橡胶材料-第6章橡胶的特种配合体系

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碳酸氢铵在36~60℃范围内分解放出氨气和C02,发气量为700~ 850mL/g,在所有发泡剂中发气量为最大,应用时直接加入胶料中。
碳酸钠和亚硝酸钠不能单独作发泡剂,应用时常加入氯化铵或硬脂酸 作助发泡剂,常用作皮球或网球等空心制品的发泡剂,亚硝酸钠对人体 有害,使用时要小心。
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有机发泡剂 有机发泡剂多为能分解放出氮气的含氮有机化合物,主要有偶氮类化合
因分解时释放出一定量的CO气体,在大批量生产时要注意通风以防 中毒。发泡剂AC主要用于闭孔海绵橡胶制品,用量一般为2%-10%。发 泡剂AC分解反应式如下。
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➢ 发泡剂H 发泡剂H(又称发泡剂DPT、BN)为最常用的亚硝基类发泡剂之一,化学
名称为二亚硝基五亚甲基四胺,发孔力强,发气量大,分解温度190205℃ ,若胶料中有硬脂酸存在,分解温度可下降至130℃左右,分解放 出NH3、N2、HCHO、CO、C02、H2O等,发气量260-275mL/g。发泡 效率高,泡孔不塌陷,单用时分解温度高,泡孔细小,一般要加入助发泡 剂如重氮氨基苯或尿素,可降低分解温度;也可将发泡剂H、明矾和苏打 按11/25/45的比例并用,获得较好发泡效果。
物、磺酰肼化合物、亚硝基化合物、脲基化合物、叠氮类化合物等,其中 最重要、最有代表性的有发泡剂AC、发泡剂H和发泡剂OT。
氮气无毒、无污染且具有惰性,在聚合物中的渗透性低,是一种能使大 多数聚合物发泡的有效气体。
与无机发泡剂相比,有机发泡剂的发泡温度范围窄,发气量大,品种多 ,在橡胶中易分散,加工安全,泡孔均一,一般用于闭孔海绵制品,若加 入合适的助发泡剂或选择合适的硫化条件,也可产生开孔结构。
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➢ 发泡剂AC 发泡剂AC(或ADCA、ADC)化学名称为偶氮二甲酰胺,是偶氮类发泡
剂中最常用的一种。分解温度在205~215℃ ,分解放出N2、CO、NH3、 C02等气体,发气量为220mL/g左右,是一种黄色结晶粉末,无毒,无 臭味,不污染,不变色,不吸水,贮存稳定,无火灾危险,在橡胶中易 分散,对橡胶和配合剂无反应。分解时需加入助发泡剂如水、表面处理 的尿素、ZnO、硬脂酸锌、辛酸锌、丙二醇、乙醇胺、苯二甲酸、有机 金属化合物及甘油等降低分解温度,其中以ZnO及有机锌盐最有效,分 解温度可降低至140~180℃ ,尿素次之。
橡胶材料-第6章橡胶的特种配 合体系
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引言
许多橡胶制品,除了一般配合外,还要加入某些特种配合剂,以满足制品的 特殊性能要求:
➢ 橡胶海绵制品需要用发泡剂来产生泡孔; ➢ 为提高橡胶与骨架材料的粘合力,要在胶料中加入粘合体系配合剂; ➢ 彩色橡胶制品中需配入相应的着色剂; ➢ 难燃制品需加入阻燃剂或再选用难燃橡胶; ➢ 导电、抗静电的橡胶制品中还需加入导电剂、抗静电剂; ➢ 为抵消橡胶所具有的特殊气味或其他配合剂带来的气味,可在胶料中加入芳香剂; ➢ 为便于将橡胶制品从模具中取出,可加入或外涂脱模剂; ➢ 还有防止橡胶制品发霉的防霉剂、防止胶料喷霜的防喷剂、增加填料在胶料中分散的 分散剂;使不同聚合物更好地共混使用均匀剂等。
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百度文库
二、发泡剂及其作用特性 物理发泡剂
物理发泡剂是一类能溶解在高聚物中,在体系的压力降低或温度升高 时变成气体使高聚物体积膨胀而沸腾发泡的物质。它的优点是不产生分解
残渣,不会污染及腐蚀加工设备,价廉易得。但需要在高压下发泡的特殊设备 ,使用起来不方便。但由于无毒、价廉,应用有增大的趋势。
物理发泡剂有高压和低压两类。 高压发泡剂多为压缩气体,如丙烷、空气、CO2、N2等。 低压发泡剂多为挥发性液体,如水、戊烷、己烷、庚烷,二氯丙烷, 氟里昂、甲醇、乙醇、异丙醇、乙醚和丙酮等。
氟里昂和氯烃会破坏大气中的臭氧层,因而目前已被禁止使用。
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化学发泡剂 现今制造橡胶海绵制品的主要方法是使用化学发泡剂,其中主要是有机 发泡剂。
无机发泡剂 无机发泡剂中最重要、用量最大用来制备开孔海绵的发泡剂是碳酸氢钠 。它室温下为白色粉末,相对密度为2.20,分解温度范围为130~180℃, 分解放出水蒸气和C02,发气量约为267 mL/g,由于分解温度较高,单用 时发气量仅为理论发气量的一半左右,因此应用时常配入硬脂酸、油酸等脂 肪酸作助发泡剂,降低分解温度,加快发气速度,提高发气量。由碳酸氢钠 发泡的海绵制品多为开孔结构,孔径细小、均一。在NR、CR、SBR、BR、 NBR、EPDM等橡胶中的用量一般为1.0-15.0份,硬脂酸的用量为NaHC03 的l%~ 10%。
这些具有特殊功能的配合剂在橡胶的配合中也是非常重要的一部分。本章主 要介绍发泡剂、胶粘剂、阻燃剂、着色剂,简介导电剂及抗静电剂。
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第一节 发泡剂 橡胶海绵制品由于具有良好的减震、缓冲、吸音、隔热等性能,已在 汽车零部件、保温、制冷、体育健身器材、工业制品和日常生活用品等 领域中广泛应用。 一、发泡剂的分类 发泡剂是一类使橡胶、塑料等高分子材料发孔的物质,只要不与高分 子材料发生化学反应,并能在一定的条件下产生无害气体的物质,原则 上都可以用作发泡剂。发泡剂的分类方法主要有以下几种:按化学组成 分类、按发生气体及分解吸放热分类等,其中比较重要的分类方法是按 化学组成分类。
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无机发泡剂中碳酸氢钠(NaHC03)用得最广,广泛用于天然橡胶和合成 橡胶的发泡,制取开孔结构的海绵橡胶。
目前,橡胶工业中广泛采用的是含氮的有机发泡剂,其中具有代表性的 有发泡剂H、发泡剂AC、发泡剂OT等。
CO2、H20、N2、空气等物理发泡剂由于无毒、价廉、来源广,虽然使 用时压力较高、对发泡设备要求严,但由于环保、经济,正成为物理发泡 剂的发展趋势。
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碳酸氢钠易吸潮结块,使用之前要注意干燥保存。碳酸氢钠分解反应式 如下。
→ 2NaHCO3 Na2CO3+H2O+CO2
此外,无机发泡剂中还有碳酸铵、碳酸氢铵、碳酸钠、亚硝酸钠等。 碳酸铵稍微加热或遇热水即可分解放出氨气和C02,60℃时完全挥发,不 易与橡胶混合,多用作胶乳海绵的发泡剂,其他场合很少采用。
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