正文：

一、橡胶软化剂

在橡胶分子中发挥润滑剂作用，并能促进聚合物的松弛现象，以便橡胶加工的化学物质称为

软化剂

。软化剂也称为增塑剂、操作油、增容油。软化剂和增容剂发挥润滑剂的作用是当然的，使用它的目的是增加配合物的体积和降低成本。

软化剂或增塑剂分为非溶剂型和溶剂型两种。由非溶剂型软化剂塑化的硫化橡胶富有回弹性，但超过适宜用量时会迁移到制品表面上。另外，溶剂型软化剂超过适宜用量时则起溶剂作用，不能保持制品特定状态。

软化剂按原料大致分为矿物油类、植物油类和合成类。作为矿物油代表的石油类软化剂产品范围很宽，从对橡胶亲和性小的石蜡类油到对橡胶亲和性大的高芳香族油，不仅作为操作油，而且作为充油SBR的充填油而大量消费。另外，煤焦油制品几乎都是由高芳香族烃构成，与橡胶的相溶性好，能改善加工性能。但因脆化温度较高，所以对于低温下使用的制品存在一定问题，而且还有可能影响硫化。

由松树得到的松油、松焦油等是天然橡胶的重要的软化剂和增粘剂，因呈酸性有迟延硫化的作用，对减小炭黑配合胶料的焦烧有效果。但因为合成橡胶的硫化一般比天然橡胶慢，因此使用时要注意。此外，天然油脂类和橡胶的相溶性不大，但具有润滑作用，有的进一步与碱性促进剂和氧化锌反应可用于硫化体系。作为硫化油脂的油膏可广泛用作橡胶压延和挤出作业的助剂。

合成有机化合物特别是酯类增塑剂主要用于丁腈橡胶配合，这可参考前章的增塑剂项。

10.1

矿物油类软化剂

(Mineral oil softeners)

10.1.1

石油类软化剂

:

操作油

(Petroleum softener:Process oil)

由于SBR的低温聚合法的发现而生产了高分子量合成橡胶，随着其中添加了高沸点石油馏分得充油SBR的诞生，使油类软化剂受到重视。于是，将制造充油橡胶时使用的油称为充填油(extender oil),而将混炼时混入橡胶中的油命名为操作油(process oil)。

操作油有三种分类方法，在此对石蜡类和芳族类操作油的市售品进行摘要介绍。

（1） 石蜡系操作油(paraffinic oil)

该系操作油的挤出、低温性能、耐污染性、耐老化性等优异，而相溶性和加工性能稍差，渗出性也较差。但与丁基橡胶、EPM、EPDM的相溶性好。日本神户化学公司的产品技术指标如下：

比重（15/4℃）0.8661～0.8768，粘度（cst,37.8℃）21.9～389.0，苯胺点（℃）94.4～142.0，流动点（℃）-12.5，闪点（℃）200～295，粘度比重常数0.794～0.814，色调（ASTM）L0.5，环分析（%）C

A

0～2.5、C

N

28.0～36.0、C

P

64～72.0。

（2） 环烷系操作油(naphtenic oil)

该系操作油处于石蜡系和芳香族类操作油之间，应用广泛，可制得耐污染性、低温性能、加工性能、耐老化性等诸性能取得平衡的配合物，而且可改善硫化胶的拉伸强度、弹性、伸长率，对耐龟裂性、耐磨耗性也有良好影响。日本神户化学公司的产品技术指标如下：

比重（15/4℃）0.9083～0.9471，粘度（cst,37.8℃）19.02～310.00，苯胺点（℃）42.2～85.0，流动点（℃）-27.5～-10.0，闪点（℃）160～230，粘度比重常数0.863～0.932，色调（ASTM）L1.0～3.0，环分析（%）C

A

14.0～31.0、C

N

30.0～43.0、C

P

28～52。

（3） 芳香族系操作油(aromatic oil)

该系操作油因相溶性、耐渗出性较好，因此加工性能非常优异，但低温性能、耐污染性、生热性等稍差。日本神户化学公司的产品技术指标如下：

比重（15/4℃）0.9780～1.0190，粘度（cst,100℃）5.1～24.6，苯胺点（0℃）2.0～30.0，流动点（℃）-35.0～5.0，闪点（℃）160～250，粘度比重常数0.949～1.065，色调（ASTM）D8.0、L2.0，环分析（%）C

A

41.0～45.0、C

N

17.0～36.5、C

P

22.0～39.5。

10.1.2

特种操作油

(special process oil)

比重（15℃）0.860，粘度（40℃）28cst，苯胺点55℃，流动点-40℃，色调（ASTM）L0.5。用于天然橡胶、SBR、CR、PN(聚降冰片烯)，特别是作为CR用非粘合、非污染性软化剂，相溶性、加工性优异。

10.1.3

乙烯与

2-

烯烃的共聚物

(cooljgomer of ethylene and 2-olefin)

  （1）性状  无色透明液体。比重0.826～0.850。酸值0.01以下。灰分0.01以下。色调（APHA）5。不含极性基得烃类合成油。不产生挥发，流动点低，闪点、燃烧点高，热稳定性、氧化稳定性优异。

  （2）作用  用作要求耐热性、耐寒性、耐挥发性领域的软化剂、加工助剂。

10.1.4

石蜡

(paraffin wax)

石油去掉分离的粗蜡油分，经洗涤、脱色、精制而成的结晶物质。FDA合格品。

  （1）性状  白色蜡状固体。比重0.87～0.93（25℃）。熔点45～69℃。溶于汽油、苯、氯仿、二硫化碳等，不溶于水。

  （2）作用  用于天然橡胶、合成橡胶，具有防止气体和水的透过性，能提高电绝缘性，并给予制品以光泽。但容易喷霜。

10.1.5

液体石蜡

(liguid paraffin)

原油经常压和真空蒸馏后，除去不饱和分、芳香族分和硫黄分等而成的制品。

  （1）性状  无色、无味、无臭液体。对光、热、酸的作用较稳定，对中性物质不起化学反应。

  （2）作用  作为橡胶的软化剂很少使用，也用作塑料的脱模剂、内润滑剂、挤出助剂。德国食品法认可用于与食物接触橡胶制品。

10.1.6

白油

(white oil)

进行特别高度精制的无色、无臭的石油馏分。FDA合格品。广泛用作橡胶、塑料、粘合剂等的软化剂。

10.1.7

凡士林

(petrolatum)

由石油制得的冻胶状半固体蜡。FDA合格品。

  （1）性状  品种繁多。熔点44.4～51.7℃。粘度（SUS，98.9℃）35～90。

  （2）作用  用作橡胶、塑料、粘合剂的软化剂和润滑剂。

10.1.8

石油磺酸盐

(petro leum sulfonate)

石油馏分由硫酸精制时副产物烃的磺化物。FDA合格品。用作橡胶软化剂，也用作乳化剂、分散剂、润滑剂、防锈剂。

10.1.9

地沥青

(gilsonite;natural asphaltum)

天然沥青的一种，由部分非石蜡系石油成分经天然蒸发而形成，产于北美的加利福尼亚、墨西哥、古巴等地区。

  （1）性状  黑色煤状物质。质脆，断面成贝壳状。比重1.04～1.076。软化点126～149℃。溶于二硫化碳、四氯化碳、矿油精等。FDA合格品。

  （2）作用  除了能降低橡胶制品的成本外，还能给予软化效果，以及改善耐水性和电绝缘性等。

10.1.10

石油沥青

(

petroleum

 asphalt)

由非石蜡系是有的蒸馏残渣制得，分为直馏沥青和吹制沥青两种。前者直接由蒸馏残渣制得，后者由蒸馏残渣吹入空气制得。FDA合格品。

  （1）性状  黑色固体。当固体石蜡量增加时发出荧光。比重1.01～1.05。软化点50～150℃。闪点210～220℃。针入度有各种。

  （2）作用  对天然橡胶和合成橡胶的效果与地沥青相同。

10.1.1

1

石油树脂

(

petroleum

 resin)

石油由蒸汽裂化分解的粗气油中含有高不饱和烃，其聚合物是石油树脂。该树脂的主要成分是苯乙烯、乙烯基甲苯、茚。

  （1）性状  分子量600～3000。熔点60～125℃。比重0.970～0.975。闪点260℃。与橡胶和塑料的相溶性好。FDA合格品。

  （2）作用  具有软化天然橡胶和合成橡胶以及帮助填充剂分散的作用。特别适用于丁基橡胶，对拉伸强度和定伸应力等的影响不太大，能改善硬度、撕裂强度、伸长率。此外也用于粘合剂和涂料、清漆等。

10.1.12

古马隆

-

茚树脂

（

coumarone-indene resin

）

参见增粘剂章节。

10. 2  

植物油系软化剂（

Vegateble oil softeners

）

10.2.1

蓖麻油

（

castor oil

）

  （1）性状  无臭或具微臭的淡黄色至浅褐色油状液体。比重0.96。凝固点-10～-21℃。碘值83～89。皂化值178～182。为不饱和油。溶于乙醇，不溶于汽油，FDA合格品。

（2）作用  对天然橡胶和合成橡胶有软化作用。但对硫化橡胶的溶解度较低，有时呈渗出现象。一般不太使用，但可作耐寒性增塑剂使用。

10.2.2

棉子

油

（

cotton ceed oil

）

  （1）性状  淡黄色至深红色油状液体。比重0.915～0.932。凝固点-6～-1℃。碘值88～128。皂化值190～198。为半干性油。溶于乙醚、苯、汽油等，微溶于乙醇，FDA合格品。

（2）作用  用于天然橡胶和合成橡胶能改善伸长率和柔软性等，比较容易使用。对硫化制品无不良影响。

10.2.3

亚麻子

油

（

linceed oil

）

  （1）性状  琥珀色至褐色具特臭干性油。比重0.925～0.929。凝固点-18～-27℃。碘值170～188。皂化值186～195。溶于氯仿、苯、二硫化碳、汽油等。FDA合格品。

（2）作用  软化作用较大，但存在使制品老化的倾向。

10.2.4

菜子

油

（

rape ceed oil

）

  （1）性状  为淡黄色半干性油，有苦味。比重0.9132～0.9168。凝固点0℃左右。碘值94～106。皂化值169～179。FDA合格品。

（2）作用  对天然橡胶和合成橡胶的软化效果较大，可广泛使用。

10.2.5

大豆

油

（

soya bean oil

）

  （1）性状  淡黄色具微臭干性油。比重0.924～0.929。凝固点-7～8℃。碘值123～137。皂化值190～193。FDA合格品。

（2）作用  对天然橡胶和合成橡胶有塑化作用，但有渗出到表面上的倾向。

10.2.6

棕榈

油

（

palm oil

）

  （1）性状  红色带微味固体树脂。比重0.9917～0.9922。熔点30～45℃。碘值44～56。皂化值196～210。溶于乙醇、醚、氯仿、二硫化碳。有香味和甜味。FDA合格品。

（2）作用  对天然橡胶、合成橡胶有良好的软化效果。

10.2.7

椰子

油

（

coconut oil

）

  （1）性状  白色至淡黄色蜡状固体，有特殊气味。比重0.9115。熔点20～28℃。碘值8～9.5。皂化值250～258。FDA合格品。

（2）作用  对天然橡胶、合成橡胶有良好的软化效果。

10.2.8

花生

油

（

peanut oil

）

  （1）性状  淡黄色至带绿色的非干性油。比重0.915～0.921。碘值86～98。皂化值188～197。凝固点-5～3℃。不溶于水、碱，溶于苯、汽油。

（2）作用  对天然橡胶、合成橡胶的软化作用较大，污染性小。FDA合格品。

10.2.9

木蜡（

japan wax;haze wax

）

有野漆树和木蜡树果实的中果皮所得的脂肪。就化学成分而言不是蜡。

  （1）性状  主要成分是软值酸的甘油酯，为黄色至白色固体。比重0.97～1.0。熔点48～54℃。皂化值201～237。溶于乙醇、苯。

（2）作用  有时用作硬质胶的软化剂和增光剂。

10.2.10

松香（

rosin

）

由松脂经水蒸气蒸馏除去松节油后的剩余物，再经精制而得到，或者由松树破皮除去水分在由溶剂抽提而得到。前者称为脂松香（gumrosin），后者称为木松香（wood rosin）。松香主要产自美国、法国、德国、葡萄牙、中国。

  （1）性状  淡黄色至深褐色透明块状。比重1.045～1.086。软化点70～80℃。溶于乙醇、甲醇、乙醚、苯、丙酮、松节油。FDA合格品，德国食品法认可。

（2）作用  可用天然橡胶、丁苯橡胶等的软化剂和增粘剂。有稍迟延硫化和降低拉伸强度的作用，但能增大伸长率和改善耐去挠性。关于松香衍生物可参考增粘剂章节。此外，不均匀松香酸皂可用作合成橡胶制造时的乳化剂。

10.2.11

松油和双戊烯（

pine-oil and dipentene

）

由松节原油分馏出粗松油后，于约360℃以下分馏出的馏出物称为粗松油，对其进行化学处理后于260℃以下分馏出的馏出物称为倍半萜烯油，继之于360℃以下分馏出的馏出物称为精制松油。另外，粗制松节油经化学处理后于178～210℃以下分馏出的馏出物是双戊烯。

  （1）性状  双戊烯是淡黄色的透明液体，比重0.850～0.880。倍半萜烯油是淡黄色稍粘稠的液体，比重0.925～0.935。松油是深褐色透明液体，比重0.900～0.930。FDA合格品。

（2）作用  主要用作涂料的溶剂，但也用作天然橡胶、丁苯橡胶等的溶剂或辊炼作业时的增塑剂。对提高硫化物的耐屈挠性有相当效果。此外，也用作再生胶的软化剂。

10.2.12

含松焦油软化剂（

pine-tar contained softeners

）

松节原油蒸馏时，蒸馏釜中剩下的重质油经精制的物质称为松焦油。松焦油作为橡胶的软化剂具有优异的软化效果和分散效果，并能给予粘合性。

  （1）性状  深褐色液体。比重0.980～1.020。酸值35～60。粘度（赖德伍德1号，80℃）150～250秒。

（2）作用  高级橡胶用软化剂。

10.2.13

妥尔油（

tall oil

）

硫酸盐法纸浆制造时，木材中的树脂脂肪物质以钠盐被分离出，再作酸对其分解得到。由脂肪酸和树脂酸等组成。

  （1）性状  有特殊气味的浅褐色至深褐色油状液体。性状不稳定。酸值120～180。碘值120～170。FDA合格品。

（2）作用  因能给予天然橡胶、合成橡胶以优异的软化效果而得到广泛应用。

10.2.14

精制妥尔油（

refined tall oil

）

由粗妥尔油经精制而成，树脂分和皂化物较少，酸值较高。

  （1）性状  褐色粘稠体至黑色粘稠体。酸值10～25。粘度（赖德伍德1号，80℃）100～300秒。

（2）作用  天然橡胶、合成橡胶用再生及和软化剂。

10.3

油膏（

Rubber-subsitute;Factice

）

油膏是以橡胶工业初期作为软化剂、加工助剂、增容剂使用的，具有能给予橡胶制品以柔软性，而且这种柔软性几乎不依温度变化而变化的特征。油膏是软质橡胶不可缺少的配合剂。油膏对防止混炼时胶料粘辊，提高压延和压出时的操作性，以及防止未硫化橡胶的收缩和防止塌模有卓效。此外，对促进硫化和防止喷霜等也有效果。可用于NR、SBR、NBR、CR、IIR、BR、IR、EPDM等。白油膏是制造擦字橡皮不可缺少的配合剂。有硫黄硫化的菜籽和大豆油为FDA合格品。德国食品法认可用于与食品接触橡胶制品。

10.3.1

黑油膏（

brown factice;brown subsitute

）

用硫黄加热硫化经过氧化的植物油（主要为菜籽油）而制得的褐色弹性体（片状或碎屑状粉末），主要用于黑色橡胶制品。比重1.01～1.05。丙酮抽出分10～50%。含游离硫0.6～3.0%。灰分0.1～0.2%以下。

10.3.2

白油膏（

white factice;white subsitute

）

植物油于常温下经过氯化硫硫化而成的白色至微黄色制品。通常为了防止变质其中加入碳酸钙等。在各种植物油中，菜籽油可给予最干的制品。此外，也有含矿物油的白油膏。比重1.00～1.32。丙酮抽提物2～35%。游离硫0.1～1.0%。灰分0.5～1.0%。

10.3.3

黄油膏（

amber factice;semi-translucent factice

）

植物油用氯化硫硫化制的得琥珀色片状。主要用于透明橡胶制品。与白油膏相比，对有机促进剂的迟延作用小。比重0.95～1.01。丙酮抽提物12～59%。游离硫0.1～2.0%。灰分0.5～1.0%。

10.3.4

其他油膏（

other factice

）

油膏的市售品还有对黑油膏进行浅色化的不迟延硫化的品种、游离硫少的软质品种、以脂肪酸甘油酯为原料的品种等，此外还有特别用于合成橡胶的新形式油膏。

10.4

脂肪酸和脂肪酸盐（

Fatby acids and theit salts

）

如本书促进剂章节所述，硬脂酸能改善炭黑等的分散性和提高硫化胶的耐磨耗性，以及可用作碱法再生胶的软化剂。此外，月桂酸对天然橡胶、合成橡胶的软化效果较大。在此对其中脂肪酸及其盐类进行介绍。

10.4.1

蓖麻酸（

ricinoleic acid

）

  （1）性状  含于蓖麻油中。比重0.940。熔点4～5℃。溶于乙醇、丙醇、乙醚、氯仿。FDA合格品。

（2）作用  用于天然橡胶、合成橡胶。能改善辊炼操作性和挤出操作性，并能提高硫化胶的耐屈挠性。和硬脂酸一样，也用作硫化促进助剂。

10.4.2

棕榈酸（

palmitic acid

）

  （1）性状  白色结晶。比重0.85。熔点63～64℃。溶于乙醚、苯、氯仿，难溶于石油醚，不溶于水。FDA合格品。

（2）作用  用于然橡胶、合成橡胶，表现和硬脂酸相同的效果。能稍微增加粘性，但其制品的耐老化性比硬脂酸差。

10.4.3

肉豆蔻酸（

myristic acid

）

  （1）性状  白色结晶固体。比重0.86左右。熔点54℃。难溶于冷乙醇、冷乙醚。FDA合格品。

（2）作用  用于然橡胶、合成橡胶，其效果基本与硬脂酸相同。

10.4.4

硬脂酸钡（

barium stearate

）

  （1）性状  白色粉末。密度1.145。熔点220℃以上。

（2）作用  用于然橡胶、合成橡胶，对硫化几乎无影响。润滑性优异，耐热性好。与锌皂、锌化合物、环氧化物表现协同效应。

10.4.5

硬脂酸钙（

calcium stearate

）

  （1）性状  白色粉末。熔点150℃左右。无毒。

（2）作用   对天然橡胶、合成橡胶有软化作用，对硫化几乎无影响。润滑性优异。与锌皂或环氧化物有协同效应。操作性和耐硫化性好，但用量多时会引起结垢。使用于食品包装等的无毒配合。

10.4.6

硬脂酸镁（

magnesium stearate

）

  （1）性状  白色粉末。密度1.028。熔点140℃左右。无臭。微溶于水，溶于热的乙醇。

（2）作用  对天然橡胶、合成橡胶有软化作用，对硫化有活化作用。

10.4.7

硬脂酸锌（

zinc stearate

）

  （1）性状  白色粉末。密度1.05～1.10。熔点120℃左右。廉价、无毒。与钡皂并用可用于耐硫化配合，与钙皂并用可用于食品包装用途。与钡化合物并用可改善初期着色性、析出结垢性。此外，也广泛用作橡胶制品的扑粉、润滑剂、隔离剂等。

10.5

特殊混合软化剂

(Speciality blended softeners)

10.5.1

高级醇脂肪酸酯与合成油的混合物

  （1）性状  无变色性透明液体。具体成分不明确，密度0.87(15℃)。粘度60cst(40℃).苯胺点70℃。色泽(ASTM)L0.5。

（2）作用  用于天然橡胶、丁苯橡胶、顺丁橡胶的透明配合物。

10.5.2

水溶性高级醇脂肪酸酯

具体成分不明。与天然胶乳、合成胶乳的相溶性好，能使胶乳软化。流动点0℃。

10.6

橡胶用特殊配合加工助剂

(Speciality processing aids for ruubers)

橡胶用特殊配合加工助剂的品种很多，但具体成分均不明确。仅选择其中几种译出供参考。

10.6.1

脂肪族系树脂混合物

琥珀色片状。分子量2000以下。密度1.0。软化点100℃左右。溶于脂肪族、芳香族以及氯化炭系溶剂。可用作均匀剂，即使在硫化中也不硬化，而且硫化物的硬度也不低于矿物油。

10.6.2

高级脂肪酸锌盐混合物

淡黄色的鳞片状。密度1.1。熔点75～85℃。灰分20%。溶于天然橡胶、合成橡胶、芳香族溶剂、极性溶剂。能对混炼胶进行塑化，有助于配合剂的分散，能缩短混炼时间。特别是用于天然橡胶时，因能阻止硫化返原，所以能改善硫化制品物性（拉伸性能、抗撕裂性、动态性能）。其配合胶可用于连续硫化、注射成型和递模成型。符合德国食品法规定。

10.6.3

可溶相胶的树脂状金属盐混合物

深褐色粘性物质。密度约1.0。软化点50℃。适于聚合物共混的加工助剂，使用与NR、IR、SBR、BR、EP、NBR等。相溶性优异，对缩短混炼周期和改善未硫化橡胶粘着性以及挤出减小挤出膨胀等有效果。

10.6.4

特种酯系蜡

浅黄色颗粒。熔点52℃。挥发分6.0%以下。灰分1.5%以下。能降低加工时胶料的粘度，而且能减少机械转矩及电子消耗。此外能改善炭黑与未硫化橡胶介面的湿润，以利于炭黑分散。对防止胶料焦烧和热老化以及提高制品脱模性和表面光滑性等有效果。适用于氯醚橡胶等。

二、橡胶增塑剂

增塑剂

能给予聚合物以可塑性，而且能帮助配合剂混合、分散，容易进行压延、挤出等成型作业，以及增加未硫化胶的粘性而容易成型。增塑剂与软化剂、操作油、增量剂等之间一般无明显区分。

可配入增塑剂的聚合物有聚氯乙烯树脂、醋酸乙烯树脂、聚乙烯醇缩乙醛、聚乙烯醇缩甲醛、硝化纤维素、乙酰纤维素、合成橡胶等。特别是聚氯乙烯树脂，多数可加入树脂重量的40～50%的增塑剂，在常温下作为柔软弹性体作用，因此说增塑剂的软化作用极为重要。

增塑剂工业是随着纤维素的发展而产生和成长的，二战随着聚氯乙烯树脂的迅猛增长而达到了髋范围化合物销售。但是，工业上应用最广泛而且消费最大的则是二元酸酯，特别是邻苯二甲酸酯，其市场占有率为增塑剂总产量的约80%。

此外，作为增塑剂应具备以下条件：⑴增速效率高，即使少量加入也能改善塑性，给予充分柔软性；⑵增速速度性；⑶相溶性好；⑷挥发性小；⑸不转移；⑹低温下也不失去柔软性；⑺用水、油、润滑脂等....