1. 硫化體系原料
硫化是橡膠加工的 “靈魂”,該體系的化工原料直接決定橡膠的終性能:
硫化劑:
硫磺:常用的硫化劑,適用于天然橡膠和多數(shù)合成橡膠(如丁苯橡膠),通過與橡膠分子中的雙鍵反應形成交聯(lián)。
過氧化物(如過氧化二異丙苯):適用于飽和橡膠(如乙丙橡膠),通過產(chǎn)生自由基引發(fā)交聯(lián),硫化后的橡膠耐熱性較好。
醌類化合物(如對苯醌二肟):常用于丁基橡膠等特殊橡膠的硫化。
硫化促進劑:加快硫化速度、降低硫化溫度、減少硫化劑用量。例如:
噻唑類(如 2 - 巰基苯并噻唑):通用性強,適用于多種橡膠。
秋蘭姆類(如四秋蘭姆二硫化物):常作為硫化促進劑和硫化劑(用于無硫硫化)。
硫化活性劑:提高促進劑活性,常見的有氧化鋅、硬脂酸等,二者通常配合使用,形成鋅皂,增強促進劑的效能。
2. 補強與填充體系原料
這類原料主要用于提升橡膠的力學性能(如強度、耐磨性)并降低成本:
補強劑:
炭黑:橡膠工業(yè)中用量的補強劑,能顯著提升橡膠的拉伸強度、撕裂強度和耐磨性,常用于輪胎、密封圈等產(chǎn)品。不同型號的炭黑(如 N220、N330)對橡膠性能的影響差異較大。
白炭黑(二氧化硅):主要用于綠色輪胎(低滾阻、高抓地力),能減少輪胎滾動阻力,提升燃油經(jīng)濟性,同時改善橡膠的抗?jié)窕浴?/p>
填充劑:
碳酸鈣:主要起填充作用,降低成本,對橡膠的補果較弱,常用于橡膠制品的非受力部位(如橡膠墊片)。
陶土(高嶺土):能改善橡膠的加工性能,提升制品的尺寸穩(wěn)定性。
3. 防老體系原料
橡膠在使用過程中易受氧、臭氧、熱、光等因素影響而老化(如變硬、龜裂、彈性下降),防老體系原料可延緩這一過程:
抗氧劑:
胺類防老劑(如 N - 苯基 -α- 萘胺):對氧和熱引起的老化防護效果顯著,適用于天然橡膠和合成橡膠,但易變色,不宜用于淺色制品。
酚類防老劑(如 2,6 - 二叔丁基對甲酚):防護效果較胺類溫和,但不變色,適用于淺色或透明橡膠制品(如醫(yī)用橡膠手套)。
抗臭氧劑:
對苯二胺類衍生物(如 N - 異丙基 - N'- 苯基對苯二胺):能有效抵抗臭氧引起的龜裂,常用于輪胎側(cè)面(易受臭氧侵蝕的部位)。
4. 軟化與增塑體系原料
降低橡膠的硬度和玻璃化溫度,改善加工流動性和制品的柔韌性:
石油系軟化劑:如操作油(石蠟油、環(huán)烷油),常用于合成橡膠(如丁苯橡膠、順丁橡膠),與橡膠相容性好,能提升加工性能。
植物油系軟化劑:如松焦油、蓖麻油,適用于天然橡膠,可增強橡膠的粘性和可塑性,但易揮發(fā),長期使用可能導致制品硬化。
合成增塑劑:如鄰苯二甲酸酯類(如鄰苯二甲酸二辛酯),適用于要求耐低溫的橡膠制品(如耐寒橡膠管)。
5. 防焦劑與其他輔助原料
防焦劑:防止橡膠在加工過程中(如混煉、壓延)提前硫化,保證生產(chǎn)。例如 N - 環(huán)己基硫代鄰苯二甲酰亞胺(CTP)。
著色劑:用于彩色橡膠制品,如鈦白粉(白色)、炭黑(黑色)、有機顏料(如偶氮紅)等。
阻燃劑:賦予橡膠阻燃性能,適用于電線電纜、汽車密封條等領域,如氫氧化鋁、十溴二苯醚(溴系阻燃劑)。