环保型橡胶防老剂研究进展

环保型橡胶防老剂研究进展
环保型橡胶防老剂研究进展

第28卷 第6期2010年11月 石化技术与应用

P etroche m ical T echno logy&A pplica ti on

V o.l28 N o.6

N ov.2010

专论与综述(530~534)

环保型橡胶防老剂研究进展

赵小彦1,2,郭绍辉1,陈俊2,钱玉英2

(1.中国石油大学(北京)化学科学与工程学院,北京102249;2.广东炜林纳功能材料有限公司,广东佛山528521)

摘要:综述了环保型防老剂的研究进展。介绍了酚类、磷类、稀土类及一些复合型防老剂的特点。

讨论了酚类、酯类、硫脲类等环保型防老剂的应用和发展趋势,指出防老剂应向高效、环保、多功能的方向发展。同时对防老剂之间的协同作用做了简要分析。

关键词:环保型;防老剂;橡胶;综述

中图分类号:TQ330.38+2 文献标识码:A 文章编号:1009-0045(2010)06-0530-05

橡胶在使用过程中,会受到外界因素(如臭氧老化、热氧老化等)影响而老化,导致其物理机械性能发生变化,使橡胶失去弹性,机械性能下降,使用寿命缩短。为了解决橡胶老化问题,有必要在橡胶中加入适当助剂,以便抑制或延缓老化进程,延长使用寿命,这种用于防止橡胶老化的助剂即为防老剂。

防老剂产量及品种居橡胶助剂之首。胺类防老剂因防老化性能良好,是目前产量和用量最大的品种之一,但其分子结构中含有氨基,易产生致癌物质,且会使橡胶制品变色或在表面出现喷霜现象,因此使用受到了一定的局限。其他通常使用的防老剂也大多具有毒性或存在污染性。

2006年欧盟通过的REAC H指令,要求对进口量超过1t的化学物质进行注册,并对其危害性和释放物进行检测和健康、环境评价。我国 十一五 国家科技项目 橡胶助剂的清洁工艺技术和特种功能性产品的开发 ,将橡胶助剂的发展推向更高水平。开发高效、多功能、绿色环保的防老剂新品种,加快对有毒有害品种的替代,是今后橡胶助剂发展的主要方向。本文从环保防老剂的种类、研究和应用等方面,介绍了酚类、酯类、硫脲类等环保防老剂的研究状况。

1 环保型橡胶防老剂的种类

1.1 酚类防老剂

酚类防老剂不变色,不污染,不喷霜,是一种无污染防老剂。酚类防老剂中含有 OH,不会产生对人体有害的物质,它容易捕捉老化反应中生成的R 或ROO ,从而抑止自由基反应,达到防止橡胶老化的目的。

1.2 磷类防老剂

在硫化胶中,使用磷类防老剂不会产生危害环境的有毒物质,它是一种绿色环保防老剂,可以增强橡胶制品的稳定性。

1.3 稀土防老剂

橡胶的热氧化过程是自动氧化机制。稀土元素中存在大量的空轨道,可与氧化过程中产生的自由基结合,终止链反应,抑制氧化反应的继续。稀土具有很强的络合能力,能与O2-,N3-络合形成稳定的络合键,而且不同的稀土元素复合时还会产生特殊的协同作用。稀土元素在热氧化前形成一些络合结构,阻碍了氧化过程的进行;热氧化后产生的烯酸、烯酮等也与稀土形成络合物,可以阻碍氧化反应的继续进行。

添加稀土类化合物,可以延长橡胶的使用寿命。稀土类防老剂具有高效、环保和多功能的特点,是近年来研究的热点。

1.4 复合型防老剂

复合型防老剂是将防老剂进行复配,利用组分之间的协同作用,最大限度地发挥各防老剂的作用。

*收稿日期:2010-05-17;修回日期:2010-07-21

作者简介:赵小彦(1983 ),女,山东济宁人,硕士研究生。

1.5 其他

石蜡、反应性防老剂、酯类等也属于无污染绿色助剂。

2 环保型防老剂的发展趋势

2.1 芳基亚磷酸酯

芳基亚磷酸酯是由取代苯酚、三乙胺和三氯化磷共同制备而成。可利用红外光谱和质谱研究这类化合物的组成结构[1]。芳基亚磷酸酯主要应用于天然橡胶(NR)和丁苯橡胶(SBR)的硫化胶中,防老化性能优于商业化的防老剂丁基化羟基甲苯(B HT)。

2.2 马来酰胺聚合物

在沸腾的邻二甲苯中,将马来酸与苯二胺(间苯二胺和对苯二胺)缩聚,制备亚苯基马来酰胺聚合物。该聚合物具有挥发性低,对人体无害的优点。将其加入到NR和SBR混炼胶中,用振荡圆盘流变仪分析流变性,并测试老化前后硫化胶的物理机械性能[2]。结果表明,该聚合物防老化性能优于防老剂苯基- -萘胺。此外,加入该聚合物的硫化胶还具有良好的抗紫外线光稳定性。

在上述测试的基础上,还证实了对位酰胺聚合物的热稳定性优于间位。与N-苯基-2-萘胺(PBN)相比,间位和对位酰胺聚合物在NR和SBR混炼胶中最佳用量为1.5份(质量,下同)[3]。

2.3 苯酚类防老剂

苯酚类与第二防老剂和光稳定剂可以协同使用,同时它还可以分别连接到低相对分子质量的氯化聚异丁烯和硬脂酸上,形成比常规防老剂抗蒸发性更好的防老剂。另外,液体的聚异丁烯约束苯酚还能减少复合时所需塑化剂的用量[4]。

K ajiya m a等[5]提出了苯酚的 二级取代基效应 。如果苯酚可以发生邻位取代,苯酚的间位取代基可以影响防老化活性。这是由于间位取代基影响对位取代基,然后通过共振影响到邻位。在邻甲氧基苯酚上引入间位取代基,可以提高防老化活性。

受阻酚类防老剂是一类在苯环上 OH一侧或两侧有取代基的化合物。该防老剂又可分为烷基化单核酚、烷基化双核酚和烷基化聚酚[6]。其中最具代表性的是单核酚类防老剂B HT和双核酚类2,2 -亚甲基双(4-甲基-6-叔丁基苯酚)(防老剂2246)。Knobloch等[7]认为防老剂B HT的摩尔质量小,挥发性强,容易从聚合物内部扩散迁移至表面,导致防老化效果下降,缺乏长效性。防老剂B HT相对分子质量较低,易产生污染,目前已无法适应国际助剂行业向高效、低毒、无害的 绿色助剂 的发展方向。

山西省化工研究院研制的防老剂KY1330就克服了防老剂B HT的这一缺点。相对分子质量高的KY1330属于受阻酚防老剂[8],具有挥发性低,不着色,抗氧效率高等优点。与辅助防老剂(如亚磷酸酯、硫代酯类等)配合时,具有良好的协同效应。

目前2种新型酚类防老剂的研制也反映了防老剂正向绿色化方向发展。一种是液态防老剂2-硫醇基苯并咪唑,相对分子质量高于防老剂B H T,克服了后者易产生污染的缺陷,易于分散,具有良好的防老化效果。另一种是被业内评价为 浅色橡胶最理想的防老剂 [9]的烃化聚酚类防老剂SD(对甲苯酚与二聚环戊二烯反应产物),具有齐聚物结构,抗老化性能显著[10]。

Dop i c o等[11]将桥键烷基酚防老剂2246与防老剂B HT在聚合物中的扩散迁移、挥发性能进行了比较,进一步证实了后者易迁移、易挥发的特点。前者相对分子质量是后者的2倍以上,沸点高,挥发性低,在聚合物中有较好的稳定性,不易扩散迁移;分配系数较后者高,毒性小[12];抗氧化效率高,在橡胶中的用量少(为防老剂B HT用量的30%左右),因而不会对环境造成不良影响。用桥键烷基酚及其衍生物取代防老剂B HT是合成橡胶防老剂的发展方向[13]。

在受阻酚类防老剂方面,周琴等[14]以邻甲酚、正辛硫醇、多聚甲醛为原料,二甲胺乙醇溶液为催化剂,二甲基甲酰胺(D M F)为溶剂,合成了2,4一二(正辛基硫亚甲基)-6-甲基苯酚。该产品主要作为树脂、橡胶、油品等的抗氧剂。

受阻酚类防老剂从单酚发展到多酚、硫代受阻酚。后者具有相容性强,毒性低,色泽污染小的优点,且自身兼具主、辅抗氧剂的双重功效,能产生分子内协同作用。硫代受阻酚给出的质子与自由基反应生成非自由基产物,抑制链式反应

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进行,酚羟基又能捕获自由基生成氢过氧化物,然后通过硫原子分解成醇而稳定[14]。1个分子的含硫分解剂能分解20个氢过氧化物[15-16]。

现阶段硫代受阻酚类产品相对分子质量偏低,提高相对分子质量能提高热稳定性,使抗氧化效果更佳,这也是硫代受阻酚类防老剂的发展趋势之一[17]。将受阻酚单元通过 CH2 , S , S S 等连接起来合成大分子产物是提高相对分子质量的有效途径。用异氰酸酯化法[18-19]可合成聚合型防老剂。

2.4 硫脲类防老剂

硫脲类防老剂主要由二苯基硫脲、苯乙烯、2-甲苯乙烯等单体经乳液聚合而成[20]。在动态和静态条件下,均具有良好的抗臭氧老化性能和抗热氧化性能。该防老剂具有无毒,无味,不污染,不喷霜的特点,是一种环境友好的绿色助剂,可用于白色或黑色橡胶制品。

硫脲衍生物CTU是一种新型抗臭氧防老剂,其分子中含有氮原子和强给电子基团,促使C O 活化,易与臭氧反应,从而阻止或抑制臭氧与橡胶的反应。CTU可以提高斜交轮胎胎侧胶的抗臭氧老化性能和耐天候老化性能,防止轮胎胎侧出现裂口[21]。

为进一步扩大防老剂CTU在橡胶制品中的应用,将防老剂CTU与其他防老剂的力学性能、耐老化性能及用量进行对比,证实前者的综合防护效果与防老剂4010、防老剂4010NA、防老剂D、防老剂MB相当,优于其他常用防老剂(如防老剂RD、防老剂WH02、防老剂DNP等);特别适用于浅色橡胶制品,属于环保型防老剂,最佳用量为2份[22]。

2.5 复合型防老剂

以烯芳烃、二苯胺、丙酮为原料,在一定温度下搅拌并吸附在橡胶填充剂上,可制备橡胶复合防老剂,其价格低廉,无毒,无污染[23]。陈新宪等[24]以苯乙烯化苯酚、邻苯二甲酸二辛脂、N-异丙基-N -苯基对苯二胺中一种或几种与环己六醇六磷酸酯复合配制防老剂。该防老剂具有良好的化学稳定性和分散性,并且耐水抽提,对臭氧、热、紫外线等具有良好的防护作用。以二苯胺和酮类产品与烯烃进行复合反应得到混合物,再以酚类和烯烃反应得到SP和新型K60混合物,将这2种混合物复配得到新型粉状防老剂F HD[25],其防老化性能全面,无污染,产品成本低。

镍系顺丁橡胶(BR)在汽车轮胎、橡胶制品及鞋底制造业中得到了广泛应用[26]。但BR分子结构的高度不饱和性,致使双键部位易发生氧化反应。防老剂B HT已无法满足BR抗老化的需要。江苏工业学院用酚类与硫醚类防老剂复配,制备了新型防老剂XD1580(酚类与其他防老剂的复配)[27],在BR中表现出良好的协同效应,具有抗老化效率高,用量少,安全环保的优点[28]。

2.6 反应性防老剂

在硫化过程中,反应性防老剂以化学键键合在橡胶大分子网络中,具有不迁移,不挥发,不抽出的优点,既能防止防老剂逸出污染环境,又能保持长效的防护作用[29]。目前,此类防老剂在国内的应用不广泛。该防老剂在延长橡胶制品使用周期及环境保护方面都具有重要的意义[30]。

逯云玲等[31]制备了反应性防老剂(N-4-苯氨基苯基)-甲基丙烯酰胺(NAP M),并在NR 中进行应用研究。添加防老剂NAP M的NR硫化胶老化系数明显高于添加防老剂4010NA和4020者,其表面呈网状结构,提高了防老剂NAP M在NR中的稳定性。

2.7 其他

以植物酸为原料,利用其对多价正离子有高度亲和力,有防腐、无毒等特点,合成了新型酯类防老剂[32]。该防老剂防老化性能多样,无毒,无污染,价格低廉。

已合成出可更新的植物聚合物RPP(可再分散性乳胶粉)[33]作为橡胶母体的防老剂,防老化性能与防老剂I PPD(N-异丙基-N -苯基对苯二胺)相当,并且与后者有良好的协同作用。

以甲基邻苯二胺、二硫化碳为原料,合成了橡胶防老剂2-巯基甲基苯并咪唑(MM B)[34]。它是橡胶二次防老剂,用于丁腈橡胶、异戊橡胶等,无污染,可与其他防老剂并用起到协同作用,其作为防老剂M B(2-巯基苯并咪唑)的替代品,市场应用较为广阔。

防老剂A(N-苯基- -萘胺)因含有少量甲萘胺及苯胺,有毒性,是逐渐淘汰的防老剂品种。防老剂DKF50是由二苯胺与烯芳烃在催化

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石 化 技 术 与 应 用 第28卷

剂作用下,经烃化反应生成的吸附在橡胶填充剂上的产物,具有无毒,对皮肤无刺激性,污染小,使用方便的优点。用防老剂DKF50代替防老剂A用于轮胎胎体帘布内外层胶中,胶料耐热老化性能提高;成品轮胎的物理机械性能好于常规生产的轮胎[35]。

3 环保防老剂协同作用的研究

防老剂有主要防老剂和二级防老剂2种。在与主要防老剂协同组合中,二级防老剂显得特别有效[36]。最常用的主要防老剂是芳香胺和酚衍生物[37]。利用防老剂B HT和磷类及硫磺类的协同效应来发挥防老化作用。利用主要防老剂和二级防老剂巯基苯并咪唑(M B I)的酸碱相互作用,可以提高耐热性,起到防老化的作用。

卜少华等[38]对以维生素E为主的防老化体系进行了研究。在溶聚SBR中应用时,维生素E 与防老剂168[三(2,4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯]存在着对抗效应,与防老剂1076[ -(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸正十八碳醇酯]存在着加和效应。

4 结束语

介绍了酚类、磷类、稀土类及一些复合型防老剂的特点和作用,其次对酚类、酯类、硫脲类等几种重要的环保型防老剂的研究和应用作了详细的阐述,分析了它们防老化作用的机理和近几年研究发展状况,指出了防老剂的发展趋势是开发高效、多功能、绿色环保的防老剂。最后对防老剂之间的协同作用做了简单的说明。

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K ey w ords:env ironm en tal protection;antiox-i dan;t rubber;rev ie w

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石 化 技 术 与 应 用 第28卷

新型耐低温全氟橡胶

新型耐低温全氟橡胶 作者:Stefano Arrigoni ,Fabiano Merli 来源:Ringer 全氟橡胶可用于石油和天然气 工业的所有苛刻环境中。应用不 同的含氟单体和硫化体系可开 发出不同种类的全氟橡胶来满足各种性能要求。由于同时具有 优异的耐高温和化学介质性能 以及低温密封能力,全氟橡胶可用于某些特殊的石油和天然气密封应用。然而,由于价格因素,从性价比的角度目前也会考虑其它密封解决方案,如聚四氟乙烯密封件。不过,我们还需要考虑的因素如耐挤压和快速气体减压等性能。工程师们也正在寻找能够满足技术要求日益增加的相关密封材料。 全氟橡胶可根据单体的成分和硫化体系来区分,从而设计成具有不同性能的全氟橡胶牌号。聚合时单体的成分和合成序列能够极大地改变橡胶低温密封能力,同时在不考虑氟含量的情况下硫化体系对于其耐热和耐化学介质性能也有很大影响。 过去十几年用于生产全氟橡胶的常用单体为四氟乙烯(TFE)和全氟甲基乙烯基醚(PMVE),其玻璃转化温度 (Tg) 一般只能达到0℃。后来应用其它种类的全氟单体可降低玻璃转化温度至17℃。最近开发出的新全氟单体可将玻璃转化温度降低至-30℃,并同时可保持所需的耐化学介质性能。由于石油和天然气工业全球化的勘探和生产,低温密封能力成为一个重要的设计依据,工程师们可以利用低温全氟橡胶来满足低温密封的要求。 全氟橡胶在石油和天然气行业中的应用 聚合技术的改善促使过氧化物硫化的全氟橡胶成为石油和天然气领域中首选的橡胶类型,在此领域要求橡胶具有极好的耐化学介质性能和优良的密封性能。众所周知,三嗪和双酚硫化的全氟橡胶对于含有胺和水的混合介质非常敏感,然而过氧化物硫化的全氟橡胶具有很好的耐胺类介质、酸性气体及水等介质性能。 由于工作环境的多样性以及油井所抽取的各种流体介质,全球石油和天然气行业面对越来越多的技术难题。挪威和地中海地区的液化天然气项目要求地面设备能够在低温环境中运欢迎访问e 展厅 展厅 10 橡胶/轮胎展厅 天然橡胶, 橡胶颗粒, 硫化硅橡胶, 硅胶, 热塑性弹性体, ...

橡胶耐疲劳性能影响因素

橡胶耐疲劳性能影响因素 就橡胶材料而言,疲劳寿命是指橡胶材料在重复变形的过程中,当其承受的局部变形应力超过橡胶的延伸率或应力极限时,疲劳过程开始,以至于最后达到破坏。这种疲劳破坏的开始点是由于橡胶表面或内部的不均匀性所造成的。 橡胶材料的破坏主要是由于其内部的缺陷或微裂纹引发的裂纹不断传播和扩展而导致的。按照分子运动论的观点,橡胶材料的动态疲劳破坏归因于材料本身分子链上化学键的断裂,即试样在受到周期应力一应变作用过程中,应力不断地集中于化学键能比较弱的部位而产生微裂纹,继而发展成为裂纹并随着时间的推移而逐步扩展开来。裂纹发展是一个随着时间而发展,涉及到橡胶材料的分子链连续断裂的粘弹性非平衡动态变化过程。这一微观发展过程在宏观上的表现是,橡胶材料在动态应力一应变的疲劳过程中,裂纹穿过试样不断扩展,直到断裂以及产生与之所伴随的热效应。 橡胶材料的动态疲劳过程一般可以分为三个阶段:第一阶段是应力剧烈变化,出现橡胶材料在应力作用下变软的现象;第二阶段是应力缓慢变化,橡胶材料表面或内部产生微裂纹,经常称之为破坏核;第三阶段是微裂纹发展成为裂纹并连续不断地扩展开,直到橡胶材料完全出现断裂破坏现象,最后这一阶段是橡胶材料疲劳破坏的最重要的阶段。 使用炭黑填充的天然橡胶硫化胶在一定负荷下多次拉伸变形时,橡胶的物理机械性能在疲劳过程中,拉伸强度先是逐步上升的,经过一个极大值后再开始下降,而撕裂强度、动态弹性模量和力学损耗因子的变化则相反。在疲劳过程中,胶料的拉伸强度几乎保持不变。300%定伸应力的疲劳开始阶段明显增大,然后增大趋于缓慢;扯断伸长率则随疲劳周期的变化而下降,在高应变疲劳条件下,具有拉伸结晶性的橡胶抗疲劳破坏性能较好。未使用补强剂补强的橡胶材料,其破坏形态一般表现为塑性破坏,而使用炭黑或其它活性填料作补强剂的橡胶材料则表现为脆性破坏,且随着各种防老剂的加入,其破坏形态由脆性破坏逐步向准塑性破坏形态转变。 天然橡胶在受到一定频率的应力作用的条件下,由于分子链的内摩擦而生热是其动态疲劳破坏的另外一种因素。当疲劳生热的温度低于120℃时,天然橡胶制品内部将发生化学交联键的结构变化,主要是发生交联键及链段的热裂解反应,首先是多硫交联键减少,而单、双键逐渐增加。总的表现是交联键的密度在增加,宏观的表现为胶料的硬度和定伸应力增加。由于胶料内部发生了以上微观结构的变化,从而进一步造成产品内部的生热继

聚合物改性混凝土研究进展

聚合物改性混凝土研究进展 摘要:介绍了聚合物改性混凝土的种类、改性机理和研究现状,并对其应用前景作了展望。和普通混凝土相比,聚合物改性混凝土有良好的性能:高的抗折、抗拉强度、好的柔韧性,高的密实度和抗渗性等,当前聚合物改性混凝土主要有 3 种, 即: 聚合物浸渍混凝土, 聚合物混凝土, 聚合物改性混凝土。聚合物改性混凝土学科的发展前景广阔。 关键词:聚合物改性混凝土;种类;改性机理;研究现状;前景 0 引言 聚合物改性混凝土是指一类聚合物与混凝土复合的材料,是用有机高分子材料来代替或改善水泥胶凝材料所得到的高强、高质混凝土。聚合物改性混凝土的发展已有多年历史,并得到了越来越广泛的应用。目前,聚合物改性混凝土的性能已经得到广泛认可。普通混凝土虽然抗压强度高,但也存在着较多缺点,比如抗拉和抗折强度较低,干燥收缩大,脆性大。在水泥混凝土中加入少量有机高分子聚合物,可以使混凝土获得高密实度,改变混凝土的脆性,拓宽了混凝土的使用领域,能带来较大的社会效益及经济效益[1]。 1 聚合物改性混凝土的分类 聚合物改性混凝土按照制备方式,可分为聚合物浸渍水泥混凝土(PIC),聚合物胶结混凝土(PC)和聚合物水泥混凝土(PCC)三种。 1.1 聚合物浸渍混凝土 聚合物浸渍混凝土(PIC)是将已经水化的混凝土用聚合物单体浸渍, 随后单体在混凝土内部进行聚合生成的复合材料。聚合物浸渍混凝土有良好的力学性能、耐久性及侵蚀能力。用于浸渍混凝土的聚合物单体主要有丙烯酸或甲基丙烯酸酯、苯乙烯、环氧树脂、不饱和聚酯树脂、丙烯腈等。这种混凝土适用于要求高强度、高耐久性的特殊构件,特别适用于输运液体的有筋管、无筋管、坑道等。聚合物浸渍混凝土因其实际操作和催化复杂,目前多用于重要工程。国外已用于耐高压的容器,如原子反应堆、液化天然气贮罐等。 1.2 聚合物胶结混凝土 聚合物胶结混凝土(PC)是以聚合物为唯一胶结材料的混凝土,又称之为树脂混凝土。大部分情况下是把聚合物单体与骨料拌和,把骨料结合在一起,形成整体。聚合物混凝土所用的聚合物主要有环氧树脂、甲基丙烯酸酯树脂、不饱和聚酯树脂、呋喃树脂、沥青等,混凝土的胶结完全靠聚合物,聚合物的用量约占混凝土重量的8%左右,这种混凝土具有高强、耐腐蚀等优点,但目前成本较高,工艺复杂, 经济适用性和工程实用性均很差[2],只能用于特殊工程(如耐腐蚀工程)。 1.3 聚合物水泥混凝土 聚合物水泥混凝土(PCC)是将水泥和骨料混合后,与分散在水中或者可以在水中分散的有机聚合物材料结合所生成的复合材料。制备的方式主要有两种:一是先将聚合物用水分散后,以乳液或聚合物水溶液的形式加入,聚合物胶乳在混凝土水化过程中影响混凝土水化过程及混凝土的结构,从而对水泥砂浆或混凝土的性能起到改善作用。另一种是先将聚合物与水泥或其他分散介质进行预分散,以干拌砂浆的形式使用。混合料与水拌和时,聚合物遇水变为乳液,在混凝土凝结硬化过程中,乳液脱水,形成聚合物固体结构[3]。此外,聚合物还可以纤维或者纤维增强塑料的形式,或者起外加剂的作用在混凝土中获得了应用。聚合物水泥混凝土由于操作简单,改性效果明显,成本较低(相当其他两种聚合物混凝土成本的1/10),因而在实际应用中得到了广泛的应用。 2 聚合物对水泥混凝土的改性机理 国内外用于水泥混凝土改性的聚合物品种繁多,但基本上是三种类型:即乳液(乳胶、分散体)、液体树脂和水溶性聚合物。其中乳胶是使用最广的,主要分为三类: 1)橡胶乳液类。主要有天然乳胶(NR)、丁苯乳胶(SBR)和氯丁乳胶(CR) 甲基丙烯酸甲脂

溶剂型丙烯酸酯类压敏胶的研究进展

万方数据

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溶剂型丙烯酸酯类压敏胶的研究进展 作者:何俊, HE Jun 作者单位:新丰杰力电工材料有限公司,广东韶关,511100 刊名: 广州化工 英文刊名:GUANGZHOU CHEMICAL INDUSTRY 年,卷(期):2011,39(2) 参考文献(20条) 1.张爱清压敏胶粘剂 2003 2.杨玉(崐)压敏胶粘剂 1991 3.胡孝军;朱文强;张泽民无溶剂型丙烯酸酯压敏胶的研究进展 2009(04) 4.丁玉兴;温守东丙烯酸酯压敏胶粘剂的合成[期刊论文]-承德石油高等专科学校学报 2001(03) 5.路雅萱丙烯酸酯压敏胶的涂布与检验 1993(06) 6.沈震;熊联明;曹端庆无苯溶剂型三元共聚丙烯酸酯类压敏胶的研制[期刊论文]-中国胶粘剂 2007(04) 7.冯新德聚已内酯环氧丙烷大单体制备及其甲基丙烯酸正丁酯共聚合 1995(05) 8.陈瑞菁;简智超;李泳耐热丙烯酸酯压敏胶粘剂(带)的研制[期刊论文]-中国胶粘剂 2001(04) 9.唐中华;唐敏锋;范晓东溶剂型聚丙烯酸酯类压敏胶的研制[期刊论文]-粘接 2005(03) 10.陆彬;陈建;陶云峰溶剂型丙烯酸酯压敏胶的研制[期刊论文]-中国胶黏剂 2009(02) 11.Dhal P K;Deshpande A;Babu G N Pressure sensitive adhesives of acrylic polymers containing functionalmonomem[外文期刊] 1982 12.吕广普;李昱江;郭焱丙烯酸酯类压敏胶的合成与性能研究[期刊论文]-粘接 2009(09) 13.徐康林;唐安斌丙烯酸酯压敏胶的研制[期刊论文]-化工技术与开发 2010(07) 14.刘克祥;刘敏;张书香溶剂型聚丙烯酸酯压敏胶的研究[期刊论文]-山东化工 2008(37) 15.张军营丙烯酸酯胶黏剂 2006 16.费永诫溶剂型丙烯酸酯压敏胶的研究[期刊论文]-化学工业与工程技术 2003(01) 17.李晋;陈正平橡胶型压敏胶的研制 1993(01) 18.孙津接枝型橡胶压敏胶带的研究[期刊论文]-粘接 2003(03) 19.FALSAFI A;TIRRELL M;POCIUS A V Compositional effects on the adhesion of acrylic pressure sensitive adhesive 2000 20.杨玉昆;吕凤亭压敏胶制品技术手册 2004 本文链接:https://www.360docs.net/doc/718648032.html,/Periodical_gzhg201102017.aspx

硅橡胶的研究进展 综述

硅橡胶的应用及发展前景 摘要:由于硅橡胶本身具有耐高低温、耐老化、透明度高、生理惰性、与人体组织和血液不粘连、生物适应性好、无毒、无味、不致癌等一系列优良的特性,所以硅橡胶在各个领域有着广泛的应用。本文简要介绍了硅橡胶的种类、不同制备方法的反应机理、最新的研究进展及其应用。 关键字:硅橡胶;应用;加成;缩合;氧化;分类 硅橡胶为一特种合成橡胶,它是由二甲基硅氧烷单体及其它有机硅单体,在酸或碱性催化剂作用下聚合成的一类线型高聚物(生胶),经过混炼、硫化,可以相互交联成为橡胶弹性 体,其基本结构链,表示通式: 硅橡胶的性能特点如下: (1)物理机械性能:硅橡胶在室温下物理机械性能比其他橡胶低,但在150℃高温以上其物理机械性能高于其他橡胶,一般硅橡胶除弹性较好以外,拉伸强度、伸长率、撕裂强度都很差。 (2)耐高低温性能:硅橡胶可在-100℃-250℃长期使用,若适当配合的乙烯基硅橡胶可在250℃下工作数千小时,300℃下工作数百小时。热空气老化后仍能保持橡胶特性,低苯基硅橡胶的玻璃化转变温度为-140℃,其硫化胶在-70℃-100℃下仍具有弹性,硅橡胶可耐数千度的瞬时高温。 (3)优异的耐臭氧老化、热氧老化、光老化和气候老化性能:硅橡胶硫化胶在自由状态下室外暴晒数千年后性能无显著变化。 (4)优良的电绝缘性能:硅橡胶硫化胶在受潮、遇水和温度升高时的电绝缘性能变化很小。 (5)特殊的表面性能:硅橡胶是疏水的,对许多材料不粘可起隔离作用。 (6)优异的生理惰性:硅橡胶无水、无毒,对人体无不良影响,具有良好的生物医学性能。 (7)良好的透气性:硅橡胶的透气率较普通橡胶大数十至数百倍,而且对不同气体的

基于填充橡胶中炭黑分散程度的橡胶疲劳破坏模型

第38卷第6期2011年6月世界橡胶工业World Rubber Industry Vol.38No.6:20 23 Jun.2011 檨檨檨檨檨檨檨檨檨檨殎殎 殎 殎 理论研究基于填充橡胶中炭黑分散程度 的橡胶疲劳破坏模型 关兵峰,马国富,魏荣梅,陈兵勇 (中国航天科技集团四院四十二所,湖北襄樊441003) 摘要: 该文研究了炭黑分散程度对橡胶疲劳性能的影响,利用SEM (扫描电子显微镜)研究了 橡胶疲劳前后炭黑形态的变化。从断裂力学理论角度,提出了一种基于炭黑分散程度对橡胶疲劳寿命影响的橡胶疲劳破坏模型,结合已报道过的实验对此模型的合理性进行了分析。 关键词: 炭黑分散程度;疲劳;模型 中图分类号:TQ 330.1+ 3 文献标识码:B 文章编号:1671-8232(2011)06-0020-04橡胶制品具有独特的高弹性因而在各种减振领域有着广泛的应用,了解橡胶材料的疲劳破坏机理有助于人们设计出疲劳寿命更长的橡 胶材料[1] 。目前, 被人们广泛接受的疲劳机理主要是断裂力学理论及唯象理论 [2] 。尽管出 发点不同,但这二种理论均认为疲劳破坏源于 外加因素的作用,使橡胶内部的微观缺陷或薄弱处逐渐遭到破坏。由于橡胶材料的疲劳寿命受多种因素的影响 [3] ,破坏机理可能大相径 庭,本文从炭黑分散程度对疲劳寿命影响的实验出发,借助SEM (电子显微镜)研究了橡胶疲劳前后微观结构的变化,综合文献中报道的一些实验,提出了一个基于炭黑分散程度对疲劳性能影响的橡胶疲劳破坏模型。 1 实验 1.1 基本配方及试样制备 胶料基本配方:NR , 100;促进剂CZ ,1.5;促进剂M , 1.2;硫磺,2;防老剂D ,2;硬脂酸,2.5;氧化锌,5;N330,50。原材料牌号及产地为天然橡胶,标准胶5# ,云南农垦产品;炭黑,N330,龙星炭黑公司产品;其他配合剂均为市售工业品级。 使用XK160型开炼机按常规步骤制备混炼胶,硫化条件为:160??t 90?20MPa ,试片放 置24h 后进行疲劳寿命测定。 1.2仪器及性能测试 疲劳寿命 使用江都明珠实验机械厂生产 的立式疲劳试验机测定试样的定伸疲劳,测定条件:温度25?;80%定伸;频率, 4Hz 。混炼胶应变扫描采用美国TA 公司生产 的ARES 高级扩展流变仪进行测试,测试条件:温度80?,频率1Hz ,试样厚度为2?0.1mm 。采用日本JSM —6030LV 型SEM ,在试样新 切出的断面表面喷金后进行观察,疲劳后试样切面与拉伸方向平行。 2 疲劳模型的提出 2.1 炭黑分散程度对橡胶疲劳寿命的影响 根据Palmegren 的观点[4] ,填料与橡胶的 混炼工艺可分混入、分散、混合和塑化四个阶 段。通常使用开炼机进行混炼的步骤为:生胶使用小辊距薄通使之包辊后,逐步放大辊距,加入各种配合剂进行混炼。待胶料吃粉完毕后再进行薄通使填料均匀分散。混入阶段可理解为 橡胶在较大辊距下的“吃粉” 过程。因此,可以通过控制薄通次数来获得不同分散程度的样品,制备大批混炼胶至吃粉结束后,将其分为八 份,每份进行X 遍薄通后编号FX ,对不同薄通次数的样品进行应变扫描,结果如图1所示。

混凝土管道橡胶接口

1 技术准备 1.施工前做好施工图纸的会审,编制施工组织设计及做好技术交底工作。 2.施工前对现况管线构筑物的平面位置和高程与施工管线的关系,经核实后,将了解和掌握的情况标注在图纸上。 3.完成施工交接桩、复测工作,并进行护桩及加密桩点布置。 4.管节的水压试验、砂浆配合比、回填土的最佳密实度试验已完成。 2材料要求 1.预应力钢筋混凝土管 (1)管材混凝土设计强度等级不得低于40MPa,管道抗渗性能检 验压力试验合格,抗裂性能达到抗裂检验压力指标要求。 (2承口和插口工作面光洁平整,局部凹凸度用尺量不超过2mm,不应有蜂窝、灰渣、刻痕和脱皮现象,钢筋保护层厚度不得超过止胶台高度。 (3)管体内外表面应无露筋、空鼓、蜂窝、裂纹、脱皮、碰伤等缺陷,保护层不得有空鼓、裂纹、脱落。管体外表面应有标记,应有出厂合格证,注明管材型号、出厂水压试验的结果、制造及出厂日期、厂质检部门签章。 2.接口胶圈 (1)承插式钢筋混凝土排水管道接口所采用的密封胶圈,应采用耐腐蚀的专 用橡胶材料制成。密封胶圈使用前必须逐个检查,不得有割裂、破损、气泡、飞边等缺陷。其硬度、压缩率、抗拉力、几何尺寸等均应符合有关规范及设计规定。 (2)密封胶圈应有出厂检验质量合格的检验报告。产品到达现场后,应抽检5%的密封橡胶圈的硬度、压缩率和抗拉力,其值不应小于出厂合格标准。 3.水泥:采用强度等级32.5以上的硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥或矿渣硅酸盐水泥。水 泥进场应有产品合格证和出厂检验报告,进场后应对强度、安定性及其他必要的性能指标进行取样复试,其质量必须符合国家现行标准《硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥》(GB 175)等的规定。当对水泥质量有怀疑或水泥出广超过3个月时,在使用前必须进行复试,并按复试结果使用。不同品种的水泥不得混合使用。 4.砂:采用坚硬、洁净、级配良好的天然砂,含泥量不得大于2%。砂的品种、质量应 符合国家现行标准《普通混凝土用砂质量标准及检验方法》(JGJ 52)的要求,进场后按有关规定进行取样试验合格。 5.钢丝网:宜选用无锈、无油垢,符合设计要求的钢丝网。

橡胶常用防老剂及选用原则

§4.6橡胶常用防老剂及选用原则 一.橡胶用防老剂 目前防老剂种类繁多,而且每种防老剂同时有几种房老化作用。 按化学结构可分为:胺类、酚类、杂环类及其它类。 按防护效果可分为:抗氧、抗臭氧、抗疲劳、抗有害金属和抗紫外线等防老剂。 下面按防老剂化学结构分类加以介绍: 1.胺类防老剂: 防护效果最突出,品种最多。 主要防护作用:热氧老化、臭氧老化、对热重金属及紫外线的催化氧化以及疲劳老化都有显著 的防护效果。 这类防老剂的防护效果是酚类防老剂不可比拟的,远优于酚类防老剂。 缺点:有污染性,不宜用于白色或浅色橡胶制品。 这类防老剂又可细分为:酮胺类、醛胺类、二芳仲胺类、二苯胺类、对苯二胺类以及烷基芳基仲胺类六个类型。 ①酮胺类 a .防老剂AW (丙酮与对胺基苯乙醚的反应产物,6-乙氧基-2,2,4-三甲基-1,2-二氢化喹啉)) N CH 3CH 3 CH 3 H 5C 2O b .防老剂BLE (丙酮与二苯胺的高温缩合物) CH 3 CH 3N H c .防老剂RD (2,2,4-三甲基-1,2-二氢化喹啉聚合物) CH 3 CH 3 CH 3 H N n ②醛胺类 a .防老剂AH (乙醛-α萘胺缩合物) 主要用于防止臭氧老化和疲劳老化,同时具有良好的耐热氧 老化性能,适用于动态橡胶制品。与蜡类、防老剂4010等并用效果好,适用于SBR ,用于制造汽车轮胎、胶鞋和其它橡胶制品。 对热氧老化、疲劳老化具有很好的防护效果,同时还可提高胶料与金属的粘合力,有污染性,不适用于浅色制品,在轮胎工业中应用较多,在胶管、胶带及其它工业制品中也有应用。 在胶料中相容性好,不易喷出,有轻微的污染性,对热氧老化具有优秀的防护效果,对臭氧老化和疲劳老化防护效果差。

橡胶型压敏胶的研究进展

234 橡 胶 工 业2019年第66卷橡胶型压敏胶的研究进展 杨一涵,李 卓*,李英哲 (青岛科技大学橡塑材料与工程教育部重点实验室,山东青岛 266042) 摘要:橡胶型压敏胶(RPSAs)广泛应用于胶带、标签等领域,其粘合性能评价标准有初粘性、剥离强度和持粘性3项。用作RPSAs基体的橡胶弹性体主要有天然橡胶(NR)、合成橡胶(SR)和热塑性弹性体(TPE)3类,新型TPE基RPSAs 为近年来的研究热点。对于RPSAs的优化主要从基体改性和优化配方两个方面展开,基体改性采用物理和化学改性手 段,配方优化包括调整增粘树脂品种和用量等。与其他种类的压敏胶相比,橡胶型压敏胶具有独特优势,应用领域越来 越广。 关键词:橡胶型压敏胶;基体改性;粘合性能;配方优化 中图分类号:TQ339 文章编号:1000-890X(2019)03-0234-06 文献标志码:A DOI:10.12136/j.issn.1000-890X.2019.03.0234 橡胶型压敏胶(RPSAs)是以橡胶弹性体为基体,配以适当的增粘树脂、填料、软化剂、交联剂、溶剂等制成的一种只需施以较小压力便可与被粘物紧密粘合的胶粘剂,广泛应用于单/双面胶带、商标、标签、医疗用品以及电子产品等领域[1-6]。衡量RPSAs粘合性能的标准有初粘性、剥离强度和持粘性3项。初粘性是指在较小压力下快速润湿基材表面所产生的粘接力,是RPSAs与被粘物接触时其表面的化学和物理性能的综合反映;剥离强度是指胶层从一个标准基材上以恒定的速率和角度剥离下来所需要的力,主要反映RPSAs与被粘物表面粘合力的大小;持粘性是指RPSAs抵抗持久性剪切蠕变破坏的能力,反映了胶层的内聚强度[7-8]。用作RPSAs基体的橡胶弹性体主要有3类——天然橡胶(NR)、合成橡胶(SR)和热塑性弹性体(TPE)。 1 NR基RPSAs 最早的RPSAs是以NR和增粘树脂共溶在甲苯和庚烷中制得[8-9]。迄今为止,NR仍然在RPSAs基体中占据重要的位置,这是由NR的结构特性决定的。首先,NR的高相对分子质量以及在应变条件下具有的结晶能力赋予RPSAs足够的内聚强度,有利于提高其持粘性;其次,高含量的顺式结构使NR在较宽的温度范围内具有很好的弹性,提高了RPSAs的耐低温性能;另外,因分子内无极性基团,NR易于与非极性增粘树脂相容,制成的RPSAs 表面能低,易于润湿各种固体表面,因而具有较高的粘合性能,尤其是初粘性[7,10]。但是,作为一种不饱和非极性橡胶,NR的耐油、耐溶剂和耐热氧老化性能均较差[11]。为了进一步提高NR基RPSAs的粘合性能,并同时改善其综合性能,需要对其进行适当的优化。优化的方法可以分为对NR基体改性和优化配方两种,后者主要针对增粘树脂和填料进行。 1.1 NR基体改性 对NR基体的改性可以分为物理共混和化学改性两类,化学改性又包括环氧化、接枝等方法。1.1.1 物理共混 单一橡胶为基体制备的RPSAs不可避免会受基体性能缺陷的影响。将两种或两种以上橡胶并用,可以起到优势互补,弥补单一基体缺点的作用。基于不同的改性目的,常用于和NR并用的橡胶包括丁苯橡胶(SBR)、丁腈橡胶(NBR)和三元乙丙橡胶(EPDM)等[2,12-15]。例如,SBR与NR并用可以发挥SBR成本低、耐老化和耐蠕变性能好 基金项目:国家自然科学基金资助项目(51603110) 作者简介:杨一涵(1998—),女,山东聊城人,青岛科技大学在读本科生,主要从事高性能橡胶基复合材料的研究。 *通信联系人(lizhuoqust@https://www.360docs.net/doc/718648032.html,)

改性橡胶混凝土抗冻性能研究

改性橡胶混凝土抗冻性能研究 发表时间:2017-12-29T14:04:42.207Z 来源:《防护工程》2017年第25期作者:靖金亮[导读] 国内关于橡胶混凝土的研究始于20世纪90年代末,起步相对较晚,但研究进展较快,取得了一定成果。华北水利水电大学河南郑州 450000 摘要:橡胶混凝土是把橡胶颗粒掺加到普通混凝土中的一种新型建筑材料,研究表明,橡胶颗粒有引气作用,其功能相当于引气剂,因此橡胶颗粒可以改善混凝土的抗冻性能,但也会降低混凝土的强度。抗冻性能提高的原因是,橡胶颗粒在混凝土中起到了“弹性体”的作用,能够吸收应变能,限制裂缝发生、发展。 关键词:改性橡胶混凝土;抗冻性能;研究 1橡胶混凝土性能研究现状 国内关于橡胶混凝土的研究始于20世纪90年代末,起步相对较晚,但研究进展较快,取得了一定成果。杨林虎、朱涵、陈波、熊杰等人试验研究发现,掺入橡胶颗粒后,橡胶混凝土的抗压、抗折强度较普通混凝土均有所降低。朱涵认为橡胶颗粒与水泥石接触界面大量微型气泡的存在最有可能导致了橡胶混凝土强度的降低,并在试验中将大量的超细橡胶粉掺入混凝土来填充气泡群,结果其强度有所提高,验证了推断的合理性。陈波等将胶粉、胶粒以不同的比例代替水泥和细骨料制成C50橡胶混凝土,并研究了加压成型工艺对强度的影响,结果发现加压成型可以有效降低橡胶混凝土强度降低幅度,还发现橡胶掺量小于10%时可以改善抗冻、抗渗性能。宋少民等人研究结果证实掺入橡胶粉的橡胶混凝土的抗冲击能力得到了明显增强,小掺量下抗压及抗折强度较普通混凝土变化不大。赵志远将橡胶颗粒以25%的掺量等体积取代砂制备橡胶混凝土,研究其抗压和抗冲击性能,试验表明:橡胶混凝土的抗压强度较基准混凝土降低了34%,但抗冲击次数较基准混凝土提高了6.2倍;试验还对同时掺加橡胶颗粒和1kg/m3的高弹性模量PVA纤维的混凝土的抗冲击性能进行了测试,结果发现其抗冲击次数较基准混凝土提高8.3倍。李悦用橡胶颗粒等体积代替砂制备的橡胶混凝土的试验研究表明,橡胶混凝土的抗压强度随着橡胶掺量的增加明显降低,降低水灰比可提高橡胶混凝土的抗压强度。袁群等人研究了3种粒径(60目,1mm~3mm,3mm~6mm)分别以5种掺量(5%,10%,15%,20%,30%)等体积取代砂掺入混凝土中的力学性能,研究发现同等掺量时,橡胶粒径越小,强度下降越多。同种粒径随着橡胶掺量的增加强度呈下降趋势。 2改性橡胶混凝土抗冻设计 2.1料 试验用水为城市自来水;水泥选用双龙牌复合硅酸盐水泥P?C42.5;砂选用普通河砂,细度模数为2.83,最大粒径为5mm,级配合格,表观密度为2500kg/m3;石子为石灰岩碎石,粒径为5~20mm,表观密度为2732kg/m3;橡胶为60目的橡胶粉?粒径1~3mm和3~6mm的橡胶颗粒,密度均为1119kg/m3,由武陟某橡胶厂生产;改性剂分别为浓度20%的NaOH溶液?质量分数1%的KH570溶液?浓度20%的NaOH溶液+质量分数1%的KH570溶液复合改性剂? 2.2 橡胶颗粒的改性方法 (1)NaOH溶液处理?配置浓度20%的NaOH溶液,充分浸泡橡胶颗粒并搅拌,静置24h后用清水清洗橡胶颗粒,直至橡胶颗粒溶液pH=7,晾干后备用?(2)KH570溶液处理?称取质量分数1%的KH570溶液,用适量乙醇溶液充分溶解稀释后倒入橡胶颗粒中,均匀搅拌至橡胶颗粒表面完全湿润,晾干后备用?(3)复合改性处理?先用NaOH溶液按照(1)处理,晾干之后再用KH570溶液按照(2)处理? 2.3试块制作 本文研究内容是水利部公益性科研专项“防裂抗渗高性能橡胶混凝土的配制及应用研究”的一部分,依据项目目标分析结果,选择10%掺量的60目橡胶粉?15%掺量的1~3mm橡胶颗粒和15%掺量的3~6mm橡胶颗粒等体积取代砂配制橡胶混凝土?基准橡胶混凝土为C20?C30普通混凝土,橡胶混凝土分基准橡胶混凝土(未改性)和改性橡胶混凝土两种,混凝土配合比见表1? 表1基准混凝土与橡胶混凝土配合比 先将橡胶颗粒与水泥进行均匀混合,然后按照石子?砂?水泥橡胶颗粒混合物和水的投料顺序依次放入搅拌机进行拌和?基准混凝土?基准橡胶混凝土和改性橡胶混凝土试块分别浇筑26组,每组试块3个,共计78个试块?抗压试验试块尺寸为150mm×150mm×150mm,抗冻试验试块尺寸为100mm×100mm×400mm?抗压试验及抗冻试验参照《水工混凝土试验规程》(DL/T5150—2001)进行? 3试验结果及分析 3.1抗压强度 C20基准混凝土的抗压强度为26.2MPa(见图1),掺加3~6?1~3mm橡胶颗粒和60目橡胶粉的橡胶混凝土的抗压强度较基准混凝土的分别下降了5.3%?11.5%?20.2%;C30基准混凝土的抗压强度为38.0MPa(见图2),掺加3~6?1~3mm橡胶颗粒和60目橡胶粉的橡胶混凝土的抗压强度较基准混凝土的分别下降了13.9%?18.7%?25.3%?改性橡胶混凝土相对未改性橡胶混凝土抗压强度降低了,在强度方面改性效果较差?图1?图2中D代表3~6mm橡胶颗粒,Z代表3~6mm橡胶颗粒,X代表60目橡胶粉?

橡胶防老剂4010NA

橡胶防老剂4010NA 化学名N—异丙基—N’—苯基对苯二胺 分子式C15H18N2 技术指标 天然橡胶合成及酸乳用通用型优良防老剂,对臭氧屈挠龟裂的防护性能特佳,也是热、氧、光等和一般老化的优良防护剂。通常用于轮胎,内适用范围 胎,胶带、工业制品等。 包装规格内塑外牛皮纸包装,净重25KG 注意事项注意防潮,避免接触皮肤,胶乳制品慎用。 CAS: 101-54-2 分子式: C12H12N2 分子质量: 184.24 沸点: 354℃ 熔点: 73-78℃ 中文名称: 4-氨基二苯胺;N-苯基-1,4-苯二胺;N-苯基对苯二胺;RT培司;对氨基二苯胺 英文名称: N-Phenyl-1,4-phenylenediamine;4-Amino diphenylamine;4-Benzenediamine, N-phenyl-1; n-phenyl-p-phenylenediamin;n-phenyl-4-benzenediamine;4-aminodiphenylamine;acna black df base 性质描述: 从乙醇中得针状紫黑色结晶,熔点66℃,从石油中得结晶,熔点75℃,沸点354℃,155℃(3.74Pa), 相对密度1.09。溶于无水醇;醚和稀盐酸中,难溶于水。 生产方法: 国内外采用的生产路线有4-硝基二苯胶还原法和4-亚硝基二苯胺还原法。前者根据所用原料又分为苯 胺和甲酰胺法。而4-亚硝基二苯胺法,因以二苯胶为原料,又称二苯胺法。另外还有皂黄还原的方法。1.苯胺法对 硝基氯苯与苯胺(摩尔比1:1.78)在铜催化剂(例如氧化铜和缚酸剂碳酸钾)的存在下,于170-215℃常压缩合 14h,得4-硝基二苯胺,以对硝基氯苯计,收率90.6%。原料消耗定额:对硝基氯苯1100kg、t;苯胺820kg、t;

压敏胶黏剂的研究进展与运用

压敏胶黏剂的研究进展 与运用 Document number:NOCG-YUNOO-BUYTT-UU986-1986UT

《胶黏剂与涂料》 课程论文 (二零一五至二零一六学年度第一学期)论文题目:压敏胶黏剂的研究进展与应用 姓名: 学号: 学院: 年级专业:专业 任课教师: 完成日期:2015年11月9日 制

压敏胶黏剂的研究进展与运用 摘要叙述了压敏胶粘剂在国内外的应用情况。着重介绍了橡胶型、聚丙烯酸酯型压敏胶黏剂和有机硅型压敏胶的研究现状。介绍了国内压敏胶的生产设备技术,指出了国内外的差距并阐述了其发展趋势。 关键词压敏胶,橡胶型压敏胶,丙烯酸酯压敏胶,热塑性弹性体型压敏胶,应用 1.前言 压敏胶粘剂是一类无需借助于溶剂或热,只需施加轻度压力,即可与被粘物粘合牢固的胶粘剂。主要用于制造压敏胶带、胶粘片和压敏标签等。由于使用方便,揭开后一般又不影响被粘物表面,因此用途非常广泛。它是以长链聚合物为基料,加入增粘树脂和软化剂制得。为了改善流动性能、提高内聚力、稳定性和抗氧化性,常需加入各种填充剂和防老化剂等 压敏胶粘剂按原料可分为聚丙烯酸酯压敏胶粘剂、有机硅压敏胶粘剂和橡胶型压敏胶黏剂。聚丙烯酸酯压敏胶粘剂应用最为广泛。而聚丙烯酸酯压敏剂又可分为乳液型、溶剂型和热熔型等六种。随着人们对环保的日益重视,环保型热熔压敏胶逐渐成为市场上最重要的压敏胶品种。压敏胶粘剂与制品由于使用简便,功能提高,得到越来越广泛的应用。1998年,美国、西欧、日本、中国及台湾地区等国家或地区的压敏胶粘剂的销售量估计1000千吨,大约占胶粘剂销售总量的14%,并以每年3%左右的速率持续增长。

浅谈橡胶混凝土的特点及应用

科技信息2010年第17期 SCIENCE&TECHNOLOGY INFORMATION 1橡胶混凝土的应用前景 目前,全世界废旧橡胶的年产量约2000万吨,我国废旧橡胶的年产量估计己达150万吨。合理回收、利用这些废旧橡胶具有重要意义。日益增加的废橡胶其处理问题关系到全球环境及资源问题。目前常采用的处理和回收利用废橡胶的途径有:生产再生胶、热裂解回收有机物和热能及生产胶粉等。前两者由于存在环境和经济的合理性问题正在逐渐被淘汰;生产胶粉将是今后废橡胶回收利用的主要途径。胶粉利用较成熟的技术是用以改性沥青路面和制备橡胶制品。但胶粉改性沥青的废旧橡胶处理方法仍存在一些问题。 鉴于此,国内外研究者将目光投向废旧橡胶改性水泥混凝土上。水泥混凝土是用量最大的建筑材料。但混凝土高脆性、低应变能力和早期收缩等性能缺陷限制了水泥混凝土在很多特定场所的应用。而在水泥混凝土中添加胶粉或胶粒可以显著降低材料的密度,增加材料的韧性和延性,提高抗冲击和抗疲劳能力。利用橡胶粒子在改善混凝土韧性、抗冲击和耐久性等性能的效果,可将废旧橡胶应用于高等级公路、轻质墙体、减振地基等领域。同时,将废旧橡胶的清洁利用与改善混凝土性能相结合,一方面可大量利用日益增多的废旧橡胶,变废为宝,这对废旧橡胶制品的回收利用都具有积极的意义。同时这又是一种低成本改善混凝土性能的有效方法,具有明显的经济效益和社会效益。 2橡胶混凝土的性能特点 2.1橡胶混凝土的抗裂性 相关研究[1]表明在混凝土中掺入橡胶颗粒后,试件的开裂时间有所延迟。试验也表明普通基准混凝土试件在加载过程中的破坏形式为脆性破坏,而掺有橡胶颗粒试件则表现出明显的塑性变形,破坏形态也呈延性破坏。基准试件在破坏前没有明显的变形,而橡胶颗粒试件在破坏前已呈“弓”形,刚进入破坏阶段时,橡胶颗粒像一排小弹簧那样分布在裂缝面上。表明掺入橡胶颗粒后,虽然强度有所降低,但其延性和韧性得到提高,适应变形的能力明显加强。从而可以看到橡胶混凝土的抗裂性优于普通混凝土。 2.2橡胶混凝土的抗折强度 相关研究[2]表明掺橡胶混凝土的抗折强度有所降低。部分原因是因为橡胶的弹性模量要低于混凝土的弹性模量,发生变形时,橡胶微粒所承受的拉(压)力要远小于其他骨料颗粒所承受的力,从而引起应力集中。但是降低的幅度并不随着橡胶掺量的增加而增加而是抗折强度与橡胶掺量呈较好的线性关系。这就意味着随着橡胶掺量的增加橡胶集料混凝土的脆性系数k(抗压强度与抗折强度比)在减小。试验结果显示在橡胶掺量为0时,k值为9.40,当橡胶掺量仅为50kg/m3时,k 值为8.04,降幅达到14.5%,说明橡胶集料混凝土的抗折强度对橡胶的掺入极其敏感。当橡胶掺量增加到150kg/m3时,k值为6.57,降幅为30.1%,大大降低了混凝土的脆性。可以说,橡胶集料的掺加提高了混凝土的抗折强度。 2.3橡胶混凝土的抗冲击性 相关研究[3]表明在混凝土中掺加橡胶粉可以提高混凝土的抗冲击能。大多数学者认为在混凝土中掺入橡胶粉,减小了孔隙率,提高了密实度,并且在水泥的胶结作用下与空隙周围形成一种具有一定强度,能够约束微裂缝的产生和发展、吸收应变能的结构变形中心,降低了混凝土的刚性。当混凝土受到冲击作用的时候时,能大大吸收震动能,冲击功明显增大,从而大大提高了混凝土的抗冲击性能。 2.4橡胶混凝土的氯离子渗透性 氯离子在混凝土中的迁移方式主要有扩散、毛细吸附和渗透三种。但是在多数情况下,氯离子浓度差引起的扩散作用被认为是最主要的传输方式。混凝土对氯离子的扩散阻碍能力决定于混凝土的孔隙 率和孔径分布以及混凝土对氯离子的固化能力。 相关研究[4]表明橡胶集料能在一定程度改善混凝土的氯离子渗透性,且导电量随橡胶掺量增加而降低。其原理有学者认为是橡胶集料与水泥砂浆界面处存在的大量密闭、互不连通的微型空气泡群起到了切断毛细孔连续性的作用,使毛细管变得细小、曲折、分散,从而减少了渗透通道,阻碍了氯离子在混凝土中的扩散,使混凝土的密实性和抗渗性得到提高。 2.5橡胶混凝土的阻尼比 橡胶是一种粘弹性材料,将橡胶粉掺入混凝土中,其填充行为和本身的弹性行为,可改善混凝土内部孔隙结构,能有效吸收振动能。相关研究表明[5]橡胶粉掺入普通混凝土中,可以明显提高混凝土的阻尼比。橡胶粉掺量在0.5%~2.5%之间时,与普通混凝土相比,阻尼比可提高50%~60%。当橡胶粉掺量超过2.5%后,阻尼比随橡胶粉掺量增大而快速增大,阻尼比提高约1.3~2.3倍。 由于材料的阻尼是衡量材料本身减振性能的主要指标,阻尼越大则表明材料本身的振动性越低,越有利于材料的正常使用,所以掺橡胶集料的混凝土与普通混凝土相比有较好的减振性能。 3工程应用 和普通混凝土相比,橡胶混凝土具有较好的减震性、抗冲击性等优点,能较好适应建筑市场的需要。因此近年来,橡胶混凝土在工程应用方面取得了开拓性的进展。 胶粉改性沥青混凝土路面材料的研究和应用在国内外均已取得较好成效。与普通沥青路面相比,胶粉改性沥青路面的夏季粘软和反光、冬季开裂和硬化现象大大减轻,汽车行驶时噪声降低50%~70%、飞石现象大大减少且制动距离缩短。因此橡胶混凝土大量用于建设高等级公路。同时橡胶混凝土已作为韧性面层材料、桥梁伸缩缝及伸缩缝开裂修复弹性材料使用。 由于橡胶混凝土有较好的减震性能和抗冲击性能,因此大量的橡胶混凝土被用于铁路混凝土轨枕,以降低列车行驶产生的噪声和减轻振动,提高运行平稳度。 4结语 橡胶混凝土的推广一方面可以更有效地利用好日益增多的废旧橡胶,变废为宝;另一方面废旧橡胶在混凝土中的再利用可以有效地缓解废橡胶带来的环境问题。同时混凝土中掺入橡胶集料,使混凝土的抗裂性、抗折性、抗冲击性、抗渗性以及阻尼比等都得到改善和提高,使混凝土在高等级道路、轻质墙体、减震地基等领域中能够得到充分的利用,实现经济效益和社会效益统一。 【参考文献】 [1]亢景付.橡胶混凝土的抗裂性能和弯曲变形性能[J].复合材料学报,2006,23 (6):158-162. [2]杨林虎.路面橡胶集料混凝土抗折强度的试验研究[J].工业建筑,2007,37(9):97-99. [3]宋少明.橡胶改性的高韧性混凝土研究[J].混凝土与水泥制品,1997,(1):10-11.[4]欧兴进.橡胶集料混凝土氯离子渗透性试验研究[J].混凝土,2006,(3):46-49.[5]陈振富.橡胶混凝土小变形阻尼研究[J].噪声与振动控制,2006,(3):32-34.[6]罗妮.废橡胶粉在道路工程中的应用研究和发展[J].湖南交通科技,2008,36 (1):32-33. [7]陆永其.我国废橡胶资源利用行业的现状与发展[J].中国橡胶,2004,20(12):3-7. [责任编辑:曹明明] 浅谈橡胶混凝土的特点及应用 徐自然危大结 (中南大学土木建筑学院湖南长沙410075) 【摘要】本文简要地概述了橡胶混凝土的应用前景,并进一步从混凝土的抗裂性、抗折性、抗冲击性、抗渗性、阻尼比等方面阐述了橡胶混凝土部分性能特点。 【关键词】应用前景;抗裂性;阻尼比 ●科 ○建筑与工程○ 849

溶剂型丙烯酸酯类压敏胶的研究进展_何俊

溶剂型丙烯酸酯类压敏胶的研究进展 何 俊 (新丰杰力电工材料有限公司,广东 韶关 511100) 摘 要:介绍了压敏胶的特点和分类,主要讨论了溶剂型丙烯酸酯类压敏胶中溶剂、单体及合成工艺对其性能的影响,最后介 绍了溶剂型丙烯酸酯压敏胶的涂布工艺及其发展 关键词:溶剂型;压敏胶;丙烯酸酯 Research Progress on Sol vent Acrylate Pressure Sensitive Adhesive(PS A ) HE Jun (X i n feng Gh illie E lectricalM eteria ls Co .,L t d .,Guangdong Shaoguan 511100,China) Abst ract :The characteristics and k i n ds o f PSA w ere i n troduced ,and t h e effects o f so l v en,t m ono m ers and synthesis w ere d iscussed on the perfor m ances of PSA.Coati n g and deve l o p m ent of solvent acr yy late PSA w ere discussed . K ey w ords :solven;t PSA;acry late 作者简介:何俊(1978-),男,工程师,主要从事压敏胶粘剂的开发和应用工作。E -m a i :l hej un _2000@126.co m 1 压敏胶的特点 压敏胶是一类无需以热量和溶剂赋以活性,仅以手指轻压就可以粘在其它表面上的黏合剂[1]。压敏胶的物理特性主要由初粘力、持粘力和内聚力进行衡量。同时应满足初粘力<持粘力<内聚力[1-4]。 2 压敏胶类型 压敏胶按其主体可以分为树脂型和橡胶型两大类,具体又可以分为橡胶型压敏胶、热塑性弹性体压敏胶、有机硅类压敏胶、聚氨酯压敏胶和丙烯酸酯压敏胶五大类。随着压敏胶的使用数量和使用范围的扩大,压敏胶的品种也不断地增加。目前工业化的品种从化合物类型分类主要有橡胶型、丙烯酸酯型和有机硅型等;而从剂型上分类主要有溶剂型、乳液型(水分散型)和热熔型等。而从固化方式上可分为热固化和辐射固化(UV )。 丙烯酸酯类压敏胶是目前应用最为广泛的压敏胶,它是丙烯酸酯单体和其它乙烯类单体的共聚物。其特点是分子结构中不含不饱和键而具有耐老化、耐光、粘接强度好,无色透明的优点,并且具有材料来源广泛,易合成,耐久性好,低温性能好,毒性小,粘接面广等综合性能[5-6]。 3 丙烯酸酯压敏胶的分类 丙烯酸酯压敏胶可分为溶剂型压敏胶和无溶剂性压敏胶。无溶剂型压敏胶在生产中不使用溶剂,是一种液状低分子聚合物,在其中加入适当的交联剂、链增长剂等助剂配合组成压敏胶,当涂布于基材上后,通过热、紫外线(UV )或电子束(EB)照射等方法,使低聚体交联即可制成压敏胶粘制品。因此生产中无毒害,无废液,有利于环保和安全生产[7]。溶剂型压敏胶根据其溶剂类型又可分为以水为溶剂的乳液型压敏和以有机溶剂 如乙酸乙酯或甲苯等有机溶剂压敏胶。乳液型丙烯酸酯压敏胶几乎都是为了替代溶剂型压敏胶,以减少环境污染和降低成本而逐渐发展起来的。具有成本低、使用安全、无污染、聚合时间 短,但因其含有乳化剂,其耐水性低[8] 。而溶剂型压敏胶,它有优良的压敏性和粘接性,又由于耐老化性、耐光性、耐水性、耐油性优良,所以几乎没有经时变化引起压敏性下降的问题,而且可剥离性能优良。 溶液聚合的优点是以溶剂为传热介质,热的传递得到改善,聚合温度容易控制。反应体系中聚合物浓度较低,不易进行链自由基向大分子转移而形成支化或交联产物。溶液聚合因溶剂的链转移作用容易调节聚合物的分子量及分子量分布。溶液聚合反应后的产物易于输送,低分子物容易除去。但其缺点是由于单体浓度被溶剂稀释,聚合速率缓慢,收率较低,分子量不高,聚合物生产过程中,增加溶剂的回收及纯化等工序,易造成环境污染。而目前,就压敏胶的综合性能指标和对一些特殊性能的要求以及溶剂回收的环保装置的完善,溶剂型丙烯酸酯压敏胶仍占主导的地位[9]。 3.1 溶剂型压敏胶 3.1.1 溶剂型压敏胶的构成 溶剂型压敏胶主要有软单体、硬单体和功能性单体以及溶剂构成。溶液聚合的一个最大特点就是聚合物的平均分子量受所用溶剂的影响,不同溶剂有不同的链转移常数,丙烯酸酯类单体在甲苯中的链转移常数比在醋酸乙酯中大1倍。根据溶剂型压敏胶聚合的主要特征[10],在溶液聚合中,溶剂对聚合反应速度、链终止速度、分子质量及其分布、聚合物粘度等都有很大的影响,其主要原因是丙烯酸酯单体在不同溶剂中,其链转移常数不同。张爱清[9]列出了溶剂对丙烯酸甲酯和丙烯酸乙酯聚合时单体转化率及粘度的影响。刘克祥[11]研究了在甲苯、乙酸乙酯中合成的丙烯酸酯共聚物的分子量及其分布以及性能。徐康林[12]等人对比了乙酸乙酯和甲苯为溶剂时对压敏胶性能的影 47 2011年39卷第2期广州化工

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