橡膠硫化的資料

1、橡膠硫化的資料（一）硫化體系三元乙丙橡膠可以采用二烯燒類橡膠用的普通硫化方法硫化，但由于硫化速度較慢，故近年發(fā)展了高不飽和度三元乙丙橡膠，其硫化速度不低于高不飽和橡膠的。三元乙丙橡膠通常可用硫黃、過氧化物、醍的和反應(yīng)性樹脂等多種硫化體系進(jìn)行硫化。不同的硫化體系對其混煉膠的門尼粘度、焦燒時間、硫化速度以及硫化膠的次聯(lián)鍵型、物理機(jī)械性能（如應(yīng)力-應(yīng)變、滯后、壓縮變形以及耐熱等性能）亦有著直接的影響。硫化體系的選擇要根據(jù)所用乙丙橡膠的類型、產(chǎn)品物理機(jī)械性能、操作安全性、噴霜以及成等因素加以綜合考慮。1 硫黃硫化體系硫黃硫化體系是三元乙丙橡膠使用最廣泛最主要的硫化體系。在硫黃硫化體系中，由于硫黃在乙丙

2、橡膠中溶解度較小，容易噴霜，不宜多用。一般硫黃用量應(yīng)控制在12份范圍內(nèi)。在一定硫黃用量范圍內(nèi)，隨硫黃用量增加，膠料硫化速度加快，焦燒時間縮短，硫化膠拉伸強(qiáng)度、定伸應(yīng)力和硬度增高，拉斷伸長率下降。硫黃用量超過2份時,耐熱性有下降，高溫下壓縮永久變形增大。為使膠料不噴霜，促進(jìn)劑的用量亦必須保持在三元乙丙橡膠的噴霜極限溶解度以下。實際上，在工業(yè)生產(chǎn)中，基于以下原因幾乎都是采用二種或多種促進(jìn)劑的并用體系。（1）多種促進(jìn)劑并用，容易達(dá)到硫化作用平衡。（2）許多促進(jìn)劑在較低濃度時，就會發(fā)生噴霜，因此用量不宜太高。（3）促進(jìn)劑這間的協(xié)同效應(yīng)，有利于導(dǎo)致硫化時間的縮短和交聯(lián)密度的提高。硫黃硫化體系中，促進(jìn)劑的

3、用量還可以通過增加硬脂酸的用量來提高，當(dāng)其它條件不變的情況下，硬脂酸用量增加會導(dǎo)致交聯(lián)密度、單硫和雙硫交聯(lián)鍵增加。氧化鋅用量的增加亦有助于在交聯(lián)時形成促進(jìn)劑，從而提高膠料的交聯(lián)密度及抗返原性，改善動態(tài)疲勞性能和耐熱性能。2 硫黃給予體硫化采用硫黃給予體代替部分硫黃，可使其生成的硫化膠主要具有單硫鍵或雙硫鍵，因而可以改善膠料的耐熱和高溫下的壓縮變形性能，延長焦燒時間。所使用的硫黃給予體主要的秋蘭姆類，如四硫化雙五亞甲基秋蘭姆（DPTT）、TMTD、TMTM、MBSS及4,4'-二硫代二嗎啡咻（DTDM）等。若希望不噴霜，可降低促進(jìn)劑TMTD的用量，并與少量多種促進(jìn)劑并用。工業(yè)上廣泛使用快

4、速、不噴霜硫化體系：促進(jìn)劑M為1.5,促進(jìn)劑TMTD為0.8,促進(jìn)劑TeDDC為0.8。此外，最近還研制了一種新的硫黃給予體OTOSo它可以增加膠料的交聯(lián)密度，改善抗硫化返原性和耐老化性能，降低高溫下壓縮變形，含有高量OTOS的未硫化膠料經(jīng)長期貯存后幾科沒有噴霜現(xiàn)象。3 過氧化物硫化體系對要求更好耐高溫性能（150C以上）和極低壓縮永久變形的特殊制品需要采用過氧化物硫化。幾種可用于硫化三元乙丙橡膠（亦適用于二元乙丙橡膠）的過氧化物：過氧化二異丙苯（DCP）;1,1-二叔丁基過氧基-3,3,5-三甲基環(huán)已烷（3M）;1,4-二叔丁基過氧基二異丙苯（P-F）;2,5-二甲基-2,5-二叔丁基過氧基

5、-已烷（2,5B）;2,5-二甲基-2,5-二叔丁基過氧基-3-已快（3H）;正丁基-4,4-二叔丁基過氧基戊酸酯。其中最常用和價格最便宜的是過氧化二異丙苯（DCP）,DCP具有中等硫化速度、較高的交聯(lián)效率和良好的焦燒安全性，缺點是臭味大?；^適合于三元乙丙橡膠的過氧化物是1,1-二叔丁基過氧基-3,3,5-三甲基環(huán)已烷和二叔丁基過氧化二異丙苯等。選擇過氧化物，一般需要從硫化速度、交聯(lián)密度、貯存穩(wěn)定性、分解溫度、分解產(chǎn)物對人體的影響、加工安全性以及硫化膠的物理機(jī)械性能等多方面綜合考慮。根據(jù)過氧化物分解溫度，DCP適于在160c硫化，而1,1-二叔丁基過氧基-3,3,5-三甲基環(huán)已烷（3M）適

6、于較低溫度硫化。過氧化物的用量，按純品計一般在23左右。為防止交聯(lián)過程中分子斷鏈，提高硫化速率，改善硫化膠的物理機(jī)械性能，通常在過氧化物交聯(lián)體系中加入硫黃或硫黃給予體或?qū)︴苫蚨谆┧嵋蚁ィ‥DMA）等共交聯(lián)劑。使用過氧化物的膠料，應(yīng)避免使用環(huán)烷油，因環(huán)烷油是自由基受體，會降低過氧化物的交聯(lián)效率。同樣，大多數(shù)的酯類或醛類增塑劑也不宜使用，最好是使用石蠟系增塑劑。此外當(dāng)膠料中含有酸性填料（硬質(zhì)陶土、槽法炭黑、白炭黑等）時，因為酸能使過氧化物進(jìn)行離子型分解，而不再分解出游離基，影響交聯(lián)效率,故需加入三乙醇胺等堿性物質(zhì)進(jìn)行調(diào)節(jié)。4 樹脂硫化體系三元乙丙橡膠象丁基橡膠一樣，可以采用樹脂進(jìn)行硫化

7、。用反應(yīng)性烷基酚醛樹脂和含鹵素化合物進(jìn)行硫化可以獲得高溫下優(yōu)趙的熱穩(wěn)定性和壓縮永久變形小的硫化膠。缺點是伸長率較低，硬度較大。在樹脂硫化體系中，需要添加鹵化物，以便在樹脂交聯(lián)過程中起催化作用，加快硫化速度。鹵化物主要有氯化亞錫、氯化鐵、氯化鋅、N-澳化琥珀酰亞胺、二苯基澳代甲烷等。由于鹵化物有腐蝕性，用量不宜過多，否則會腐蝕設(shè)備表面。此外，在用樹脂硫化低不飽和度的DCPD-EPDM時，必須要采用高溫長時間硫化，而硫化ENB-EPDM則采用與硫黃硫化體系相同的溫度硫化。5 醍的硫化體系和雙馬來酰亞胺硫化體系三元乙丙橡膠可用醍的硫化體系進(jìn)行硫化，硫化體系中需加入活性強(qiáng)的金屬氧化物（如氧化鉛）作活化

8、劑。同時在對醍二曲中加入硫黃會廣生有利的影響。在醍的硫化體系中，所用醍的主要有對醍二的（GMF）和對，對-二苯甲酰醍二的。金屬氧化物主要用Pb3O4和PbO2。醍的與鉛的氧化物的用量比大約為6:10,GMF與硫黃用量比約為1.0:0.40.8。此外，還可采用對，對-二苯甲酰醍二兩-過氧化物（DCP）和GMF-氧化鋅-EZ硫化體系。醍的硫化體系硫化的三元乙丙硫化膠具有比過氧化物硫化膠，尤其是比硫黃硫化膠更為優(yōu)越的耐老化性能。缺點是物理機(jī)械性能較差，硬度偏高以及價格高等，故醍的硫化三元乙丙橡膠尚未在工業(yè)生產(chǎn)中普遍使用。6低溫硫化三元乙丙橡膠低溫硫化可用異丙苯過氧化氫、枯烯過氧化氫、特丁基過氧化氫、

9、菇烷過氧化氫等作交聯(lián)劑；用松香酸鉆、環(huán)烷酸鉆、對醍二的、二甲基丙烯酸乙烯酯、N,N'-4,4'-二苯基雙驪來酰亞胺等作共交聯(lián)劑。低溫交聯(lián)主要在膠粘劑、防水卷材、膠布和噴涂材料等方面應(yīng)用。（二）補(bǔ)強(qiáng)劑和填充劑三元乙丙橡膠屬非結(jié)晶橡膠，一般情況下只有加補(bǔ)強(qiáng)填充劑才有使用價值.三元乙丙橡膠所用補(bǔ)強(qiáng)填充劑基本與基它通用橡膠所用補(bǔ)強(qiáng)填充劑相同.補(bǔ)強(qiáng)劑在三元乙丙橡膠中的補(bǔ)效主要決定于補(bǔ)強(qiáng)填充劑的粒子大小、比表面積、結(jié)構(gòu)、表面化學(xué)性質(zhì)及其在膠料中的分散度和結(jié)構(gòu)化狀況。其規(guī)律亦基本與其在其它通用橡膠中的規(guī)律相同。三元乙丙橡膠可以較大量地充油和添加填充劑，但充油過多，由于硫化體系濃度降低和橡膠被

10、稀釋，從而減慢硫化速度。因此充油多的膠料需要選用較高不飽和度的三元乙丙橡膠。1 炭黑炭黑是三元乙丙橡膠主要的補(bǔ)強(qiáng)劑，炭黑的性質(zhì)對其混煉膠和硫化膠的性能有很大的影響。例如炭黑的粒子越細(xì)其硫化膠拉伸強(qiáng)度越高，耐磨性能越好，但回彈性差，生熱高；炭黑的結(jié)構(gòu)越高其混煉膠門尼粘度高，硫化膠定伸應(yīng)力高，硬度大。炭黑的補(bǔ)強(qiáng)性能以細(xì)粒子的爐黑和槽黑為最好，其拉伸強(qiáng)度可達(dá)29.4MPa,撕裂強(qiáng)度亦在4.9MPa左右，但從耐磨性能看，爐黑優(yōu)于槽黑.隨炭黑用量增加其硫化膠拉伸強(qiáng)度、耐磨性能、門尼粘度、硬度、定伸應(yīng)力均提高，但彈性、電阻率下降，而拉斷伸長率出現(xiàn)一個最大值，即開始上升而后下降。乙丙橡膠除使用一般炭黑外，由

11、于乙丙橡膠常用于制造電器制品，因而還需要使用導(dǎo)電性好的炭黑，如乙快炭黑、導(dǎo)電爐黑等。2 白色填充劑白色填充劑往往用于對機(jī)械強(qiáng)度要求不高的制品。在乙丙橡膠中可以高量填充。它們既可用作填充劑，也具有一定的補(bǔ)強(qiáng)作用。（1）陶土陶土具有一定的補(bǔ)強(qiáng)性能，其中鍛燒陶土在乙丙橡膠中使用最多，也最為重要。特別廣泛用于低、中、高電壓電纜膠料中。（2）白炭黑白灰黑是重要的白色補(bǔ)強(qiáng)劑，它賦予乙丙橡膠制品優(yōu)異的物理機(jī)械性能和提高膠料與金屬或纖維的粘著力。因白炭黑酸性較大，在用過氧化物硫化的膠料中，需加入一定量的乙二醇，以調(diào)節(jié)膠料的PH值，避免白炭黑與過氧化物之間產(chǎn)生的有害化學(xué)反應(yīng)。同時因使用白炭黑的膠料壓出性能不好，

12、因此當(dāng)用于壓出制品時需與陶土并用。（3）碳酸鈣碳酸鈣是最經(jīng)濟(jì)，使用最廣泛的填充劑，分重質(zhì)碳酸鈣、輕質(zhì)碳酸鈣和活性輕質(zhì)碳酸鈣。重質(zhì)碳酸鈣主要作填充劑使用。輕質(zhì)碳酸鈣和活性輕質(zhì)碳酸鈣均具有一定的補(bǔ)強(qiáng)效果。由于碳酸鈣與酸，甚至弱酸均能發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，故在與酸接觸的制品中不能使用。（4）滑石粉和鈦白粉滑石粉對乙丙橡膠有一定補(bǔ)強(qiáng)作用。它與炭并用時，有助于炭黑在膠料中的分散，多用于耐酸、堿、熱和絕緣制品。鈦白粉的主要起增容作用，以降低制品的成本，實際應(yīng)用中一般與其它補(bǔ)強(qiáng)填充劑并用。3硅烷偶聯(lián)劑適量的硅烷偶聯(lián)劑加到含有補(bǔ)強(qiáng)填充劑的膠料中，可以增強(qiáng)填料與橡膠的反應(yīng)，從而改進(jìn)硫化膠的物理機(jī)械性能。硅烷偶聯(lián)劑最早用

13、于電絕緣制品中，可使制品的絕緣性能得到改善。不同硫化體系所用硅烷偶聯(lián)劑不同，對過氧化物硫化體系，最適合的偶聯(lián)劑是乙烯基三硅烷；對硫黃-促進(jìn)劑硫化體系則推薦使用硫醇基丙基三甲基氧基硅烷。硅烷偶聯(lián)劑還可直接加到補(bǔ)強(qiáng)劑中制成母煉膠使用。（三）增塑劑目前廣泛用于乙丙橡膠的增塑劑主要有石油系油，包括芳香燒油、環(huán)烷油和石蠟油三大類；古馬隆樹脂；松焦油；酯類和低分子聚合物等。石油系油是乙丙橡膠最常用的增塑劑。在石油系增塑劑中，環(huán)烷油是三元乙丙橡膠最常用的增塑劑。但環(huán)烷油對過氧化物的交聯(lián)效率有一定的影響，故在用過氧化物硫化體系時最好不用。芳香燒油價格最低，但用在乙丙橡膠中膠料物理機(jī)械性能差，它會導(dǎo)致膠料耐紫外

14、光照射及耐候老化性能下降。芳香燒油與三元乙丙橡膠相容性好，可用于那些對硫化程度、耐老化性能和顏色穩(wěn)定性要求不嚴(yán)的制品中，以降低膠料的成本。但在過氧化物硫化體系中不能使用。石蠟油含揮發(fā)分最低，重量損失最小，填充石蠟油的膠料，壓縮變形較小，但價格較貴，宜用于過氧化物硫化體系中。液體聚丁二烯亦可用作三元乙丙橡膠的增塑劑，而且在過氧化物硫化體系中，它還起著共交聯(lián)劑的作用，因而可以改善成品的物理機(jī)械性能。癸二酸二辛酯（DOS）與三元乙丙橡膠有較好的相容性，混煉膠柔軟，易于壓延、壓出，是良好的增塑劑，同時亦可改善三元乙丙橡膠低溫屈撓性能。（四）增粘劑1松香類樹脂該類包括脫氫松香酸和改性脫氫松香酸、脫竣松香

15、酸和改性脫竣松香酸以及歧化松香和松香等。但松香增粘劑有遲延硫化作用的缺點。2聚菇烯樹脂它是一種3-薄烯聚體物，可作增粘劑和增塑劑使用。3石油樹脂主要是低分子聚丁二烯和聚丁烯等。4非反應(yīng)性的烷基酚醛樹脂該類包括鹵化烷基酚醛樹脂和各種烷基酚醛樹脂。最常用的是對叔辛基酚醛樹脂、對叔丁基酚醛樹脂、壬基酚醛樹脂和不同烷基酚醛樹脂等。（五）防老劑乙丙橡膠具有優(yōu)越的耐老化性能，一般乙丙橡膠制品不需要加防老劑。但由于乙丙橡膠制品在空氣中的極限使用溫度為150C,在此溫度以上較長時期使用時，制品性能明顯下降。因此乙丙橡膠制品在高溫條件下使用時，需加入防老劑以進(jìn)一步改善其耐老化性能。大多數(shù)情況下，防老劑是在含過氧

16、化物硫化體系的乙丙橡膠膠料中使用。與一般的通用橡膠相比較，所有三大類的硅橡膠的配合組分都比較簡單，熱硫化型也是這樣。除生膠外，配合劑主要包括補(bǔ)強(qiáng)劑、硫化劑及某些特殊的助劑，一般只需有56個組分即可組成實用配方。硅橡膠配方設(shè)計應(yīng)當(dāng)考慮到以下幾點。（1）硅橡膠為飽和度高的生膠，通常不能用硫黃硫化，而采用熱硫化。熱硫化是以有機(jī)過氧化物作硫化劑的，因此膠料中不得含有能與過氧化物分解產(chǎn)物發(fā)生作用的活性物質(zhì)，否則會影響硫化。（2）硅橡膠制品一般在高溫下使用，其配合劑應(yīng)在高溫下保持穩(wěn)定，為此，通常選用無機(jī)氧化物作補(bǔ)強(qiáng)劑。（3）硅橡膠在微量的酸或堿等極性化學(xué)試劑的作用下易引起硅氧烷鍵的裂解和重排，導(dǎo)致硅橡膠耐

17、熱性的降低.所以在選用配合劑時必須考慮到它們的酸堿性，同時還應(yīng)考慮到過氧化物分解產(chǎn)物的酸性，以免影響硫化膠的性能。（一）生膠的選擇設(shè)計配方時應(yīng)根據(jù)產(chǎn)品的性能和使用條件，選用具有不同特性的生膠。對一般的硅橡膠制品要求使用溫度在-70C250c范圍內(nèi)，都可采用乙烯基硅橡膠；當(dāng)制品的使用溫度要求較高時（-90300C）,可采用低苯基硅橡膠；當(dāng)制品要求耐高低溫又需耐燃油或溶劑時，則應(yīng)當(dāng)采用氟硅橡膠。（二）硫化劑用于熱硫化硅橡膠的硫化劑主要有有機(jī)過氧化物、脂肪族偶氮化合物、無機(jī)化合物、高能射線等，其中最常用的是有機(jī)過氧化物。這是因為有機(jī)過氧化物一般在室溫下比較穩(wěn)定，但在較高的硫化溫度下能迅速分解產(chǎn)生游離

18、基，從而使硅橡膠交聯(lián)。過氧化物按其活性高低可以分為二類。一類是通用型，即活性高，對各種硅橡膠均能起硫化作用；另一類是乙烯基專用型，即活性較低，僅能對含乙烯基的硅橡膠起硫化作用。除兩類過氧化物的上述一般區(qū)別外，每一種過氧化物有其自己的特點。硫化劑BP是模壓制品最常用的硫化劑，硫化速度快，生產(chǎn)效率高、但不適宜于厚制品的生產(chǎn)。硫化劑DCBP因其產(chǎn)物不易揮發(fā)，硫化時不加壓也會產(chǎn)生氣泡，特別適宜壓出制品的熱空氣連續(xù)硫化，但它的分解溫度低，易引起焦燒，膠料存放時間短。硫化劑BP和DCBP均為結(jié)晶狀粉末，易爆，為安全操作和宜于分散，通常采用它們分散于硅油或硅橡膠中的膏狀體，一般含量為50%。硫化劑的沸點為1

19、10c極易揮發(fā)。膠料在室溫下存放時硫化劑就揮發(fā)，最好以分子篩為載體的形式使用。硫化劑DTBP不會與空氣或炭黑起反應(yīng)，可用于制造導(dǎo)電橡膠及模壓操作困難的制品中。硫化劑DBPMH與DTBP類似，但常溫下不揮發(fā)，它的分解產(chǎn)物揮發(fā)性很大，可以縮短二段硫化時間。硫化劑DCP在室溫下不揮發(fā)，具有乙烯基專用型的特點，同時分解產(chǎn)物揮發(fā)性也較低，可以用于外壓小的場合硫化。硫化劑TBPB用于制造海綿制品。過氧化物的用量受多種因素的影響。例如，生膠品種、填料類型和用量、加工工藝等。一般來說，只要能達(dá)到所需的交聯(lián)，硫化劑應(yīng)盡量的少。但實際用量要比理論用量高得多，因為必須考慮到多種加工因素的影響，如混煉不均勻，膠料貯存

20、中過氧化物損耗，硫化時空氣及其它配合劑的阻化等。對于乙烯基硅橡膠模壓制品用膠料來說，各種過氧化物常用范圍重量份如下：硫化齊【JBP0.51;硫化齊【JDCBP12;硫化齊【JDTBP12;硫化齊【JDCP0.51;硫化劑DBPMH0.51;硫化劑TBPB0.51。隨乙烯基含量增高，過氧化物用量應(yīng)減少。膠漿、壓出制品膠料及膠粘劑用膠料中過氧倫物用量應(yīng)比模壓用膠料中的高。某些場合下采用兩種過氧化物并用，能減少硫化劑的用量，并可適當(dāng)降低硫化溫度，提高硫化效應(yīng)。（三）補(bǔ)強(qiáng)劑未經(jīng)補(bǔ)強(qiáng)的硅橡膠硫化膠強(qiáng)力很低，只有0.3MPa左右，沒有實際的使用價值。采用適當(dāng)?shù)难a(bǔ)強(qiáng)劑可使硅橡膠硫化膠的強(qiáng)度達(dá)到3.99.8M

21、Pa,這對提高硅橡膠的性能，延長制品的使用壽命是極其重要的。硅橡膠補(bǔ)強(qiáng)填充劑的選擇要考慮到硅橡膠的高溫使用及用過氧化物硫化，特別是有酸堿性的物質(zhì)對硅橡膠的不利影響。硅橡膠用補(bǔ)強(qiáng)填充劑按其補(bǔ)強(qiáng)效果的不同可分為補(bǔ)強(qiáng)性填充劑，和非補(bǔ)強(qiáng)性填充劑，前者的直徑為1050nm,比表面積為70400m2/g,補(bǔ)強(qiáng)效果較好；后者為30010000nm，比表面積在30m2/g以下，補(bǔ)強(qiáng)效果較差。1補(bǔ)強(qiáng)填充劑(1)白炭黑的種類和特性，硅橡膠所用的補(bǔ)強(qiáng)填充劑主要是指合成的二氧化硅，又稱白炭黑。白炭黑分為氣相白炭黑和沉淀白炭黑。氣相白炭黑粒子的大小、比表面積、表面性質(zhì)、結(jié)構(gòu)等與原料氣體的比例、燃燒速度、SiO2核在燃燒

22、室中停留時間等因素有關(guān)。氣相白炭黑粒子越細(xì)，它的比表面積就越大，則補(bǔ)強(qiáng)效果就越好，但操作性能就越差。反之它的粒子粗些，比表面積也小，補(bǔ)強(qiáng)效果就差，但操作性就要好一些。氣相白炭黑為硅橡膠最常用的補(bǔ)強(qiáng)劑之一，由它補(bǔ)強(qiáng)的膠料其硫化膠的機(jī)械強(qiáng)度高，電性能好。氣相白炭黑并可與其它補(bǔ)強(qiáng)劑或弱補(bǔ)強(qiáng)劑并用，以制取不同使用要求的膠料。b.沉淀白炭黑沉淀白炭黑的性能受沉淀條件如酸度、溫度等的影響。與用氣相白炭黑補(bǔ)強(qiáng)的硅橡膠膠料相比，用沉淀白炭黑補(bǔ)強(qiáng)的膠料機(jī)械強(qiáng)度稍低，介電性能，特別是受潮后的介電性能較差，但耐熱老化性能較好，混煉膠的成本要低得多。當(dāng)對制品的機(jī)械強(qiáng)度要求不高時，可用沉淀白炭黑或使之與氣相白炭黑并用。

23、白炭黑可以通過適宜的化合物對其進(jìn)行處理而制成一種表面疏水的物質(zhì)。處理的方法主要有液相法和氣相法二種。液相法的條件易于控制，產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定，處理效果好，但工藝復(fù)雜，溶劑需要回收；氣相法處理工藝簡單，但產(chǎn)品的質(zhì)量不夠穩(wěn)定，處理效果較差。用作表面處理劑的物質(zhì)原則上為能與白炭黑表面的羥基發(fā)生作用的物質(zhì)，有以下幾種。1)醇類2)氯硅烷類3)烷氧基硅烷4)六甲基二硅醒5)硅氮烷。(2)白炭黑的補(bǔ)強(qiáng)機(jī)理和表面化學(xué)白炭黑對硅橡膠的補(bǔ)強(qiáng)機(jī)理被認(rèn)為有以下二種。a.橡膠被填料粒子吸附填料粒子吸附聚合物，使橡膠分子鏈段直接固定在填料粒子的附近或者沿著填料表面定向或被填料聚集體滯留。b.橡膠與填料粒子結(jié)合填料粒子與聚合物

24、鏈段結(jié)合產(chǎn)生有效的交聯(lián)以及聚合物纏結(jié)了填料粒子?；谏鲜龆N作用，使白炭黑對硅橡膠起到補(bǔ)強(qiáng)作用。白炭黑由于其生產(chǎn)方法不同，其酸堿性是不同的。氣相白炭黑呈酸性，沉淀白炭黑呈堿性。最純的無HCL的氣相法白炭黑的pH值為6,這是由于白炭黑表面的羥基在水中離解產(chǎn)生了H+所致。pH值低于4.6時，則是由于高溫水解留存下來的HCL引起的。(3)白炭黑物理化學(xué)性能的測定方法白炭黑的物理化學(xué)性能直接反映質(zhì)量情況，因而準(zhǔn)確進(jìn)行測定對不同的使用要求是十分重要的。目前國外各廠家的指標(biāo)不盡相同，但公認(rèn)的一些重要指標(biāo)各家都要測定。最重要的指標(biāo)是：反映其初級結(jié)構(gòu)的指標(biāo)，如粒徑尺寸和分散度，比表面積；反映其二次結(jié)構(gòu)的指標(biāo)，

25、如吸油值等；反映其表面化學(xué)情況的指標(biāo)，如表面各種羥基的濃度等。a粒徑大小和粒徑分布由于生成條件、粒子增長的情況存在差別，故白炭黑的粒子直徑并不均一，平常所說的粒子直徑，只具有統(tǒng)計平均的意義。b比表面積的測定比表面積是反映粉料物質(zhì)的外表面積大小的指標(biāo)，對于一種多孔隙性的粉料物質(zhì)來說，其比表面積為孔隙內(nèi)的表面積和外表面積之和。一般來說，粉料物質(zhì)的粒徑與其比表面積呈反比關(guān)系，所以比表積的測定可定性地反映粉體的粒徑大小。由于電子顯微鏡并非所有工業(yè)單位都能具備，粉體的粒徑就無法獲得，因而比表面積的測定就具有重要的實際應(yīng)用價值。c表面羥基的測定白炭黑的表面存在著硅醇基團(tuán)，而白炭黑的許多應(yīng)用直接與這種基團(tuán)有

26、關(guān)，因此，定量地測定表面羥基是十分重要的。白炭黑表面羥基的則定的數(shù)據(jù)，一般包括總羥基、相鄰羥基、隔離羥基等。后兩種是以Si-OH的形式結(jié)合在白炭黑表面的，統(tǒng)稱為結(jié)合羥基；總羥基則是結(jié)合羥基與吸附在白炭黑表面上的水分子中的羥基之和，這幾種羥基數(shù)據(jù)可分別在不同條件下測定。測定條件為：1)由白炭黑袋中直接取樣測得的羥基為總羥基量；2)將白炭黑于110c下烘干3小時后測定的羥基為結(jié)合羥基；3）將白炭黑于600c下烘干3小時后測定的羥基為隔離羥基；4）結(jié)合羥基和隔離基之差則為相鄰羥基。d二次結(jié)構(gòu)的測定國外一般認(rèn)為二次結(jié)構(gòu)的程度直接影響填料的補(bǔ)強(qiáng)行為，所以測定二次結(jié)構(gòu)也很重要。但迄今還沒有一種很好的測定方

27、法，目前應(yīng)用最廣的方法有二種：一是測定在壓縮下的表觀比容；二是測定吸油值。2弱補(bǔ)強(qiáng)填充劑弱補(bǔ)強(qiáng)填充劑也可稱作惰性填料，對硅橡膠只起很小的補(bǔ)強(qiáng)作用，它們在硅橡膠中一般不單獨使用，而是與白炭黑作用，以調(diào)節(jié)硅橡膠的硬度，改善膠料的工藝性能和硫化膠的耐油性能及耐溶性能，降低膠料的成本。常用的弱補(bǔ)強(qiáng)劑有硅藻土、石英粉、氧化鋅、二氧化鈦、硅酸錯和碳酸鈣等。耐熱橡膠：膠種選擇：乙丙橡膠隨丙烯含量增加，耐熱下降丁基橡膠一般丁基橡膠使用溫度不超過150度。只有樹脂硫化的丁基橡膠才能在150-180度下長期工作。在一般丁基橡膠中并用10-20份的氯丁橡膠或氯磺化聚乙烯可以提高耐熱性。氯化丁基橡膠的耐熱性與硫化體系

28、有關(guān)，一般氯化丁基橡膠，長時間使用最高溫度為130-150,無空氣時為160-170度。鹵化丁基橡膠氯磺化聚乙烯橡膠。氯磺化聚乙烯長氯醇橡膠。期（1000H）最高使用溫度為130度。短時間可以允許升高到160度。耐熱性比丁晴橡膠好。均聚CHR比共聚CHR耐熱性好。丙烯酸酯耐熱性高于丁晴橡膠，低于氟橡膠。長期（1000H）使用溫度為170度，短時間（70H）使用溫度可以提高到200度，硅橡膠。按照化學(xué)結(jié)構(gòu)分類：1.二甲基硅橡膠（MQ）2.甲基乙烯基硅橡膠（MVQ）3.甲基苯基硅橡膠（MPQ）4.甲基苯基乙烯基硅橡膠（MPVQ）5.亞苯基硅橡膠6.亞苯醛基硅橡膠7.氟硅橡膠8.晴硅橡膠9.硼硅橡膠

29、=耐熱性最好?？梢栽?00度下長期工作，在420-480度下可以連續(xù)工作幾個小時。-50到+100度：無限硅橡膠是所有橡膠中耐熱等級最高的一種橡膠。但不耐濕熱老化。期長/120度：10-20年/150度：5-10年/205度：2-5年/260度：3個月-2年/315度：7天-2個月/370度：6H-7天/420度：10分鐘-2H。氟橡膠。按照化學(xué)組成分類如下：含氟烯氫氟橡膠類：1.偏氟乙烯與三氟氯乙烯共聚物.國外品牌KEL-F。國產(chǎn)品牌FPM2301/23022.偏氟乙烯與六氟丙烯共聚物。國外品牌：VITONA;國產(chǎn)品牌：FPM2601/2602;3.偏氟乙烯，四氟乙烯，與六氟丙烯三元共聚物。

30、國外品牌：VITONB;國產(chǎn)品牌：FPM2464.四氟乙烯與丙烯共聚物。國外品牌：AFLAS;國產(chǎn)品牌：FPM40005.偏氟乙烯，五氟丙烯共聚物。國外品牌：TECHNOFLONSL.6.偏氟乙烯，四氟乙烯，五氟丙烯三元共聚物。國外品牌：TECHNOFLONT.全氟醛橡膠。=>四氟乙烯與全氟甲基乙烯醛共聚物。國外品牌：杜邦公司KALREZ/日本大金DAIELPERFLUOR氟化磷晴橡膠=以磷和氮原子為主鏈的半無機(jī)彈性體。國外品牌：PNF200/EYPEL-F/國產(chǎn)品牌：FPNM3700全氟烷基三嗪橡膠國外品牌：F-TA2氟硅橡膠=»在甲基乙烯基硅橡膠的側(cè)鏈上引入氟烷基或氟芳基而

31、制成的聚合物。國外品牌：SYLONFX國產(chǎn)品牌：MFVQ以上氟橡膠中，使用最多的是VITON氟橡膠，即國產(chǎn)的26型氟橡膠，可以在250度以下長期工作，在320度下短期工作。232度：3000H/260度:1000H/288度：240H/315度：48H。氟橡膠中，除了全氟烷基三嗪橡膠外，全氟醛橡膠耐熱性超過任何橡膠。在316度以下仍具有工作能力，在260度空氣中數(shù)千小時，在288度下數(shù)百小時仍能保持良好的強(qiáng)伸性能。全氟烷基三嗪橡膠耐熱性最好，可以在300度下穩(wěn)定工作，短時間（8H）使用溫度可以達(dá)到371度。耐熱的丁晴橡膠新品種丁晴橡膠耐油性和綜合性能良好，但不耐高溫。長期使用溫度為100度，即

32、使使用過氧化物硫化的丁晴橡膠長期使用溫度也只能在120度。氫化丁晴橡膠=»HNBR用乳聚丁晴橡膠加氫法，使丁晴橡膠分子鏈上的不飽和雙鍵被氫加成為飽和鍵，故也叫做高飽和丁晴橡膠。耐熱程度可以達(dá)到175度。優(yōu)于丁基橡膠和乙丙橡膠。介于丙烯酸酯橡膠和氟橡膠之間。國外品牌：ZEPOL2000用過氧化物硫化后，在160度熱空氣可以連續(xù)工作1000H。聚穩(wěn)丁晴橡膠是丁二烯，丙烯晴與聚合型防老劑通過乳液聚合制得的一中丁晴橡膠，改善了丁晴橡膠的熱老化性，有優(yōu)異的乃老化性。丁晴酯橡膠由丁二烯，丙烯晴和丙烯酸酯在乳液中共聚得到的三元共聚物?？梢栽?60到+150度煤油中長期使用。改善了丁晴橡膠耐熱性和耐

33、寒性。丁晴橡膠與氟橡膠共混為提高丁晴橡膠耐熱性，耐酸性和耐加醇汽油的性能，用超高丙烯晴含量大于48.5%（如JSR的T404）和門尼黏度較低的氟橡膠（如VITONB-50）共混。為降低材料成本，可采取在共混物中添加增容劑的方法。使用乙烯基丙烯酸酯彈性體（VAMAC）做增容劑，效果很好.在常用的硫化體系中，過氧化物體系的耐熱性最好。一般來說：過氧化物體系硫化硅橡膠，乙丙橡膠，氯磺化聚乙烯橡膠，乙烯-醋酸乙烯酯共聚物（EVA）,氯化聚乙烯和聚氨酯橡膠。但過氧化物體系硫化天然橡膠，丁苯橡膠和順丁橡膠時則有問題。丁基橡膠不可用過氧化物體系硫化。三元乙丙橡膠耐熱配合，幾乎都用過氧化物體系硫化，優(yōu)于其他低硫和高硫硫化體系。單獨使用過氧化物體系硫化三元乙丙橡膠時，存在交聯(lián)密度低，熱撕裂強(qiáng)度低，硫化返原現(xiàn)象，因此要避免單獨使用有機(jī)過氧化物。最好是用某些共交聯(lián)劑或活性劑并用。例如加入少量硫磺能提高有機(jī)過氧化物硫化膠的力學(xué)性能，但耐熱性降低。而使用其他共交聯(lián)劑代替硫磺時，其耐熱性不降低?？刹捎秒p馬來酰亞胺，三烯丙基氟月尿酸酯，六亞甲基二胺，三烯丙基檸檬酸酯，對苯醍二虧（用量只要0.2-1.0份）,TMTD等。以往氯磺化聚乙烯橡膠用過氧化物硫化比較困難，很難得到交聯(lián)密度高的硫化膠，如今采用三烯丙基氟月尿酸酯或甲基并基酸酯或雙馬來酰亞胺作共交聯(lián)劑，再