白炭黑在生产混合硅橡胶过程中的作用有哪些
? 白炭黑是生产混炼硅橡胶的重要原料游艇会登陆官网,在生产原胶时,加多少?什么时候加?都会影响到硅橡胶原料的性能。本文就来说说白炭黑对胶料的影响。
一游艇会登陆官网、胶料的混炼与分散
白炭黑由于表面积很大游艇会登陆官网,总趋向于二次聚集游艇会登陆官网游艇会登陆官网,加之在空气中极易吸收水分游艇会登陆官网游艇会登陆官网,致使羟基间易产生很强的氢键缔合游艇会登陆官网,进一步提高了颗粒间的凝聚力游艇会登陆官网,所以白炭黑的混炼与分散要比炭黑困难得多,而且在多量配合时游艇会登陆官网游艇会登陆官网游艇会登陆官网,还容易生成凝胶游艇会登陆官网,使胶料硬化,混炼时生热大游艇会登陆官网游艇会登陆官网。为获得良好的分散,就要求初始混炼时,保持尽可能高的剪切力游艇会登陆官网,以便使白炭黑的这些聚集体粒子尽可能被破坏,而又不致使橡胶分子链发生过多的机械降解游艇会登陆官网。为此,白炭黑应分批少量加入游艇会登陆官网游艇会登陆官网,以降低生热游艇会登陆官网。适当提高混炼温度,有利于除掉一部分白炭黑表面吸附水分,降低粒子间的凝聚力游艇会登陆官网,有助于白炭黑在胶料中的分散。
二游艇会登陆官网、白炭黑补强硅胶混炼胶中的结构控制
白炭黑游艇会登陆官网,特别是气相法白炭黑是硅胶的补强剂游艇会登陆官网游艇会登陆官网游艇会登陆官网,但有一个使混炼胶硬化的问题游艇会登陆官网,一般称为“结构化效应”游艇会登陆官网游艇会登陆官网。其结构化随胶料停放时间延长而增加游艇会登陆官网,甚至严重到无法返炼游艇会登陆官网、报废的程度。对此有两种解释游艇会登陆官网,一种认为是硅胶端基与白炭黑表面羟基缩合;另一方面认为硅胶硅氧链节与白炭黑表面羟基形成氢键。
防止结构化有两个途径游艇会登陆官网,其一是混炼时加入某些可以与白炭黑表面羟基发生反应的物质游艇会登陆官网游艇会登陆官网游艇会登陆官网,如羟基硅油游艇会登陆官网游艇会登陆官网、二苯基硅二醇游艇会登陆官网游艇会登陆官网、硅氮烷等。当使用二苯基硅二醇时游艇会登陆官网,混炼后应在160~200℃下处理0.5~1h。这样就可以防止白炭黑填充硅胶的结构化。另一途径是预先将白炭黑表面改性,先去掉部分表面羟基游艇会登陆官网,从根本上消除结构化游艇会登陆官网。
三、胶料的门尼粘度
白炭黑生成凝胶的能力与炭黑不相上下游艇会登陆官网,因此在混炼白炭黑时游艇会登陆官网游艇会登陆官网,胶料的门尼粘度提高,故在含白炭黑的胶料配方中软化剂的选择和用量很重要游艇会登陆官网。在IIR中往往加入石蜡烃类、环烷烃类和芳香烃类游艇会登陆官网游艇会登陆官网,用量视白炭黑用量多少及门尼粘度大小而异游艇会登陆官网游艇会登陆官网,一般可达15-30%游艇会登陆官网游艇会登陆官网。在NR中游艇会登陆官网,以植物性软化剂如松香油、妥尔油等软化效果游艇会登陆官网游艇会登陆官网,合成的软化剂效果不大,矿物油的软化效果游艇会登陆官网。
四游艇会登陆官网游艇会登陆官网、胶料的硫化速度
白炭黑粒子表面有大量的微孔游艇会登陆官网游艇会登陆官网,对硫化促进剂有较强的吸附作用,因此明显地迟延硫化游艇会登陆官网游艇会登陆官网。为了避免这种现象游艇会登陆官网游艇会登陆官网,一方面可适当地提高促进剂的用量;另一方面可采用活性剂游艇会登陆官网,使活性剂优先吸附在白炭黑表面,这样就减少了它对促进剂的吸附。
活性剂一般是含氮或含氧的胺类游艇会登陆官网游艇会登陆官网、醇类、醇胺类低分子化合物游艇会登陆官网。对NR来说胺类更适合游艇会登陆官网,如二乙醇胺游艇会登陆官网、三乙醇胺游艇会登陆官网游艇会登陆官网、丁二胺游艇会登陆官网游艇会登陆官网游艇会登陆官网、六亚甲基四胺等。对SBR来说游艇会登陆官网游艇会登陆官网,醇类更适合游艇会登陆官网,如己三醇游艇会登陆官网、二甘醇游艇会登陆官网、丙三醇游艇会登陆官网、聚乙二醇等游艇会登陆官网游艇会登陆官网?;钚约劣昧恳莅滋亢谟昧?、PH值和橡胶品种而定游艇会登陆官网,一般用量为白炭黑的
五游艇会登陆官网游艇会登陆官网游艇会登陆官网、白炭黑对硫化胶性能的影响
白炭黑对各种橡胶都有十分显著的补强作用游艇会登陆官网,其中对硅胶的补强效果尤为突出游艇会登陆官网游艇会登陆官网游艇会登陆官网。大多数促进剂都是含有氨基,由于白炭黑的吸附作用以及与促进剂的反应游艇会登陆官网游艇会登陆官网游艇会登陆官网,都会降低促进剂参加硫化反应的量游艇会登陆官网游艇会登陆官网。
白炭黑可以和活化硫化的锌离子反应而降低锌离子的浓度游艇会登陆官网。因此可以影响硫磺/促进剂体系的硫化效果。同时由于本身具有酸性游艇会登陆官网游艇会登陆官网游艇会登陆官网,可显著降低过氧化物的交联速度和效率游艇会登陆官网游艇会登陆官网?游艇会登陆官网;够崾? DCP 在硫化时有难闻的气味游艇会登陆官网。
白炭黑补强效果仅次于相应炉法炭黑的白色补强剂。含一定量白炭黑的硫化胶与相应炉法炭黑(如HAF)补强的硫化胶相比,具有强度高游艇会登陆官网游艇会登陆官网、伸长率大游艇会登陆官网,撕裂强度高、硬度高游艇会登陆官网游艇会登陆官网游艇会登陆官网、绝缘性好等优点游艇会登陆官网。通常将炭黑和白炭黑并用游艇会登陆官网游艇会登陆官网,可以获得较好的综合性能游艇会登陆官网游艇会登陆官网游艇会登陆官网。