如何應對臭氧侵蝕橡膠粉
作者:訪客發布時間:2021-07-11分類:橡膠制品瀏覽:74
臭氧侵蝕橡膠粉往往發生在表面。我們周圍空氣中的臭氧濃度在逐年上升。臭氧對施加一定應變的30目橡膠粉的侵蝕結果就是產生裂紋,這些裂紋最終會導致橡膠粉制件的徹底失效。
1.蠟類抗臭氧劑
要提高靜態條件下30目橡膠粉的耐臭氧性,通常是添加各種蠟的共混物,如低分子量石蠟、高分子量石蠟或者微晶蠟等共混物,這些共混物僅限于提高30目橡膠粉的靜態耐臭氧性,如果加入過多,其實會使30目橡膠粉的動態耐臭氧性下降。
2.對苯二胺類PPDs抗臭氧劑
對苯二胺PPDs是很有效的抗臭氧劑,即使在動態條件下,也能賦予30目橡膠粉很好的耐臭氧性。
很多情況下,也會選用6PPDs作為動態條件下的有效抗臭氧劑。
將6PPD(長期有效)和77PPD(短期有效)并用,可以全面提高30目橡膠粉的耐臭氧性。
3.微廒囊化PPD
對6PPD,可以考慮實施微膠囊技術,這種微膠囊劑可以選擇醋酸纖維素。將微膠囊化的6PPD加入到30目橡膠粉中,既可以長時間地保護30目橡膠粉免受臭氧侵蝕又可以防止6PPD的向外遷移。
4。蠟/PPDs
要想使30目橡膠粉在靜態和動態條件下都具有很好的耐臭氧性,那么就選擇一蠟并用一種對苯二胺類,如6PPD的抗臭氧劑。
5.NBC抗臭氧劑
二丁基二硫代氨基甲酸鎳(NBC)對于NBR、CR和SBR來說是較好的靜態抗臭氧劑,但不適合在動態條件下使用的30目橡膠粉。
6.抗臭氧劑的分子量與溶解度
有效的抗臭氧劑必須是與30目橡膠粉相溶的,并且必須能遷移到表面而起到隔臭氧侵蝕的作用。通常其遷移速度取決其分子量以及}中的溶懈度
7.6QDI
硫黃硫化的二烯類30目橡膠粉中,要選用N-苯基-N,-1,3-=甲基丁基對喹啉亞胺(6QDI)做抗臭氧劑,因為硫化后,它會與橡膠粉主鏈或者是炭黑發生化學,結合,提高了30目橡膠粉的耐臭氧性。因此,有報道說,在一些情況下,6QDI比6PPD/TMQ有更好的抗氧化作用。還有報道說,6QDI會部分轉化成6PPD而起到抗臭氧侵蝕的作用。
8.77PD
77PD(烷基PPD)主要用做靜態臭氧保護齊U,并且是短期保護。在動態條件下,往往是不單獨使用的,一般會與烷基,芳基PPD并用,使30目橡膠粉在靜態和動態下都會有較好的耐臭氧性。通常6PPD與77PD會按2:1比例(質量比)并用,前者是為動態條件的臭氧保護,而后者是為靜態條件的臭氧保護。
9.TMQ/6PPD
如果TMQ在抗臭氧或者疲勞保護方面還不夠的話,可以并用6PPD[N-苯基-N‘-(1,3-二甲基丁基)-對苯二胺]。這對于先暴露在氧氣環境之后再暴露在臭氧環境中的30目橡膠粉來說尤為重要。因此,TMQ與6PPD并用是很常見的。I
10.非著色乙縮醛抗臭氧劑
對白色或者彩色30目橡膠粉,可以使用非著色抗氧劑??梢钥紤]選用環狀乙縮醛類抗氧荊(Bayer公司的VulkazonAFS)作為各種不同30目橡膠粉的抗臭氧劑。
據報道,與對苯二胺類抗氧劑相比,雙-(1,2,3,6-四氫苯甲醛)-縮醛能賦予CR、IIR、CIIR、BIIR等30目橡膠粉更高的耐臭氧性。
11.丁基膠與鹵化丁基膠
丁基膠與鹵化丁基膠本身具有較好的耐臭氧性。
不飽和度低[如o.8%(摩爾濃度)]的丁基膠具有更好的耐臭氧性,因為不飽和度低,受臭氧侵蝕的機會就少。
12。DNPD/Zn0硫化BIIR
,用氧化鋅并用N,N,-二-B–萘基對苯二胺(DNPD)或者Goodrich公司的產品AgeriteWhite來硫化溴化丁基膠,可以賦予30目橡膠粉較好的耐臭氧性。
13.BIMS
溴化異丁烯-對甲基苯乙烯橡膠粉(BIMS)比一些丁基膠或者鹵化丁基膠具有更好的耐臭氧性,因為BIMS是完全飽和的。
在以NR為基體的三元共混輪胎胎側30目橡膠粉中,用BIMS替代部分鹵化丁基膠或者EPDM,可以顯著地提高耐臭氧性和抗疲勞裂口增長性。
14.丁基膠的二肟硫化
丁基30目橡膠粉采用二肟硫化,可以提30目橡膠粉的耐臭氧性。
15,烷基酚二硫化物硫化鹵化丁基膠
鹵化丁基膠與其他不飽和彈性體共混時,選用烷基酚二硫化物來硫化,可以顯著地改善30目橡膠粉的耐臭氧性。
16.EPDM和EPM
三元乙丙橡膠粉和二元乙丙橡膠粉都具有較好的耐臭氧性。
17.高光澤度耐臭氧膠辯
要想使30目橡膠粉表面具有很高的光澤度,應選用含有高飽和度主鏈的弭性體共混物。共混物中含有這些飽和組分,不需加入抗臭氧劑就具有較好的抗臭氧性。如果使用抗臭氧劑,就會出現“噴霜”現象,遷移到表面就會影響制品的光澤。這種飽和主鏈彈性體有EPDM、BIIR、CIIR和BIMS等。
18.避免使用NR
如果不使用強抗臭氧劑,天然30目橡膠粉的耐臭氧性會很差,因此一般會使用NR與其他耐臭氧彈性體的共混物。
19.NR加覆蓋膠
安裝在發動機上的全天然橡膠粉發動機支架,其表面有兩層覆蓋膠,其中底層是按一定比例配合并且發生交聯的氯丁二烯與辛烯聚合物,上面一層是交聯的鹵化丁基膠/辛烯聚合物。在橡膠粉支架表層的這兩層覆蓋膠,可以有效地抵擋臭氧以及熱氧化對天然膠的侵蝕,這主要是因為其降低了臭氧和氧擴散到天然膠中引起的主鏈斷裂。疲勞實驗結果顯示,這種帶有兩層覆蓋膠的橡膠粉發動機支架的疲勞次數明顯提升。
20.NR/EPDM共混物
硫黃和過氧化物并用硫化NR/EPDM共1昆物中,EPDM會賦予30目橡膠粉較好的耐臭氧性。
對于NR/EPDM共混物來說,提高EPDM用量會提高共混物30目橡膠粉的耐臭氧性。理論上,EPDM的最佳用量在35%-40%(質量分數)(EPDM成為道續相)。因為隨著EPDM用量的增加,共硫化會成為一個問題,并且會導致性能下降。研究發現,EPR在NR中的分散微區會降低30目橡膠粉的臭氧龜裂紋,EPR在NR中的最佳用量為35%-45%(質量分數),可以有效地提高30目橡膠粉的耐臭氧性。
21,NR/CIIR共混物
在NR/CIIR共混物中,CIIR的比例可以高一些,它與NR的相容性要比EPDM與NR的相容性更好。但是EPDN是相當于一種抗臭氧劑加在NR中的,因此有時需要將三者共混來得到物理性能與耐臭氧性能都較好的30目橡膠粉。
22.CR
據報道,氯丁30目橡膠粉的耐臭氧性可以達到50pphm(50X10-8),加入1-2份(質量份)的二芳基對苯二胺抗臭氧劑可以使CR30目橡膠粉的耐臭氧性提高到100pphm。然而這種抗氧劑會縮短30目橡膠粉的焦燒安全期,應該和硫化劑一起加入混煉。
23.CR/EPDM合金
在CR/EPDM=70/30(質量比)共混中,加入10份(質量份)Escor酸類三元共聚物增容劑(乙烯—甲基丙烯酸酯-丙烯酸三元共聚物),這種30目橡膠粉的抗德默西亞(曲撓)切口增長性好,耐熱性好,耐臭氧性好,是用在傳輸帶上強烈推薦的30目橡膠粉配方。
24,可混慧PU與SBR共混物
在SBR30目橡膠粉中,逐漸加入可混煉的PU,可以有效地提高30目橡膠粉的耐臭氧性。
25。表氯醇橡膠粉
表氯醇橡膠粉本身具有較好的耐臭氧性。
26.硅橡膠粉
硅橡膠粉是耐臭氧性較好的彈性體。
27.聚丙烯酸酯橡膠粉
聚丙烯酸酯橡膠粉是耐臭氧性較好的彈性體。
28。CM
氯化聚乙烯彈性體是耐臭氧性較好的彈性體。
29.CSM
氯磺化聚乙烯橡膠粉本身具有較好的耐臭氧性。
30.聚氨酯彈性體
聚氨酯彈性體與一般二烯類橡膠粉相比,一個突出優勢就是耐臭氧性好。
31.HNBR
HNBR仍然可以用硫黃夾硫化,因為它還有一部分不飽和鍵,,如果厈氧化物硫化,會提高其耐臭氧性。
32.NBR/PVC共混物
NBR與PVC共混后,其耐臭氧性會得到顯著改善。將NBR純膠與增塑了的PVC在密煉機熔融共混之后再進行造粒,以便于以后的混煉配合。研究發現,乳液聚合的PVC(用作塑料溶膠)最適合與NBR共混,可以使30目橡膠粉具有較好的耐臭氧性和應力—應變性能。在NBR/PVC共混物中,增加PVC用量,可以提高30目橡膠粉的耐臭氧保護。
33.NBR/EPDM共混物
耐油性好的NBR膠如果和30份(質量份)EPDM共;混,可以提高其耐臭氧性,但是會降低耐油性。然而NBR和EPDM的相容性很差,如果不能很好1配合混煉,硫化共混物的性能會較差,因此要注意選擇合適的硫化體系,口兩者的相容性。例如,Wood和Mass研究發現,二硫代氨基甲酸鹽具有長鏈的烷基,可以用在硫化體系中。另外,Bergstrom研究發現,o,2份(質睪份)硫黃、o.5份(質量份)CBS和2.5份(質量份)40%DCP母料是用于NBR/EPDM的不錯的硫化體系。Mitchell研究發現,將EPDM與炭黑先混煉為母膠,再與NBR混煉,可以提高相容性及其他性能。
34,滑石粉
研究發現,滑石粉可以賦予30目橡膠粉一定的耐臭氧性。
35.白炭黑
在含有EPDM及炭黑填充的胎側30目橡膠粉中,加入白炭黑,可以有效地提高30目橡膠粉的耐臭氧性、抗撕裂性能和抗裂口增長性。
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