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橡胶助剂

概述 分类 橡胶助剂新产品 生产现状及结构调整 橡胶助剂分析检测方法 参考文献
橡胶助剂,,结构式
橡胶助剂
  • CAS号:
  • 英文名:Rubber auxiliary
  • 中文名:橡胶助剂
  • CBNumber:CB91124632
  • 分子式:
  • 分子量:0
  • MOL File:Mol file

橡胶助剂性质、用途与生产工艺

  • 概述 橡胶助剂是橡胶加工时， 加入胶料且能改善橡胶加工性能 ，提高橡胶制品质量，降低成本的各种化学品的总称，它涉及内容广泛 ，是橡胶加工业中不可缺少的重要部分。据不完全统计，我国橡胶助剂总产量约为 20 万 t a ，占世界助剂总产量的 17 %左右， 品种明显增加 ， 基本能满足国内橡胶工业的需求。橡胶助剂按照传统的分类方法， 可分为硫化助剂、防护助剂和加工型助剂三大类 。
  • 分类 1.    硫化助剂
    （1）    硫化剂
    凡是能与橡胶发生硫化反应或使之交联的物质统称为硫化剂， 又称为交联剂 ，其主要作用是使橡胶分子之间产生交联， 形成立体三维网状结构，从而大大改善了橡胶的性能，成为具有使用价值的硫化胶 。
    （2）    硫化促进剂
    硫化促进剂是一类能加快硫化反应速度 ，缩短硫化时间 ， 降低硫化温度 ， 减少硫化剂用量 ，并能提高或改善硫化胶物理机械性能的助剂 。按其性质和化学组成可分为无机促进剂和有机促进剂两大类。无机促进剂使用最早， 但因促进效果不大 ，硫化胶性能差 ，现基本已被有机促进剂所取代 。随着合成橡胶品种和用途的不断发展 ，现有促进剂名目繁杂 。根据促进剂的化学结构， 通常将其分为噻唑类 、秋兰姆类 、次磺酰胺类、胍类、二硫代氨基甲酸盐类 、醛胺类 、黄原酸盐类和硫脲类。
    （3）    硫化活性剂
    能活化促进剂 ，使之能充分发挥促进作用的物质称为活性剂， 其作用是在硫化反应过程中提高促进剂的活性， 在减少促进剂用量的同时，既能提高硫化速率，又能提高交联度及改善硫化胶物理机械性能 。
    2.    防护助剂
    （1）    防老剂
    防老剂的主要功能是橡胶及其制品在长期贮存和使用过程中 ， 阻断橡胶内部因受到热 、氧 、臭氧 、变价金属离子、机械应力、光 、高能射线等因素对胶料表面的破坏， 以及其它化学物质和霉菌等的侵蚀 ， 从而延长橡胶及其制品的贮存期和使用寿命。
    （2）    抗硫化返原剂
    抗硫化返原剂是专门用来提高硫化橡胶抗硫化返原的一类新型橡胶助剂 。它具有保护硫化网络稳定，提高制品耐热氧稳定性，保持普通硫化体系和半有效硫化体系良好动态性能的优点。因此， 抗硫化返原剂既可以看作是硫化体系的新助剂， 也可以看作是防老化体系的新助剂。
    3.    加工型助剂
    （1）    分散剂
    分散剂主要改善炭黑和其他粉料在胶料中的分散性 ，多为高分子脂肪酸酯的聚合产品或与金属皂类的混合物。胶料中配合分散剂， 可以加快粉料分散 、防止粘辊 、减少焦烧和缩短加工时间 。这种高分子脂肪酸酯除有帮助粉料分散功能外，还具有增塑作用 ，有利于提高胶料的流动性。
    （2）    均匀剂
    均匀剂的主要功能是解决不同极性和不同粘度聚合物的共混， 它是由不同极性的低分子树脂组成的混合物。在不影响胶料力学性能和硫化性能的前提下， 均匀剂除了改善聚合物的共混和稳定相态结构外， 还具有增塑、增粘和润滑功能 ，能提高共混胶料的加工性 ， 降低能耗 。同时 ，还能有效提高轮胎内衬层胶料的气密性，是一类非常有效的加工助剂。
    （3）    脱模剂
    脱模剂主要是用在高分子聚合物成型加工领域内的一类加工助剂。其主要功能是使脱模操作轻而易举 ，防止强行取出对产品造成的损伤。脱模剂一般分为外用型和内用型两种。传统的脱模剂一般为外用型 ，即涂敷在模腔表面 ，习惯上也有称作隔离剂的 ，产品主要有滑石粉 、云母粉、皂类、石蜡、聚四氟乙烯及硅油等，它们都有一定的脱模效果， 但具有易留下模垢和痕迹，对模具有腐蚀作用，价格较昂贵等缺点。内脱模剂一般都以助剂形式于炼胶时加入， 使用十分方便 ，且对模具的长期保养有利。另外， 内脱模剂还有助于胶料的流动， 减少由分子内摩擦引起的生热， 是名符其实的多功能助剂 ， 因此，在国外称之为“内润滑剂”。
    （4）    增塑剂
    增塑剂是用来改善高聚物的加工性能 ， 提高其柔软性或拉伸性能的加工助剂 。按其作用机理可分为物理增塑剂和化学增塑剂两大类 。习惯上把物理增塑剂称作软化剂， 化学增塑剂称作塑解剂。
    化学增塑剂是在生胶塑炼时加入 ， 通过化学作用 ， 不仅具有提高塑炼效果 ， 缩短塑炼时间，节约能源的作用 ，而且具有用量少， 增塑力强，对制品性能无影响等优点 。
    物理增塑剂是橡胶加工过程中使用的一种旨在改善橡胶加工性能的助别 ，它的加入可以降低混炼胶的粘度，增大腔料的塑性 ，而且能够提高炭黑和其它配合剂的分散性 ，改善硫化胶的物理性能 。
    （5）    增粘剂
    增粘剂是能够提高生胶和未硫化胶粘性的
    一类专用助剂， 一般分为钴盐和树脂两大类 。钴盐型橡胶粘合剂包括环烷酸钴 、硬脂酸钴、硼酸化钴和葵酸钴等 ， 主要用于橡胶与镀黄铜或镀锌金属的粘合， 是钢丝子午胎和其他橡胶与金属复合制品的重要原材料 。增粘树脂主要包括石油烃树脂 、古马隆茚树腊、松香树腊、萜烯树脂和非热反应型酚醛树脂 ，其主要功能是提高橡胶的自粘性和轮胎的成型粘性，以减少因胶料缺粘必须手工涂刷汽油或胶浆造成的浪费， 实现轮胎生产联动化，提高生产效率 。
    （6）    偶联剂
    偶联剂能有效地将无机基团与有机高分子紧密地连接起来 ，从而改善胶料的加工性能和物理机械性能。偶联剂的种类繁多 ，目前，应用范围最广的是硅烷类偶联剂和钛酸酯类偶联剂。
    （7）    补强数酯
    补强树脂又名补强增硬树脂， 用在需要高硬度 、高补强以及因增加炭黑过多而较难生产的胶料中 。目前 ，应用较多的是酚醛树脂，这种树脂与炭黑和弹性体之间不仅存在强极的相互作用 ，使橡胶制品获得高的力学性能，而且还具有增粘、增塑和软化的功能，
    （8）    喷涂剂
    喷涂剂根据其在外胎上的使用部位不同 ，通常有内、外之分。外喷涂剂分为溶剂型和水基型。由于溶剂型外喷涂剂对人体具有危害性，故现已基本不用 。而水基型外喷涂剂赋予了轮胎良好的色胶鉴别能力， 具有阻燃性，无污染， 可以增加模具的清洁周期及降低设备投资的优点 ，因而应用广泛 。内喷涂剂用于喷涂成型完而未硫化的轮胎的内表面， 其主要作用是使外胎易于脱模 ，便于硫化胶囊从外胎内腔中拉出并改善胎里和外观质量， 提高产品合格率 。
    （9）    防焦剂
    防焦剂是在贮存和加工过程中早期硫化 ，并能显著改进硫化胶料贮藏稳定性及在高温下压延安全性的一种助剂 。
    （10）    其他类型的助剂
    橡胶工业除了对助剂功能和技术含量提出要求外 ，还对环境和健康提出了更高的要求，这是现代橡胶加工技术的特点， 也是现代助剂水平和赢得市场的需要。造粒、表面处理和预分散等新型助剂显示出了现代助剂的新水平 。
  • 橡胶助剂新产品 1． 硫化剂
    上海京海化工有限公司的IS-HS 系列不溶性硫黄。
    富莱克斯公司的新产品 HD OT20；德国莱茵化学公司的硫给予体DTDM；美国 Ferro 公司的多硫化烷基酚；
    上海高桥石化公司精细化工厂的过氧化二异丙苯( DCP) 、1 , 1-双( 叔丁过氧基) -3 , 3 , 5 -三甲基环己烷( BPMC) 、双( 叔丁过氧异丙基) 苯( BIPB) 、叔丁基异丙苯基过氧化物( BCP) 等品种。
    2． 抗硫话返原剂
    山西省化工研究所的多功能抗硫化返原剂DL-268，后硫化稳定剂HS-258。富莱克公司的Perkalink 900 ,它的化学名称为 1 , 3-双(柠糠酰亚胺甲基)苯。德国拜耳公司的试验性产品KA-9188。
    3． 促进剂
    新产品 N-叔丁基-2-双苯并噻唑次磺酰亚胺( TBSI)；四苄基秋兰姆二硫化物( TBzTD )；耳公司的二苄基二硫代氨基甲酸锌( ZBEC)；莱茵化学公司的Rhenocure 系列复配促进剂；美国推出了 2 , 5-二巯基-1 ,3 , 4-噻二唑衍生物 , 如 Vanax 189。
    促进剂TBSI；促进剂TBZTD；促进剂ZBEC；抗硫化返原剂Perkalink900；硫化稳定剂Duralink HTS；多功能促进剂TiBTM。
    4． 活性剂
    山西丰海纳米科技有限公司等企业生产的纳米氧化锌；山西省化工研究所开发生产的耐热硫化活性剂 S L-272 、SL-273 系优化结构的锌皂混合物。
    5． 防老剂
    Duslo AS 公司开发了新型抗臭氧剂 N-苯基-N′ -( α -甲基苄基) 对苯二胺( SPPD)；美国尤尼罗伊尔公司的 2 , 4 , 6-三-( 1 , 4-二甲 基)戊 基对 苯二 胺-1 , 3 , 5-三嗪( TAPDA)。
    6． 增塑剂（软化剂）和分散剂。
    山西省化工研究所开发的抗返原增塑剂 256；山西省化工研究所推出了白炭黑分散剂 BF-287；极性材料 PPT-HD；武汉径河化工厂生产的 SJ-103 系列五氯硫酚/活性剂/分散剂混合物。
    防老剂4030；防老剂4050；防老剂FR；防老剂688；防老剂44PD；新型酚类抗氧剂。
    7．偶联剂
    山西省化工研究所生产了胶粉偶联分散剂。
    8． 增粘树脂和补强树脂
    常州常京化学有限公司的 TKM 系列产品 ；山西省化工研究所的 213 ,213A 和 214 树脂 ; Schenectady 公司的 SP-1077 树脂。常州常京化学有限公司的 PF 系列 ,山西省化工研究所的 BQ-215 和 BQ-225 。
    9． 粘合剂
    Cytec Industries 公司的 Cyrez CRA132；镇江金威集团推出的 RM 系列产品是金属
    复合盐。
    10． 其他助剂
    塑解剂Renacit 11。
    均均匀剂美国Struktol公司和德国Schil-Seilacher公司的均匀剂40MS，60NS，M40，HP55，TH10A 以及德国DOG公司的H501B。
    粘合剂间苯二酚树脂。
  • 生产现状及结构调整 1.    国内橡胶助剂生产现状
    近10年来，我国橡胶助剂快速发展，企业集约化程度和产品集中度大幅提高，受产业结构调整和安全环保等多重因素影响，近年来部分橡胶助剂企业逐渐呈现萎缩态势。近年来，我国橡胶助剂生产能力和产量继续保持稳定发展态势。目前我国多数橡胶助剂品种生产能力已过剩。2013年我国橡胶助剂产业总体上呈现以下几大特点。
    2013年我国橡胶助剂产业总体上呈现以下几大特点。
    （1） 生产能力扩张热潮依旧。
    （2） 价格低位运行。
    （3） 产量稳步增长。
    （4） 环保成为发展瓶颈。

    2.    国外橡胶助剂生产状况
    随着亚洲地区，尤其是我国橡胶助剂产业的快速发展，西方发达国家和地区的橡胶助剂生产逐步萎缩，主要橡胶助剂生产企业不断兼并重组，调整产业结构，寻求新的发展空间。
    国外的橡胶助剂生产企业已经基本淘汰了对环境有毒有害的产品和工艺, 并且将一些劳动力密集的品种和利润率低的产品转移至环保立法不太苛刻的国家 , 完成了产品的更新换代 。为保证在国际市场上占据主动权 ,十分重视开发并保护具有自主知识产权和创新性的新产品和新技术。

    3.    我国橡胶助剂企业在技术方面与国外企业的差距
    （1） 缺乏在行业中起导向作用的技术研究开发服务平台 。
    （2） 具有独立知识产权的新产品较少 。
    （3） 产品结构有待进一步调整和优化 ,以加强专业配套与协作。
    （4） 清洁生产、环保工艺相对落后。

    4.    未来我国橡胶助剂的发展方向
            1．  以环保 、 安全 、 节能为中心 ， 大力推进清洁生产
            2． 产品结构调整、替代有毒有害橡胶助剂
               （1）有毒有害产品的替代
               （2）清洁生产工艺
               （3）粉尘及分解产物的控制及消除
           3． 以节能减排为中心开发橡胶助剂生产的清洁工艺技术
               （1）理性发展，避免盲目建设
               （2）规范政策，呼吁公平竞争。
               （3）坚持绿色低碳，强化节能减排。
            4． 重视人才的培养、积极提升研发能力

    以上关于橡胶助剂的概述，分类，新产品等信息由Chemicalbook的吴秋月编辑整理。
  • 橡胶助剂分析检测方法 何文绚等，通过中压色谱分离 ,红外光谱定性的方法 , 鉴定了乙丙橡胶助剂中的矿物油 、 邻苯二甲酸酯 、 植物油等 3 种软化剂 , 以及残余的硫化促进剂 M 和防老化剂苯乙烯化苯酚 ;采用固相萃取去除助剂中主量成分矿物油 , 以减少对其他少量助剂成分的干扰 , 通过气质联用法 , 推测出橡胶助剂中的 2 , 6 -二叔丁基 -4 -甲基苯酚防老剂 、 残余的秋姆类硫化促进剂 , 同时利用气质联用仪 , 直接测定乙丙橡胶抽提液 , 鉴定了残余的活泼物质过氧化苯甲酰类硫化剂 。文章研究结果可供其他橡胶体系有机助剂全分析的借鉴 。
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  • 用途  用于橡胶行业
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