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提高橡胶耐臭氧性能:橡胶硫化促进剂

(1)胶量(体积)应大于50%,填料用量应少,耐臭氧性应突出。所有填料都会降低橡胶的耐臭氧性能。它被使用得越多,出租的越多,它就减少得越多。填料的影响与实验条件密切相关。在恒变形条件下,填料炭黑尤其是粗粒填料的耐臭氧性能显著降低。在恒载条件下,炭黑对臭氧的耐受性略有降低,粉笔(不足75份)实际上没有任何影响,而桃石改善了它。在动态试验条件下,填料的不利影响更为显著。在拉伸方向上,填料与橡胶链之间会产生间隙,应力集中在间隙的末端,容易形成臭氧裂纹的爆炸点。因此,为了避免出现空隙,最好尽量减少填料的用量。填料在橡胶中的分散性较好,细颗粒的粒径优于粗颗粒的粒径。考虑到与其他函数和价格的平衡,公式的体积分数应大于50%。


(2)应使用高效抗臭氧抗氧化剂,高效抗臭氧抗氧化剂的用量应大于最低要求。如果臭氧浓度和环境温度提高,则应相应增加最低要求。高填充配方,即当胶料含量较低时,必须多用抗臭氧抗氧化剂。微晶蜡被归类为物理抗臭氧剂,在硫化胶表面形成一层抗臭氧维持层。蜡和耐臭氧的化学抗氧化剂在静态载荷下对橡胶最有效,但在动态载荷下对维护效果较差。随着变形量和臭氧浓度的增加,臭氧抗氧化剂的作用减弱。蜡的作用不限于建立保养膜。当硫化胶与水接触时,橡胶表面的抗臭氧剂被水抽干。如果在橡胶中加入石蜡,就可以避免这种现象。蜡的最佳用量为2-5份,但具体用量取决于使用条件和组成。在不同的温度和变形条件下,抗臭氧抗氧化剂的种类对氯丁橡胶有不同的影响。氯丁橡胶中保护剂的活性与天然橡胶略有不同。上述分类是非常相对的,因此许多物质可以根据其活性分为不同的类别。臭氧抑制剂的作用与其在化合物中的用量和臭氧浓度密切相关。例如,当抗氧剂d、ble、dnp、4010na和dppd的用量为2 phr时,500 h后的耐臭氧性大致相同。4010NA是对苯二胺最有效的衍生物。研究了二硫代氨基甲酸镍、黄原酸镍、巯基苯并噻唑镍和巯基苯并咪唑镍的影响。结果表明,二丁基二硫代氨基甲酸酯为最佳。使用臭氧抑制剂时,应注意化合物早期硫化的可能性。二烷基和烷基芳基对苯二胺衍生物均能显著提高橡胶在38℃下的粘度,二烷基衍生物尤其是甲苯和二甲苯的对苯二胺具有较低的粘度,是较好的耐臭氧剂。对于一般情况下使用的硫化剂,建议使用两剂抗氧化剂A或D,为了提高其保护效果,也可将剂量增加到三到五剂。蜡也能很好地与抗氧化剂D或2246。对于在恶劣条件下使用的硫化胶,应使用5份对苯二胺衍生物4010NA。DPP-DA是静态操作的最佳选择,二芳基对苯二胺(二丙基对苯二胺)是静态和动态操作的最佳选择。但是,如果存在提前硫化的风险,上述化合物应替换为较弱的NBC。活性臭氧抑制剂的严重缺点是它不仅污染浅色橡胶,而且在光照下会变色。试图寻找无污染的耐臭氧剂导致了不良的臭氧影响或臭氧抵抗力的恶化,但没有成功。到目前为止,呋喃树脂或一些不饱和植物油仍然被用来提高浅色产品的耐臭氧性能。但呋喃树脂也可以改变浅色硫化胶的颜色,植物油可以保证其耐臭氧性能,但会破坏硫化胶的老化性能。只有当新的臭氧抑制剂AFC存在时,才能进一步开发。抗氧剂和抗氧剂的用量主要受霜冻和成本的限制。一般来说,抗臭氧抗氧化剂对光老化、热老化和氧老化都是无效的,因此它们还必须具有光老化和耐热抗氧化剂的功能。


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