有机硅烷偶联剂在橡胶工业中应用概述.doc

有机硅烷偶联剂在橡胶工业中应用概述陶再山南京曙光化工总厂210003摘要：概要介绍硅烷偶联剂KH-845-4以及近期开发的SGSi996产品在橡胶工 业特别是轮胎行业中的应用，以及新型有机硅烷发展的展望。 关键词：硅烷偶联剂、白碳黑、橡胶助剂有机硅烷偶联剂是一类在橡胶工业中极具应用价值的多功能活性助剂，是国 际市场方兴未艾新型绿色环保轮胎所必不可少的关键性材料。有机硅烷偶联剂系 列中KH-8454产品在轮胎行业中应用较早、用量最大，性能优异，该产品于八 十年代实现工业化生产并得到了应用及推广。近几年随着轮胎性能要求的不断提 高，有机硅烷偶联剂在我国橡胶工业特别是轮胎行业中得到了快速发展。目前国 内预计用量在1000吨年左右，每年以20的速度在增长。国外仅米其林公司需 求量就达50006000吨年，估计国外总需求量在20000吨年以上。南京曙光化 工总厂近期建成了年产6000吨子午线轮胎专用有机硅烷偶联剂项目，其中包括 年产5000吨硅烷偶联剂l(1一8454产品和年产1000吨硅烷偶联剂sGS1996产品， 其生产工艺、生产规模、产品质量达国际先进水平，具备了强劲的市场竞争力。一、硅烷偶联剂KH-845-4的作用硅烷偶联剂KH一8454是应用于白碳黑填料硫磺硫化橡胶体系中。应用于低 滚动阻力的轮胎，使用寿命长和耐温的胶带、胶管和耐用的运动鞋底，将经过硅 烷偶联剂表面处理的白碳黑和其它无机填料加入橡胶中，所制成的产品具有很高 的耐磨性能和磨耗寿命。硅烷偶联剂KH一8454作为非黑色填料的偶联剂： 在粘土填料中加入少量KH一8454，能够将非黑色颜料和人造橡胶更好地连结起来，并能够增加模数和改善耐磨性。硅烷偶联剂KH一8454能保持硫化，提高抗硫化还原性能： 硅烷偶联剂KH一8454分子结构中共有4个硫原子，在橡胶硫化过程中，分子中四硫烷基团的交联速度和硫磺的还原速度大体相同，这使胶料具有抗硫化还 原性，其中动态弯曲性能(如发热性、裂纹延伸性等)也得到了明显的改善。二、硅烷偶联剂SG-S i 996的优越性作为硅烷偶联剂KI一8454的改进产品SGSi996，是一种新型双官能团二硫 有机硅烷，其特定的硫链分布特征，使它具有较好的高温稳定性，避免了高温混 合过程中多硫硅烷会脱硫产生游离硫，使胶料提前硫化，并且同时完成在橡胶中 的均匀分散，改善Y2nT性能，使橡胶产品获得了极好的低生热性和磨损阻力等 性能，降低了橡胶的生产成本。三、硅烷偶联剂KH-845-4和SG-Si996的应用比较硅烷偶联剂KH-845-4的分子结构中含有四个硫的硫键。这一结构使它在橡 胶工业中的使用占据了主导地位。但正因为它的硫键数大多数是3个、4个，因 而在橡胶加工中，特别是需要高温处理的橡胶都会使硅烷偶联剂KH一8454中的 硫键被打开。同时会析出硫磺，这使橡胶硫化不平衡。同时，硫磺的析出也会降 低橡胶制品的弹性、强度、耐磨性等各种性质，使橡胶制品达不到预期的应用效 果，针对该产品这一缺陷，南京曙光化工总厂相继开发了硅烷偶联荆SGSi996 (一种二硫硅烷)，这一新品改善了原先的四硫化物在加工性能上的不足，大大 增加了硫链在加工过程及使用中的稳定性和弥补了析硫的缺点，从而在各种性能 上都有所提高。而且硅烷偶联剂$6-Si996产品对橡胶起的作用等同于硅烷偶联 剂KH一8454产品。硅烷偶联剂SGSi996产品将会逐渐为市场所接收。四、发展前景的展望橡胶工业的快速发展，对橡胶助荆也提出了更高的要求，促进了橡胶助剂的 不断创新。如：有机硅烷偶联剂存在着白碳黑填料胶料增加未硫化胶料的粘度、 迟延硫化速率和增加偶联剂成本等。又由于单纯有机硅烷偶联剂处理白碳黑表面 的(-OH)是不完全的，只能处理60一70将使制品存在着缺陷。我厂密切注视 着国际同行业的动向，研发新一代橡胶加工助剂，弥补目前硅烷偶联剂存在的不67足，如聚硅氧烷，它能改