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氯丁橡胶制品的配方设计

  • 发表时间:2020-02-19 17:14:47
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氯丁橡胶和其他二烯系橡胶不同,不用硫磺作为硫化剂,而是用金属氧化物作硫化剂。硫磺调节型氯丁橡胶最常用的是氧化镁和氧化锌体系,其配比是4份氧化镁、5份氧化锌,这种配比可使加工安全性和硫化速度取的平衡,并且硫化平坦,耐热性好。当要求胶料具有耐腐蚀性时,可使用铅的氧化物,用量为10~20份。

 

氧化镁在混炼时先加入,可起稳定剂作用,可防止加工中产生焦烧,并改进胶料的贮存稳定性;而且在塑炼时,还具有塑化橡胶的作用。混炼开始时加入氧化镁,可防止氯丁橡胶早期交联和环化,并能增加操作安全性。在硫化时,又变为硫化剂,起氯化氢接受体的作用,提高胶料定伸应力,防止氯化氢对纤维织物的寝室,氧化镁能增加硫化胶的定伸应力,防止氯化氢对纤维织物的侵蚀。氧化镁能增加硫化胶的定伸应力,提高耐热耐老化性,但导致伸长率降低。氧化镁的质量对氯丁橡胶加工和硫化都有较大影响。氧化镁用量提高到10份左右,能使未硫化胶有较高的塑性和比较好的贮存稳定性,但能降低硫化速度。

 

氯丁橡胶对氧化镁的要求如下。

 

1、纯度高,氧化钙等杂质含量少。

 

2、轻质,粒度细。

 

3、反应活性高。

 

氧化镁的反应活性常用碘值表示。1g氧化镁所吸附碘的毫克数除以1.27所得的商即为碘值。碘值高者活性大,高活性氧化镁的碘值为100~140,中活性氧化镁的碘值为40~60,低活性氧化镁的碘值在25以下。

 

氧化锌主要是作硫化剂,它可使硫化平坦,加快初期硫化,提高硫化胶的耐热、耐老化性能。增加氧化锌用量,虽然可提高耐热性,但胶料易焦烧,且降低贮存稳定性。大量使用还可能使胶料变硬,失去可塑性。但可增加硫化速度,还能给予特高的硫化程度和很好的耐高温性,所以有时把氧化锌的用量提高到15份,但硫化胶特别不耐酸。氧化锌应在混炼时最后加入。单用氧化锌,一般硫化起步比较快,胶料易焦烧,硫化胶的物理机械性能差。氧化镁和氧化锌同时使用,交联效果比单独使用强。

 

当要求耐水性时,可使用铅丹代替氧化镁和氧化锌并用体系,用量10~20份,宜使用橡胶用升华铅丹,以采用低活性者效果较好。但由于其相对密度大,在氯丁橡胶中分散困难,故混炼时应予以注意。应担指出,配合铅丹的胶料强度、压缩永久变形及耐热性均较差,而且若使用含硫促进剂,还存在使制品变黑的缺点。

 

补强填充体系

 

氯丁橡胶属于自补强性的橡胶,其本身具有较高的拉伸强度和伸长率。加入补强性填充剂对提高胶料强度作用不大,但可使定伸应力、撕裂强度得到改善,炭黑用量一般为20~40份。

 

大部分白色补强填充剂对强度和伸长作用很少,但也能改善某些性能。如白炭黑可使压缩变形小,耐水性、耐酸碱性和自然老化性得以改善。

 

软化增塑体系

 

常用的软化增塑剂是石油系软化增塑剂,古马隆树脂能增加黏性、塑性,是综合性能良好的软化增塑剂,用量为10份。

 

硬脂酸有防止粘辊作用,一般用量为0.5~2份,若超过2份有延迟硫化作用。油膏作增容剂可改善胶料工艺性能,减轻粘辊、减少收缩、使压延、压出表面光滑,但能降低物性。酯类如邻苯二甲酸二丁酯作软化增塑剂可降低硫化胶脆化温度,常用量为10~15份。

 

氯丁橡胶配方举例

 

配方一 XY-403胶

 

氯丁橡胶100 mgo:ENO 10:1 促进DM:防老D 1:2 松香:浣油5:200

 

20℃/20h,剥离强度(白细布)≥70N/cm,用于氯丁胶,天然橡胶和丁腈橡胶的粘接。

 

配方二 乒乓球拍海绵胶

 

氯丁橡胶100 Mgo:ENO 4:5 松香:古马龙树脂2.5:20 苯500-600

 

20℃/24h,0.3mpa,Τat/橡胶=2.5mpa, 剥离强度(牛皮)≥50N/cm,用于冷压皮革的粘接.

 

配方三  制鞋胶

 

甲组:粘接型氯丁胶100 MGO:ENO 4:5 防老D:甲苯1:100 乙酸乙酯200

 

乙组:多异氰酸酯(列克纳) 10-15

 

0.2mpa/20℃/24h,海绵/木材的剥离强度为>10N/cm, 用于粘接乒乓球板.

 

配方四 填料型氯丁胶

 

通用型氯丁胶100 Mgo:ENO:CaCo3 8:10:100 防老丁:汽油: 乙酸乙酯2:136:172

 

0.3mpa/20℃/48h,Τat/橡胶>1,0mpa, 剥离强度为10N/cm(At/橡胶),用于皮革.橡胶和PE的粘接.

 

配方五 氯丁列克纳胶(813#)

 

通用型氯丁胶100 Mgo:ENO:防老D 4:5:2 乙酸乙酯:汽油(2:1) 适量列克纳胶4-10

 

(使用期为3 小时) 0.6mpa/20℃/24h,Τat/橡胶=2.5mpa,橡胶的剥离强度为150N/cm,用于皮革,橡胶与金属的粘接。

 

配方六 室温硫化氯丁胶

 

甲组:通用型氯丁胶100白炭黑:防老D: 乙酸乙酯:汽油(25:1.5:200:200)

 

乙组:丁腈-25 5 ENO:Mgo: 乙酰硫聚: 乙酸乙酯(5:4:2:2:74)

 

甲:乙=6-10:1混合使用期约为24小时用于雨衣的粘接

 

配方七 鞋用氯丁胶

 

氯丁胶乳100 稳定剂(OP乳化剂1 ENO:防老丁5:2 古马龙树脂25-100

 

增稠剂适量

 

0.2mpa/20℃/48h,Τ牛皮>1.5mpa,用于皮革,帆布等织物的粘接.

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