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促进助剂(活性剂)

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促进助剂(活性剂)


能使促进剂活化,进一步增大促进反应的物质。促进助剂分为无机和有机两大类。

无机类促进助剂可使用金属氧化物,应用最广泛的是氧化锌,其市售品也有活性氧化锌、透明氧化锌(碳酸锌)、表面处理氧化锌、符合氧化锌等特殊品种。氧化锌是硫黄硫化配合不可缺少的助剂,通常用量3~5份。对于耐热配方有时增加氧化锌用量。氧化锌还有提高硫化胶物性和耐热性的作用。

有机类促进助剂是高级脂肪酸,一般使用硬酯酸,与氧化锌并用。据推断,硬脂酸与氧化锌反应生成可溶于橡胶的硬酯酸锌,能提高锌离子促进硫黄硫化的效果。

硬酯酸还具有降低胶料粘度以及防止粘着的效果,也作为加工助剂具有改善辊炼操作性和在硫化工序中改善硫化橡胶制品脱模性的作用。

另一方面,将这些活性剂配入白炭黑补强的配合剂,可显著降低白炭黑对硫化剂和促进剂的吸附作用,为改善这种现象,可在白炭黑配合的胶料中加入二乙二醇等多元醇或三乙醇胺等胺类。这些活性剂有防止白炭黑吸附硫化剂和促进剂的作用。活性剂的配合量以白炭黑用量而异,一般为1~3份。

3.1  

金属氧化物和金属碳酸盐(

Meltallic oxides &metallic carbonates

3.1.1

化锌(

zinc oxide

氧化锌又称锌白,其制造方法有直接法、间接法、湿法、特殊法等。直接法又称美国法,是锌矿石经灼热产生锌蒸气,在经氧化的制造方法。间接法又称法国法,是金属锌在炉中加热使锌气化,再将锌蒸气进行氧化的制造方法,日本主要采用这种方法。湿法是在可溶性锌盐溶液中加入碳酸钠,以碱性碳酸锌沉淀出来,再经灼烧制得氧化锌的方法。特殊法多数是使锌矿石或镀锌铁板等的屑与盐酸或硫酸作用而溶出金属锌,再与碳酸钠作用使锌以碱性碳酸钠的形式沉淀后,于炉中焙烧制造氧化锌的方法。

此外,通常的氧化锌根据其纯度、水分、水溶性、筛余分等,间接法氧化锌分为特号、1号、2号、3号;直接法氧化锌分为1号、2号。广泛用于橡胶的氧化锌是有电解锌制造的1号和有蒸馏锌制造的3号,但因3号氧化锌含铅稍多不适于带色制品。

   (1)性状  无毒、无味白色粉末。比重5.47~5.61。粒度0.3~0.7μ。熔点1800℃。加热至250℃以上时变黄,但冷却后恢复原来的白色。含有铅、镉、铁等杂质。溶于酸和强碱。FDA合格品(安全物质)。德国食品法认可用于与食物接触的橡胶制品。

   (2)作用  广泛用于NR、SBR、BR、IR、NBR、IIR以及胶乳的促进助剂,与脂肪酸形成络合物,可提高促进剂的活性。对于氯丁橡胶和聚硫橡胶作为硫化剂使用。对橡胶的分散性好,用量多时起补强剂作用,引导热好可提高制品的耐热性。此外,也用作白色颜料,但着色力比二氧化钛差,硫化后有稍带黄色的倾向。特别当存在作为杂质的铅时,用于白色橡胶会损坏唇白度。

3.1.2

活性氧化锌(

active zinc oxide

   (1)性状  白色至淡黄色粉末。比重5.4左右。粒度0.1μ左右。Bayer公司的产品分析值是,氧化锌含量93~96%,硫酸盐含量0.4%以下,氯化物含量0.1%,氧化铅含量0.002%,铜含量0.001%以下,锰含量0.002%以下,灼烧减量3~6%,平均粒径50μm。德国食品法认可用于与食物接触的橡胶制品。

   (2)作用  用于天然橡胶、合成橡胶和胶乳,因活性大而促进作用强,用量比普通氧化锌少,抗撕裂、定伸应力、耐磨耗性等均有提高。另外由于离子微细,配入胶乳等时不容易沉淀。因正硫化时间较长,所以未硫化和过硫化的危险性小。

3.1.3

表面处理氧化锌(

surface-treated zinc oxide

     性状依生产厂家与牌号而异。下面介绍日本生产的几种牌号产品的性状。

①灰色粉末。纯度91%。表观密度2200g/L。稍具芳香味。因经表面处理能迅速成为糊状进行均匀分散。用于各种制造胶辊、密封、○形圈、海绵胶、擦胶胶料、模制品等弹性体。

②91%的高质量氧化锌经由9%的特种湿润剂和分散剂进行表面处理的白色粉末。无味。表观密度1000g/L。与普通氧化锌相比,分散快,温度上升也小,因此混炼胶的焦烧危险小。

③有氧化锌66.7%和特种分散剂33.3#组成。片状。熔点55℃。比重2.1。表观密度1300g/L。因分散剂含量多可降低混炼胶的粘度,成为下工序的加工助剂。特别用于氯丁橡胶时,具有抑制混炼生热防止焦烧的作用。

④有效成分80%的颗粒状。密度3.0。适用于EPDM、EVA。

3.1.4

复合氧化锌(

complex zinc oxide

日本的产品有几种牌号其性状如下:

①具有多层结构的白色粉末,最外层由氧化锌被覆。比重3.7。比表面积25㎡/g。PH值8.0。镉含量0.00029%。。

②比表面积特别大,在橡胶中的反应性非常好。白色结晶。比重3.1。比表面积35㎡/g。PH值8.5。特许No.972975。

③纯胶配合有透明性的非晶制品。比重3.2。比表面积8㎡/g。PH值8.5。特许No.826882。

上述几种复合氧化锌的用途与普通氧化锌相同,但活性大,折射率小,因此可给予橡胶以透明性。由于几乎不含重金属,因此难以产生橡胶的老化和色彩污浊现象,对操作者的健康也有利。

3.1.5

复合活....


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