硫化劑
在一定條件下能使橡膠發(fā)生硫化教練的物質(zhì)稱為硫化劑。硫化劑類型按化學(xué)結(jié)構(gòu)可分為硫、硒、碲等元素,含硫化合物,有機(jī)過氧化物、金屬氧化物,胺類化合物,合成樹脂等。其中使用硫磺作為tr橡膠和丁苯橡膠硫化的主要硫化劑。在橡膠磨具生產(chǎn)中除硫磺外,還需加入一定量的促進(jìn)劑、活性劑等。所以橡膠磨具老化過程是一個(gè)多組分體系的平行和依次進(jìn)行的許多雙分子反應(yīng)的總和。硫磺和硫化過程是硫磺分子在常態(tài)下為8院子的換裝結(jié)構(gòu),生膠料中硫磺在硫化溫度下及約30J/mol分子能量作用下,環(huán)狀結(jié)構(gòu)產(chǎn)生開環(huán),生成鏈狀的雙基性硫。根據(jù)不同條件,硫環(huán)斷裂后可生成自由基或離子基的雙基性硫。雙基性硫與橡膠大分子在雙鍵處或α-碳原子處反應(yīng)時(shí),可在一根分子鏈上生成“分子內(nèi)的化合物”,也可在兩根分子鏈之間生成“分子間的化合物”即產(chǎn)生交聯(lián)。隨硫磺用量增加,結(jié)合硫量也增加,硫化膠的強(qiáng)度、硬度、耐熱性提高,彈性下降,耐溶劑性、耐水性提高,橡膠發(fā)脆,沖擊強(qiáng)度下降,故硫磺用量不是無限的,有一個(gè){zd0}限量,即100g生膠的{zd0}亮黃含量(g),成為硫化系數(shù)(%)。tr橡膠的硫化系數(shù)為47%,丁苯橡膠硫化系數(shù)為44。5%。
② 硫化促進(jìn)劑
凡能促進(jìn)硫化反應(yīng)的物質(zhì)均稱為硫化促進(jìn)劑,簡稱促進(jìn)劑。促進(jìn)劑可提高和改善硫化膠的物理力學(xué)性能,減少硫化劑用量,縮短硫化時(shí)間,提高生產(chǎn)率,能促進(jìn)硫化的適宜溫度,保證膠料有相當(dāng)?shù)哪z烘時(shí)間,保證膠料的混料、壓延及壓出過程中的操作安全。
常用的有噻唑類、2-硫磺醇基苯并噻唑(商品名:促進(jìn)劑M)、二磺化二苯并噻唑(促進(jìn)劑DM)、胍類(二苯胍)。
③ 活性劑
能增加促進(jìn)劑活性,發(fā)揮促進(jìn)劑的硫化效能,減少促進(jìn)劑用量,縮短硫化時(shí)間。硫化活性劑分有機(jī)活性劑與無機(jī)活性劑。有機(jī)活性劑常用硬脂酸,無機(jī)活性劑常用氧化鋅。
④ 填充劑與補(bǔ)強(qiáng)劑
在橡膠生產(chǎn)中增大產(chǎn)品體積,節(jié)約生膠,改善生膠工藝性能的填充料成為非活性填充劑,簡稱填充劑。在橡膠生產(chǎn)中可顯著提高硫化橡膠的抗沖擊、抗伸長、抗撕裂等強(qiáng)度及耐磨耗性能的填充劑稱為活性劑或補(bǔ)強(qiáng)填充劑,簡稱補(bǔ)強(qiáng)劑。兩者均為填料。根據(jù)填料的化學(xué)組成和形狀,可分為粒狀填料、樹脂填料、纖維填料三大類。粒狀填料在橡膠工業(yè)中應(yīng)用最廣泛,主要有炭黑、白炭黑及其他光武。樹脂填料中有改性酚醛樹脂、聚苯乙烯樹脂,主要用于補(bǔ)強(qiáng)。纖維填料主要有石棉、玻璃纖維、有機(jī)短纖維等,可用來補(bǔ)強(qiáng)。橡膠磨具還早中常用填料有炭黑、氧化鋅、氧化鎂、氧化鐵、氧化鈣、黏土、酚醛樹脂等。軟質(zhì)磨具如柔性拋光砂輪,主要采用炭黑、氧化鋅。硬質(zhì)磨具主要采用MgO、ZnO、Fe2O3、CaO、酚醛樹脂、橡膠粉。
⑤ 增塑劑
橡膠進(jìn)行混煉、壓延、壓出前,必須先使用其具有塑性。加入一些助劑,增加膠料的塑性流動(dòng),易于加工,改善制品某些性能。增塑劑分為化學(xué)增塑劑與物理增塑劑兩類?;瘜W(xué)增塑劑加入生膠后能切斷橡膠分子鏈,降低生膠分子量,從而降低橡膠彈性,提高塑性,可稱為橡膠塑解劑。物理增塑劑也成為軟化劑,加入生膠后使生膠產(chǎn)生溶脹,增大生膠分子間的距離,降低生膠分子間的相互作用力,從而使彈性Ian更低,塑性提高。常用化學(xué)增塑劑有硫酚、過氧化苯甲酰、硫化苯甲酸等。物理增塑劑有:石油類軟化劑,如機(jī)械油、錠子油、重油、瀝青、石蠟等;松油類軟化劑,如松焦油、松香等。
⑥ 防老劑
橡膠制品在使用和存放中,常變硬、變脆或軟化發(fā)黏,失去彈性,不能使用,這成為老化現(xiàn)象。老化的主要原因是氧化作用。為防止老化,常在生膠料中加入防老化添加劑。有物理防老劑和化學(xué)防老劑。制造軟彈性磨具使用化學(xué)防老劑A(防老劑甲)及防老劑D(防老劑?。?。物理防老劑是在生膠料中加入石蠟等物質(zhì),可在橡膠制品表面生成薄膜,保護(hù)橡膠制品不被氧化。