燕飛
摘要:隨著社會經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展,城市化建設(shè)的進(jìn)一步加快,各種橡膠產(chǎn)品的應(yīng)用也越來越廣泛。由于很多橡膠制品都含有大量危害人民生命健康的氣體,因此就需要不斷提高加工生產(chǎn)工藝,提高橡膠產(chǎn)品的質(zhì)量。過氧化物硫化體系在橡膠的生產(chǎn)應(yīng)用中,具有極佳的耐熱、耐寒、耐臭氧、耐老化,還具有很好的電絕緣性能,因此值得在今后的生產(chǎn)中廣泛運用。
關(guān)鍵詞:有機過氧化物;硫化體系;橡膠
由于硫化體系存在的最大缺點就是在生產(chǎn)過程中會散發(fā)出刺激的臭味,嚴(yán)重影響生態(tài)環(huán)境。因此在今后的生產(chǎn)過程中,就要從環(huán)保的角度出發(fā),采用新型生產(chǎn)工藝,提高生產(chǎn)效率,避免刺激性的氣味出現(xiàn),提高橡膠產(chǎn)品的質(zhì)量。
1過氧化物硫化體系基本內(nèi)容
過氧化物硫化體系的原理是過氧化物與橡膠在共熱時都可以分裂進(jìn)而產(chǎn)生自由基體,然后通過自由基體加成反應(yīng)形成C-C交聯(lián)鍵。過氧化物硫化體系在反應(yīng)過程中主要分為三個步驟,首先過氧化物發(fā)生分裂,形成兩個烷氧自由基。其次烷氧自由基從聚合的物鏈上奪取氫原子。最后兩個鄰近的聚合物鏈的自由基相互結(jié)合形成C-C交聯(lián)鍵。
在過氧化物硫化體系中,由于其分解時溫度最為關(guān)鍵,分解溫度直接關(guān)系到過氧鍵的穩(wěn)定性,因此要對溫度這一因素格外重視。過氧化物在分解過程中,溫度越高,其所耗的分解時間就會越短。
下表為常用的有機過氧化物特性分析表。
2有機過氧化物硫化體系在橡膠應(yīng)用中應(yīng)注意的問題
2.1硫化橡膠性能與過氧化物用量之間的關(guān)系
由于天然橡膠具有上述一系列物理化學(xué)特性,尤其是其優(yōu)良的回彈性、絕緣性、隔水性及可塑性等特性,且經(jīng)過適當(dāng)處理后還具有耐油、耐酸、耐熱、耐寒、耐壓、耐磨等寶貴性質(zhì),所以具廣泛用途。在人們的日常生活、工業(yè)生產(chǎn)、醫(yī)療衛(wèi)生等都廣泛應(yīng)用。
面對市場種類繁多的過氧化物,在選擇過程中應(yīng)當(dāng)結(jié)合橡膠的交聯(lián)密度和經(jīng)濟(jì)因素,根據(jù)實際情況來選擇合適的過氧化物。由于DCP的各種橡膠交聯(lián)效率不同,DCP在使用過程中所占的比例也會有所差距。如SBR的比例為1:12,BR的比例為I:II,NR的比例為I:I,CR的比例為1:0.5。此外在NBR中,丙烯氰的比例不同,交聯(lián)效率也會有所差距。如果交聯(lián)效率越低,過氧化物所占的比例就會越大。當(dāng)DCP的比例為1:4之間時,隨著比例的增加,橡膠的拉伸強度一旦達(dá)到最大值時,就會呈現(xiàn)出下降的趨勢。主要是因為交聯(lián)密度在不斷增加,材料所承受的負(fù)荷力達(dá)到了極限,有效分子鏈數(shù)量在不斷增加時,橡膠的拉伸強度當(dāng)承受力達(dá)到極限時,就會出現(xiàn)斷裂。
2.2加工工藝的影響
由于各種過氧化物處于低溫的環(huán)境下也能夠?qū)崿F(xiàn)分解,如BPO在半衰期的溫度約為90攝氏度,因此不適合用在混鏈時間較長、混鏈工藝較差的橡膠制成中,否則就會出現(xiàn)燒焦的情況。因此過氧化物的分解溫度應(yīng)當(dāng)?shù)陀诹蚧瘻囟?,此時加入DCP的膠料,才可以運用蒸汽進(jìn)行硫化,達(dá)到最佳分解狀態(tài)。通過相關(guān)研究表明,DCP和DTBIB的最佳分解溫度約為150攝氏度和170攝氏度,但是在分解過程中會形成刺激臭味,因此在實際應(yīng)用中,應(yīng)當(dāng)結(jié)合加工工藝進(jìn)行具體分析。
2.3其他配合劑的影響
過氧化物的氧化原理也決定著其他配合劑對于橡膠的制作也會產(chǎn)生相應(yīng)的影響。如果加入的配合劑當(dāng)中含有被容易奪取的氫原子,這樣就會延長分解的時間,降低交聯(lián)的效率。為了有效避免加入的添加劑當(dāng)中有干擾自由基交聯(lián)的元素,就應(yīng)當(dāng)在配合劑的配料中過于關(guān)注。為了提高橡膠產(chǎn)品的性能,加快操作流程,就需要慎重選擇過氧化物、礦物油、填充劑、抗氧劑以及活性助劑。
2.4復(fù)合交聯(lián)體系
符合交聯(lián)體系就是同時使用兩種或者兩種或者兩種以上的硫化體系進(jìn)行交聯(lián)反應(yīng)。過氧化物硫化橡膠雖然具有很好的耐熱性能、壓縮不變形性能,但是拉伸強度卻較低。因此將過氧化物硫化體系與硫磺硫化體系相互結(jié)合,就能夠不斷提高橡膠的綜合性能。
綜上所述,應(yīng)用過氧化物硫化體系進(jìn)行橡膠產(chǎn)品的制作,具有高強的耐熱性能,壓縮不變形性能,制作過程比較簡單,耗費的成本費用比較低,值得在今后的發(fā)展中進(jìn)行廣泛應(yīng)用。然而卻需要注意用量、加工工藝、其他配合劑與復(fù)合交聯(lián)體系因素的影響,降低橡膠產(chǎn)品的拉伸強度。
參考文獻(xiàn):
[1]楊雪梅,陳福林,劉曉暄,周彥豪.有機過氧化物硫化體系在橡膠應(yīng)用中的研究進(jìn)展[J].特種橡膠制品,2017,30(03):79-84.