第五章-软化增塑剂.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,复习提问：,1.,哪些类型的填充补强剂加入胶料中需要添加高活性液体活性剂？为什么？,2.,透明橡胶制品配方中应该加入何种填充剂？,3.,硅橡胶配方为什么不需加入补强剂？,4.,偶联剂及表面处理剂对提高补强效果有何影响？,5.,现代配方中加入均匀剂有什么作用？,第五章软化增塑体系,任务安排：,分别对几个项目提出软化增塑剂的品种选择：,项目一：轮胎的胎面胶,项目二：轮胎胎体帘布胶,项目三：骨架油封,项目四：汽车门窗密封胶条,项目五：塑胶跑道面层胶,项目六：硫化胶粉再生软化,第五章软化增塑体系,5-1,概述,5-2,增塑机理,5-3,石油系软化剂,5-4,煤焦油系软化剂,5-5,松油系软化剂,5-6,脂肪油系软化剂,5-7,合成酯类增塑剂,5-8,橡胶塑解剂,(,塑炼部分详述,),第五章软化增塑体系,1.,软化增塑方法,2.,增塑目的,3.,软化增塑剂定义,4.,增塑剂应具备的条件,5.,增塑剂分类,5-1,概述,1.,软化增塑,软化：由硬转软的变化，强调是物性的变化,增塑：增加塑性的过程，强调是工艺性的变化,本质上：分子间作用力下降（分子量下降、分子间距增加、分子的刚性下降或分子的柔顺增加）。,定义：,1.,软化增塑方法,提高加工温度、增大作用力,合成时,充油,(,充油胶,),和引入柔性成分（,内增塑,）,加工时,塑炼,(,机械力和热氧作用下,降低分子量,),配合时,加软化增塑剂,2.,增塑目的,提高可塑性,(,生胶软化，塑性增加,),提高填料分散程度,(,湿润粉状配合剂,),改善工艺性能,(,增加自粘和互粘性,，流动性增加,),改善硫化胶的物理机械性能,(,制品柔软，耐寒,),降低成本,(,大量填充时,),5-1,概 述,硬质聚氯乙烯制品,3.,软化增塑剂定义,凡是能同高聚物很好混合，又能,均匀分散,在高聚内，,缓和高聚物分子间的结合力,，使高聚物柔软，,增加塑性,，,便于加工,并能,改善,制品某些,性能,的,物质,。,4.,增塑剂应具备的条件,增塑效果大，用量少，吸收速度快,与橡胶,混溶性好,挥发性小，,不迁移，不抽出,无,污染，无味，无毒,耐寒，耐水，耐溶剂，耐热，耐光，耐燃，耐菌等,价廉,5-1,概 述,5.,软化增塑剂分类,软化剂,：天然的，非极性橡胶，如凡士林，石蜡，松焦油，古马隆等,增塑剂,：合成的，极性橡胶或树脂，如,DOP,，,DBP,等,按来源分,石油系，煤焦油系，松油系，脂肪油系，合成系,，液体聚合物,矿物质系、动植物系、合成系,按用量分,操作油,：加工时加入，,工艺性,填充油,：合成时加入，,经济性,按粘着性,增粘型,如古马隆，松焦油，松香，沥青等,润滑型,如凡士林，石蜡，机油等,作用方式,物理增塑剂 化学增塑剂,(,塑解剂,),5-1,概述,1.,增塑剂选择原则,极性相近,（定性）,原则：极性高聚物选择极性增塑剂；非极性高聚物选择非极性增塑剂；极性大的高聚物选择极性大的增塑剂。,溶解度参数,(sp,或,),相近,（定量）,概念：溶解度参数是单位体积内聚能（或内聚能密度）的开方值。单位为,(J/cm,3,),1/2,是分子间作用力大小的表征。,原则：,判断 橡胶,1,：天然胶 丁腈胶,软化增塑剂,2,：凡士林 松焦油,DBP,两种或两种以上增塑剂,混合溶度参数,混合型溶剂：,主增塑剂 助增塑剂,i,是溶度参数为,i,体积分数,5-2,增塑机理,1.,增塑剂选择原则,溶剂化效应,（补充）,概念：溶剂化是指高聚物分子链或链段与软化增塑剂分子间产生了强烈的相互作用（形成氢键或产生亲电亲核作用），从而使链或链段间分离的作用。,原则：能产生溶剂化作用的增塑剂易与高聚物相溶。,类别：,溶剂型,(,增塑型,),能产生溶剂化作用的软化增塑剂,如：芳香烃油，松焦油，古马隆树脂，合成酯类等,非溶剂型,(,润滑型,),不能产生溶剂化作用的软化增塑剂,如：石蜡烃油，石蜡，凡士林，机油等,5-2,增塑机理,2.,增塑机理,非极性增塑剂对非极性高聚物,的软化增塑作用,稀释隔离作用,增塑剂体积,如天然胶与植物油,顺丁胶与石蜡油,极性增塑剂对极性高聚物,的软化增塑作用,极性屏蔽作用,n,增塑剂摩尔数,如丁腈胶，聚氯乙烯树脂与,DBP,5-2,增塑机理,1.,来源：石油炼制产品或副产品,2.,品种,操作油（加工油）：,芳香烃油，环烷烃油，链烷烃油（石蜡烃油）,通用品种：,机械油（机油），工业凡士林，石蜡，沥青,，线油，重油，,石油树脂等,3.,操作油的主要成分与性能特征,主要成分,芳香烃,C,A,，环烷烃,C,N,，链烷烃,C,P,和少量,O,，,S,，,N,与烃形成,的杂环化合物或取代物。,油品种类,芳香烃油,C,A,35%,环烷烃油,C,N,30-45%,链烷烃油（石蜡烃油）,C,P,50%,5-3,石油系软化剂,3.,操作油的主要成分与性能特征,性能特征,芳香烃油 与橡胶,相容性好,，,加工性能好,，,配合量高,，,增粘,，适合于天然橡胶和多种合成橡胶，,具有,污染性,，对胶料的物理性能有影响。,环烷烃油 性能介于两者之间,链烷烃油 与橡胶,相容性差,，,加工性差,，,耐寒性好,，,（石蜡烃油）对胶料的性能影响小，,污染性小,，特别,适合于乙丙胶、丁基胶。,5-3,石油系软化剂,环烷烃油,石蜡油,4.,操作油的物理性质与性能特征,相对密度,粘度,闪点,苯胺点,初沸点，凝固点等,5-3,石油系软化剂,5.,通用石油系软化剂,机油,制造：,石油的润滑油馏分经脱蜡（酸碱处理），再经白土接触处理而得,成份：,C,16-20,的饱和烷烃组成,性状：,棕褐色油状液体相对密度,性能特点：,a.,润滑性增塑剂,，工艺性能好,b.,无污染,c.,适用面广，特别适合于顺丁胶,d.,一般,用量,5-15,份,，用量过多会喷出制品表面，,附着力下降,5-3,石油系软化剂,5.,通用石油系软化剂,工业凡士林,制造：石油残油精制,成份：,C,18-22,的液体和固体饱和烃组成,性状：淡褐色至深褐色膏状物相对密度,性能特点：,a.,润滑性增塑剂,，压出性能好,b.,污染小,，一般用于浅色制品,c.,能,提高橡胶与金属间的结合力,d.,影响硬度，拉伸强度,e.,一般,用量,3-5,份,，有时会喷出,f.,含有微晶蜡成分，具有,物理防老剂,作用,5-3,石油系软化剂,5.,通用石油系软化剂,石蜡（,PW,）,制造：石油的含蜡馏分经加工而得,成份：,C,20-43,的饱和烷烃组成,性状：白色或黄色晶体相对密度小于,0.9,性能特点：,a.,润滑性增塑剂,，容易压延，压出和脱模,b.,具有,物理防老剂,作用,提高成品的耐臭氧，耐水和耐日光老化性能,c.,制品,外观好,，但加入过多具有,消光,作用,d.,一般,用量,1-2,份,，用量大时会,降低胶料粘合性,并降低硫化胶的物理机械性能,5-3,石油系软化剂,5.,通用石油系软化剂,沥青,重油,石油树脂,5-3,石油系软化剂,来源 炼焦油的副产物,品种,古马隆树脂,煤焦油，煤沥青,等,1.,古马隆树脂,结构：苯并呋喃与茚的共聚物,品种：,液体古马隆,聚合度低黄至棕黑色粘稠状液体，污染,固体古马隆,聚合度高淡黄色至棕褐色脆性固体,特性：,a.,增粘性,增塑剂，增塑效果好，应用面广,b.,能溶解硫黄，硬脂酸，,减少喷霜，防止焦烧,c.,压出速度快，制品表面光滑,d.,有一定,防止老化,作用,e.,对非晶橡胶有一定,补强作用,，超过,15,份时性能下降,5-4,煤焦油系软化剂,2.,煤焦油,来源：煤高温炼焦产生的焦炉气以冷凝后制得,性状：,黑色粘稠液体，有特殊臭味,特性：,a.,与橡胶相容性好，增塑效果好，,污染性大,b.,能溶解硫黄，,防止喷硫,c.,含少量酚类物质，有一定,防老化作用,d.,迟延硫化,e.,脆性温度高，,耐寒性差,应用：主要用作再生胶生产中的,脱硫增塑剂,和黑色低级胶料的增塑剂,5-4,煤焦油系软化剂,来源,植物中（林业化工产品）,品种,松焦油，松香,，歧化松香，氯化松香，妥尔油等,1.,松焦油,来源：干馏松根，松干除去松节油后的残留物质,性状：暗褐色膏状物，有特殊气味,特性：,a.,增粘性,增塑剂，软化效果好（用量,5-10,份），,污染性大,b.,延迟硫化，防止焦烧,c.,生热高,（不如石油系增塑剂的主要原因）,5-5,松油系软化剂,2.,松香,来源：,松脂蒸馏，除去松节油后的剩余物再以精制,性状：,淡黄色至棕红色透明固体,特性：,a.,软化作用（,用量,1-2,份,）,b.,增粘,，改善工艺操作性能，主要用于,擦布胶，胶浆,中,c.,促进老化,（松香酸不饱和），,延迟硫化,（松香酸酸性）,d.,耐龟裂性差，,脆性大,（氢化松香可克服）,5-5,松油系软化剂,来源 植物油和动物油,品种脂肪酸（,硬脂酸,，蓖麻酸，月桂酸），,油膏（黑油膏，白油膏,）,1.,油膏,品种：黑油膏不饱和植物油（亚麻油，菜籽油）与,硫黄,在,160-170,加热下制得，略带有弹性的黑褐色固体,略有污染性,白油膏与,一氯化硫,共而得到的白色松散固体,不污染,特性：,a.,显著改善工艺性能,（促使填充剂在胶料中的分散，胶料表面光滑，收缩率小，挺性大，有助于压延，压出和注压操作）,b.,减少喷硫,c.,耐老化,（耐日光，耐臭氧），电绝缘性能好,d.,用量多时，迟延硫化，不耐老化,e.,易皂化，,不能用于耐碱，耐油制品中,5-6,脂肪油系软化剂,黑油膏,白油膏,2.,硬脂酸,来源：,动物固体脂肪以高压水解，用酸碱水洗，再经处理而制得,性状：,白色或微黄色颗粒状或块状物质，稍有脂肪味,特性：,a.,与橡胶具有较好相溶性（但,IIR,除外）,b.,润滑性,（有助于分散，防止粘辊）,c.,硫化活性剂,6-6,脂肪油系软化剂,硬脂酸,来源 人工合成,特性：,a.,极性增塑剂,，主要用于极性橡胶和树脂中,b.,制品柔软，,弹性好，耐寒性好,c.,加工性好,品种：,邻苯二甲酸酯类,邻苯二甲酸二丁酯（,DBP,）,增塑效果大，耐油，成本低，,最常用,邻苯二甲酸二辛酯（,DOP,）,磷酸酯类,磷酸三甲苯酯（,TCP,）,阻燃性增塑剂,，耐热，耐油，绝缘，,耐寒性差,脂肪酸二元酸酯类,癸二酸二辛酯（,DOS,）,耐寒性好,，耐热，绝缘，耐油性差,5-7,合成酯类增塑剂,二丁酯,