第一篇:2014年助劑學(xué)習(xí)總結(jié)
現(xiàn)在國(guó)內(nèi)的助劑主要分布在有機(jī)硅、氟碳、PU三個(gè)系列領(lǐng)域。主要助劑產(chǎn)品介紹: 1.潤(rùn)濕劑
潤(rùn)濕劑能改進(jìn)顏料粒子對(duì)水的可潤(rùn)濕性,有助于保持顏料分散的穩(wěn)定性。涂料本身含有的大量乳化劑,而潤(rùn)濕劑的加入會(huì)進(jìn)一步增加體系中表面活性劑的含量,這些表面活性劑的存在使得涂料成為非穩(wěn)定體系,表面張力差極易導(dǎo)致泡沫的產(chǎn)生。因此低泡潤(rùn)濕劑成為首選。
另一份資料稱:隨著水性、粉末、高固含涂料的發(fā)展,作為主要助劑的分散潤(rùn)濕劑也得到很大發(fā)展,其中開(kāi)發(fā)研制水性體系中應(yīng)用的高效超分散劑(高分子分散劑)已成重要課題。已商品化的超分散劑中,聚電解質(zhì)(如聚羧酸)類超分散劑比例最大,其次是非離子型超分散劑,如:聚氧乙烯衍生物、聚乙烯吡咯烷酮等。近年在市場(chǎng)上應(yīng)用最廣泛的分散劑為:Cognis的Hydropalat 5040/100、SAN Nopco的SN-5027、Ciba的GA-40、長(zhǎng)風(fēng)的P-19等。我國(guó)對(duì)超分散劑研究較晚,近年也出現(xiàn)一些超分散劑品種,如NBZ-
3、PD-5等,但效果不理想,產(chǎn)品也未系列化。2.消泡劑
傳統(tǒng)消泡劑的消泡物質(zhì)(包括礦物油、蠟、金屬皂、有機(jī)硅、疏水無(wú)機(jī)硅等)都屬于水不溶性物質(zhì),必須加入一定量的乳化劑和擴(kuò)展劑才能使其快速均勻分散到水性體系中發(fā)揮消泡作用。當(dāng)由于某些原因(如涂裝前加水沖?。?dǎo)致乳化劑從消泡物質(zhì)表面脫離后,不溶于水的消泡物質(zhì)就容易在涂膜表面造成縮孔。
為此出現(xiàn)了分子級(jí)消泡劑,這類消泡劑由特殊的礦物油及特殊的分子級(jí)消泡物質(zhì)組成,整個(gè)分子呈類似于網(wǎng)狀的超分支結(jié)構(gòu),具有多個(gè)錨定點(diǎn),同時(shí)具有一定的自乳化作用,無(wú)需另外添加乳化劑,不會(huì)出現(xiàn)因乳化劑脫離而造成的縮孔現(xiàn)象。另外,這類消泡劑特殊的結(jié)構(gòu)使其對(duì)基材具有一定的潤(rùn)濕作用,可適當(dāng)減少潤(rùn)濕劑的用量。這種新的消泡結(jié)構(gòu)及消 泡機(jī)理將可能引起消泡劑的重大變革,典型產(chǎn)品即:Cognis 的 FoamStar 系列 高黏度體系要想獲得完美的消泡效果比較困難,如彈性涂料。這是由于高黏度限制了氣泡間液體的流動(dòng),氣泡的膜壁能夠保持一定的厚度,從而氣泡難以破裂,導(dǎo)致漆膜出現(xiàn)大量的針孔。針對(duì)此種較特殊的場(chǎng)合,各生產(chǎn)商推出了一系列的強(qiáng)力消泡劑。另一份資料介紹,近年來(lái)消泡劑的研究主要集中在有機(jī)硅化合物與表面活性劑的復(fù)配、聚醚與有機(jī)硅的復(fù)配、水溶性或油溶性聚醚與含硅聚醚的復(fù)配等復(fù)配型消泡劑,復(fù)配是消泡劑的發(fā)展趨勢(shì)。就目前消泡劑而言,聚醚類與有機(jī)硅類消泡劑的性能最為優(yōu)良。消泡劑要有很好的相容性,具有一定的消泡和抑泡能力,如:科寧的Foamaster NXZ,Rhodia的681F,BlackBurn的246。3.增稠流平劑
增稠劑是一種流變助劑,加入后不但能使涂料增稠,同時(shí)還能賦予涂料優(yōu)異的機(jī)械及物理化學(xué)穩(wěn)定性,在涂料施工中起到控制流變性的作用。分為無(wú)機(jī)增稠劑和有機(jī)增稠劑。無(wú)機(jī)增稠劑方面,納米技術(shù)實(shí)現(xiàn)無(wú)機(jī)物顆粒的納米化。有機(jī)增稠劑方面,聚合物類增稠劑的開(kāi)發(fā)依然是主要發(fā)展方向,聚合物類型雖然還是以聚氨酯和聚羧酸鹽類為主,但通過(guò)添加某些物質(zhì)進(jìn)行共聚改性、接枝上某些疏水基團(tuán)等方法,在提高增稠性能的同時(shí),還具有一定的抗水性。另外,為達(dá)到低VOC要求,無(wú)溶劑增稠劑也逐漸成為關(guān)注焦點(diǎn)。
有一種增稠劑通常主要在某種剪切速率下能顯著提高體系粘度,在其他剪切速率下則不太明顯。近年來(lái),增稠劑以開(kāi)發(fā)聚羧酸鹽類產(chǎn)品為主要發(fā)展方向,提高聚丙烯酸增稠劑的應(yīng)用性能,如儲(chǔ)存穩(wěn)定性、耐電介質(zhì)性能和增稠能力等。除此之外,性能良好的半合成增稠劑、聚氨酯類增稠劑也得到不斷發(fā)展。國(guó)內(nèi)開(kāi)發(fā)的增稠劑多是陰離子型,非離子型很少,陽(yáng)離子型未見(jiàn)報(bào)道。
目前應(yīng)用最多的增稠劑品種有水合型,如纖維素類: Clariant 的 H 30000 YP2,堿溶漲型,如KNP 的Thicklevelling HASE 系列。
但締合型增稠劑的使用也日益增加,這類產(chǎn)品主要是聚氨酯和聚醚類,其分子鏈能夠與乳液粒子和顏、填料締合。當(dāng)施加剪切力時(shí),這種締合結(jié)構(gòu)被破壞,使得涂料易于施工,而一旦去除剪切力,則顏、填料和乳液粒子通過(guò)增稠劑又重新締合在一起,黏度恢復(fù),使得涂料體系得以保持穩(wěn)定。此類產(chǎn)品有:Cognis 的 DSX 3116 / 3075 /3551,Rohm & Haas 的 Acrysol RM-2020NPR / RM-8W、Ashland 的 DrewThix 864。4.工程漆用助劑
俗話說(shuō):三分涂料七分施工,大量的事實(shí)表明,很多所謂的涂料問(wèn)題是由不合格的施工所致,而非涂料本身的質(zhì)量問(wèn)題。施工包括環(huán)境、基材、工藝等所有從施工到結(jié)束的各個(gè)階段,但我國(guó)的實(shí)際情況是基材環(huán)境不控制,處理不當(dāng),操作不規(guī)范。針對(duì)這一情況。KNP推出了專門(mén)針對(duì)施工的工程漆助劑:Conspirit 180/220/310/775,在涂料施工之前添加,已解決施工過(guò)程中及施工完成后漆膜出現(xiàn)的縮孔、浮色等各種弊病。5.成膜助劑
成膜助劑是水性涂料中VOC的主要來(lái)源,又稱聚結(jié)助劑,能促進(jìn)乳液粒子的塑性流動(dòng)和彈性變形,改善其聚結(jié)性能,能在廣泛的施工范圍內(nèi)成膜。成膜助劑通常是揮發(fā)很慢的溶劑,如各類醇醚、醇醚醋酸酯和醇酯等。
減少成膜助劑對(duì)涂料VOC的影響,有以下幾種方案:
A.改進(jìn)乳液自身成膜性,減少成膜助劑的用量,但對(duì)TG較高的樹(shù)脂,成膜性能差,此方法不合適。B.控制成膜助劑的原材料及產(chǎn)品本身性質(zhì)。
C.改變成膜助劑的揮發(fā)行為,傳統(tǒng)成膜助劑在最后階段完全逸出,二揮發(fā)速率較慢的成膜助劑在較長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)仍保留在涂膜中,使涂膜不能完全硬化,耐水性及耐化學(xué)性下降。而改進(jìn)的成膜助劑能夠被乳膠微粒吸收而留在漆膜中,減少揮發(fā)量。5.殺菌劑
率先進(jìn)入中國(guó)市場(chǎng),最具代表性的是羅門(mén)哈斯的Kathon LXE。這一高性能防腐殺菌劑的主要活性成分是氯甲基異噻唑啉酮,且不含甲醛。
以前的殺菌劑主要是甲醛類,環(huán)境危害性比較大。現(xiàn)在比較環(huán)保的產(chǎn)品,國(guó)內(nèi)比較有代表性的有:陜西石油化工研究院的華科-981、華科-108,上海輕工業(yè)研究所的JX-515等,在華北和華東市場(chǎng)占有一席之地。未來(lái)建筑涂料殺菌劑發(fā)展的一個(gè)重要方向是利用納米技術(shù)。現(xiàn)在國(guó)內(nèi)外的防腐、防霉劑大多是有機(jī)化合物,對(duì)人體和環(huán)境或多或少都有一定副作用。納米TiO2ZnO等納米材料對(duì)人體無(wú)毒,抗菌范圍廣、熱穩(wěn)定性優(yōu)良。納米材料的作用機(jī)理是基于光催化反應(yīng)使有機(jī)物分解而起抗菌作用,在日光照射及空氣和水的存在下,生成原子氧和氫氧自由基,能夠與細(xì)菌內(nèi)的有機(jī)物反應(yīng),生成二氧化碳和水,具有防霉和抗菌綜合作用。如將納米抗菌粉于涂料中可廣泛用于室內(nèi)墻面、醫(yī)院、食品車間等。國(guó)外已開(kāi)始開(kāi)發(fā)銀抗菌納米材料,這種較為有效的抗菌材料在一定的銀離子濃度下即可有效殺滅微生物。我國(guó)也有采用銀系、銀-鋅系及銀-銅系、銀-鋅-銅系無(wú)機(jī)抗菌粉添加于丙烯酸涂料中制得抗菌涂料的研發(fā)報(bào)道,抗菌效果優(yōu)良且經(jīng)濟(jì)。6.多功能化助劑
市場(chǎng)上綜合性能最好的多功能助劑是陶氏的AMP-95,AMP-95不僅可以提高顏料潤(rùn)濕、分散、涂料的流動(dòng)和流平,還賦予乳膠漆優(yōu)異的PH值穩(wěn)定性。7.特殊功能助劑
A.負(fù)離子添加劑:主要是主要為經(jīng)過(guò)后處理的天然礦物粉體,如:奇冰石、電氣石、神州奇石、麥飯石、桂陽(yáng)石等。在涂料成膜后,空氣中的水分子可以通過(guò)高分子膜的空隙與涂料中的負(fù)離子添加劑碰撞,在負(fù)離子粉體顆粒電極附近的強(qiáng)電場(chǎng)作用下電離成氫氧根離子和氫離子。氫氧根離子進(jìn)入空氣,吸引空氣中水分子,形成水合羥基離子(H3O2-),即為空氣負(fù)離子,從而增加空氣中負(fù)離子的濃度,達(dá)到改善環(huán)境的目的。
另外負(fù)離子添加劑持續(xù)釋放的H3O2-負(fù)離子能夠中和和包覆在游離出的帶有正電荷的甲醛、氨、苯等有害氣體顆粒的周圍,使其形成大粒子沉降到地面。還可除去空氣中的異味,因?yàn)镠3O2-能中和空氣中的氧自由基及氧化性氣體(腐敗異味),負(fù)離子添加劑產(chǎn)生的電廠可以使有機(jī)物異味在電廠中分解,從而對(duì)空氣產(chǎn)生凈化作用。
同時(shí)還具有抗菌抑菌效果。但與防腐殺菌劑不同。后者是保護(hù)涂膜不熟細(xì)菌微生物侵蝕,而負(fù)離子添加劑則對(duì)周圍環(huán)境進(jìn)行殺菌和抑菌。負(fù)離子對(duì)包括大腸桿菌、金黃色葡萄球菌、霉菌在內(nèi)的許多菌種有消除和抑制作用,這同樣是利用H3O2-包覆中和作用,使菌種失去增生與繁殖的條件。
負(fù)離子添加劑已在涂料中有相當(dāng)應(yīng)用,但在負(fù)離子釋放性能上還有待進(jìn)一步提高,目前所采用的主要手段是用稀土元素對(duì)負(fù)離子添加劑進(jìn)行活化。
B.納米添加劑:納米材料具有表面效應(yīng)、小尺寸效應(yīng)、光學(xué)效應(yīng)、量子尺寸效應(yīng)、宏觀量子尺寸效應(yīng)等特殊性質(zhì),可以使涂料獲得新的功能。如粒度進(jìn)入納米尺度,材料表面活性中心的增多可提高其化學(xué)催化和光催化的反應(yīng)能力,在紫外線和氧的作用下給予涂層自清潔能力;表面活性中心與成膜物質(zhì)的官能團(tuán)可發(fā)生次化學(xué)鍵結(jié)合,大大增加涂層的剛性和強(qiáng)度,從而改進(jìn)涂層的耐劃傷性;經(jīng)過(guò)表面經(jīng)過(guò)改性的納米材料用于內(nèi)外墻涂料可以獲得同時(shí)憎水和憎油的特性,顯著提高涂層的耐污性并可提高耐候性;某些粒徑小于 100 nm 的納米材料對(duì)α、γ射線具有吸收和散射作用,可提高涂層防輻射的能力,在內(nèi)外墻涂料中起到防氡氣的作用;將納米材料用在底漆中,可以增加底漆和基材的附著力,提高機(jī)械強(qiáng)度、且納米級(jí)的顏料與底漆的強(qiáng)作用力及填充效果有助于改進(jìn)底漆與涂層的截面結(jié)合;納米材料在面漆中可起到表面填充和光潔作用,提高面漆的光澤,減少阻力。納米二氧化硅添加到外墻涂料中可提高涂料的耐擦洗性,納米碳酸鈣可提高聚氨酯硬度等等。(納米添加劑——?dú)⒕δ?、自潔功能)目前納米材料在涂料中應(yīng)用仍處于初級(jí)階段,主要集中在隔熱涂料,抗菌涂料、界面涂料、大氣凈化涂料等。國(guó)內(nèi)較成熟的集中在改善建筑外墻涂料的耐候性和內(nèi)墻涂料的抗菌性方面。
納米技術(shù)的關(guān)鍵技術(shù)如:解決納米微粒容易團(tuán)聚而造成分散困難,傳統(tǒng)涂料的研究方法及檢驗(yàn)方法不完全適用,施工方法有待改進(jìn)等。8.耐水型助劑
膠體改性劑:乳液和顏、填料是乳膠漆的主要成分,乳液為疏水性,而無(wú)機(jī)顏、填料為親水性,疏水的乳液和親水的顏、填料難以在一個(gè)體系中穩(wěn)定的存在,由此而導(dǎo)致顏、填料的絮凝和涂料的分水、分層等現(xiàn)象。因此,分散劑、增稠劑等被應(yīng)用在涂料的制備過(guò)程中,以獲得顏、填料的良好分散及穩(wěn)定懸浮,從而改善涂料的儲(chǔ)存穩(wěn)定性。
然而,在高顏料體積濃度乳膠漆中,分散劑的使用并不能完全消除顏、填料粒子的聚集。傳統(tǒng)的陰離子型羧酸鹽類分散劑主要是以提高顏、填料粒子的表面電位,利用雙電層原理使顏、填料粒子得以在水中分散。但羧酸鹽類分散劑與顏、填料粒子表面電荷相同,因此分散劑與顏、填料粒子間的吸附很弱,分散劑很容易從顏、填料表面脫離,從而引起弱絮凝?;诖?,膠體改性的理念得以提出,這里的膠體泛指無(wú)機(jī)顏、填料的分散體。通過(guò)對(duì)膠體的改性,在顏、填料表面增加高分子締合點(diǎn),提高了分散劑在顏、填料粒子表面的吸附力,分散劑的作用從而得以更加有效的發(fā)揮。高分子締合點(diǎn)的增加使得顏、填料表面更加疏水,因而與乳液間的相容性也得到了顯著的改善。目前市場(chǎng)上的膠體改性劑只有 KNP 的 Colloid Modifier 134。9.催干劑
催干劑的作用是加速漆膜的氧化、聚合、干燥,達(dá)到快干的目的。傳統(tǒng)的鈷錳鋅鈣等有機(jī)酸皂催干劑品種繁多,但各有缺點(diǎn)。近年開(kāi)發(fā)的稀土催干劑,較好解決上述問(wèn)題。但也只能部分取代價(jià)昂物稀的鈷催干劑。最近出現(xiàn)的一種完全不用鈷、不含鉛、可單獨(dú)使用的新型復(fù)合催干劑。
異辛酸鋯催干劑是近年開(kāi)發(fā)的一種新型催干劑,它能有效替代異辛酸鉛催干劑。鋯催干劑是一種配位型催干劑,能與連接料中的羥基或其它極性基團(tuán)絡(luò)合,生成更大分子量的配位絡(luò)合物。鋯催干劑具有鉛催干劑的底催干性,因而在許多催干體系中取代鉛催干劑的作用。同時(shí)它色澤淺,無(wú)毒。10.固化劑 涂料用助劑分類:
一.流動(dòng)和分散控制助劑(包含觸變劑、表面活性劑、防浮劑、PH值調(diào)節(jié)劑等)
觸變劑:增稠劑、抗流掛劑、抗沉降劑或懸浮劑、抗凝膠劑、流平劑、成膜助劑、邊緣潤(rùn)濕促進(jìn)劑、防止火山口缺陷助劑、增塑劑。
表面活性劑:潤(rùn)濕劑和填料分散劑、抑泡劑和消泡劑、其他表面活性劑。防浮劑 PH值調(diào)節(jié)劑
二.反應(yīng)性助劑(促干劑、固化催化劑和促進(jìn)劑、光引發(fā)劑、增粘劑)
三.與環(huán)境老化有關(guān)的助劑(提高性能助劑、與溫度變化有關(guān)的助劑、菌類控制劑)
提高性能助劑:抗結(jié)皮和抗氧化劑、光穩(wěn)定劑、疏水劑、防腐蝕助劑、表面潤(rùn)滑控制劑、抗靜電劑。
與溫度變化有關(guān)的助劑:抗凍融劑、熱穩(wěn)定劑、阻燃劑、膨脹劑。
菌類控制劑:殺菌劑(罐內(nèi)防腐、涂膜防菌)、防污劑、其他。四.特殊效果促進(jìn)劑(表面狀態(tài)控制助劑、光學(xué)效果添加劑、氣味控制劑)
表面狀態(tài)控制助劑:光澤控制劑(增光劑、消光劑)、特殊紋理效果添加劑
光學(xué)效果添加劑:熒光劑、增亮劑、特殊效果填料(如珠光云母)、液晶
氣味控制劑:特殊氣味添加劑、除味劑。
第二篇:材料助劑
答題紙
(20 12 —20 13 學(xué)年第 一 學(xué)期)
課號(hào):__課程名稱: 高分子材料助劑改卷教師:
學(xué)號(hào):姓名:得分:
熱穩(wěn)定劑的現(xiàn)狀與發(fā)展
摘要:本文闡述了熱穩(wěn)定的發(fā)展史和目前聚氯乙烯熱穩(wěn)定劑在無(wú)國(guó)內(nèi)外的發(fā)展?fàn)顩r,詳細(xì)對(duì)比了國(guó)內(nèi)和國(guó)外在熱穩(wěn)定劑方面的差距。對(duì)將來(lái)熱穩(wěn)定劑的發(fā)展提出展望。關(guān)鍵詞:熱穩(wěn)定劑;發(fā)展歷史;發(fā)展現(xiàn)狀;未來(lái)展望
聚氯乙烯(PVC)是世界通用的五大合成樹(shù)脂之一 ,聚氯乙烯的制品在工業(yè)生產(chǎn)中占有很重要的地位,在日常生活中其制品也是一種通用塑料產(chǎn)品。有研究顯示:目前全世界 PVC 產(chǎn)量已超過(guò) 3 000 萬(wàn) t/a,我國(guó)產(chǎn)量超過(guò) 300 萬(wàn) t/a,預(yù)計(jì)2010 年,我國(guó)對(duì) PVC 的需求量可達(dá) 700 萬(wàn) t/a。因?yàn)槠渚哂泻芎玫姆€(wěn)定性,不易被酸、堿腐蝕;對(duì)熱比較耐受、具有阻燃、耐化學(xué)藥品性高(耐濃鹽酸、濃度為90%的硫酸、濃度為60%的硝酸和濃度20%的氫氧化鈉)、機(jī)械強(qiáng)度及電絕緣性良好的優(yōu)點(diǎn)。在工、農(nóng)業(yè)生被廣泛的應(yīng)用。但PVC的加工溫度高于其熱分解溫度,在PVC的加工過(guò)程中容易分解釋放出有害的氯化氫氣體。這個(gè)問(wèn)題一直是困擾聚乙烯塑料開(kāi)發(fā)與應(yīng)用的主要難題。為了解決這一問(wèn)題人們通過(guò)大量的實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)如果在聚乙烯中含有少量的鉛鹽、金屬皂、芳胺等雜質(zhì)時(shí)起到了延緩其熱分解的作用。從而促使熱穩(wěn)定劑的不斷研究和發(fā)展。
1、熱穩(wěn)定劑的發(fā)展歷史
聚氯乙烯最早合成出來(lái)是在1872年,但直到本世紀(jì)二十年代,人們還沒(méi)有找到合適的加工方法來(lái)制造這種聚合物。三十年代,用磷酸酯和鄰苯二甲酸酯混臺(tái)物來(lái)生產(chǎn)的PVC制品在美國(guó)取得專利。當(dāng)時(shí)使用的熱穩(wěn)定劑是鉛白和硅酸鈉。隨著研究的不斷深入,更多的熱穩(wěn)定劑被發(fā)現(xiàn)或者合成出來(lái),1934年,金屬皂類穩(wěn)定劑獲得了專利。堿金屬、堿土金屬的氧化物、氫氧化物也被廣泛地用作聚氯乙烯穩(wěn)定劑,到了四十年代,由于協(xié)同效應(yīng)的發(fā)現(xiàn),Ba/Cd、Ca/Zn等復(fù)合穩(wěn)定劑出現(xiàn)了。五十年代的輝煌成就在于硫醇錫和其它含硫穩(wěn)定劑的發(fā)現(xiàn)及其工業(yè)化。硫醇銻、多元醇也是在此期間獲得專利的。六十世紀(jì)是穩(wěn)定劑大發(fā)展的時(shí)代,個(gè)類型的穩(wěn)定劑不斷的出現(xiàn),穩(wěn)定劑的品種不斷的得到
豐富,其效率也大大的得到提升,這個(gè)時(shí)代最偉大的成就是研究出了食品級(jí)的鋅基錫熱穩(wěn)定劑。步入八十年代熱穩(wěn)定劑的發(fā)展變得緩慢,但隨著技術(shù)的進(jìn)步對(duì)穩(wěn)定劑提出了更高的要求,所以穩(wěn)定劑的發(fā)展更加的細(xì)化,向不同的方向發(fā)展。其中以環(huán)境和健康方面的穩(wěn)定劑得到了全面的發(fā)展。因而出現(xiàn)了用于食品包裝的Ca/Zn液體穩(wěn)定劑,低揮發(fā)Ba/Cd穩(wěn)定劑以及無(wú)鎘穩(wěn)定劑。硫酵銻穩(wěn)定劑由于其效率高、無(wú)毒,也重新得到了重視。到了九十年代在穩(wěn)定劑無(wú)鉛化的研究取得了可喜的進(jìn)步,這個(gè)時(shí)期稀土穩(wěn)定劑也異軍突起。
2、熱穩(wěn)定劑的現(xiàn)狀
2.1、國(guó)外熱穩(wěn)定劑的發(fā)展現(xiàn)狀
熱穩(wěn)定劑發(fā)展到了八十年代,隨著更多環(huán)保、安全的熱穩(wěn)定劑被合成出來(lái),高污染、不安全的有毒重金屬熱穩(wěn)定劑逐漸退出了發(fā)達(dá)國(guó)家的生產(chǎn)線。但熱穩(wěn)定劑在PVC生產(chǎn)中不可替代的作用每年的用量在逐漸的增多。美國(guó)1991年P(guān)VC熱穩(wěn)定劑的消費(fèi)量是44 kt,1994年是49 kt,1996年達(dá)到53 kt,年均增長(zhǎng)率為3.8 %。這幾年的消費(fèi)結(jié)構(gòu)是:有機(jī)錫類占1/ 3以上,為第一位(其中甲基錫占50 %,丁基錫占40 %)。金屬皂類占近1/ 3,鉛鹽類占1/ 3。美國(guó)PVC熱穩(wěn)定劑的構(gòu)成較為合理,有毒的(鉛鹽類)穩(wěn)定劑使用較少[3]。西歐1991年熱穩(wěn)定劑的消費(fèi)量達(dá)到104 kt,1996年達(dá)110 kt,從消費(fèi)結(jié)構(gòu)的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)來(lái)看西歐由鉛鹽類穩(wěn)定劑向有機(jī)錫類的轉(zhuǎn)化較快, 但也不如美國(guó)。日本1991 年熱穩(wěn)定劑的消費(fèi)量為65.5 kt,到了1996年熱穩(wěn)定劑產(chǎn)量達(dá)到71kt,1997年產(chǎn)量為73 kt,消費(fèi)量為72 kt。到了1998年穩(wěn)定劑的產(chǎn)量為64.1 kt,消費(fèi)量為64.6 kt,,較1997年下降了7.6 kt。消費(fèi)結(jié)構(gòu)上以鉛鹽為主,占49 %,,金屬皂類占30 %。其次是有機(jī)錫類(甲基錫占50 %, 丁基錫占40 %)和純有機(jī)類穩(wěn)定劑。從消費(fèi)結(jié)構(gòu)來(lái)看日本鉛鹽類熱穩(wěn)定劑的用量依然偏高。這三地區(qū)的熱穩(wěn)定劑是當(dāng)今世界發(fā)展最成熟,技術(shù)最先進(jìn)的。美國(guó)的Barolcher公司是世界上最大的熱穩(wěn)定劑生產(chǎn)廠家, 目前正在擴(kuò)大鉛鹽類替代品的開(kāi)發(fā), 最近推出的Baeropan MC系列固體鈣/ 鋅穩(wěn)定劑, 可用于90度、105度兩種溫度的電纜護(hù)套和絕緣材料, 性能較好, 價(jià)格較低。并且美國(guó)在熱穩(wěn)定劑無(wú)鉛化方面走在世界的前列。
2.2、我國(guó)熱穩(wěn)定劑的發(fā)展現(xiàn)狀
我們國(guó)家發(fā)展熱穩(wěn)定劑的發(fā)展由于各種原因起步比歐美等發(fā)達(dá)國(guó)家晚了很多年。在傳統(tǒng)的熱穩(wěn)定技術(shù)上比較落后,沒(méi)有良好的技術(shù)基礎(chǔ)作為支撐。而且由于經(jīng)濟(jì)發(fā)展和技
術(shù)的原因,我們國(guó)家依舊大量使用價(jià)格相對(duì)便宜的鉛熱穩(wěn)定劑。據(jù)不完全的統(tǒng)計(jì)顯示,我們現(xiàn)在使用的熱穩(wěn)定劑中百分之60%是鉛熱穩(wěn)定劑,污染比較小、無(wú)毒的熱穩(wěn)定劑所占的比例只有15%,但近年來(lái)聚氯乙烯作為建材在建筑方面的廣泛應(yīng)用,逐漸的推動(dòng)了我國(guó)熱穩(wěn)定劑使用的結(jié)構(gòu)性變化。較上個(gè)世紀(jì)熱穩(wěn)定劑使用的增長(zhǎng)勢(shì)頭明顯的加快了。據(jù)統(tǒng)計(jì),我國(guó)1996 年熱穩(wěn)定劑的消費(fèi)量為50 kt , 1997 年61 kt, 1999 年消費(fèi)量達(dá)76 kt,與之相適應(yīng)的2002年我國(guó)熱穩(wěn)定劑的生產(chǎn)能力超過(guò)了20萬(wàn)噸每年。生產(chǎn)熱穩(wěn)定劑的廠家達(dá)到80多家,產(chǎn)品也更加的豐富,品種到目前為止已經(jīng)大概有上百種的熱穩(wěn)定劑可以實(shí)現(xiàn)生產(chǎn),國(guó)家近年來(lái)也逐漸的加大了對(duì)上下水管管材的鉛含量的限制以及門(mén)窗型材行業(yè)對(duì)鉛鹽穩(wěn)定劑無(wú)塵化、無(wú)害化的要求提高。整個(gè)PVC制造行業(yè)的無(wú)鉛化、無(wú)毒化的發(fā)展更加的明顯。很多企業(yè)也看到了這種變化,在下大力氣研發(fā)更加環(huán)保、無(wú)毒的熱穩(wěn)定劑,國(guó)內(nèi)現(xiàn)在也有了幾家比較大的生產(chǎn)復(fù)合熱穩(wěn)定劑的廠家,其中大連實(shí)德公司的產(chǎn)能達(dá)到了2萬(wàn)噸。生產(chǎn)能力超過(guò)5000噸的企業(yè)達(dá)到了13家。
3、熱穩(wěn)定劑的未來(lái)展望
在可看到的未來(lái),隨著各國(guó)對(duì)無(wú)鉛化、無(wú)毒化的要求越來(lái)越高,鉛熱穩(wěn)定劑將逐漸退出現(xiàn)有的市場(chǎng),成為歷史。取而代之的則是復(fù)合型熱穩(wěn)定劑、有機(jī)錫穩(wěn)定劑和稀土類穩(wěn)定劑。而我國(guó)因?yàn)槭褂玫你U鹽類熱穩(wěn)定劑市場(chǎng)占有比例還很高所以不會(huì)很快的退出市場(chǎng),所以我國(guó)今后熱穩(wěn)定劑的發(fā)展還是以改造鉛鹽熱穩(wěn)定劑、解決粉塵污染為重點(diǎn),但現(xiàn)在看來(lái)鉛鹽熱穩(wěn)定劑被取代的趨勢(shì)是越來(lái)越明顯。所以我們研究的另一個(gè)重點(diǎn)則要放在無(wú)鉛無(wú)毒的熱穩(wěn)定劑的研發(fā)和應(yīng)用上。而且現(xiàn)在市面上無(wú)毒的熱穩(wěn)定劑的價(jià)格都比較昂貴,所以研究?jī)r(jià)格低廉但性能依舊的無(wú)毒穩(wěn)定劑是很有必要的,這樣才能更加廣泛的應(yīng)用到各個(gè)領(lǐng)域。而且我國(guó)的科研人員研究出了具有我國(guó)特色的熱穩(wěn)定劑:稀土熱穩(wěn)定劑。在科研人員的不斷努力下稀土熱穩(wěn)定劑的種類不斷增多,生產(chǎn)工藝也不斷的提高。稀土穩(wěn)定劑無(wú)毒、高效符合加工要求及勞保、環(huán)保要求, 可用于食品、藥品包裝等方面, 因此, 發(fā)展稀土穩(wěn)定劑應(yīng)是主流方向。所以今后我們要依靠國(guó)內(nèi)豐富的稀土資源,不斷的豐富稀土熱穩(wěn)定劑的種類,擴(kuò)大生產(chǎn)規(guī)模。在世界熱穩(wěn)定劑的市場(chǎng)上獨(dú)樹(shù)一幟。
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第三篇:油田助劑
油田助劑
經(jīng)過(guò)多年研究開(kāi)發(fā)和現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用實(shí)驗(yàn),成功開(kāi)始出開(kāi)發(fā)出用于油田鉆井、壓裂、采油、集輸?shù)确较虻挠吞镏鷦V鞔虍a(chǎn)品包括油田發(fā)泡劑、清潔壓裂液增稠劑、驅(qū)油活性劑、助排活性劑、驅(qū)油活性劑、油田殺菌劑等。
油田發(fā)泡劑SX-YTFP01是淡黃色透明液體,易溶于水。水溶液攪拌時(shí)能產(chǎn)生大量泡沫,具有高發(fā)泡性和良好的穩(wěn)泡性。產(chǎn)品性質(zhì)穩(wěn)定,耐酸堿,無(wú)揮發(fā)性,可長(zhǎng)期貯存。可與SX-YTFP02-油田增泡劑配合使用。形成泡沫體系后注入地層,泡沫遇到原油不容易破。
清潔壓裂液是水基壓裂液破膠后無(wú)不溶物(殘?jiān)┑膲毫岩海菄?guó)內(nèi)外發(fā)展熱點(diǎn)。清潔壓裂液主要成分是清潔壓裂液增稠劑。它具有抗溫抗鹽的特性,在酸液和水溶液中溶解速度快,粘度高,具有良好的配伍性。它可以分為酸化壓裂液增稠劑 SX-YTZC01水溶壓裂增稠劑SX-YTZC02。SX-YTZC01在酸性條件下增稠效果好,適合于酸化液體系的增粘。
助排活性劑SX-YTZP01有多種表面活性劑復(fù)配而成,產(chǎn)品不易燃,可以提高工業(yè)液返排量,減輕底層傷害。
油田殺菌劑SX-YTSJ01具有極強(qiáng)的殺菌能力,抑菌時(shí)間長(zhǎng),耐高溫。該產(chǎn)品主要應(yīng)用于油田污水處理過(guò)程,對(duì)注水系統(tǒng)和工業(yè)循環(huán)水系統(tǒng)中的細(xì)菌和藻類有良好的剝離作用。
驅(qū)油活性劑SX-YTQY01與石油磺酸鹽有良好的協(xié)同效應(yīng),它的加入降低了油/水界面張力。同時(shí)具有耐溫、抗鹽的優(yōu)點(diǎn),可顯著提高體系抗鈣鎂離子的能力,從而提高原油采收率。
第四篇:腈綸染色助劑應(yīng)用總結(jié)
腈綸染色助劑應(yīng)用總結(jié)
一實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?/p>
腈綸勻染劑1227(富聯(lián))、腈綸勻染修補(bǔ)劑M08(聯(lián)勝)、阻染劑RCT(聯(lián)勝)用在腈綸染色上通過(guò)緩染性、剝色性及染色后的重新加色等系列試驗(yàn),觀察最終上染率及其顏色變化情況來(lái)了解各個(gè)助劑在染色中所起到的作用。
二實(shí)驗(yàn)方法:
2.1緩染性實(shí)驗(yàn): 腈綸紗線用不同助劑在不同溫度下染色取樣,看其緩染性及最終上染率.2.2剝色性實(shí)驗(yàn): 取出2g最終染好的色紗,加2g白坯紗,浴比1:50(200ml),分別加入各助劑(與染色時(shí)加入的助劑對(duì)應(yīng))1%(o.w.f),看剝色效果.2.3加色實(shí)驗(yàn):
2.3.1 染色時(shí)不加助劑,染色結(jié)束后再加入一定的染料、助劑,觀察助劑對(duì)修色的影響。
2.3.2染色時(shí)加入1227,染色結(jié)束后再加入一定的染料、各個(gè)助劑,觀察各助劑對(duì)修色的影響。
2.4 RCT與M08拼用實(shí)驗(yàn):
染不同深度的顏色,加入RCT與M08,觀察最終上染結(jié)果。
三實(shí)驗(yàn)結(jié)論:
3.1緩染性實(shí)驗(yàn)結(jié)果:
1227、RCT緩染性明顯好于M08;但M08對(duì)最終上染率影響較小,M08 與不加勻染劑上染率基本一致,而1227或RCT隨用量的增多,殘液顏色逐漸 變深,紗線上的顏色逐漸變淺,即對(duì)上染率影響逐漸增大。3.2 剝色性測(cè)試結(jié)果:
用1227或RCT移染的白紗得色比MO8深,說(shuō)明1227或RCT具有較強(qiáng)的剝色能力,所以工作液里相應(yīng)的染料濃度大,空白紗線最終的得色比M08深,與之相應(yīng)的是RCT或1227對(duì)染料的利用率低,不易直接修色、加色。3.3加色實(shí)驗(yàn)結(jié)果:
由于緩染劑RCT(1227)分子量大、緩染性很強(qiáng),其和腈綸紗線的親和力較腈綸勻染修補(bǔ)劑M08要大,不容易被染料置換從而影響最終得色,所以在染色后重新修色時(shí)上色能力較M08弱,導(dǎo)致在RCT(1227)用量越大時(shí)所修出來(lái)的顏色越淺。
而腈綸勻染修補(bǔ)劑M08與阻染劑RCT在同一用量,染料濃度足夠的時(shí)候,染出的顏色M08比RCT色光偏深,說(shuō)明腈綸勻染修補(bǔ)劑M08上染、置換能力較強(qiáng),具有較強(qiáng)的可再修色性。這是由于M08特殊的分子結(jié)構(gòu),可以使空白“染座”重新上染,即可通過(guò)直接加染料進(jìn)行修色、加色。建議修色、加色時(shí)單用M08即可。
3.4 RCT與M08拼用實(shí)驗(yàn)結(jié)果:
在腈綸紗線染深、中、淺三個(gè)顏色時(shí),不同用量的RCT與M08配比染出的顏色與空白相比偏差很小,而且染出來(lái)的效果比單獨(dú)使用任何一種時(shí)的效果更為理想。因?yàn)镽CT在染色初期起緩染作用,使染料不致上染過(guò)快導(dǎo)致色花,而M08則在染色中通過(guò)“架橋”作用起到勻染效果,同時(shí)提高染料的利用率,所以M08、RCT在染色中的協(xié)同作用可以最大的防止色花的產(chǎn)生。3.5對(duì)色光影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果:
M08、RCT、1227最終染出來(lái)的顏色與空白除深淺有差別外,色相基本一致,說(shuō)明對(duì)色光沒(méi)有太大的影響。
第五篇:橡膠助劑及應(yīng)用
橡膠助劑簡(jiǎn)介及其應(yīng)用
班級(jí):08化工班學(xué)校:隴東學(xué)院姓名:李雍
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概要:
橡膠助劑引起源于天然橡膠的硫化。經(jīng)過(guò)八十多年的研究,直到20世紀(jì)20~30年代,隨著硫化促進(jìn)劑的基本品種2-巰基苯并噻唑及其次磺酰胺衍生物以及對(duì)苯二胺類防老劑的工業(yè)化,橡膠助劑才基本形成體系。目前,橡膠助劑處于穩(wěn)定時(shí)期,硫化促進(jìn)劑和防老劑兩類主要有機(jī)助劑的產(chǎn)量大約為生膠消耗量的 4%。國(guó)外橡膠助劑的生產(chǎn)相當(dāng)集中,聯(lián)邦德國(guó)的拜耳股份公司和美國(guó)的孟山都公司是最主要的生產(chǎn)廠家。中國(guó)橡膠助劑(指有機(jī)助劑)的生產(chǎn)始于1952年。
橡膠化學(xué)式
式中R′為H,R為有機(jī)基團(tuán);或R′和 R均為有機(jī)基團(tuán);R′、R亦可成環(huán)由促進(jìn)劑M或其鈉鹽,也可由促進(jìn)劑DM,與環(huán)己胺(產(chǎn)物為促進(jìn)劑CZ)、二環(huán)己胺(產(chǎn)物為促進(jìn)劑DZ)、二異丙胺(產(chǎn)物為促進(jìn)劑DIBS)、嗎啉(產(chǎn)物為促進(jìn)劑NOBS)、叔丁胺(產(chǎn)物為NS)等通過(guò)不同的工藝制得。它們的硫化起步慢,但硫化速度快,被稱為遲效快速促進(jìn)劑,主要用于輪胎等大型橡膠制品的生產(chǎn)。在常規(guī)配方中,其用量?jī)H為促進(jìn)劑M和DM的三分之二(促進(jìn)劑M和 DM的常用量為1~2份)。在所謂“半有效硫化”體系(即低硫磺/高促進(jìn)劑配合)中,用量則達(dá) 3~5份(與0.2~0.4份硫磺并用),可獲得良好的加工安全性,并提高硫化膠的綜合性能。③秋蘭姆類 屬快速促進(jìn)劑,主要作噻唑類或次磺酰胺類的輔助促進(jìn)劑。④二硫代氨基甲酸鹽類中屬超速促進(jìn)劑,適用于常溫快速硫化,也作輔助促進(jìn)劑。此外,尚有能提高有機(jī)促進(jìn)劑活性的物質(zhì),稱作硫化活性劑,即促進(jìn)助劑。最廣泛采用的是氧化鋅,用量3~5份。防止或延緩膠料在硫化前的加工和停放過(guò)程中發(fā)生早期硫化(“焦燒”)的物質(zhì),稱作硫化延緩劑,即防焦劑。效果較好的防焦劑有N-亞硝基苯胺(防焦劑NDPA)、N-環(huán)己基硫化酞酰亞胺(防焦劑PVJ或CTP)等,前者用量0.3~1份,后者0.1~0.5份。防焦劑的研究工作現(xiàn)在仍很活躍。
橡膠助劑國(guó)產(chǎn)化
我國(guó)輪胎企業(yè)要有自己的品牌、世界品牌,就得有自己的一套核心技術(shù)。我們不排除引進(jìn)國(guó)外先進(jìn)的技術(shù)、裝備和橡膠助劑等,但這些都要為我所用,更不能在關(guān)鍵時(shí)刻被人卡住,所以國(guó)產(chǎn)化是非常重要的。在國(guó)產(chǎn)化方面,首先要有數(shù)量保證,不能時(shí)有時(shí)無(wú),同時(shí)要求質(zhì)量穩(wěn)定,不能時(shí)好時(shí)壞。如果在數(shù)量上不能保證,質(zhì)量上不移穩(wěn)定,就會(huì)使輪胎企業(yè)花費(fèi)大量的精力去處理由于橡膠助劑的臨時(shí)變動(dòng)而可能產(chǎn)生的種種問(wèn)題。我們強(qiáng)調(diào)國(guó)產(chǎn)化,重視國(guó)產(chǎn)化,還有一個(gè)重要原因,就是價(jià)格。國(guó)外橡膠助劑價(jià)格昂貴,我們是不得已而用之。如果國(guó)產(chǎn)化的橡膠助劑數(shù)量保證、質(zhì)量穩(wěn)定、性能優(yōu)良、價(jià)格便宜,一定會(huì)受到輪胎企業(yè)的歡迎。據(jù)我所知,許多外資企業(yè)也在采購(gòu)我國(guó)生產(chǎn)的各種橡膠助劑。
橡膠助劑無(wú)毒、無(wú)害、無(wú)污染化
在加工輪胎的過(guò)程中,橡膠要經(jīng)過(guò)煉膠、硫化等工藝,在高溫、高壓的作用下,會(huì)釋放出一些有毒有害的氣體。這些氣體,有礙人的身體健康。要改善操作工人的工作環(huán)境,減少有毒有害氣體,其中重要的一點(diǎn)是要淘汰那些有毒有害的橡膠助劑,采用環(huán)保型橡膠助劑。
輪胎在使用過(guò)程中,繼續(xù)受到高溫高壓的作用,引起輪胎臭氧老化,釋放一些有害氣體。美國(guó)就利用這一點(diǎn),對(duì)我國(guó)有些輪胎企業(yè)的出口輪胎設(shè)置壁壘。而日本普利司通輪胎公司開(kāi)發(fā)一種獨(dú)特的助劑,抑制輪胎在使用中因生熱而使硫黃和橡膠分子繼續(xù)交聯(lián)反應(yīng)而使輪胎橡膠變硬,改進(jìn)了輪胎的制動(dòng)性、牽引性及輪胎的噪聲。輪胎的噪聲也是一種環(huán)境污染。一條馬路上成千上百輛汽車不停地駛過(guò),就會(huì)引起共鳴,這噪聲會(huì)影響人們的休息和睡眠。城市高架道路兩邊設(shè)立噪聲隔離帶,這是一種消極的方法。從根本上來(lái)說(shuō),還是要改進(jìn)輪胎的結(jié)構(gòu)及橡膠的配方。
橡膠助劑的科技化
近幾年,我國(guó)橡膠助劑工業(yè)發(fā)展也很快,特別是一些外資公司進(jìn)入這個(gè)領(lǐng)域后,我國(guó)橡膠助劑無(wú)論在數(shù)量、質(zhì)量還是科技含量都有很大的提高,基本上能滿足我國(guó)橡膠工業(yè)的需求。但是,適合高性能子午胎的一些用量少、質(zhì)量好、性能高的橡膠助劑還需進(jìn)口。因此,我國(guó)橡膠助劑行業(yè)要加大科技投入,努力創(chuàng)新,積極開(kāi)發(fā)出適合我國(guó)輪胎工業(yè)發(fā)展的新型橡膠助劑。當(dāng)然,要完成這個(gè)任務(wù),輪胎行業(yè)有義不容辭的責(zé)任。因此,希望輪胎企業(yè)、橡膠助劑企業(yè)及橡膠研究院所積極聯(lián)手,加強(qiáng)合作,走共同開(kāi)發(fā)的路子,盡快縮短我國(guó)橡膠助劑和國(guó)外橡膠助劑的差距。現(xiàn)在,在橡膠助劑行業(yè)中,也在積極開(kāi)發(fā)納米氧化鋅、納米炭黑、納米碳酸鈣等,這些納米級(jí)的橡膠助劑,對(duì)提高膠料質(zhì)量、提高輪胎性能都是非常有益的??傊覈?guó)的橡膠助劑必須具備高科技的含量,才能在激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中立于不敗之地。
橡膠助劑的在橡膠中的配合應(yīng)用
橡膠的配合是由好幾種或十幾川原副材料所組成的,使各種有機(jī)、無(wú)機(jī)物質(zhì)相互配合組成膠料的配方,從而獲得最佳性能,最低成本和最適宜工藝操作的有機(jī)結(jié)合體。其中組成膠料配合有以下幾個(gè)體系。硫化體系補(bǔ)強(qiáng),填充體系、軟化增塑體系和防老體系等。下面分體系進(jìn)行講解。
一、硫化體系
硫化體系包括硫化劑、促進(jìn)劑、活性劑和防焦劑等。
(1)硫化劑:所謂橡膠的硫化就是把具有塑性的膠料轉(zhuǎn)變成為彈性的硫化膠的過(guò)程。也就是橡膠分子鏈在化學(xué)或物理因素的作用下產(chǎn)生化學(xué)交聯(lián)作用,變成為空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。那么,凡能引起橡膠產(chǎn)生交聯(lián)作用的化學(xué)藥品就都可稱之為硫化劑,所以大家就不要誤認(rèn)為硫化劑,只是硫黃而已,它包括上述各種化學(xué)物質(zhì),當(dāng)然,其中硫黃是最常用的一種。據(jù)有關(guān)理論認(rèn)為,用純硫硫化的硫化膠其交聯(lián)效率低,而且其交聯(lián)密度也很低,物理機(jī)械性能也差。所以膠料配合中一般很少單純使用純硫體系,而采用一些有機(jī)多硫化物,主要品種TMTD(簡(jiǎn)稱TT),TMTT、DTDM等及有機(jī)過(guò)氧化物,常用的品種有DCP、DTBP等,這些硫化劑的使用都使膠料具有一些優(yōu)良的特殊性能,比如耐熱性、耐老化性等,另外還采用一些合成樹(shù)脂類物質(zhì)如:2402、201、202等,代號(hào)均為商品名稱。
(2)促進(jìn)劑
在使用硫黃作硫化劑,通常都要配入一些化學(xué)藥品來(lái)促進(jìn)其硫化反應(yīng),從而提高生產(chǎn)效率和膠料性能,這些能促進(jìn)硫化作用的化學(xué)藥品就稱為促進(jìn)劑。
促進(jìn)劑常用的品種有:促進(jìn)劑M1、DM、MZ、OZ、NOBS、DZ,促進(jìn)劑TT、TMTT等。
(3)活性劑和防焦劑
凡能增加促進(jìn)劑的活性,提高硫化效率,改善硫化膠性能的化學(xué)藥品,稱為活性劑,常用的有氧化鋅、氧化鎂、氧化鈣、硬脂酸等。
為了防止膠料在加工過(guò)程中出現(xiàn)早期的硫化現(xiàn)象(焦燒),常常需要加入一些能抑制產(chǎn)生早期硫化的化學(xué)藥品,即防焦劑,但由于它的加入,會(huì)使硫化速度減慢,硫化膠性能變壞,再加上價(jià)格昂貴,所以,一般情況下很少使用。
二、補(bǔ)強(qiáng)與填充劑
按填料在橡膠中的作用可分為補(bǔ)強(qiáng)性,填充和增容性填料,前者主要作用是提高橡膠制品的物理機(jī)械性能,稱為補(bǔ)強(qiáng)劑,如炭黑等,后者主要作用是增加橡膠的容積,降低含膠率,降低成本,稱填充劑或增容劑,如碳酸鈣CaCO3、陶土等。
1、炭黑
(1)炭黑品種
炭黑的品種約有40余種,五大類型
常用品種有:超耐磨爐黑(SAF)、中超耐磨炭黑(ISAF)、高耐磨爐黑(HAF),通常爐黑(GPF)
(2)炭黑的補(bǔ)強(qiáng)原理
在炭黑粒子的表面有些活性很大的活性點(diǎn),能與橡膠分子起化學(xué)作用,生成強(qiáng)固的化學(xué)鍵,這種化學(xué)鍵能沿著炭黑粒子表面上滑動(dòng),結(jié)果產(chǎn)生兩種補(bǔ)強(qiáng)效應(yīng):一是當(dāng)橡膠受力作用時(shí)而產(chǎn)生變形,分子鏈的滑動(dòng)能吸收外力的沖擊,起緩沖作用,二是使應(yīng)力分布均勻,這兩種效應(yīng)的結(jié)果使得橡膠的強(qiáng)度提高,抵抗破裂,從而起起補(bǔ)強(qiáng)作用。
另外,還有一種白炭黑,化學(xué)成分主要是含水硅酸和硅酸鹽類物質(zhì),常用做制造淺色橡膠制品。
三、防老劑
(1)橡膠老化的概念
橡膠或橡膠制品在加工、儲(chǔ)存和使用的過(guò)程中,由于受到各種外界因素的作用,而逐步失去原有的優(yōu)良性能,以致最后喪失了使用價(jià)值,這種現(xiàn)象稱之為橡膠的老化。
(2)橡膠發(fā)生老化的特征
第一、在材料表面外觀上發(fā)生變化。例如:出現(xiàn)材料變粘、變軟、變硬、變脆、龜裂變形、污漬、長(zhǎng)霉,出現(xiàn)斑點(diǎn)、裂紋、噴霜、粉化、泛白等。第二、在物理性質(zhì)上發(fā)生變化,例如:耐熱、耐寒、透氣、透氣、透光等性能的變化。第三、在物理機(jī)械性能上發(fā)生變化,如扯斷強(qiáng)度,伸長(zhǎng)率、耐磨性、耐疲勞等。第四、在電性能上發(fā)生變化。
為了防止橡膠的老化變質(zhì),通常膠料中都要加入適量的防老劑,因此凡是能起抑制橡膠老化作用的化學(xué)藥品都稱為防老劑。
(3)影響橡膠老化的因素及橡膠老化過(guò)程:通常導(dǎo)致橡膠老化的因素主要有:熱氧的作用、臭氧的作用、金屬離子的作用、光的作用、機(jī)械力的作用等。
對(duì)于輪胎的老化由于它使用的條件比較惡劣,特別是在機(jī)械力、熱、光、臭氧,同時(shí)存在的條件下很快就會(huì)發(fā)生老化龜裂現(xiàn)象,以及疲勞老化現(xiàn)象。
(4)防老劑的品種類型以及防老原理
常用的防老劑主要有RD、4010、4010NA、防老劑A、D、H防老劑MB、防老劑DFC-34,以及物理防老劑:防護(hù)蠟等。
不同品種的防老劑其防護(hù)機(jī)理是不同的,但總的來(lái)講化學(xué)防老劑是防老劑本身參與橡膠分子的反應(yīng),生成一些比較穩(wěn)定的化學(xué)結(jié)構(gòu),從而起到抑制或破壞橡膠在外界作用時(shí)的氧化裂解反應(yīng)或者削弱氧化過(guò)程的反映程度,而起到防止老化的作用,物理防老劑的加入會(huì)在橡膠表面形成一種保護(hù)薄膜,從而避免了與氧和臭氧的接觸,其本身并不參與化學(xué)反應(yīng)。