新型橡胶加工助剂-.doc

新型橡胶加工助剂1概述橡胶加工助剂泛指在橡胶各个加工环节中起辅助加工作用，并排除加工中碰到的困难的专用助剂。各类传统加工助剂和对应的工序如表1所示。表1主要加工助剂工序加工助剂塑炼塑解剂混炼软化剂、增塑剂压延、挤出同上硫化脱模剂随着橡胶加工工艺的日益发展，新的加工助剂品种不断增多，用量也逐年上升。据资料记载，目前我国加工助剂的年耗量已达5万t，到2010年估计将达到9万t/a。现在，加工助剂的品种仍在不断衍生，功能更日趋多样化，于是，便形成了“新型加工助剂〞这一概念。它们是加工助剂这个总体的组成部分，和传统加工助剂之间既有共同的一面(即便于加工的进行)，但又有不同的一面。从应用角度看，新型加工助剂可归纳为分散剂、均匀剂、增粘剂和内脱模剂等4类。它们问世于20世纪的60-70年代，近几年来有更快的发展。粗略估计，新型加工助剂在加工助剂中所占之比例约为20%，相当于每年1万t上下。它们之所以被冠以“新〞字，不仅因为其出现晚于传统的加工助剂，而且在化学成分、功能、配合量方面与常规的加工助剂也有显然的差别。2新型加工助剂的时代背景促使新型橡胶加工助剂得到工业化应用的时代背景有以下两个方面。2.1合成橡胶的大量使用从20世纪的60年代起，在世界范围内合成橡胶用量剧增，超过了天然橡胶。从那时起，合成橡胶在橡胶总量中所占比例长期徘徊于60%-65%之间。合成橡胶的某些性能处于优势，但它们的加工性能却普遍逊于天然橡胶。因此，长期以来，并用工艺成为它们之间取长补短的必定途径。2.2适应现代化橡胶加工条件近年来，橡胶加工中出现的假设干新趋势也推动了新型加工助剂的开发。(1)密炼机转速加快及炼胶温度提升，炼胶周期显然缩短，要求在较短时间内完成胶料中各组分均匀分散。在这种状况下，分散剂便应运而生。(2)不同胶种并用的方法日趋广泛，为了达到性能上的优势互补，必需实现两胶高度相容，而均匀剂具有这方面的特别功能。(3)近年来各种制品都碰到高产的要求，特别是成型工段往往成为生产流程中的瓶颈。这种问题主要出在贴合、搭接和叠合等操作环节上，而胶料的粘性(包括自粘性和互粘性)差是要害所在，于是高效增粘剂成为新型加工助剂中的重要一员。(3)橡胶硫化往往受制于粘模这一工艺问题。脱模不理想还会导致模型制品的外观质量受损，而内脱模剂的出现则使此类问题迎刃而解。3新型加工助剂的特点新型加工助剂之所以“新〞，是因为与传统的加工助剂相比，它具有以下特征。3.1多功能新型加工助剂普遍具有多功能的特点，即以一种功能为主，其余为副。例如，以脱模为主的内脱模剂，一般兼具防粘、助分散、促进流动等功能。国产内脱模剂PA就是典型的例子。3.2高效低用量一般助剂(补强剂除外)添加到胶料中后，因其稀释了主体材料而降低了橡胶的物理性能，但新型加工助剂的配加量仅1-3份，因而对性能影响很有限，也不会对混炼胶成本产生大的影响。3.3多组分复合为了实现多功能化，新型加工助剂通常通过多组分复配来实现。即借助于物理混和或涂层包覆的途径使几种成分按额定比例合为一体，各自发挥其功能，并产生协同效应。复配可采用以下几种方式中的任何一种来完成。(1)同类助剂复配可起到互相激化的协同效果，从而减少总的剂量，降低作用温度，防止单种组分过量使用所造成的喷霜现象。(2)异种助剂复配可降低反应温度，如其中的一种为易燃、易爆物，则可稀释其浓度，提升使用安全性。(3)包覆复配一种成分以涂层形式外包于另一成分之表面，起到作用前的隔离作用，作用后则起激发、活化作用。4新型加工助剂的分类新型加工助剂可分为四类，即分散剂、均匀剂、增粘剂和内脱模剂。无论从组成或功能哪一角度着眼，它们之间都存在着互通性。例如，分散剂也可兼起内脱模作用。它们的主要成分及用途列于表2。表2新型加工助剂的类别、成分及用途类别主要成分用途分散剂脂肪酸酯、金属皂、蜡类及其衍生物提升各种粉剂(特别是用量多的，如填料)在橡胶基质中的分散程度均匀剂脂肪烃、芳春烃树脂、酚醛树脂提升极性及粘度差异较大的胶种之间的亲和力，促进它们均匀共混增粘剂松香及其衍生物、烷基酚醛树脂、石油树脂提升胶料的自粘性和互粘性内脱模剂脂肪烃、芳香烃、低分子聚烯烃、石油树脂、锌基络合物增加胶料流动性、易脱模性，改善产品外观质量，降低因强制脱模造成的废次品率5各类新型加工助剂5.1分散剂这是新型加工助剂中量大面广、发展较快的一类。它能促进粉类助剂在橡胶中的分散。粉体材料往往因为颗粒细小、含有水分而自聚结团倾向严重。为了保证分散度，分散剂可在这方面起到两方面的积极作用：第一，在分散体系形成过程中，促进分散相(如填料)在分散介质(橡胶)中均匀分布；第二，体系形成后，可防止已分散的粉体再度集聚，使体系坚持长时间的稳定。组成和特征分散剂所含的常见组分有金属皂、脂肪酸和烃类树脂。它的特征集中表现于3个方面。(1)