配方设计-02-2.ppt

1、橡胶在加工、储存和使用过程中，由于受到热、光、氧、金属元素等外界因素的影响使其发生物理或化学变化，导致性能逐渐下降。防护剂能起到抑制或迟延老化的作用，按老化形式可分为：氧老化、热氧老化、臭氧老化、日光龟裂、屈挠龟裂及金属催化老化等。 作为防止橡胶制品老化的有效方法是通过添加光稳定剂、有害金属抑制剂、自由基抑制剂、抗臭氧剂等防老剂，以阻止自由基产生、停止自由基连锁反应等。,防护体系,防老剂的种类与特征: (1)胺类防老剂 胺类防老剂大致可分为DPA(二苯胺)类、TMDQ(氢化喹啉聚合物)类和PPD(苯基对苯二胺)类。 aDPA类：耐热性特别优异，耐屈挠性也很好。就高温下的耐热性而言，分子量高的效

2、果优异；对于耐屈挠性来说，一般表面迁移性优异的低分子量的效果好。 bTMDQ类：耐热、耐屈挠、耐臭氧性优异。其中防老剂TMDQ的耐热性特别优异，防老剂AW耐热性也很优异，但多用作抗臭氧剂。 cPPD类：耐臭氧、耐屈挠性特别优异，耐热性也相当好。该类防老剂还具有防金属老化的作用，其中防老剂4010和4020的效果特别优异。,(2) 酚类 耐热性特别优异，耐屈挠性也很好。双酚类化合物具有抗金属老化的效果，其中防老剂MBMTB(防老刑2246)和防老剂MBETB (防老剂425 )的效果特别优异。(MB, SP,264) (3) 二硫代氨基甲酸镍类 耐热、耐臭氧性优异，特别是用作日光照射的消光剂具有

3、优异效果, 如防老剂NBC 。 (4)硫脲类 非污染型防老剂，防老效果优异，但存在焦烧速度快的缺点, 如防老剂TBTU 。,(5)其它防老剂 有机磷、有机硫化合物是作为过氧化物分解剂、胺类和酚类防老剂的再生剂而发挥作用的，单独使用几乎无防老作用，需要与胺类、酚类防老剂并用，如防老剂TNP (6)防护蜡 其作用是渗出在橡胶制品的表面并形成一层物理防护膜，石蜡和微晶蜡作为物理防护剂，能够防止臭氧老化及胶料产生龟裂和裂纹的增长。 微晶蜡的熔点高，粘度大，韧性好，结晶细小致密，形成蜡膜时间长且不易脱落，迁移速度慢，因而防护效果好。可与普通蜡并用或按比例混合。,2 、 产品结构,(1) 轮胎： 汽车轮胎

4、：斜交 、半钢子午线、全钢子午 线、内胎 、垫带 、胶囊及水胎 农用轮胎、工程轮胎、 航空轮胎、摩托车 轮胎、力车轮胎、实心轮胎、 翻新轮胎,(2)胶管类： 纯胶管、夹布胶管、编织、缠绕胶管 按用途分：耐热、油、耐酸碱、耐燃、耐磨等 (3) 胶带类： 输送带(煤矿用) 传动带分为三角带和平型传动带,(4)减震：汽车、摩托车减震器、桥梁支座、 轨枕垫 、橡胶护舷、弹性联轴节 (5)密封类：如密封件和密封条 有耐温、耐油、耐酸碱、耐热氧、耐水等,(6)胶鞋类：大底、中底、鞋帮、围条、后跟 (7)胶布制品：如橡皮艇、水坝、探空气球,(8)胶辊：造纸、印刷、打字、纺织胶辊(9)胶板：地面(绝缘、导电、

5、阻燃、海绵胶板),(10)其它：瓶塞、防腐衬里、垫片、电线、电缆、高压帽 、绝缘子 、防水卷材、防毒面具、防尘罩、血压计、体育用品(球类、球拍)、热水袋、奶嘴、按键等。,3、橡胶加工工序 1）塑炼：降低生胶的分子量，增加塑性，提高流 动性和可加工性。 2）混炼：采用开炼机或密炼机使生胶与配方中各 个组分混合均匀，制成混炼胶。,3）压延：利用压延机将混炼胶或与纺织物、钢丝等骨架材料通过压片、压型、贴合、擦胶、贴胶等操作制成一定规格的半成品的过程。 4）压出：利用挤出机将混炼胶通过口型压出各种断面半成品的过程，如内胎、胎面、胶管等。 5）硫化：橡胶加工的最后一道工序，通过一定的温度、压力和时间后，

6、使橡胶大分子由塑性状态转变为网状弹性状态的过程。,未硫化橡胶加工性能的测定：,1、 混炼胶的流动性 可塑度：P=(h0-h2)/(h0+h1) 0 P1(70，负荷作用3min,恢复3min),可塑度的检测仪器,2）门尼粘度：ML 1+4100 、门尼焦烧（最低ML上升5个门尼值）,门尼粘度的检测仪器,、混炼胶的均匀程度：切片观察法、CB分散仪、 电子显微镜 、硫化特性: t10 、t90、最小转矩、最大转矩 、口型膨胀：材料的挤出膨胀比、挤出外观 、应力松弛：以时间长短来衡量 、胶料加工综合性能：混炼、压出特性等。 Brabender,硫化测定仪： 焦烧时间 工艺正硫化时间 最小转矩 最大转

7、矩 硫化指数,最小转矩ML:与胶料的流动性有关； 最大转矩MH：与胶料交联密度有关； 焦烧时间（T10）：又称诱导期，指胶料从加入到模具中受热开始到转矩为M10所对应的时间； M10=ML+（MHML）10 或 最小转矩上升或个单位的时间（Ts1，Ts2） 理论正硫化时间（TH）：胶料从加入到模具中受热开始到转矩达到最大值所需要的时间； 工艺正硫化时间(T90)：胶料从加入到模具中受热开始到转矩达到M90所需要的时间。 M90=ML+（MHML）90,微观结构分析,核磁共振:可以研究材料的组成、结构，橡胶链段在 填料上的固定程度 红外光谱:鉴定材料的组成、结构 DSC:评价胶料氧化起始温度及硫化过程进行热分析 电镜照片：透射电镜和扫描电镜分析结构 （分子的形态、填料） 光学显微镜:结晶状态 炭黑分散仪：观察炭黑分散情况 动态粘弹谱仪：(DTA)分析胶料的动态粘弹性,4、橡胶使用性能测试,1）配方制订的好坏要通过