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1、新型橡膠加工助劑1概述橡膠加工助劑泛指在橡膠各個加工環(huán)節(jié)中起輔助加工作用，并排除加工中遇到的困難的專用助劑。各類傳統(tǒng)加工助劑和對應的工序如表1所示。表1主要加工助劑工序加工助劑塑煉塑解劑混煉軟化劑、增塑劑壓延、擠出同上硫化脫模劑隨著橡膠加工工藝的日益發(fā)展，新的加工助劑品種不斷增多，用量也逐年上升。據(jù)資料記載，目前我國加工助劑的年耗量已達5萬t，到2010年預計將達到9萬t/a。現(xiàn)在，加工助劑的品種仍在不斷衍生，功能更日趨多樣化，于是，便形成了“新型加工助劑”這一概念。它們是加工助劑這個總體的組成部分，和傳統(tǒng)加工助劑之間既有共同的一
2、面(即便于加工的進行)，但又有不同的一面。從應用角度看，新型加工助劑可歸納為分散劑、均勻劑、增粘劑和內脫模劑等4類。它們問世于20世紀的60-70年代，近幾年來有更快的發(fā)展。粗略估計，新型加工助劑在加工助劑中所占之比例約為20%，相當于每年1萬t上下。它們之所以被冠以“新”字，不僅因為其出現(xiàn)晚于傳統(tǒng)的加工助劑，而且在化學成分、功能、配合量方面與常規(guī)的加工助劑也有明顯的差別。2新型加工助劑的時代背景促使新型橡膠加工助劑得到工業(yè)化應用的時代背景有以下兩個方面。2.1合成橡膠的大量使用從20世紀的60年代起，在世界范圍內合成橡膠用量劇增
3、，超過了天然橡膠。從那時起，合成橡膠在橡膠總量中所占比例長期徘徊于60%-65%之間。合成橡膠的某些性能處于優(yōu)勢，但它們的加工性能卻普遍遜于天然橡膠。因此，長期以來，并用工藝成為它們之間取長補短的必然途徑。2.2適應現(xiàn)代化橡膠加工條件近年來，橡膠加工中出現(xiàn)的若干新趨勢也推動了新型加工助劑的開發(fā)。(1)密煉機轉速加快及煉膠溫度提高，煉膠周期明顯縮短，要求在較短時間內完成膠料中各組分均勻分散。在這種情況下，分散劑便應運而生。(2)不同膠種并用的方法日趨廣泛，為了達到性能上的優(yōu)勢互補，必須實現(xiàn)兩膠高度相容，而均勻劑具有這方面的特殊功能。
4、(3)近年來各種制品都遇到高產的要求，特別是成型工段往往成為生產流程中的瓶頸。這種問題主要出在貼合、搭接和疊合等操作環(huán)節(jié)上，而膠料的粘性(包括自粘性和互粘性)差是要害所在，于是高效增粘劑成為新型加工助劑中的重要一員。(3)橡膠硫化往往受制于粘模這一工藝問題。脫模不理想還會導致模型制品的外觀質量受損，而內脫模劑的出現(xiàn)則使此類問題迎刃而解。3新型加工助劑的特點新型加工助劑之所以“新”，是因為與傳統(tǒng)的加工助劑相比，它具有以下特征。3.1多功能新型加工助劑普遍具有多功能的特點，即以一種功能為主，其余為副。例如，以脫模為主的內脫模劑，一般兼
5、具防粘、助分散、促進流動等功能。國產內脫模劑PA就是典型的例子。3.2高效低用量一般助劑(補強劑除外)添加到膠料中后，因其稀釋了主體材料而降低了橡膠的物理性能，但新型加工助劑的配加量僅1-3份，因而對性能影響很有限，也不會對混煉膠成本產生大的影響。3.3多組分復合為了實現(xiàn)多功能化，新型加工助劑通常通過多組分復配來實現(xiàn)。即借助于物理混和或涂層包覆的途徑使幾種成分按額定比例合為一體，各自發(fā)揮其功能，并產生協(xié)同效應。復配可采取以下幾種方式中的任何一種來完成。(1)同類助劑復配可起到相互激化的協(xié)同效果，從而減少總的劑量，降低作用溫度，防止
6、單種組分過量使用所造成的噴霜現(xiàn)象。(2)異種助劑復配可降低反應溫度，如其中的一種為易燃、易爆物，則可稀釋其濃度，提高使用安全性。(3)包覆復配一種成分以涂層形式外包于另一成分之表面，起到作用前的隔離作用，作用后則起激發(fā)、活化作用。4新型加工助劑的分類新型加工助劑可分為四類，即分散劑、均勻劑、增粘劑和內脫模劑。無論從組成或功能哪一角度著眼，它們之間都存在著互通性。例如，分散劑也可兼起內脫模作用。它們的主要成分及用途列于表2。表2新型加工助劑的類別、成分及用途類別主要成分用途分散劑脂肪酸酯、金屬皂、蠟類及其衍生物提高各種粉劑(特別是用
7、量多的，如填料)在橡膠基質中的分散程度均勻劑脂肪烴、芳春烴樹脂、酚醛樹脂提高極性及粘度差異較大的膠種之間的親和力，促進它們均勻共混增粘劑松香及其衍生物、烷基酚醛樹脂、石油樹脂提高膠料的自粘性和互粘性內脫模劑脂肪烴、芳香烴、低分子聚烯烴、石油樹脂、鋅基絡合物增加膠料流動性、易脫模性，改進產品外觀質量，降低因強制脫模造成的廢次品率5各類新型加工助劑5.1分散劑這是新型加工助劑中量大面廣、發(fā)展較快的一類。它能促進粉類助劑在橡膠中的分散。粉體材料往往因為顆粒細小、含有水分而自聚結團傾向嚴重。為了確保分散度，分散劑可在這方面起到兩方面的積極
8、作用：第一，在分散體系形成過程中，促進分散相(如填料)在分散介質(橡膠)中均勻分布；第二，體系形成后，可防止已分散的粉體再度集聚，使體系保持長時間的穩(wěn)定。5.1.1組成和特征分散劑所含的常見組分有金屬皂、脂肪酸和烴類樹脂。它的特征集中表現(xiàn)于3個方面
