|
|
|
丁腈橡膠增塑劑
| 來源：邵君( 先生，國內(nèi)國際部經(jīng)理 ) 發(fā)布時間：2017-12-27 11:03:31 |
研究了丁腈橡膠增塑劑對丁腈橡膠(NBR)低溫性能、硫化特性、力學(xué)性能和老化性能的影響。并將丁腈橡膠增塑劑與常用增塑劑DOA，DOP進行對比。
結(jié)果表明，添加含醚基的丁腈橡膠增塑劑TP290B和含醚酯基的TP295使NBR硫化膠的玻璃化溫度明顯降低，低溫拉伸性能和低溫脆性性能優(yōu)于DOA和DOP。丁腈橡膠增塑劑TP290B和TP295對膠料硫化有一定的促進作用，硫化膠的100%和300%定伸應(yīng)力較高。TP295在熱空氣老化條件下具有良好的熱穩(wěn)定性，而TP290B較易揮發(fā)。
增塑劑能夠改善高聚物的加工性能，降低熔融溫度和玻璃化溫度，減小熔體粘度，增加流動性 而被廣泛應(yīng)用。通常增塑劑是難揮發(fā)的粘稠狀液體或易熔化的固體[1]。理想的增塑劑應(yīng)具備與樹脂相容性好、增塑效率高、揮發(fā)性小、遷移性低、耐久性好、穩(wěn)定性好、無毒等特點。
鄰苯二甲酸二(2-乙基己)酯(DOP)作為NBR常用的增塑劑，表現(xiàn)出良好的增塑效果和較好的耐寒性，但近年來美國癌癥研究所(NCI)和 食品及藥物管理局(FDA)提出DOP可能致癌，歐盟和美國禁止3歲以下兒童玩具和用品使用包括DOP在內(nèi)的6種鄰苯二甲酸酯類增塑劑。因此環(huán)保無毒增塑劑的開發(fā)與應(yīng)用引起了廣泛的關(guān)注。
本文研究環(huán)保型增塑劑TP295(通過FDA認(rèn)證)和TP290B以及常用增塑劑DOA[己二酸二(2-乙基己)酯]、DOP對丁腈橡膠各項性能的影響。
實驗原材料。NBR，3445(丙烯腈質(zhì)量分?jǐn)?shù)為34%);增塑劑TP295(己二酸烷基醚酯)，TP290B(烷基聚醚);其他配合劑均為橡膠工業(yè)常用原材料。
基本配方(質(zhì)量份) NBR，100;白炭黑，25;ZnO，5;硬脂酸，1;Si69，2;白油膏，15;增塑劑(TP295、TP290B、DOP、DOA)分別為15和30;防老劑SP2P，1;促 進劑DM，1.7;促進劑M，0.5;促進劑TT，0.8;硫黃，1.8。
儀器與測試方法。混煉膠的硫化特性采用GT-M2000型硫化儀測試，溫度是160℃。硫化 膠力學(xué)性能采用Z010型電子拉力試驗機測試;熱空氣老化性能采用GT-7017-M型熱空氣老化箱測試，溫度100℃，時間70h;玻璃化溫度采用DSC204-F1型差示掃描量 熱儀測試，溫度-80℃～30℃，升溫速率10℃/min;低溫拉伸性能采用5500R 型萬能試驗機測試，溫度-35℃;低溫脆性性能采用HG4-841型脆性試驗機測試。 各項性能按相應(yīng)國家標(biāo)準(zhǔn)測試。
對苯二甲酸二辛酯(增塑劑DOTP)用途
1.DOTP 電、熱性能好，在PVC塑料電用線護套中可替代DOP，也可用于人造革膜的生產(chǎn)。此外，具有優(yōu)良的相容性，對苯二甲酸二辛酯是PVC塑料增塑劑、丙烯腈衍生物增塑劑，聚乙烯醇縮丁醛增塑劑、丁腈橡膠增塑劑、硝酸纖維素增塑劑。并起著提高制品硬度和變形性的作用，在丁腈橡膠、氯丁橡膠、三元乙丙橡膠等制品中可用作軟化劑。特別用在電纜料上具有較好的增塑 效果和低揮發(fā)性，廣泛用于要求耐熱、高絕緣的各種制品，是生產(chǎn)耐溫70℃電纜料及其它要求耐揮發(fā)PVC制品的理想增塑劑。
2.DOTP用于轎車內(nèi)的PVC制品，能解決玻璃車窗起霧問題。DOTP還用于高級家具和室內(nèi)裝飾的油漆、涂料及精密儀器的優(yōu)質(zhì)潤滑劑或潤滑添加劑，硝基清漆助劑，紙張軟化劑，聚酯酰胺雙向拉伸薄膜，膜塑工藝品，血漿儲存袋等。
3.由于DOTP的線型分子結(jié)構(gòu)和DOS、DOA相似，其耐寒性也較好。
4.DOTP的體積電阻率較DOP高10-20倍，而且乃遷移性優(yōu)異。
5.由于DOTP不含鄰苯二甲酸鹽，不在歐盟及其他國家限制使用的16種含鄰苯二甲酸增塑劑范圍內(nèi)，因此，是一種優(yōu)良的環(huán)保型增塑劑。
包裝方式：
凈重200KG/鍍鋅鐵桶(一個小柜打托裝16噸)、1000KG/IB桶（一個小柜裝18噸）或23噸ISOTANK。
一般認(rèn)為由于增塑劑的加入導(dǎo)致高分子鏈間相互作用的減弱，從而達到增塑的效果。按其作用機理可分為3種作用方式，非極性增塑劑溶于非極性高聚物的增塑作用是由于增塑劑介于大分子之間，增大分子間距離，削弱其間的作用力，也稱之為隔離作用。
屏蔽作用是指增塑劑的非極性部分隔離聚合物的極性基，使聚合物相鄰的極性基不發(fā)生相互作用。而極性增塑劑的極性基團能與聚合物的極性基團發(fā)生偶合，破壞原來聚合物分子間的極性聯(lián)結(jié)，稱之為偶合作用。
TP295，TP290B，DOA和DOP都含有酯基或醚基極性基團，主要通過與分子極性較高的丁腈橡膠中的-CN基團發(fā)生偶合作用，達到增塑目的。
加入相容性好的增塑劑能削弱橡膠分子間的相互作用力，而且增塑劑相對分子質(zhì)量低，易于活動，提供了橡膠分子鏈段活動時所需要的空間，使橡膠分子鏈段更易自由運動，從而導(dǎo)致玻璃化溫度降低。
增塑劑對橡膠耐寒性的影響與其分子結(jié)構(gòu)和相對分子質(zhì)量關(guān)系密切，含有直鏈烷基的增塑劑耐寒性比較好，而含支鏈或環(huán)狀結(jié)構(gòu)越多則耐寒性就越差。
不同增塑劑(30份)和不加任何增塑劑NBR硫化膠(空白)的玻璃化溫度。和空白硫化膠相比，4種增塑劑都能降低NBR的玻璃化溫度。添加TP290B硫化膠的玻璃化溫度最低，是因為TP290B為直鏈烷基聚醚，即分子由直鏈亞甲基-CH2-和醚基-O-組成，文獻報道[6]，增塑劑分子含有醚基有利于提高耐寒性。
此外，TP290B的相對分子質(zhì)量和粘度較低，使硫化膠的玻璃化溫度降低。TP295為直鏈烷基醚酯，也有良好的耐寒性。DOA含有乙基支鏈，因此相比而言，耐寒性稍差，DOP表現(xiàn)出較差的耐寒性，這主要與其分子中含芳環(huán)結(jié)構(gòu)有關(guān)。
文章版權(quán)：張家港雅瑞化工有限公司
http://www.mctechserv.com |
|
固化劑|擴鏈劑|交聯(lián)劑
