橡胶制品加工的配合助剂
2005年国内氟橡胶生产能力约为3500t左右,国内消费量约为6500t左右,预计2010年国内仅汽车工业对氟橡胶的消耗就将达7500t左右,加上其他领域总需求量将达到11000t左右。
氟橡胶加工助剂很多,加入量及其作用也因为硫化体系、氟橡胶类型有所不同,目前国内外主要采用多元醇硫化体系,因此针对该类硫化体系介绍氟橡胶的部分加工配合助剂。增塑剂,国内通常使用硬脂酸盐或者低分子量的氟橡胶,前者用量不超过2%,后者视要求而定,最高不超过5%,否则会影响胶的性能。防焦剂,当胶料用量大、自动化程度高的挤出和注塑模压过程中容易发生焦烧,因此需要添加一定量的防焦剂,通常选用对硝基苯酚、对硝基苯甲酸、邻羟基苯甲酸和防焦剂NA,用量约为0.4—0.5份,适当量的防焦剂添加不进可以防止焦烧,胶料流动性能和物理性能还可以进一步提高。
活化剂,要求既能促进硫化反应,又可以起到吸酸作用,常用的活化剂用氧化镁、氧化铅、氢氧化钙、氧化锌。通常高活性氧化镁提高耐热性;氢氧化钙提高抗压缩永久变形性;氧化锌可以改善耐水性能;氧化铅可以提高耐酸性。氢氧化钙用量一般3—6份,在多元醇硫化体系中选用6份;高活性氧化镁用量为3份,低活性氧化镁最高可以用到15份。活化剂用量过高时候胶料易产起泡。
促进剂,使用多元醇硫化体系要求促进剂既要求混炼和加工阶段有较好焦烧性能,又要具有较快的硫化速率。目前较好的促进剂为季磷盐类,如1—邻苯二甲酰亚胺基酸基—4—丁基三苯基磷溴化物、双(苄基三苯基膦)亚胺氯化物、三苯基苄基氯化磷等,用量一般为0.4—0.7份,当然也可以使用复合促进剂,除季磷盐外还可以添加季铵盐类,如四丁基苯并噻唑基硫化铵、双肉桂丙撑二胺等。
其他助剂,为了增加胶料强度、硬度、降低伸长率,改善耐磨、耐热、耐撕裂性能,常用使用MT炭黑(中粒子热裂解炉黑)作为补强剂,一般用量为20份,当然也可以添加氟化钙、碳酸钙、高分散性硫酸钡等,混合使用作为补强剂。加入低分子量聚乙烯作为脱模剂使用。
目前全球开发出的氟橡胶硫化体系有三种,1)分子中含有2个氨基的二胺化合物;2)含有2个羟基多元醇化合物;3)过氧化物以及多官能化合物。其中使用最为广泛是多元醇硫化体系,所使用的多元醇只限于双酚AF,同传统的二胺硫化体系相比,多元醇体系具有压缩永久变形小和抗焦烧安全性高两大优点。
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