抗硫化返原胶料的配方设计abtm.ppt

抗返原胶料的配方设计,制作者：李贵 李树培 徐文骏 周桥 周厚洋 赵传骏 演讲者：李贵,问题引入： 1、什么叫硫化返原性？ 2、常见的硫化返原橡胶都有哪几种？ 3、返原性与那些因素有关？ 4、返原性与这些因素有什么样的关系？ 5、还有其他增强抗返原的方法？,1、何为返原性？ 所谓返原性，是橡胶在硫化过程中出现的特定现象，是指胶料在140150度长时间硫化或高温（超过160 度）硫化条件下，硫化胶性能下降的现象。 2、常见的返原性橡胶有哪些？ 常见的返原性胶料有：天然橡胶、丁基橡胶和异戊橡胶等。 3、返原与哪些因素有关？ 这种现象与胶料的胶种、胶料的交联结构有几大的联系。,下面针对返原与这些因素具体有什么样的关系我们作重点介绍,橡胶品种的选择：返原性与橡胶的不饱和度（双键含量）有关，为减少和消除返原现象，用哪个尽量选择不饱和度低的橡胶。下面以180度的硫化温度的条件下，nr、br、sbr、epdm为例看看胶料的选择对返原性的影响：,1-epdm 2-sbr 3-br 4-nr,硫化条件：180度、时间：30min,从图中可以看出：在相同的硫化条件下，天然橡胶的返原率为41%，最大其次是br的23%,sbr的7%,epdm的0%.由于各种胶料的耐热性、抗返原性不同，他们在高温短时间内的极限硫化温度也不同，以上四种胶料的极限硫化温度如下表：c,综上所述：,天然橡胶是罪易发生硫化返原，所以在天然橡胶为基础胶料的配方设计时，特别是高温硫化条件下，更要慎重考虑其返原性的问题。 epdm的返原性低，但价格相对也较贵，可合理使用。,生胶的选择选择很重要，是降低返原性的基础，而硫化体系的选择是影响天然橡胶的主要因素。不同的硫化体系对天然橡胶的影响如下图：,由上图可知传统硫化体系cv的nr胶料的返原性最严重，半有效硫化体系的返原性也较为明显，而有效硫化体系几乎无返原现象产生。,解决橡胶的返原性严重方法： 1、在天然橡胶中，尽量减少硫黄的使用量用dtdm（n,n-二硫代吗啉）代替部分硫黄。 2、异戊橡胶使用下面的硫化体系s（01.5份），dtdm（0.51.5份），cz或 nobs （12份），tmtd（0.51.5份）在170180度下的硫化返原性比较小。 3、丁基胶使用s/m/tmtd或s/dm/zdc作为硫化体系在180度下产生强烈的返原现象，而用树脂或tmtd/dtdm作硫化体系则无此现象。,下面介绍一种重要的硫化体系 平衡硫化体系,平衡硫化体系ec是用si-69【双（三乙氧基甲硅烷基丙基）四硫化物】，在硫黄、促进剂等摩尔比条件下使硫化胶的交联密度处于动态常量状态，吧硫化返原降低到最低程度或消除硫化返原现象。,该体系优点：具有较好的抗返原性 耐热老化性能 耐疲劳性能,各种si-69硫化体系可达到的物理性能表：,需要指出的是;ec硫化体系的组成是有条件的，在长时间范围内硫化返原所产生的交联密度应降低，即裂解速率与si-69生成新的交联键的速率相等，即取得动力学平衡。所以s/si-69、促进剂的配比应协调，几种促进剂对天然橡胶纯硫化胶的硫化返原影响如下表：,上表反应出的数据表明：硫黄用量在1.01.5份，促进剂dm,nobs在170度范围内组成了平衡硫化体系，在硫化温度在140150度表现出良好的平衡性能，各种促进剂在天然胶中的抗返原能力顺序如下：dmnobstmtddzczd 其中dm的ec硫化特性如下图：,含dm的ec平衡；硫化特性,另外还有一种最易想得到，也比较方便的方法就是使用抗硫化返原剂。,抗硫化剂也有一定的类型： 1、多功能型 除抗返原外，还具有改善动态性能，提高定伸应力、耐热性及橡胶/帘线结合力等多种功能，用于轮胎缓冲层或胎间胶可防止肩空。如国产的dl-268和美国的wva-2均属于这一范畴。 2 、交联补偿型 发生呢个硫化返原时，能产生热稳定的c-c交联键，补偿因断链而失去的多硫键。从而使交联密度和物性保持不变，并改善生热性和抗爆破性。如德国bayer的ka-988和荷兰的perkalink900。,3、后硫化稳定型 这类抗返原剂的特点是能插入多硫键的中间，形成既有s又有c的混杂交联键。当橡胶处于后硫化或使用中受热时，该种混杂键会分步脱去硫原子，形成单硫键，抑制返原的产生