橡胶材料第6章橡胶的特种配合体系.pptxVIP

第六章 橡胶的特种配合体系 ; 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。 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。; 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。;4; 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。;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???，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。 ; 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％。; 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。; 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。; 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。 因分解时释放出一定量的CO气体，在大批量生产时要注意