。而微晶蜡在橡胶表面形成的保护膜，孔隙度poresity最 小，对臭氧的保护效果最好。因此，通常将微晶蜡以几百分点 之少量掺入石蜡中，因后者有较高的移动速率。
蜡造成之吐霜速率，受蜡在硫化胶中的溶解度，过饱和度及扩散特性等的影 响。当然，这些效应与胶料种类、填充料种类用量，以及蜡的特性等有关。另外， 温度对蜡的移动动力学及防护品质，一向有较大的影响力。
温度对吐霜之影响：橡胶表面蜡膜形成速率，与蜡在橡胶中的 扩散速率及溶解度有关；而两者均随温度上升而增大。针对不同蜡 及胶料都有其移动速率最大的特定温度。如：0℃时碳数C18～C20 蜡有较好的扩散速率，在橡胶表面形成蜡膜，温度升至50℃时，低 碳数蜡完全溶于橡胶本体中，而有利于较高碳数C33以上的蜡成膜。
三、蜡所造成吐霜（bloom）的机构：wk.baidu.com
与空气接触之硫化胶表面的含量，主要取决于蜡在硫化胶中的溶解度，与蜡 的过饱和度（Super saturation）。溶解度越低，保护膜形成速率越高。在加工 硫化温度下，蜡完全溶于硫化胶中，但冷却后形成过饱和蜡溶液，而在橡胶内部 与表面间形成浓度差效应，导致内部高浓度蜡逐渐移动至表面，并经凝集 amalgamation作用形成薄膜。移动现象持续至蜡达到当时温度下的溶解度。
橡胶表面蜡的碳数分布，可以GLC分析橡胶表面萃取分。分析结果显示，在 低温下，橡胶表面之少量蜡大部分为低碳数者；在室温范围内，蜡量增加碳数大 多为26～33，更高温时，低碳数（C19～C24）蜡几乎完全溶于橡胶本体中，橡胶 表面大多为高碳数蜡膜。
四、温度范围内防护蜡之选择：
橡胶表面的蜡，在不同温度下的抗臭氧效果不同。图为含某典 型 蜡 成 分 之 橡 胶 样 品 拉 伸 后 的 臭 氧 侵 蚀 敏 感 性 （ Sensitivity to ozone attack）与温度的关系曲线。在室温附近时，橡胶内蜡整体 的移动性最佳，臭氧侵蚀性最低；温度较高时，臭氧的活性升高， 且低碳数蜡在橡胶中的溶解度增加，使其在橡胶表面缺少佔高比例 的低碳数蜡，因此侵蚀性升高。在更高温时，臭氧开始裂解成氧气， 因此在50℃以上时，曲线又往下降。