第十一章-特种橡胶配方设计和功能橡胶配方设计.ppt

Click to edit Master text styles,Second level,Third level,Fourth level,Fifth level,*,Click to edit Master title style,橡胶材料与配方,第十一章特种橡胶配方设计,特种橡胶配方设计,学习目的与要求,掌握各种特种橡胶制品配方设计的胶种选择，硫化体系选择以及各种其他助剂的选用原则和使用品种；,通过学习能够进行简单的特种胶配方设计，并能够根据需要适当的调整配合剂的使用；,熟练掌握耐油胶、耐热胶、减震橡胶、绝缘橡胶以及海绵橡胶的配方设计方法,特种橡胶配方设计,第一节 耐 热 橡 胶,橡胶制品的耐高温性能是橡胶特殊性能中最常见的一种性能。耐高温橡胶制品是指在高温条件下使用时，应该较长时间的保持正常的物理机械性能，如弹性、强度、伸长率和硬度等。,一、橡胶品种的选择,使用温度范围，,适用的橡胶,70,70100,100130,130150,150180,180200,200250,250,各种橡胶,天然橡胶、丁苯橡胶,氯丁橡胶、丁基橡胶、氯醚橡胶,丁基橡胶、乙丙橡胶、氯磺化聚乙烯橡胶,丙烯酸酯橡胶、氢化丁腈橡胶,乙烯基硅橡胶、氟橡胶,二甲基硅橡胶、氟橡胶,全氟醚橡胶、三嗪橡胶、硼硅橡胶,特种橡胶配方设计,二、硫化体系,对于某些链烯烃类橡胶，如三元乙丙橡胶，丁腈橡胶或丁基橡胶等，,采用过氧化物或树脂硫化体系的耐热性都较硫黄硫化体系优越。而,硫黄硫化体系中，以采用硫载体硫化耐热效果好。其他如醌肟硫化体系也可使硫化胶具有良好的耐热性。上述原因都是与硫化胶网构中交联键热稳定性有关。树脂交联能赋予胶料以最好的耐热性，在丁基橡胶中采用这种硫化体系，更有显著的效果。用过氧化物交联，因所生成的交联键较为稳定，因而使硫化胶有较高的耐热性能。,硫化体系,硫化剂用量,/,PHr,促进剂用量,/,PHr,典型配合剂,传统硫化体系（,CV,）,半有效硫化体系（,SEV,）,有效硫化体系（,EV,）,过氧化物硫化体系,无硫硫化体系,S,1.5,S 0.81.5,S 0.30.5,25,载硫体,34,0.51.5,12,25,0.21,DM,、,CZ,、,NOBS,、,TMTD,CZ,、,TMTD,、,NS,CZ,、,DM,、,TMTD,DCP,DTDM,、,TMTD,、,MDB,、,VA-1,特种橡胶配方设计,三、防护体系,耐热橡胶必须选用高效的耐热型防老剂，它可以明显地提高橡胶的耐热老化作用。,胶种,防老剂,天然橡胶,丁苯橡胶,丁腈橡胶,氯丁橡胶,BLE,、,AH,、,D,、,DNP,、,RD,、,4010NA,BLE,、,AH,BLE,、,RD,、,MB,、,4010,、,D,BLE,、,AH,、,D,、,RD,、,D/H,四、填充体系,一般无机填料比炭黑有更好的耐热性，在无机填料中对耐热配合比较适用的有白炭黑、活性氧化锌、氧化镁、氧化铝和硅酸盐。,特种橡胶配方设计,五、软化剂的影响,一般软化剂的相对分子质量较低，在高温下容易挥发或迁,移渗出，导致硫化胶硬度增加、伸长率降低。所以耐热橡胶配方中应选用高温下热稳定性好，不易挥发的品种，例如高闪点的石油系油类，相对分子质量大软化点高的聚酯类增塑剂、以及某些低相对分子质量的齐聚物如液体橡胶等。,特种橡胶配方设计,第二节 耐寒橡胶,橡胶的耐寒性，即在规定的低温下保持其弹性和正常工作的能力。,硫化胶的耐寒性能主要取决于高聚物的两个基本特性：玻璃化转变和结晶。两者都会使橡胶在低温下丧失弹性。,特种橡胶配方设计,一、橡胶品种的选择,胶 种,玻璃化温度,(,T,g,)/,脆性温度,(T,b,)/,炭黑用量,/,质量份,BR,NR,SBR,IIR,CR(W,型,),CR(WRT,型,),NBR(Hycarl041),NBR(Hyearl042),CIIR(HT-1068),CO(Hydrin,100),CO(Hydrin,200),CPE(Hypa40),ACM,FPM(G501),T(,聚硫橡胶,),PU,-70,-62,-51,-61,-41,-40,-15,-27,-56,-25,-46,-27,-49,-32,10,5,1.0,100,10,5,0,8,170,10,5,0,6,40,2.5,10,15,10,0,特种橡胶配方设计,四、硫化体系的影响,乙炔炭黑粒子表面的,电子，能消耗酰基过氧化物分解产生的游离基，故酰基过氧化物，如过氧化二苯甲酰,(BPO),，,2,，,4-,二氯过氧化二苯甲酰,(DCBP),均不能使乙炔炭黑填充的导电硅橡胶交联。芳基和烷基过氧化物，如过氧化二异丙基,(DCP),、,2,，,5-,二甲基,-2,，,5-,二叔丁基过氧己烷,(DBPMH),等均能使乙炔炭黑填充的导电硅橡胶的交联选用,DCP,作导电硅橡胶交联剂较为适宜。当,DCP,用量在,1,3,份,时，二段硫化胶的体积电阻率基本上变化不大，都在,3,4cm,之间,特种橡胶配方设计,第六节 电绝缘橡胶,电绝缘橡胶广泛用于各种橡胶电绝缘制品，例如各种电线、电缆、绝缘护套、高压输电线路用的绝缘子。绝缘胶带、绝缘手套、电视机的高压帽、绝缘阻燃楔子以及工业上和日常生活用品中的各种电绝缘橡胶制品。,特种橡胶配方设计,一、橡胶的选择,橡胶的电绝缘性与橡胶的分子结构有关，它主要取决于分子极性的大小。通常非极性橡胶例如天然橡胶、顺丁橡胶、丁苯橡胶、丁基橡胶、乙丙橡胶、硅橡胶的电绝缘性较好。其中硅橡胶、乙丙橡胶、丁基橡胶高压电绝缘性能较好，而且耐热性、耐臭氧、耐天候老化性能也比较好，是常用的电绝缘胶种。天然橡胶、丁苯橡胶、顺丁橡胶以及它们的并用胶，只能用于中低压产品。,胶 种,介电常数,介电损耗,tan,体积电阻,/,cm,击穿电压强度,/MV,m,-1,NR,SBR,NBR,CR,IIR,EPDM,MVQ,2.42.6,2.42.5,712,78,22.5,22.5,34,0.160.19,0.10.3,56,3,0.04,0.020.03,0.040.06,(16),10,15,10,14,10,15,10,10,10,11,10,9,10,12,10,15,6,10,15,10,11,10,14,2030,2030,20,20,24,2030,1520,特种橡胶配方设计,二、硫化体系的影响,在软质绝缘橡胶中，以采用低硫或无硫硫化体系较为适宜。,以丁基橡胶为基础的电绝缘橡胶，最好使用醌肟硫化体系。,使用醌肟硫化剂和过氧化物硫化的乙丙橡胶，电绝缘性和耐热性都比较优越。,三、填充体系的影响,电绝缘橡胶中常用的填料，有陶土、滑石粉、碳酸钙、云母粉、白炭黑等无机填料。高压电绝缘橡胶可使用滑石粉、煅烧陶土和表面处理过的陶土。低压电绝缘橡胶可选用碳酸钙、滑石粉和普通陶土。,四、软化剂、增塑剂的选择,用天然橡胶、丁苯橡胶、顺丁橡胶制造耐低压的电绝缘橡胶制品时，通常选用石蜡烃油即可满足使用要求，其用量为,5,10,质量份。用乙丙橡胶和丁基橡胶制造耐高压的电绝缘制品时可选用高芳烃油和环烷油作为操作油。,特种橡胶配方设计,五、防护体系的选择,电绝缘橡胶制品，特别是耐高压的电绝缘橡胶制品，在使用过程中，要承受高温和臭氧的作用，因此在设计电绝缘橡胶配方时，应注意选择好防护体系，以延长制品的使用寿命。一般采用胺类、对苯二胺类防老剂，并适当的使用抗臭氧剂，可获得较好的防护效果。,配方中加入,3,质量份防老剂,H,，能减少龟裂生成，加入,3,质量份防老剂,AW,，可使龟裂增长慢。微晶蜡能对臭氧起隔离防护作用，用它与其他防老剂并用，防护效果较好,。,特种橡胶配方设计,特种橡胶配方设计,第七节 减震橡胶,减震橡胶广泛用于各种机动车辆、设备仪器、自动化办公,设施和家用电器中。近年来，一些大型建筑物和桥梁、计算机房等，也采用了隔离地震的层压橡胶垫支撑建筑物，以降低建筑物的地震响应。通常控制振动是通过如下三个途径：降低震源的激发力；将振动与激发源离开,(,隔振,),；缓和振动体的振动。,特种橡胶配方设计,一、橡胶的选择,在通用橡胶中，丁基橡胶和丁腈橡胶的阻尼系数较大；,丁苯橡胶、氯丁橡胶、硅橡胶、聚氨酯橡胶、乙丙橡胶的阻尼系数中等；,天然橡胶和顺丁橡胶的阻尼系数最小。,天然橡胶虽然阻尼系数较小，但其综合性能最好，耐疲劳性好，生热低、蠕变小，与金属件黏合性能好。因此，天然橡胶广泛地应用于减震橡胶。如要求耐低温，可与顺丁橡胶并用；,要求耐天候老化时，可选用氯丁橡胶；,要求耐油时，可选用低丙烯腈含量的丁腈橡胶；对低温动态性能要求苛刻的减震橡胶，往往采用硅橡胶。,一般要求低阻尼时，用天然橡胶；当要求高阻尼时，可采用丁基橡胶。,特种橡胶配方设计,二、硫化体系的选择,硫化体系对减震橡胶的刚度、阻尼系数、耐热性、耐疲劳性均有较大的影响。一般在硫,化胶的网络结构中，交联键中的硫原子及游离硫越少，交联越牢固，硫化胶的弹性模量越大，阻尼系数越小。,三、填充体系的选择,在减震橡胶的配方中，天然橡胶使用半补强炉黑和细粒子热裂炭黑较好。在合成橡胶中，可使用快压出炭黑和通用炭黑。,四、增塑剂的选择,通常在减震橡胶中，随增塑剂用量增加，硫化胶的弹性模量降低，阻尼系数,tan,增大。在减震橡胶中添加增塑剂，虽然能改善橡胶的低温性能和耐疲劳性能，但同时也会使蠕变和应力松弛速度增加，影响减震橡胶的阻尼特性和使用可靠性，因此增塑剂的用量不宜过多。,特种橡胶配方设计,第八节 磁性橡胶,磁性橡胶是在橡胶中加入粉状磁性材料制得的一种挠性磁体。这种粉状磁性材料经加工后，由不显示各向异性的多晶，变成各向异性的单晶，使橡胶中非定向状态晶体粒子，在强磁场作用下，于橡胶基质内产生定向排列，能在一定的方向显示磁性。磁性橡胶即有一定的磁性，又保持了橡胶的性能，与其他磁性材料相比，具有独特的优点和用途。,特种橡胶配方设计,一、磁性材料,磁性材料按其在外磁场作用下呈现的不同磁性可分为抗磁性、顺磁性、铁磁性、反铁磁性和亚铁磁性物质。铁磁性和亚铁磁性物质为强磁性物质，其余为弱磁性物质。实用的磁性材料为强磁性物质，按其特征和用途常分为软磁、硬磁或永久磁性材料。硬磁材料的矫顽力高、经饱和磁化后，能储存一定的磁性，在较长的时间内保持强而稳定的磁性，在一定的空间内，提供恒定的磁场。磁性材料的磁性能，取决于它们的结晶构造、结晶形状和粒子尺寸以及它们的均匀性。,主要有铁氧体型粉末磁性材料和某些金属型粉末磁性材料。铁氧体的化学式为,M,6Fe2O3(M,为,Ba,，,Sr,，,Pb,等两价金属,),。铁氧体的原料是炼铁时的副产品，其价格低廉，是最常用的材料。金属型粉末磁性材料具有其他磁性材料所没有的强磁性，其中主要有钏钴及铈钴等稀土类磁性材料。,特种橡胶配方设计,二、磁性橡胶配方设计,1,橡胶的选择,磁性橡胶的磁性基本上与聚合物的类型无关，但胶种对物理性能影响很大。氯丁橡胶的磁通量略高。由于氯丁橡胶分子中具有较强的极性，有利于各向异性晶体粒子有规则的排列，因此呈现出较大的磁性。,天然橡胶、氯工橡胶、丁腈橡胶、丁基橡胶、乙丙橡胶、氯磺化聚乙烯等都可用于制作磁性橡胶。,2,磁粉品种及用量与性能的关系,磁粉的种类、结构、粒径及用量是影响磁性橡胶磁性的主要的因素。综合看来钴铁氧体作磁性填料的磁性能和物理机械性能较好，钡铁氧体的磁性虽差些但其他综合性能较好，且来源丰富，价格低廉；,特种橡胶配方设计,第九节 海绵橡胶,海绵橡胶是一种孔眼遍及材料整体的多孔结构材料。它的密度小，弹性和屈挠性优异，具有高度的减震、隔音、隔热性能。,海绵橡胶按孔眼的结构可分为：,开孔,(,孔眼和孔眼之间相互联通,),、,闭孔,(,孔眼和孔眼之间被孔壁隔离，互不相通,),和,混合孔,(,开孔、闭孔两者同时兼有,),三种。,用于胶制造海绵橡胶时，对胶料有如下要求：,胶料应具有足够的可塑度；,胶料的发泡速率要和硫化速度相匹配；,胶料的传热性要好，使内外泡孔均匀，硫化程度一致；,发泡时胶料内部产生的压力应大于外部压力。,特种橡胶配方设计,特种橡胶配方设计,一、橡胶的选择,天然橡胶和大多数的合成橡胶，,EVA(,乙烯,-,乙酸乙烯酯,),，高苯乙,烯，以及橡塑共混的热塑性弹性体，均可用来制造海绵橡胶。具体胶种的选择，应根据制品的使用条件来确定。,二、发泡剂、发泡助剂的选择,海绵橡胶的泡孔结构，不仅与混炼胶的门尼黏度、硫化工艺条件有关，同时与发泡剂的品种、用量以及其在胶料中的分散度、溶解度有密切的关系。例如选用的发泡剂发气量大、膨胀力大，胶料的门尼黏度又低，则易形成开孔结构的海绵橡胶；反之，则不能形成海绵橡胶。,用于海绵橡胶的发泡剂，,应满足如下要求：贮存稳定性好，对酸、碱、光、热稳定；无毒、无臭、对人体无害，发泡后不产生污染，无臭味和异味；分解时产生的热量小；在短时间内能完成分解作用，且发气量大，且可调节；粒度均匀、易分散，粒子形态以球形为好，在密闭的模腔中能充分分解。,特种橡胶配方设计,三、硫化体系的选择,设计海绵橡胶硫化体系的原则是，使胶料的硫化速度与发泡剂的分解速度相匹配。不同的胶种选择不同的硫化体系。通用胶种可选用硫黄作硫化剂，用量为,1,5,3,0,份；硅橡胶、三元乙丙胶可选用过氧化物作硫化剂；氯丁橡胶常用氧化锌和活性氧化镁作硫化剂。促进剂,M,、,DM,、,CZ,、,DZ,、,TMTD,、,PZ,等单用或并用均可作海绵橡胶的促进剂，但用量较实心制品多一些。无,特种橡胶配方设计,四、填充体系的选择,海绵橡胶对填充剂的要求是密度小、分散好，不会使胶料硬化，能调整胶料的可塑性和流动性，以及有助于海绵的发泡过程。,五、软化剂的选择,海绵橡胶的发泡倍率和泡孔结构与胶料的门尼黏度有密切关系。一般胶料的门尼黏度控制在,30,50,之间，过大或过小都不能制出理想的海绵制品常用的软化剂有：机油、变压器油、凡士林、环烷油、石蜡油、氧化石蜡、油膏、有机酯类等。软化剂的用量一般为,10,30,质量份。,特种橡胶配方设计,六、防护体系的选择,海绵橡胶是多孔结构，表面积较大，容易老化，因此配方中必须配用高效防老剂。其选用原则是既有良好的防老化效果，又对发泡无不良的影响，用量则比一般实心橡胶制品多。,七、其他配合体系的影响,为了便于加工工艺操作,(,防黏辊、易脱模,),，以及防止海绵橡胶制品受压缩时，海绵孔壁发生黏着现象，通常要加入加工助剂。常用的加工助剂有硬脂酸和石蜡。,特种橡胶配方设计,第十节 阻燃橡胶,所谓阻燃橡胶，是指能延缓着火、降低火焰传播速度，且在离开外部火焰后，其自身燃烧火焰能迅速自行熄灭的橡胶。,氧指数表示试样在氧气和氮气的混合物中燃烧时所需的最低含氧量。氧指数越大，表示聚合物可燃性越小，阻燃性能越好。一般是氧指数,(OI),大于,27,的为高难燃材料，如聚四氟乙烯、聚氯乙烯等；,OI22,的为易燃材料，如天然橡胶、聚乙烯、三元乙丙橡胶等；,OI,在,22,27,范围内的为难燃材料。,在一定的温度下，物质与空气中的氧发生化学反应，产生热和光的现象称之为燃烧。燃烧的基本条件是：具有可燃物、氧,(,空气,),和一定的温度。,特种橡胶配方设计,燃烧的五个阶段。,受热熔融：,开始是外面的热源完成最初的加热，但以后便由燃烧时,的放热反应来继续向聚合物供热。聚合物受热后，物理性能急剧降低，,继之软化成黏稠状。,降解：,大分子的破坏从最弱的化学键开始。温度继续升高时，大多数化学键发生断裂破坏，从而导致整个大分子链断裂解体。,分解：,进一步受热，断裂的分子链开始分解，产生出可燃性气体,(,甲烷、乙烷、乙烯、甲醛、丙酮和一氧化碳等,),、不燃性气体,(,卤化氢、二氧化碳等,),、液体,(,部分已分解的聚合物,),、固体残余物,(,炭化物,),、聚合物碎片或漂浮的固体颗粒,(,烟,),。分解产物的成分，与聚合物材料的成分、温度和升温速度及能否排出挥发性热分解产物有关。,燃烧：,由于聚合物分解生成的可燃性气体，与空气中的氧相互作用而发生化学反应，放出热和光即燃烧。燃烧的程度，取决于燃烧区可燃性气体和氧气的供给情况。,延燃：,燃烧放出的热，促使材料的固态、液态和气态温度上升，进一步引起聚合物材料分解；在有充足的空气供给条件下，使燃烧继续维持并传播。,特种橡胶配方设计,一、主体材料的选择,阻燃橡胶的主体材料多选用难燃橡胶、难燃树脂或两者并用，其阻燃性能与橡胶或树脂的结构有密切关系。,阻燃橡胶胶种选择应注意如下三项标准：橡胶本身具有阻燃性；燃烧时发热量小；具有优良的高温耐热性。,二、阻燃剂及其阻燃作用,1,反应型阻燃剂,2,添加型阻燃剂,三、其他配合剂的影响,特种橡胶配方设计,第十一节 吸水膨胀橡胶,吸水膨胀橡胶的作用原理是在橡胶中加入吸水树脂后，吸水树脂,遇水膨胀，使具有高弹性的橡胶扩张起来。吸水膨胀橡胶富于弹性，在吸水后可膨胀数倍乃至数百倍，即使在挤压的情况下，仍具有保持水的能力所产生的膨胀压力能够起到止水、堵漏的作用。,特种橡胶配方设计,一、橡胶的选择,橡胶品种的选择主要以弹性好，具有一定的强度，工艺性能好为原则。常用的橡胶有天然橡胶、氯丁橡胶、三元乙丙橡胶以及热塑性的,SBS,等。,二、吸水树脂,吸水树脂是指结构中含有亲水性基团的聚合物，是吸水膨胀橡胶组成的关键组分。,吸水树脂主要有以下几种：,淀粉类 如淀粉,-,丙烯腈接枝聚合物的皂化物、淀粉,-,丙烯酸的接枝聚合物等。,纤维素类 如纤维素,-,丙烯腈接枝聚合物、羧甲基纤维素的交联产物等。,聚乙烯醇类 如聚乙烯醇的交联产物、丙烯腈,-,乙酸乙烯酯共聚物的皂化产物等。,丙烯酸类 如聚丙烯酸盐,(,主要是钠盐,),、甲基丙烯酸甲酯,-,乙酸乙烯酯共聚物的皂化产物等。,聚亚烷基醚类 如聚乙烯醇与二丙烯酯交联的产物等。,马来酸酐类 如异丁烯,马来酸酐的交替共聚物。,特种橡胶配方设计,三、硫化体系,一般吸水膨胀橡胶的吸水率，随交联密度增加而减小。,在保证硫化胶物理性能的同时，应尽量减小交联密度。具体措施是减少硫化剂、促进剂的用量。,四、其他配合体系,吸水膨胀橡胶大多是在潮湿恶劣的环境下使用，所以在配方中必须增加防老剂的用量，而且所用的防老剂不应被水抽出。此外还要加入适量的防霉剂。,可在配方中加入金属离子封闭剂,还要加入,0.5,1.0,份的抗金属腐蚀剂。,特种橡胶配方设计,第十二节 透明橡胶,所谓透明性，就是可见光对橡胶的透过性。透明橡胶广泛用于透明和半透明鞋底、潜水镜、导尿管、光纤包复材料、各种面罩的柔韧透镜、汽车玻璃窗夹层或涂层、透明隔墙板、路灯罩、机器装备中的观察窗、罩盖，以及包装、电线电缆护套、温室、遮阳光镜等。,特种橡胶配方设计,制造透明橡胶必须满足如下三个条件：,生胶本身是透明的，特别是硫化后能表现出良好的,透明性；,各种配合剂与橡胶的折射率相近，对橡胶的透明性没有影响；,工艺条件如温度、压力和共混条件等，不改变橡胶和配合剂原有的光学性质。,一、橡胶的选择,一般说来，凡是生胶本身呈透明状态的橡胶，它的硫化胶也有一定的透明性。用于透明橡胶的生胶可根据其用途加以选择，例如透明鞋底、某些医用透明橡胶制品等，可选用溶聚,SBR,、,BR,、非污染性,SBR-1502,、,IR,、,NR,的白绉片、风干胶。用于光学上具有高透明度的橡胶可选用,EPDM,、,EVA,、,CO,、,IIR.,用于玻璃黏合剂、潜水镜、导尿管、光纤包复材料和浇注封闭材料的透明橡胶，主要使用硅橡胶。,特种橡胶配方设计,二、填料选择,透明橡胶中填料的选择应符合下列条件：折射率与所用橡胶的折射率一致或接近，这样才不会干扰光线在橡胶中的透射方向；粒径要尽可能的小,橡胶和配合剂,折射率,配合剂,折射率,NR,BR,SBR,IIR,CR,PIB,NBR,EPR,Q,钛白粉,氧化锌,1.519,1.5159,1.5342,1.46,1558,1.5126,1.522,1.46,1.403,2.6,1.9,碳酸镁,钛白粉,(,锐钛型,),群青,云母粉,硫酸钡,白炭黑,(,沉淀法,),透明白炭黑,碳酸钙,陶土,松香,硫黄,氢氧化铝,1.50,1.525,2.55,2.7,1.50,1.54,1.56,1.59,1.64,1.45,1.46,1.51,1.60,1.53,1.54,1.59,2.24,1.57,特种橡胶配方设计,三、硫化体系的选择,由于氧化锌对可见光的遮盖力很强，所以在透明橡胶中氧化锌的用量应尽可能的低，一般为,1.5,2,质量份。氧化锌的用量少时，就要求它在胶料中有更好的分散性，因此透明橡胶中通常都使用透明氧化锌或活化氧化锌。透明氧化锌的化学成分为碱性碳酸锌，其用量为,1.5,3.0,质量份。活性氧化锌是一种粒子很细、活性很高的氧化锌，在透明橡胶中的用量为,0.5,1.0,重量份。,硫黄用量不宜过大，一般以,1.8,2.0,质量份为宜。,四、防老剂的选择,为了使透明橡胶制品获得最佳的色彩透明度和抗氧化性，在天然橡胶、顺丁橡胶、丁苯橡胶透明橡胶中，常用的防老剂有,264,、,SP,、,MB,、,BHT,等，用量为,0.3,0.6,质量份。,五、其他助剂的选择,其他配合剂的选择以无污染性为原则，硬脂酸在胶料中不仅起软化剂、分散剂的作用，而且用作硫黄硫化的活性剂，用量为,1,2,质量份。为了提高制品的透明度，应使用无色的操作油作为软化剂，目前用得最多的是变压器、锭子油等，用量为,8,16,质量份。,特种橡胶配方设计,第十三节 医用橡胶,能够用于人体的医用橡胶，除应具有相应的生物稳定性、力学性能,和加工成型性之外，还应具有生物安全性、生物功能性、可灭菌性,及生物适用性。医用橡胶大体上可分为如下,4,种类型。,(1),不直接接触生物组织；,(2),接触皮肤与黏膜的医用橡胶；,(3),暂时接触生物组织的医用橡胶；,(4),长时间埋人人体内的医用橡胶。,要求具有以下特性：对血液与体液等组织液不会引起变性；不会引起周围组织炎症，无异物反应；无致癌性；不会引起变态反应及过敏性；尽管在人体内时间很长，其主要物理性能，如弹性、拉伸强度等不下降；不会因灭菌操作而产生变性；容易加工造型；用作软组织的医用橡胶，应具有足够的柔软性。特别是与血液直接接触的医用橡胶，应具有良好的血液相容性，不应是诱发血栓形成及溶血性的物质。,特种橡胶配方设计,部分一用橡胶制品,特种橡胶配方设计,一、橡胶的选择,不直接接触生物组织的体外医用橡胶，主要使用天然橡胶、丁基橡胶、卤化丁基橡胶、异戊橡胶。当药品和油性介质组合或药品本身是油性时，可选用氯丁橡胶和丁腈橡胶。要求耐热性时，可选用三元乙丙橡胶。,合成橡胶主要用于体外医用橡胶制品。目前主要有硅橡胶、聚氨酯橡胶、卤化丁基橡胶。,二、其他配合体系,1,硫化体系,以天然橡胶为基础的医用橡胶。硫化剂仍以硫黄为主。以卤化丁基橡胶为基础的医用橡胶，多选用金属氧化物如氧化锌作硫化剂。,2,填充剂的选择,填充剂的选择应考虑以下几个因素：无毒性；化学纯度高；,PH,值；挥发性物质含量少；憎水性；粒径、结构度、粒子形状以及在橡胶中的分散性。,特种橡胶配方设计,3,防老剂的选择,非污染性的防老剂,264,、,2246,，毒性小、不污染，是体外医用橡胶常用的防老剂。一般情况下，如果能够满足,121,两小时的消毒条件，能不使用防老剂就不使用；在必须要使用防老剂时，一定要把防老剂的用量限制在最低量。,4,操作助剂的选择,操作助剂和软化剂、增塑剂、分散剂、均匀剂等的选用，应符合以下要求：与主体材料及填料有良好的相容性，对人体无毒害影响，可抽提性低，迁移小。常用的操作助剂有：医用凡士林、硬脂酸、石蜡、低分子聚乙烯、低相对分子质量聚异丁烯等。,特种橡胶配方设计,第十四节 低透气和真空橡胶,一、低透气性橡胶,气体透过材料的性质称为气体透过性，简称透气性。充气轮胎的内胎、输送气体的胶管和某些密封制品，均要求透气性低，气体难以通过。,1,生胶的选择,要求透气性小的橡胶制品，应选用侧基位阻较大的丁基橡胶、聚异丁烯橡胶以及极性较大的均聚氯醚橡胶、高丙烯腈含量的丁腈橡胶、聚氨酯橡胶、氟橡胶和环氧化天然橡胶。,特种橡胶配方设计,2,他配合体系,在进行低透气性橡胶配方设计时，除选用透气性小的橡胶之外，在其他配合体系的选择上应注意如下几点：,高交联密度，增加硫化胶的致密性；,填充剂的影响比较复杂，但在大多数情况下，加人填充剂能使透气性减小；,加入增塑剂会增大硫化胶的透气性；,无论是生胶或配合剂都不应含有杂质。,特种橡胶配方设计,二、真空橡胶,在真空系统中使用的橡胶制品，除了应该具有高度的气密性之外，还要求漏气率小，升华量小，有优异的耐热、耐寒、耐辐射性能。,胶 种,真空度,/Pa,温度,/,真空中放置时间,/d,失重率,/,PUR,IIR,IIR,IIR,CR(WRT),NBR,FPM(VitonA,),FPM(VitonA,),FPM(VitonB,),1.33,10,-4,1.33,10,-5,2.66,10,-6,5.32,10,-5,5.19,10,-6,3.99,10,-6,2.50,10,-7,2.66,10,-6,2.66,10,-7,室温,室温,室温,71.1,室温,室温,室温,71.1,室温,5,5,5,1,5,5,5,1,5,12.0,2.0,31.0,39.0,6.0,5.0,2.1,3.0,2.3,思 考 题,要介绍透明橡胶制品生胶和配合剂的选用方法。,2,哪些橡胶可以用来制造耐热橡胶制品？请你设计一个耐热食品用橡胶运输带的配方。,3,写出能够耐,-50,的耐油橡胶制品的配方设计原则。,4,简要介绍透明橡胶制品的生胶与各种配合剂的选用方法。,5,如何选择耐,170,热油的生胶和配合剂？说明原因。,6,耐浓硫酸的橡胶制品如何配制原料？,7,橡胶海绵中底的胶料配方如何设计？,8,简要介绍橡胶止水带的配方如何进行设计，哪些树脂是吸水的？为什么？,9,高空飞行的热气球，可以选用哪些原材料？,10,哪些橡胶具有阻燃性？阻燃剂为什么并用效果优于单用？,11,常用的磁性材料有哪些？橡胶硫化后如何充磁？,特种橡胶配方设计,