抗硫化返原剂PK 900对丁腈橡胶性能的影响

抗硫化返原剂PK 900对丁腈橡胶性能的影响
抗硫化返原剂PK 900对丁腈橡胶性能的影响

加工应用 合成橡胶工业,2008-11-15,31(6):472~474

C H I NA SY NTHETI C RUB B ER I N DUST R Y

抗硫化返原剂PK900对丁腈橡胶性能的影响

贺春江1,陈传志2,李雪春2,张宪清2,赵红祥3

(11中国铁道科学研究院金属及化学研究所,北京100081;21中国铁道科学研究院铁道部标准计量研究所,

北京100081;31河南南阳天一密封制品有限公司,河南南阳474350)

摘要:以N,N′-间甲基苯基双(3-甲基马来酰亚胺)(简称PK900)作过氧化二异丙苯的交联助

剂,研究了其对丁腈橡胶(NBR)硫化胶耐热性、耐溶剂性和物理机械性能的影响。结果表明,加入PK

900可以提高N BR硫化胶的交联密度,改善NBR硫化胶的耐热性和耐溶剂性;虽然物理机械性能稍有

下降,但用量的增加对该性能的影响并不大。

关键词:N,N′-间甲基苯基双(3-甲基马来酰亚胺);过氧化二异丙苯;助交联剂;丁腈橡胶;交联密度;耐热性;耐溶剂性;物理机械性能

中图分类号:T Q314124 文献标识码:B 文章编号:1000-1255(2008)06-0472-03

以过氧化二异丙苯(DCP)硫化的丁腈橡胶(NBR)虽已具有很好的耐热性、耐溶剂性和弹性,但为了进一步提高这些性能,常用硫黄、三聚氰酸三烯丙酯及N,N-间苯撑双马来酰亚胺(HVA-2)等作为DCP的助交联剂[1-3]。N,N′-间甲基苯基双(3-甲基马来酰亚胺)(简称PK900)是一种效果很好的抗硫化返原剂,当以其作为天然橡胶(NR)的助交联剂时,它能够参与交联反应,形成长的、柔顺的碳碳交联键,抑制硫化返原的发生,使NR硫化胶具有低生热、高模量保持率和优良的耐疲劳性能[4]。PK900与H VA-2有类似的分子结构[4-6],由于PK900分子中的2个双键间距离更远,所以其参与交联所形成的碳链也更长更柔顺。本工作以PK900作为DCP的助交联剂,研究了其对NBR硫化胶耐热性、耐溶剂性和物理机械性能的影响。

1 实验部分

111 原材料

DCP,上海高桥石油化工公司产品。PK900,其分子式见图1,美国Flexsys公司提供。NBR,牌号为N,中国石油兰州石化公司产品。炭黑,牌号为N55,河北沙河炭黑厂产品。其他原材料均为市售品

Fig1 Structure for m ula of PK900

112 实验方法

NBR硫化胶的基本配方(质量份):NBR 100,硬脂酸110,炭黑50,DCP变量(110,114,

116),PK900变量(110,210,310)。

在广东湛江橡塑机械制造厂生产的S(X) K-160A型冷辊开炼机上混炼,辊温为50℃左

右,NBR先薄通5次,依次加入硬脂酸、炭黑,混

炼均匀后加入DCP及PK900。停放2d,适当返

炼后在上海橡胶机械制造厂生产的25t平板硫化

机上硫化,硫化温度为170℃,时间为12m in。

113 分析与测试

硫化特性 用上海埃尔法仪器科技有限公司生产的MDR2000型无转子硫化仪测试混炼胶的

硫化曲线,测试温度170℃。

①收稿日期;修订日期63。

作者简介贺春江(6—),男,硕士,助理研究员。已发表论

文余篇。

41

:2007-07-27:2008-0-1

:197

10

耐热性 用美国Perkin -El m er 公司生产的TG 2型分析仪测试,氮气保护,升温速率为20℃/m in,温度为50~600℃。

物理机械性能 用上海化工机械四厂生产的DX LL 10000型电子拉力试验机按照G B /T 528—1998测试拉伸强度和扯断伸长率,按照G B /T 529—1999测试撕裂强度。

耐溶胀性能 按照G B /T 1690—1992测试,介质为甲苯。2 结果与讨论

211 NBR 混炼胶的硫化特性

从图2可以看出,随着PK 900用量的增加,NBR 混炼胶的最大转矩与最小转矩之差(ΔM )逐渐增大,其变化规律与未加PK 900的NBR 混炼胶相似。这说明PK 900参与了NBR 的硫化反应,提高了体系的交联密度

DCP and PK 900/ph r :sa mp le 1—110,0;sa mp le 2—114,0;

s a mp le 3—116,0;s a mp le 4—110,110;s amp l e 5—110,210;s a mp le 6—110,310Fig 2 Effect of DCP and PK 900on vulcan i zati on

charact eristi c of NBR compound

212 NBR 硫化胶的耐热性

从图3可以看出,NBR 硫化胶加入PK

900

R ()—NB R ,D 1,K ;

B —NB R ,D 1,K 1F 3 ff f K f NBR z 后,在500℃时的失重率为18107%,而未加PK 900时NBR 硫化胶的失重率为27152%,说明PK 900使NBR 硫化胶的耐热性得到改善。这是由于PK 900参与形成长碳链桥键的耐热性比较好的缘故。

213 NBR 硫化胶的耐溶胀性

从图4可以看出,未加PK 900时,随着DCP 用量的增加,NBR 硫化胶在溶胀后质量变化率(Δm )逐渐减小;加入PK 900后,NBR 硫化胶的Δm 大幅度减小,且随着PK 900用量的增加,Δm 逐渐减小。这说明PK 900的加入提高了NBR 硫化胶的交联密度,改善了耐溶胀性能

S amp le 1-6are t he s ame as in Fig 2Fi g 4 Effect of PK 900on s wel li ng resist ance

i n t oluene ofNBR vulcan i zates

214 NBR 硫化胶的物理机械性能

从表1可以看出,未加PK 900时,随着DCP 用量的增加,NBR 硫化胶的拉伸强度、扯断伸长率和撕裂强度显著减小;加入PK 900后,N BR 硫化胶的拉伸强度和扯断伸长率稍有减小,撕裂强度减小幅度也不大;且随着PK 900用量的增加,物理机械性能下降趋势不明显。这是因为PK 900参与了NBR 的硫化反应,形成的交联键比较长而柔顺,其硫化效果类似硫黄,交联网络可以更

Tab le 1 Effect of PK 900on m echan i ca l

p ropert ies of NBR vu l can i za tes

Samp l e Tensile strength /M Pa

El ongati on at break /%

Tear strength /(kN

m -1)12316350461921715216281031612189241842213321311851333156

13

331 S 6F 1

3

74 第6期 贺春江等1抗硫化返原剂PK 900对丁腈橡胶性能的影响ec i p e phr :A 100C P 10P 9000100C P 10P 90010

i g E e c t o P 900on hea t re sist a nce o vulca ni a t e s

219102207

28

a mp le 1-a re t he same a s in ig 2

均匀地承载外力的缘故。因此,PK900用量的增加对NBR硫化胶物理机械性能影响并不大[7]。

3 结 论

a)以PK900作DCP的助交联剂,可以提高NBR硫化胶的交联密度。

b)加入PK900可改善NBR硫化胶的耐热性和耐溶胀性。

c)加入PK900使NBR硫化胶的物理机械性能稍有下降,但影响并不大。

参考文献:

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[2] D ikland H G,R uardy T,van der Does L1New coagent s in

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66(5):693-7111

[3] R ichard H C1Fundamentals of cu ring el ast om ers w it h p er oxi des

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与塑料,2001,18(2):20-221

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橡胶工业,1998,21(5):286-2881

[7] 何曼君1高分子物理[M]1上海:复旦大学出版社,1990:

338-3411

Effect of an ti2r ever si on P K900on pr oper t i es of

acr ylon itr ile2buta d i en e r ubber

He Chunjiang1,Chen Chuanz hi2,L i Xuechun2,Zhang Xianqing2,Zhao Hongxiang3

(11M eta ls a nd Che m istry R e search I ns titu te,Ch ina Acade m y of Ra il w ay Sciences,Beijing100081,China; 21S tand ards a nd M etrology Research I n stitu te,Ch ina Ac a de m y of Ra il w ay Sciences,B eijing100081,C hin a;

31N anya ng Tiany i Seal P roducts Co L td,N a nyang474350,Ch ina)

 Ab stra ct:The effec ts of PK900as the coagent of dicum yl per oxide on the heat r e sistance,solvent re2 sistance and m echanical pr operties of acr yl onitrile2 butadiene rubber(NBR)vulcanizates were studied1 The results showed that the cr osslinking density,the hea t resistance and solvent r e sistance of N BR vul2 caniz a tes were i mp r oved and the m echanical pr oper2ties decr eased slightly due to the addition of PK 9001The effect of amount of PK900on the m echan2 ical p r operties of NBR vulcanizates wa s not obvious1 Keywor ds:PK900;dicu m yl per oxide;c ocuring agent;acrylonitrile2butadiene r ubber;cr osslinking density;heat resistance;solvent resistance;m echan2 ical p r ope rty

●国内简讯●

中国合成橡胶工业协会2008年丁苯橡胶、丁腈橡胶及胶乳研讨会在南京召开 由中国合成橡胶工业主办、南京扬子石化金浦橡胶有限公司承办的中国合成橡胶工业2008年度丁苯橡胶、丁腈橡胶及胶乳生产技术交流研讨会于2008年10月15日至18日在南京召开。来自全国丁苯橡胶、丁腈橡胶以及胶乳生产企业与研究单位的40多名专家和技术人员参加了此次会议。

会议听取了合成橡胶工业协会秘书长齐润通同志关于丁苯橡胶、丁腈橡胶以及胶乳方面发展状况的报告,有9家生产企业的代表分别介绍了本企业合成橡胶的生产与经营状况。此次会议的主题为“安全环保节能降耗”。会议共收到38篇论文,内容涉及技改技措、检测分析、新产品新技术开发、节能降耗、性能评价、安全生产等方面,其中12篇论文在大会上进行交流。经过评审,11篇论文被评为优秀论文。会议成员还分为2个小组进行了技术交流与讨论。

(中油兰州化工研究中心

武爱军 供 稿)

474合 成 橡 胶 工 业 第31卷 

抗硫化返原剂

抗硫化返原剂 对于配方设计人员来说,硫黄交联键的返原一直是个棘手的问题,至今仍未找到理想的解决方法。每一种新方法都要付出一定的代价,改善耐热和抗返原性能则要损害产量、加工安全和/或疲劳和撕裂性能。 要解决这个问题就必须首先讨论返原的定义。返原是多硫键的热降解,它导致交联密度下降,主链改性。返原实际上导致胶料物理性能下降,定伸应力、回弹性和其它一些性能都随返原而变劣。当胶料发生过硫硫化,或硫化胶经受无氧老化时,则容易出现返原现象。 返原现象常出现在高温硫化的NR胶料中或在适中温度下硫化时间过长的胶料中。返原的实际意义是它对硫化胶性能的影响可以利用流变仪方便地对其进行监控。产品在使用过程中的返原同样须引起配方设计者的注意。许多胶料(越野轮胎、载重轮胎、公共汽车轮胎、赛车轮胎、航空轮胎和高性能轮胎的胶料)在使用过程中的生热足以导致交联网络降解。该过程是自发展过程,因为返原降低了定伸应力,反过来又加速了热的生成,以致引起产品早期损坏或使用寿命缩短。在实验室,屈挠试验机可以检测胶料在反复屈挠周期中引起的不可逆变化。 既然性能下降并非所愿,那么提出各种方法以补偿或减轻返原效应就不足为怪了。最简单而且应用最广的就是采取低温硫化。在130℃下硫化的NR胶料不会导致硫化返原,而在更高温度下则会出现返原。但是低温硫化导致硫化时间延长,胶料在170℃下硫化到达正硫化的时间是130℃下硫化的1/16。而且该方法并不能解决产品在使用过程中的返原现象,因为交联产生的是多硫键,缺乏热稳定性。为解决返原而不降低产量,配方设计人员应用了有效或半有效硫化体系,即应用高促进剂/硫黄比或采用硫黄给予体以减少多硫键的生成数量。因为双硫键和单硫键具有更高的稳定性,所以抗返原性得到了提高。但是,这有损于胶料的焦烧安全、屈挠疲劳和强度性能。而且运用有效硫化体系硫化速度快,总硫含量低,故不适宜胶料与金属或织物的粘合。这就限制了采取低硫和硫黄给予体硫化体系的胶料在动态条件下的应用。 另一种抑制返原的方法是采取过氧化物硫化,过氧化物硫化体系产生了C—C交联键,C—C交联键键能高,从而有极高的热稳定性。因为聚合物通过C—C

橡胶硫化原理

橡胶硫化原理 Company Document number:WTUT-WT88Y-W8BBGB-BWYTT-19998

橡胶硫化原理 橡胶受热变软,遇冷变硬、发脆,不易成型,容易磨损,易溶于汽油等有机溶剂,分子内具有双键,易起 加成反应,容易老化。 为改善橡胶制品的性能,生产上要对生橡胶进行一系列加工过程,在一定条件下,使胶料中的生胶与硫化剂发生化学反应,使其由线型结构的大分子交联成为立体网状结构的大分子,使从而使胶料具备高强度、高弹性、高耐磨、抗腐蚀等等优良性能。这个过程称为橡胶硫化。 一般将硫化过程分为四个阶段,诱导-预硫-正硫化-过硫。为实现这一反应,必须外加能量使之达到一定的硫化温度,然后让橡胶保温在该硫化温度范围内完成全部硫化反应。 橡胶硫化的来历 硫化是胶料通过生胶分子间交联,形成三维网络结构,制备硫化胶的基本过程。不同的硫化体系适用于不同的生胶。以橡胶(生胶)为主体,加以多种辅助材料而成的合成体、(辅助材料有几大体系、填充补强、硫化、防护、增塑、特殊物质加入剂、)而硫化是包覆绝缘层或护套层以后的一种处理方法、其目的就是让辅助体系里的硫化体系发生作用,使橡胶永久交联、增加弹性、减少塑性。硫化的名词是因最早时 间是用硫磺使橡胶交联的故称硫化,沿用至今. 橡胶硫化体系 不饱和橡胶通常使用如下几类硫化体系: 以硫黄,有机二硫化物及多硫化物、噻唑类、二苯胍类,氧化锌及硬脂酸为主的硫化剂。这是最通用的硫 化体系。但所制得的硫化胶的耐热氧老化性能不高。 烷基酚醛树脂。 多卤化物(如用于聚丁二烯橡胶、丁苯橡胶及丁腈橡胶的六氯乙烷)、六氯-对二甲苯。 双官能试剂[如醌类、二胺类、偶氮及苯基偶氮衍生物(用于丁基橡胶及乙丙橡胶)等]。 双马来酰亚胺,双丙烯酸酯。两价金属的丙烯酸酯(甲基丙烯酸酯)、预聚醚丙烯酸酯。 用于硫化饱和橡胶的有机过氧化物。 饱和橡胶硫化不同种类的饱和橡胶时,可使用不同的硫化体系。 硫化三元乙丙橡胶时,使用有机过氧化物与不饱和交联试剂,如三烯丙基异氰脲酸酯(硫化剂TAIC)。硫化硅橡胶时也可使用有机过氧化物。乙烯基硅橡胶硫化时可在催化剂(Pt)参与条件下进行。 上一篇: 橡胶硫化工艺方法一、传统橡胶硫化工艺

抗氧剂简述

抗氧剂1076 1.产品特性: IRGANOX 1076是一种高效,无色污受阻酚抗氧剂。可用于塑料,合成纤维,弹性体,胶粘剂,蜡,油品和脂肪,防止基材热氧化降解。IRGANOX 1076无味,对光稳定,不易变色。同基材有很好的相容性。挥发性小,抗抽出性好。 2.技术指标:化学名称:β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸十八碳醇酯 分子量: 530.86g/mol 3.主要应用:IRGANOX 1076应用的范围包括聚烯烃,如聚乙烯,聚丙烯,聚丁烯。也推荐用于其他类型的高聚物,如工程塑料,如聚醛树脂,聚氨脂,苯乙烯均聚或共聚物,弹性体,黏合剂及其他有机材料。 4.功能:IRGANOX 1076可与BA其它添加剂同时使用,如辅助稳定剂(硫醚,亚磷酸酯),光稳定剂以及其它功能性添加剂。其与IRGANOX 168组成的二元复合体系(IRGANOX B 混料)以及三元复配体系IRGANOX GX(IRGANOX 1010,IRGANOX 168,HP-136)会有显著的协同增效作用。 5、产品外观:粉末白色自由流动粉末 6、使用方法:IRGANOX 1076典型用量在500-2000ppm时即可赋予基材长效热稳定性。也可根据基材种类和最终用途,提高IRGANOX 1076的使用量。 对于聚烯烃,IRGANOX 1076的用量范围在0.1%到0.4%之间,最佳添加量依具基材种类,加工条件以及长效热稳定性要求而定。 对于苯乙烯均聚或共聚物体,推荐使用量0.1%到0.3%之间。 对于热熔胶,IRGANOX 1076使用量在0.2%到1%之间。合成增粘树脂0.1%到0.5%。 IRGANOX 1076在其它材料中的用量用法及性能数据,请向当地销售、技术部门咨询。 7、物性:熔点 50-55℃ 闪点273℃ 蒸气压(20℃) 2.5E-7Pa 堆密度粉末:260-320g/l 挥发性(TGA,空气氛,20℃/min)

丁腈橡胶配方设计性能改进及生产工艺

丁腈橡胶配方设计性能改进及生产工艺 文档编制序号:[KKIDT-LLE0828-LLETD298-POI08]

丁腈橡胶配方设计,性能改进及生产工艺 1 背景 丁腈橡胶是由丁二烯和丙烯腈经乳液聚合法制得的,丁腈橡胶主要采用低温乳液聚合法生产,耐油性极好,耐磨性较高,耐热性较好,粘接力强。丁腈橡胶具有优良的耐油性,其耐油性仅次于聚硫橡胶和氟橡胶,并且具有的耐磨性和气密性;耐热性优于丁苯橡胶、氯丁橡胶,可在120℃长期工作。气密性仅次于丁基橡胶。丁腈橡胶的性能受丙烯腈含量影响,随着丙烯腈含量增加拉伸强度、耐热性、耐油性、气密性、硬度提高,但弹性、耐寒性降低。其缺点是耐低温性差、耐臭氧性差,电性能低劣,弹性稍低;并且不耐臭氧及芳香族、卤代烃、酮及酯类溶剂,不宜做绝缘材料。 禾川化学是一家专业从事橡胶产品配方分析、研发的公司,具有丰富的分析研发经验,经过多年的技术积累,做了小试和应用试验,研制了一种新型丁腈橡胶配方技术;丁腈橡胶主要用于制作耐油制品,如耐油管、胶带、橡胶隔膜和大型油囊等,常用于制作各类耐油模压制品,如O形圈、油封、皮碗、膜片、活门、波纹管等,也用于制作胶板和耐磨零件。 样品分析检测流程:样品确认—物理表征前处理—大型仪器分析—工程师解谱—分析结果验证—后续技术服务。有任何配方技术难题,可即刻联系禾川化学技术团队,我们将为企业提供一站式配方技术解决方案! 2 丁腈橡胶 丁腈橡胶常见体系 丁腈橡胶主要采用硫黄和含硫化合物作为硫化剂,也可用过氧化物或树脂等进行硫化。由于丁腈橡胶制品多数要求压缩永久变形小,因此多采用低硫和

含硫化合物并用,单用含硫化合物(无硫硫化体系)或过氧化物作硫化剂。硫黄-促进剂体系是丁腈橡胶应用最广泛的硫化体系。硫黄可使用硫黄粉,也可使用不溶性硫黄。由于硫黄在丁腈橡胶中的溶解度比天然橡胶低,所以应注意控制用量。硫黄用量增加,定伸应力、硬度增大,耐热性降低,但耐油性稍有提高,耐寒性变化不大。一般软质橡胶由于丁腈橡胶不饱和度低于天然橡胶,所需硫的用量可少些,一般用量~2份,硫化促进剂用量可略多于天然橡胶,常用量1~份。丁腈橡胶的软质硫化胶最宜硫黄用量为份左右。不同丙烯腈含量的丁腈橡胶所需硫黄用量也不同,当丙烯腈含量高,而丁二烯相对含量低时,由于减少了不饱和度,所需硫黄用量可酌量减少。如丁腈-18,硫用量~2份;丁腊-26,硫用量~份,具有良好的综合性能。低硫配合可提高硫化胶的耐热性,降低压缩永久变形及改善其他性能,因此丁腈橡胶常采用低硫(硫黄用量份以一下)高促硫化体系。 丁睛橡胶使用的促进剂主要是秋兰姆类和噻唑类,其中秋兰姆类促进剂的硫化胶特性较好,特别是压缩永久变形性良好,而且加工安全,故应用更为普遍。此外还使用次磺酰胺类促进剂。胺类和胍类促进剂常作为助促进剂使用。硫黄与不同促进剂并用具有不同的性能,例如用二硫化秋兰姆(如促进剂TMTD,TRA,TRT用量~份)与硫黄并用,采取低硫或无硫配合,耐热性优异;硫黄与促进剂DM或CZ并用,胶料强伸性能好,是一种常用的硫化体系;硫黄与一硫化四甲基秋兰姆(如TS)并用,胶料具有较低的压缩永久变形和最小的焦烧倾向。高量秋兰姆类与次磺酰胺类并用或秋兰姆类与噻唑类并用的低硫配方,硫化胶的物理机械性能优异,耐热性良好,压缩永久变形小,并且不易焦烧和喷霜。

抗氧剂协同作用机理

抗氧剂的协同作用 聚合物稳定化助剂种类繁多,功能各异。但大量研究结果表明,不同类型,甚至同一类型、不同品种的抗氧剂之间都有可能存在协同或对抗作用。汽巴精化(Ciba—Geigy)公司开发的Irganox B系列复合型抗氧剂的研究表明,抗氧剂之间复配得当,不仅可以提高产品性能,增强抗氧效果,还可降低成本;但如果搭配不当,不但起不到抗氧作用,可能还会加速聚合物的老化。受阻酚类抗氧剂以其抗氧效果好、热稳定性高、低毒等诸多优点近年来倍受人们关注。但抗氧剂复配是否得当直接影响抗氧效果的好坏。因此,研究抗氧剂复配时的作用机理显得尤为重要。近年来,世界各大抗氧剂的生产厂商都在致力于研究开发复合型抗氧剂,而熟知各种抗氧剂之间的协同作用机理对抗氧剂新品种开发具有重要的指导 意义 1 受阻酚类抗氧剂的作用机理 聚合物材料在高温加工或使用过程中,由于氧原子的袭击会使其发生氧化降解。经过多年的研究发现,聚合物的A动氧化过程是一系列A由基反应过程。反应初期的主要产物是由氢过氧化物在适当条件下分解成活性自由基,该自由基又与大分子烃或氧反应生成新的自由基,这样周而复始地循环,使氧化反应按自由基链式历程进行。 在聚合物中添加抗氧剂,就是为了捕捉链反应阶段形成的自由基R.和R00 .,使它们不致引起有破坏作用的链式反应;抗氧剂还能够分解氢过氧化物RO0H,使其生成稳定的非活性产物。按作用机理,抗氧剂可分为主抗氧剂和辅助抗氧剂。主抗氧剂能够与自由基R.,ROO .反应,中断活性链的增长。辅助抗氧剂能够抑制、延缓引发过程中自由基的生成,分解氢过氧化物,钝化残存于聚合物中的金属离子[1]。 作为主抗氧剂的受阻酚类抗氧剂是一类在苯环上羟基(~OH)的一侧或两侧有取代基的化合物。由于一OH受到空间障碍,H原子容易从分子上脱落下来,与过氧化自由基(ROO .)、烷氧自由基(RO.)、羟自由基(.OH)等结合使之失去活性,从而使热氧老化的链反应终止,这种机理即为链终止供体机理[2]。 在聚合物老化过程中,如果可以有效地捕获过氧化自由基,就可以终止该氧化过程。但生成过氧化自由基的反应速率极快,所以在有氧气存在的条件下,自由基捕获剂便会失效。在受阻酚类抗氧剂存在的情况下,1个过氧化自由基(R00 7)将从聚合物(RH)上夺取1个质子,打断这一系列自由基反应,这是自动氧化的控制步骤。当加入受阻酚抗氧剂时,它比那些聚合物更易提供质子,即提供了一个更加有利的反应形成酚氧自由基,这使聚合物相对稳定,不会进一步发生氧化。 除此之外,受阻酚还可以进行一些捕捉碳自由基的反应。如上式的2,4,6一自由基可以生成二聚物,而这种二聚物又可与过氧化自由基反应使其失去活性,自身则变成稳定的醌分子[2]。由于每个受阻酚可以捕捉至少2个自由基,故其抗老化的效果较好。

丁腈橡胶配方分析_分析检测

丁腈橡胶配方分析|分析检测 背景 丁腈橡胶体系 常用配方 一.背景 丁腈橡胶是由丁二烯和丙烯腈经乳液聚合法制得的,丁腈橡胶主要采用低温乳液聚合法生产,耐油性极好,耐磨性较高,耐热性较好,粘接力强。丁腈橡胶具有优良的耐油性,其耐油性仅次于聚硫橡胶和氟橡胶,并且具有的耐磨性和气密性; 耐热性优于丁苯橡胶、氯丁橡胶,可在120℃长期工作。气密性仅次于丁基橡胶。丁腈橡胶的性能受丙烯腈含量影响,随着丙烯腈含量增加拉伸强度、耐热性、耐油性、气密性、硬度提高,但弹性、耐寒性降低。其缺点是耐低温性差、耐臭氧性差,电性能低劣,弹性稍低;并且不耐臭氧及芳香族、卤代烃、酮及酯类溶剂,不宜做绝缘材料; 禾川化学专业从事丁腈橡胶配方分析、成分分析、配方检测、成分检测,禾川化学是丁腈橡胶企业产品技术革新的风向标;禾川化学通过多年沉积,运用精细化工的复配技术, 做了小试和应用试验, 研制了一种新型丁腈橡胶配方技术;丁腈橡胶主要用于制作耐油制品,如耐油管、胶带、橡胶隔膜和大型油囊等,常用于制作各类耐油模压制品,如O形圈、油封、皮碗、膜片、活门、波纹管等,也用于制作胶板和耐磨零件. 二.丁腈橡胶 2.1丁腈橡胶常见体系 2.1.1硫化体系 丁腈橡胶主要采用硫黄和含硫化合物作为硫化剂,也可用过氧化物或树脂等进行硫化。由于丁腈橡胶制品多数要求压缩永久变形小,因此多采用低硫和含硫化合物并用,单用含硫化合物(无硫硫化体系)或过氧化物作硫化剂。硫黄-促进剂体系是丁腈橡胶应用最广泛的硫化体系。硫黄可使用硫黄粉,也可使用不溶性硫黄。由于硫黄在丁腈橡胶中的溶解度比天然橡胶低,所以应注意控制用量。硫黄用量增加,定伸应力、硬度增大,耐热性降低,但耐油性稍有提高,耐寒性变化不大。一般软质橡胶由于丁腈橡胶不饱和度低于天然橡胶,所需硫的用量可少些,一般用量1.5 ~2份,硫化促进剂用量可略多于天然橡胶,常用量1 ~3.5份。丁腈橡胶的软质硫化胶最宜硫黄用量为1.5份左右。不同丙烯腈含量的丁腈橡胶所需硫黄用量也不同,当丙烯腈含量高,而丁二烯相对含量低时,由于减少了不饱和度,所需硫黄用量可酌量减少。如丁腈-18,硫用量1.75~2份;丁腊-26,硫用量1.5 ~1.75份,具有良好的综合性能。低硫配合可提高硫化胶的耐热性,降低压缩永久变形及改善其他性能,因此丁腈橡胶常采用低硫(硫黄用量0.5份以一下)高促硫化体系。丁睛橡胶使用的促进剂主要是秋兰姆类和噻唑类,其中秋兰姆类促进剂的硫化胶特性较好,特别是压缩永久变形性良好,而且加工安全,故应用更为普遍。此外还使用次磺酰胺类促进剂。胺类和胍类促进剂常作为助促进剂使用。硫黄与不同促进剂并用具有不同的性能,例如用二硫化秋兰姆(如促进剂TMTD , TRA, TRT用量.025~0.5份)与硫黄并用,采取低硫或无硫配合,耐热性优异;硫黄与促进剂DM或CZ并用,胶料强伸性能好,是一种常用的硫化体系;硫黄与一硫化四甲基秋兰姆(如TS)并用,胶料具有较低的压缩永久变形和最小的焦烧倾向。高量秋兰姆类与次磺酰胺类并用或秋兰姆类与噻唑类并用的低硫配方,硫化胶的物理机械性能优异,耐热性良好,压缩永久变形小,并且不易焦烧和喷霜。 为减小永久变形,采用少量硫黄与秋兰姆并用是极其有效的。该配方的特点是永久变形小,但焦烧时间稍短。 硫化活性剂常采用氧化锌和硬脂酸。氧化锌在硫黄硫化和无硫硫化体系中的用量常在1.0~5.0份之间,氧化锌习惯用量5份。硬脂酸用量一般为1.0份。

丁腈橡胶的详细分析

3.9 丁腈橡胶与改性丁腈橡胶 3.9.1 丁腈橡胶概述 丁二烯-丙烯腈橡胶(acrylonitrile-butadiene rubber)是丁二烯与丙烯腈两种单体经乳液聚合而得的共聚物,简称丁腈橡胶(NBR)。NBR于1930年由德国Konrad和Thchunkur研制成功,1937年由德国I.G. Farben公司首先实现了工业化生产。 NBR的丙烯腈含量为15%~53%,分为低腈、中腈、中高腈、高腈、极高腈五个等级。在市售商品中,丙烯腈含量在31%~37%的NBR占总NBR的40%,尤其是丙烯腈含量为33%的NBR居多数[1]。 NBR的基本特点包括[2]: (1)NBR是非结晶性无定型聚合物,生胶强度较低,须加入补强剂才具有使用价值。丙烯腈 质量分数较高的NBR有助于提高硫化胶的强度和耐磨性,但会使弹性下降。 (2)耐油是NBR最突出的特点,NBR含有极性腈基,对非极性或弱极性的矿物油、动植物油、 液体燃料和溶剂等化学物质有良好的抗耐性。丙烯腈质量分数愈高,耐油性愈好。 (3)耐热性优于NR、SBR和CR,可在120℃的热空气中长期使用。 (4)耐寒性、耐低温性较差,丙烯腈质量分数愈高,耐寒性愈差。 (5)气密性较好,在通用橡胶中仅次于IIR。 (6)耐热氧老化、日光老化性能优于NR。 (7)NBR的介电性能较差,属半导体橡胶。 NBR具有二烯类橡胶的通性,可采用与NR、SBR等通用橡胶相同的方法加工成型,常用的硫化体系为硫磺、过氧化物和树脂硫化体系等。 NBR因其优异的耐油性能,广泛用于制备燃料胶管、耐油胶管、油封、动态和静态用密封件、橡胶隔膜、印刷胶辊、胶板、橡胶制动片、胶粘剂、胶带、安全鞋、贮槽衬里等各种橡胶制品,涉及汽车、航空航天、石油开采、石油化工、纺织、电线电缆、印刷和食品包装等诸多领域[1]。 NBR分子主链上存在不饱和双键,影响了它的耐热、耐天侯等化学稳定性。为了使NBR 性能更符合不同用途制品的要求,国内外相继开发出具有特殊性能的NBR新品种,如氢化丁腈橡胶、羧基丁腈橡胶、粉末丁腈橡胶、液体丁腈橡胶等,以及与不同橡胶共混、橡塑并用等来改善丁腈橡胶的综合性能,使得NBR产品系列化、功能化、高档化。 3.9.2 氢化丁腈橡胶 氢化丁腈橡胶(hydrogenated acrylonitrile-butadiene rubber 简称HNBR)是通过氢化丁腈橡胶主链上所含的不饱和双键而制得,又称为高饱和度丁腈橡胶。由于HNBR具有合理的分子结构,因此不仅继承了NBR的耐油、耐磨等性能,而且还具有更优异的耐热、耐氧化、耐臭氧、耐化学品性能,可以与氟橡胶相媲美,在许多方面可取代氟橡胶、CR、NBR等特种橡胶。 从1984年开始,德国Bayer、日本Zeon、加拿大Polysar等公司相继投产HNBR,目前各厂家均有多种牌号的产品。但是由于工业生产HNBR的方法仍存在诸如流程长、成本高等缺

抗氧化剂的作用机理研究进展

抗氧化剂的作用机理研究进展 摘要:食品抗氧化剂的作用比较复杂。BHA和BHT等酚型抗氧化剂可能与油脂氧化所产生的过氧化物结合,中断自动氧化反应链,阻止氧化。抗坏血酸、异抗坏血酸及其钠盐因其本身易被氧化,因而可保护食品免受氧化。另一些抗氧化剂可能抑制或破坏氧化酶的活性,借以防止氧化反应进行。研究食品抗氧化剂的作用机理并合理使用抗氧化剂不仅可延长食品的贮存期,给生产者、经销者带来良好的经济效益,也给消费者提供可靠的商品。 关键词:抗氧化剂作用机理自由基现状前景展望 食品的变质,除了受微生物的作用而发生腐败变质外,还会和空气中的氧气发生氧化反应。食品氧化不仅会使油脂或含油脂食品氧化酸败(哈败),还会引起食品发生退色、褐变、维生素破坏,从而使食品腐败变质,降低食品的质量和营养价值,氧化酸败严重时甚至产生有毒物质,危及人体健康。防止食品氧化变质,在食品的加工和储运环节中,除采取低温、避光、隔绝氧气以及充氮密封包装等物理的方法还可以配合使用一些安全性高、效果大的食品抗氧化剂以防止食品发生氧化变质。 1 食品抗氧化剂的定义 食品抗氧化剂是指防止或延缓食品氧化,提高食品稳定性和延长食品储藏期的食品添加剂。具有抗氧化作用的物质有很多,但可用于食品的抗氧化剂应具备以下条件:①具有优良的抗氧化效果; ②本身及分解产物都无毒无害;③稳定性好,与食品可以共存,对食品的感官性质(包括色、香、味等)没有影响;④使用方便,价格便宜。[1] 2 食品抗氧化剂的分类 目前,对食品抗氧化剂的分类,按来源可分为人工合成抗氧化剂和天然抗氧化剂(如茶多酚、植酸等)。按溶解性可分为油溶性、水活性和兼溶性三类。油溶性抗氧化剂有BHA、BHT等;水溶性抗氧化剂有维生素C、茶多酚等;兼溶性抗氧化剂有抗坏血酸棕榈酸酯等。按作用方式可分为自由基吸收剂、金属离子螯合剂、氧清除剂、过氧化物分解剂、酶抗氧化剂、紫外线吸收剂或单线态氧淬灭剂等。[2] 3 食品抗氧化剂的作用机理 由于抗氧化剂种类较多,抗氧化的作用机理也不尽相同,归纳起来,主要有以下几种: 一是抗氧化剂可以提供氢原子来阻断食品油脂自动氧化的连锁反应,从而防止食品氧化变质; 二是抗氧化剂自身被氧化,消耗食品内部和环境中的氧气从而使食品不被氧化; 三是抗氧化剂通过抑制氧化酶的活性来防止食品氧化变质。 四是将能催化及引起氧化反应的物质封闭,如络合能催化氧化反应的金属离子等。[3]

抗氧剂原理

一.光与电磁波: 光是一种电磁波,速度为:30×10000 km/s 波长为780~380nm(纳米)。1纳米=10的-9次方米 二.光谱与颜色: 光谱:红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫 红外线波长:620~780nm。紫外线的波长:380~420nm。如下图: 波长780~620~590~560~490~450~420~380nm 太阳光:波长是780~380nm,纯白色。 白炽灯:波长为780~400nm,缺少紫光,故合成后光色略偏红黄。 荧光灯:波长为750~310nm,缺少红光,故合成后略带青色或呈青白色。 三.荧光灯的种类 表3-1:灯管尺寸(英吋,1英吋=25.4mm)与功率对照表 表3-2:管径尺寸与灯管功率对照表: 一般:粗管指管径为38mm的灯管,细管包括32mm、25mm的灯管,小管指15mm的小功率灯管。 四.荧光灯的基本结构 五.荧光灯发光的基本原理: 灯丝导电加热,阴极发射出电子,与(灯管内充装的)惰性气体碰撞而电离,汞液化为汞蒸气,在电子撞击和两端电场作用下,汞离子大量电离,正负离子运动形成气体放电,即弧光放电,同时释放出能量并产生紫外线,玻璃管内壁上的荧光粉吸收紫外线的能量后,被激发而放出可见光。故荧光灯全称为:低压汞(水银)蒸气荧光放电灯(属于气体放电灯的一种)

浅谈荧光粉的配比对节能灯光色参数的影响 长期以来,外面一直把节能灯的色温、光效、显色指数、色容差、光衰等指标作为衡量灯光是否合格的标准,各光源制造厂也力求从制灯工艺(如涂粉、烤管、阴极分解、充汞量及充氩压力等工序)来进行控制以生产高质量的产品。在此,我就荧光粉的配比来谈一谈其对灯管的光效、显色指数、色容差、光衰等参数的影响。 1980年,紧凑型荧光灯(CFL5)节能灯上市,扩大了照明应用领域,因其高光效、高显色、结构紧凑,迅速在全世界推广应用,亚欧国家稀土紧凑型节能灯正以20%-30%的速度递增,而这得益于稀土三基色荧光粉代替传统的发光材料卤粉,这是照明材料领域的又一次飞跃。稀土三基色荧光粉则是由分别发红色、绿色、蓝色光的三种单色粉根据制灯要求按不同比例混合而成的。在三种单色粉中,红粉抗紫外辐射衰减能力最强,增加其在三种粉中的比例,灯管的显色指数上升,光衰会减小;绿粉的含量决定了灯管的光效;蓝粉抗紫外辐射性能较差,其含量不能过高,否则,灯管的光衰变大。因而三种粉的比例则直接影响着灯管的色温、色容差、光效等特性。 节能灯是根据低气压放电原理制成的。因低气压汞放电谱线的特点,大家所看到的节能灯的发光光谱实际上是由荧光粉在紫外线激发下的发光光谱与四条在可见光区发光的汞光谱迭加而成。因而荧光粉在制成灯管以后,灯管的色坐标(X、Y)值与粉的色坐标相比,会出现偏小的现象,这是由于汞放电谱线特别是435.8mm的蓝色谱线的迭加所制,经实验发现,不同规格灯管发生的偏移现象不同,且色坐标的偏移会带来灯管的色温、显色指数等参数变化。这主要是由灯管的长度、管径、阴极的发射强度等因素所引起。因而,在保证灯管尺寸及制灯工艺不变的条件下,找出不同规格灯管在符合光效、色温等光色参数要求下,需要何种配比的荧光粉就显得十分重要了。 目前,我公司所生产的节能灯规格较多,有2U、3U、4U、螺旋的;还有直径为? 9 mm、? 12mm、? 14.5mm的等等。各光源制造厂在灯管大批量投入生产之前,都会实现对荧光灯厂所提出的要求范围内进行混合粉的配制,因而就不能保证同一规格的荧光粉能够一次性符合所有规格的灯管在光效、色温、色容差等方面特性的要求。在此,我建议光源制造厂应根据自己厂的制灯工艺的特点,对自己所生产的灯管进行实验总结出不同规格灯管制灯规律,确定不同灯管需何种要求的荧光粉,以便荧光粉厂能够据此分匹配出更符合要求的荧光粉,同时也缩短了制灯前试样的时间。提高了工作效率,提高产品的质量。

橡胶硫化体系详解

硫化是胶料通过生胶分子间交联,形成三维网络结构,制备硫化胶的基本过程。不同的硫化体系适用于不同的生胶。橡胶硫化的研究一直在深入持久地进行,研究的目的主要是改进硫化胶的力学性能及其它性能,简化及完善工艺过程,降低硫化时有害物质的释放等等。下面有针对性地简述当前使用的硫化体系。 不饱和橡胶通常使用如下几类硫化体系。 1.以硫黄,有机二硫化物及多硫化物、噻唑类、二苯胍类,氧化锌及硬脂酸为主的硫化剂。这是最通用的硫化体系。但所制得的硫化胶的耐热氧老化性能不高。 2.烷基酚醛树脂。 3.多卤化物(如用于聚丁二烯橡胶、丁苯橡胶及丁腈橡胶的六氯乙烷)、六氯-对二甲苯。 4.双官能试剂[如醌类、二胺类、偶氮及苯基偶氮衍生物(用于丁基橡胶及乙丙橡胶)等。 5.双马来酰亚胺,双丙烯酸酯。两价金属的丙烯酸酯(甲基丙烯酸酯)、预聚醚丙烯酸酯。 6.用于硫化饱和橡胶的有机过氧化物。 饱和橡胶硫化不同种类的饱和橡胶时,可使用不同的硫化体系。例如,硫化三元乙丙橡胶时,使用有机过氧化物与不饱和交联试剂,如三烯丙基异氰脲酸酯(硫化剂TAIC)。硫化硅橡胶时也可使用有机过氧化物。乙烯基硅橡胶硫化时可在催化剂(Pt)参与条件下进行。含卤原子橡胶或含功能性基团的橡胶。聚氯丁二烯橡胶、氯磺化聚乙烯及氯化丁基橡胶等是最常用的含氯橡胶。硫化氯丁橡胶通常采用ZnO与MgO的并用物,以乙撑硫脲(NA-22)、二硫化秋兰姆、二-邻-甲苯基二胍(促进剂BG)及硫黄作硫化促进剂。 硫化氯磺化聚乙烯时可使用如下硫化体系。 1.氧化铝、氧化铅和氧化镁的并用物,以及氧化镁和季戊四醇酯,以四硫化双五甲撑秋兰姆(促进剂TRA)及促进剂DM作硫化促进剂。 2.六次甲基四胺与己二酸及癸二酸盐及氧化镁。 3.有机胺与环氧化物作用的产物。 以下体系可用于氯化丁基橡胶硫化: 1.氧化锌与硬脂酸、氧化镁、秋兰姆及苯并噻唑二硫化物等的并用物; 2.乙烯基二硫脲与氧化锌及氧化镁的并用物。 3.多羟基甲基酚醛树脂与氧化锌的并用物。 4.二烷基二硫代氨基甲酸锌。 5.羟基芳香化物(间苯二酚、氢醌等)(在室温下)。 硫化羧基橡胶时常使用金属氧化物及过氧化物、多元醇、二元胺及多胺,环氧化物、二异氰酸酯及聚异氰酸酯等。硫化含胺基的橡胶时常用添加氧化锌的硫黄硫化体系、含卤有机物及环氧树脂等。硫化含腈基的橡胶时常用氧化物(如MnO2、Sb2O5)硫化物(如CuS)以及添加硫黄的多胺(对于丙烯酸酯橡胶)。在无硫化剂时,由于聚合物中具有反应能力的官能团之间发生反应。在弹性体中也有可能生成化学交联键网络。例如,在高温下,聚氯乙烯及丁腈橡胶并用胶中即有此种情况发生。 非传统硫化体系,近十年来,主要研究内容是硫化过程本身及硫化胶制品在使用过程中的生态问题以及完善硫化工艺、降低焦烧和返原倾向、推广冷硫化等等。对防止硫化剂特别是硫黄在成品中的喷霜也给予了一定的关注。通过选择适宜的硫化体系及硫化条件在改进硫化胶及制品性能方面也取得了一些成就。降低使用硫化体系时的生态危害。 不饱和橡胶的硫化体系中通常都含有硫黄,故目前正在采取一系列措施,以防止硫黄在称量等过程中的飞扬,如可采用造粒工艺。通常采用硫黄与二环戊二烯、苯乙烯及其低聚物的共聚物来消除硫黄喷霜。也有人曾建议过用硫黄与高分子树脂的并用物、硫黄在环烃油中的溶解液、含硫低聚丁二烯、硫黄与5-乙烯-双环[9.2.1]庚-2-烯及四氢化茚等的反应产物。向硫黄硫化胶中添加N-三氯甲基次磺基对氨基苯磺酸盐可减少喷霜。乙烯与α-烯烃的共聚物、α-烯烃橡胶以及乙丙橡胶可用含Cl、S或SO2基的双马来酰亚胺衍生物硫化,而不用硫黄硫化。 亚硝基胺的生态危害性是众所周知的。因此,以二胺为基础的促进剂因会生成挥发性亚硝基胺而具有

抗氧剂的用途

抗氧剂用途 能延缓或阻止氧化或自动氧化过程的物质称为抗氧剂,它能延缓物料、制品和用品在储藏和使用时的变质。一般用量较小,大都是具有还原性能的物质。对抗氧剂的一般要求是用量小,效率高,价格便宜,且无不良后果。 抗氧剂用途比较广泛,通常用于食品、饲料、油脂、塑料、橡胶、纤维等。 抗氧剂是重要的一类食品添加剂,它可防止食品成分氧化变质和败坏,提高食品的稳定性和贮存期。主要用于防止油脂及富脂食品的氧化毫败,防止食品褪色、褐变、维生素被破坏,如加于食用油脂、富脂饼干、早餐谷物、汤粉、速煮面、冷冻或干制鱼贝类等。 抗氧化剂分为油溶性和水溶性两类。目前,各国使用的抗氧剂总数约30种,美国有26种,日本15种,德国12种,瑞士24种,中国允许使用的有10种。国际上普遍使用的有二丁基羟基甲苯(BHT)、叔丁基对羟基茴香醚(BHA)、没食子酸丙酯、叔丁基对苯二酚(TBHQ)、维生素E、维生素C等。中国近年来开发的茶多酚是一种茶叶提取物,具有优于BHA、BHT、VE的抗氧化作用,兼有抑菌和防止褪色等作用,且安全无毒,中国于1990年批准使用,现正大力扩大应用之中。此外,中国从提取甘草浸膏或甘草酸后的甘草残渣中提取到一种“甘草抗氧化剂”,具有良好的抗氧化效果,且耐光、耐氧、安全无毒,中国已于1991年正式批准使用。 抗氧剂也是橡胶和塑料的添加剂。多数高分子材料都可能与氧反应,导致降解或交联,尤其是在热加工和受日光照射时,氧化速度更快。抗氧剂可以延缓高分子材料的氧化过程,保证它们能顺利地进行加工并延长使用寿命。在橡胶工业中,抗氧剂通称为防老剂。 按照作用机理,抗氧剂有游离基抑制剂和过氧化物分解剂两大类型。游离基抑制剂又称主抗氧剂,包括胺类和酚类两大系列。胺类抗氧化剂几乎是芳香族仲胺的衍生物,

抗硫化返原剂PK 900对丁腈橡胶性能的影响

加工应用 合成橡胶工业,2008-11-15,31(6):472~474 C H I NA SY NTHETI C RUB B ER I N DUST R Y 抗硫化返原剂PK900对丁腈橡胶性能的影响 贺春江1,陈传志2,李雪春2,张宪清2,赵红祥3 (11中国铁道科学研究院金属及化学研究所,北京100081;21中国铁道科学研究院铁道部标准计量研究所, 北京100081;31河南南阳天一密封制品有限公司,河南南阳474350) 摘要:以N,N′-间甲基苯基双(3-甲基马来酰亚胺)(简称PK900)作过氧化二异丙苯的交联助 剂,研究了其对丁腈橡胶(NBR)硫化胶耐热性、耐溶剂性和物理机械性能的影响。结果表明,加入PK 900可以提高N BR硫化胶的交联密度,改善NBR硫化胶的耐热性和耐溶剂性;虽然物理机械性能稍有 下降,但用量的增加对该性能的影响并不大。 关键词:N,N′-间甲基苯基双(3-甲基马来酰亚胺);过氧化二异丙苯;助交联剂;丁腈橡胶;交联密度;耐热性;耐溶剂性;物理机械性能 中图分类号:T Q314124 文献标识码:B 文章编号:1000-1255(2008)06-0472-03 以过氧化二异丙苯(DCP)硫化的丁腈橡胶(NBR)虽已具有很好的耐热性、耐溶剂性和弹性,但为了进一步提高这些性能,常用硫黄、三聚氰酸三烯丙酯及N,N-间苯撑双马来酰亚胺(HVA-2)等作为DCP的助交联剂[1-3]。N,N′-间甲基苯基双(3-甲基马来酰亚胺)(简称PK900)是一种效果很好的抗硫化返原剂,当以其作为天然橡胶(NR)的助交联剂时,它能够参与交联反应,形成长的、柔顺的碳碳交联键,抑制硫化返原的发生,使NR硫化胶具有低生热、高模量保持率和优良的耐疲劳性能[4]。PK900与H VA-2有类似的分子结构[4-6],由于PK900分子中的2个双键间距离更远,所以其参与交联所形成的碳链也更长更柔顺。本工作以PK900作为DCP的助交联剂,研究了其对NBR硫化胶耐热性、耐溶剂性和物理机械性能的影响。 1 实验部分 111 原材料 DCP,上海高桥石油化工公司产品。PK900,其分子式见图1,美国Flexsys公司提供。NBR,牌号为N,中国石油兰州石化公司产品。炭黑,牌号为N55,河北沙河炭黑厂产品。其他原材料均为市售品 。 Fig1 Structure for m ula of PK900 112 实验方法 NBR硫化胶的基本配方(质量份):NBR 100,硬脂酸110,炭黑50,DCP变量(110,114, 116),PK900变量(110,210,310)。 在广东湛江橡塑机械制造厂生产的S(X) K-160A型冷辊开炼机上混炼,辊温为50℃左 右,NBR先薄通5次,依次加入硬脂酸、炭黑,混 炼均匀后加入DCP及PK900。停放2d,适当返 炼后在上海橡胶机械制造厂生产的25t平板硫化 机上硫化,硫化温度为170℃,时间为12m in。 113 分析与测试 硫化特性 用上海埃尔法仪器科技有限公司生产的MDR2000型无转子硫化仪测试混炼胶的 硫化曲线,测试温度170℃。 ①收稿日期;修订日期63。 作者简介贺春江(6—),男,硕士,助理研究员。已发表论 文余篇。 41 :2007-07-27:2008-0-1 :197 10

丁腈橡胶改性,性能改进及研究进展

丁腈橡胶配方设计,性能改进及生产工艺 1 背景 丁腈橡胶是由丁二烯和丙烯腈经乳液聚合法制得的,丁腈橡胶主要采用低温乳液聚合法生产,耐油性极好,耐磨性较高,耐热性较好,粘接力强。丁腈橡胶具有优良的耐油性,其耐油性仅次于聚硫橡胶和氟橡胶,并且具有的耐磨性和气密性;耐热性优于丁苯橡胶、氯丁橡胶,可在120℃长期工作。气密性仅次于丁基橡胶。丁腈橡胶的性能受丙烯腈含量影响,随着丙烯腈含量增加拉伸强度、耐热性、耐油性、气密性、硬度提高,但弹性、耐寒性降低。其缺点是耐低温性差、耐臭氧性差,电性能低劣,弹性稍低;并且不耐臭氧及芳香族、卤代烃、酮及酯类溶剂,不宜做绝缘材料。 禾川化学是一家专业从事橡胶产品配方分析、研发的公司,具有丰富的分析研发经验,经过多年的技术积累,做了小试和应用试验,研制了一种新型丁腈橡胶配方技术;丁腈橡胶主要用于制作耐油制品,如耐油管、胶带、橡胶隔膜和大型油囊等,常用于制作各类耐油模压制品,如O形圈、油封、皮碗、膜片、活门、波纹管等,也用于制作胶板和耐磨零件。 样品分析检测流程:样品确认—物理表征前处理—大型仪器分析—工程师解谱—分析结果验证—后续技术服务。有任何配方技术难题,可即刻联系禾川化学技术团队,我们将为企业提供一站式配方技术解决方案! 2 丁腈橡胶

2.1丁腈橡胶常见体系 2.1.1硫化体系 丁腈橡胶主要采用硫黄和含硫化合物作为硫化剂,也可用过氧化物或树脂等进行硫化。由于丁腈橡胶制品多数要求压缩永久变形小,因此多采用低硫和含硫化合物并用,单用含硫化合物(无硫硫化体系)或过氧化物作硫化剂。硫黄-促进剂体系是丁腈橡胶应用最广泛的硫化体系。硫黄可使用硫黄粉,也可使用不溶性硫黄。由于硫黄在丁腈橡胶中的溶解度比天然橡胶低,所以应注意控制用量。硫黄用量增加,定伸应力、硬度增大,耐热性降低,但耐油性稍有提高,耐寒性变化不大。一般软质橡胶由于丁腈橡胶不饱和度低于天然橡胶,所需硫的用量可少些,一般用量1.5~2份,硫化促进剂用量可略多于天然橡胶,常用量1~3.5份。丁腈橡胶的软质硫化胶最宜硫黄用量为1.5份左右。不同丙烯腈含量的丁腈橡胶所需硫黄用量也不同,当丙烯腈含量高,而丁二烯相对含量低时,由于减少了不饱和度,所需硫黄用量可酌量减少。如丁腈-18,硫用量1.75~2份;丁腊-26,硫用量1.5~1.75份,具有良好的综合性能。低硫配合可提高硫化胶的耐热性,降低压缩永久变形及改善其他性能,因此丁腈橡胶常采用低硫(硫黄用量0.5份以一下)高促硫化体系。 丁睛橡胶使用的促进剂主要是秋兰姆类和噻唑类,其中秋兰姆类促进剂的硫化胶特性较好,特别是压缩永久变形性良好,而且加工安全,故应用更为普遍。此外还使用次磺酰胺类促进剂。胺类和胍类促进剂常作为助促进剂使用。硫黄与不同促进剂并用具有不同的性能,例如用二硫化秋兰姆(如促进剂

受阻酚类抗氧剂在几种使用情况下的协同作用机理

综述受阻酚类抗氧剂在几种使用情况下的协同作用机理 聚合物稳定化助剂种类繁多,功能各异。但大量研究结果表明,不同类型,甚至同一类型、不同品种的抗氧剂之间都有可能存在协同或对抗作用。汽巴精化(Ciba—Geigy)公司开发的Irganox B系列复合型抗氧剂的研究表明,抗氧剂之间复配得当,不仅可以提高产品性能,增强抗氧效果,还可降低成本;但如果搭配不当,不但起不到抗氧作用,可能还会加速聚合物的老化。受阻酚类抗氧剂以其抗氧效果好、热稳定性高、低毒等诸多优点近年来倍受人们关注。但抗氧剂复配是否得当直接影响抗氧效果的好坏。因此,研究抗氧剂复配时的作用机理显得尤为重要。近年来,世界各大抗氧剂的生产厂商都在致力于研究开发复合型抗氧剂,而熟知各种抗氧剂之间的协同作用机理对抗氧剂新品种开发具有重要的指导意义 1受阻酚类抗氧剂的作用机理 聚合物材料在高温加工或使用过程中,由于氧原子的袭击会使其发生氧化降解。 经过多年的研究发现,聚合物的A动氧化过程是一系列A由基反应过程。反应初期的主要产物是由氢过氧化物在适当条件下分解成活性自由基,该自由基又与大分子烃或氧反应生成新的自由基,这样周而复始地循环,使氧化反应按自由基链式历程进行。 在聚合物中添加抗氧剂,就是为了捕捉链反应阶段形成的自由基R.和R 00.",使它们不致引起有破坏作用的链式反应;抗氧剂还能够分解氢过氧化物RO0H,使其生成稳定的非活性产物。按作用机理,抗氧剂可分为主抗氧剂和辅助抗氧剂。 主抗氧剂能够与自由基R.,ROO.反应,中断活性链的增长。辅助抗氧剂能够抑制、延缓引发过程中自由基的生成,分解氢过氧化物,钝化残存于聚合物中的金属离子[1]。 作为主抗氧剂的受阻酚类抗氧剂是一类在苯环上羟基(~OH)的一侧或两侧有取代基的化合物。由于一OH受到空间障碍,H原子容易从分子上脱落下来,

受阻酚类抗氧剂在几种使用情况下的协同作用机理

综述受阻酚类抗氧剂在几种使用情况下的协同作用 机理 聚合物稳定化助剂种类繁多,功能各异。但大量研究结果表明,不同类型,甚至同一类型、不同品种的抗氧剂之间都有可能存在协同或对抗作用。汽巴精化(Ciba—Geigy)公司开发的Irganox B系列复合型抗氧剂的研究表明,抗氧剂之间复配得当,不仅可以提高产品性能,增强抗氧效果,还可降低成本;但如果搭配不当,不但起不到抗氧作用,可能还会加速聚合物的老化。受阻酚类抗氧剂以其抗氧效果好、热稳定性高、低毒等诸多优点近年来倍受人们关注。但抗氧剂复配是否得当直接影响抗氧效果的好坏。因此,研究抗氧剂复配时的作用机理显得尤为重要。近年来,世界各大抗氧剂的生产厂商都在致力于研究开发复合型抗氧剂,而熟知各种抗氧剂之间的协同作用机理对抗氧剂新品种开发具有重要的指导意义 1 受阻酚类抗氧剂的作用机理 聚合物材料在高温加工或使用过程中,由于氧原子的袭击会使其发生氧化降解。经过多年的研究发现,聚合物的A动氧化过程是一系列A由基反应过程。反应初期的主要产物是由氢过氧化物在适当条件下分解成活性自由基,该自由基又与大分子烃或氧反应生成新的自由基,这样周而复始地循环,使氧化反应按自由基链式历程进行。 在聚合物中添加抗氧剂,就是为了捕捉链反应阶段形成的自由基R.和R00 .,使它们不致引起有破坏作用的链式反应;抗氧剂还能够分解氢过氧化物RO0H,使其生成稳定的非活性产物。按作用机理,抗氧剂可分为主抗氧剂和辅助抗氧剂。主抗氧剂能够与自由基R.,ROO .反应,中断活性链的增长。辅助抗氧剂能够抑制、延缓引发过程中自由基的生成,分解氢过氧化物,钝化残存于聚合物中的金属离子[1]。 作为主抗氧剂的受阻酚类抗氧剂是一类在苯环上羟基(~OH)的一侧或两侧有取代基的化合物。由于一OH受到空间障碍,H原子容易从分子上脱落下来,与过氧化自由基(ROO .)、烷氧自由基(RO.)、羟自由基(.OH)等结合使之失去活性,从而使热氧老化的链反应终止,这种机理即为链终止供体机理[2]。 在聚合物老化过程中,如果可以有效地捕获过氧化自由基,就可以终止该氧化过程。但生成过氧化自由基的反应速率极快,所以在有氧气存在的条件下,自由基捕获剂便会失效。在受阻酚类抗氧剂存在的情况下,1个过氧化自由基(R00 7)将从聚合物(RH)上夺取1个质子,打断这一系列自由基反应,这是自动氧化的控制步骤。当加入受阻酚抗氧剂时,它比那些聚合物更易提供质子,即提供了一个更加有利的反应形成酚氧自由基,这使聚合物相对稳定,不会进一步发生氧化。 除此之外,受阻酚还可以进行一些捕捉碳自由基的反应。如上式的2,4,6一自由基可以生成二聚物,而这种二聚物又可与过氧化自由基反应使其失去活性,自

硫化体系对NBR胶料性能的影响_王勇

硫化体系对NBR 胶料性能的影响 王 勇,周 琦,高新文,辛振祥* (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:试验研究7种硫化体系对NBR 胶料性能的影响。结果表明,在普通硫化体系、半有效硫化体系、有效硫化体系、过氧化物硫化体系、硫黄/过氧化物并用硫化体系、无硫硫化体系和平衡硫化体系中,半有效硫化体系胶料具有合适的焦烧时间、较短的正硫化时间、较高的拉伸强度和撕裂强度以及优良的耐老化性能。在半有效硫化体系中,硫黄/促进剂NOBS 用量比为1/1、硫黄用量为1.4~1.8份时,NBR 胶料具有较好的综合性能,符合油封制品的实际要求。 关键词:NBR ;硫化体系;油封制品 中图分类号:T Q330.38+5;TQ333.7 文献标识码:B 文章编号:1000-890X (2008)01-0028-03 作者简介:王勇(1981-),男,山东泰安人,青岛科技大学在读硕士研究生,从事橡胶配方优化设计。 *通讯联系人 NBR 具有良好的物理性能及优异的耐油、耐老化性能,是许多油封制品的首选材料。NBR 硫化体系根据制品的不同用途而改变,但大部分仅 从理论上分析后即采用普通硫化体系,很少用实际试验进行验证。本工作研究在只加入硫化体系的条件下,不同硫化体系对NBR 胶料性能的影响,以期得到一个最佳的硫化体系及硫黄用量。1 实验 1.1 主要原材料 NBR ,牌号4155,德国拜耳公司产品;炭黑N550,青岛德固赛化学有限公司产品;氧化锌,柳州富鑫化工有限公司产品;硬脂酸,天津市同鑫化工厂产品;助交联剂CAM V ,南昌翊成化工有限公司产品。1.2 试样制备 在NBR 纯胶中只加入硫化体系进行平行试验。硫化体系特征见表1。 胶料在开炼机上混炼,辊温为50~60℃。试样在25t 电热平板硫化机上制备,硫化条件为150℃×t 90。1.3 主要设备与仪器 X (S )K -160型开炼机,上海双翼橡塑机械有限公司产品;HS 1007-RTM O 型自动硫化机,佳 表1 硫化体系特征 份 组 分 硫化体系类型 A B C D E F G 硫黄 21.20.600.401.6促进剂CZ 10 000 1 促进剂TM T D 0.80000.51.80.8促进剂NOBS 0120020促进剂TET D 00.210000硫化剂DCP 00031.500助交联剂CAM V 00020.500偶联剂Si690000003硫化剂DTDM 0000020促进剂DM 00001.500氧化锌5550500硬脂酸 1 1 1 1 注:A —普通硫化体系;B —半有效硫化体系;C —有效硫化体系;D —过氧化物硫化体系;E —硫黄/过氧化物并用硫化体系;F —无硫硫化体系;G —平衡硫化体系。 鑫电子设备科技有限公司产品;UM -2050型门尼 粘度仪,台湾优肯科技股份有限公司产品;GT -M2000-A 型硫化测定仪和AI -7000S 型电子拉力机,台湾高铁科技股份有限公司产品。1.4 性能测试 各项性能均按相应的国家标准进行测定。2 结果与讨论 2.1 硫化体系类型对NBR 胶料性能的影响2.1.1 硫化特性 硫化体系类型对NBR 胶料硫化特性的影响如表2所示。 从表2可以看出,半有效硫化体系胶料具有 28 橡 胶 工 业 2008年第55卷

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