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丁腈橡胶增塑剂

来源:邵君( 先生,国内国际部经理 ) 发布时间:2017-12-27 11:03:31
研究了丁腈橡胶增塑剂对丁腈橡胶(NBR)低温性能、硫化特性、力学性能和老化性能的影响。并将丁腈橡胶增塑剂与常用增塑剂DOA,DOP进行对比。

结果表明,添加含醚基的丁腈橡胶增塑剂TP290B和含醚酯基的TP295使NBR硫化胶的玻璃化温度明显降低,低温拉伸性能和低温脆性性能优于DOA和DOP。丁腈橡胶增塑剂TP290B和TP295对胶料硫化有一定的促进作用,硫化胶的100%和300%定伸应力较高。TP295在热空气老化条件下具有良好的热稳定性,而TP290B较易挥发。

增塑剂能够改善高聚物的加工性能,降低熔融温度和玻璃化温度,减小熔体粘度,增加流动性 而被广泛应用。通常增塑剂是难挥发的粘稠状液体或易熔化的固体[1]。理想的增塑剂应具备与树脂相容性好、增塑效率高、挥发性小、迁移性低、耐久性好、稳定性好、无毒等特点。

邻苯二甲酸二(2-乙基己)酯(DOP)作为NBR常用的增塑剂,表现出良好的增塑效果和较好的耐寒性,但近年来美国癌症研究所(NCI)和 食品及药物管理局(FDA)提出DOP可能致癌,欧盟和美国禁止3岁以下儿童玩具和用品使用包括DOP在内的6种邻苯二甲酸酯类增塑剂。因此环保无毒增塑剂的开发与应用引起了广泛的关注。

本文研究环保型增塑剂TP295(通过FDA认证)和TP290B以及常用增塑剂DOA[己二酸二(2-乙基己)酯]、DOP对丁腈橡胶各项性能的影响。

实验原材料。NBR,3445(丙烯腈质量分数为34%);增塑剂TP295(己二酸烷基醚酯),TP290B(烷基聚醚);其他配合剂均为橡胶工业常用原材料。

基本配方(质量份) NBR,100;白炭黑,25;ZnO,5;硬脂酸,1;Si69,2;白油膏,15;增塑剂(TP295、TP290B、DOP、DOA)分别为15和30;防老剂SP2P,1;促 进剂DM,1.7;促进剂M,0.5;促进剂TT,0.8;硫黄,1.8。

仪器与测试方法。混炼胶的硫化特性采用GT-M2000型硫化仪测试,温度是160℃。硫化 胶力学性能采用Z010型电子拉力试验机测试;热空气老化性能采用GT-7017-M型热空气老化箱测试,温度100℃,时间70h;玻璃化温度采用DSC204-F1型差示扫描量 热仪测试,温度-80℃~30℃,升温速率10℃/min;低温拉伸性能采用5500R 型万能试验机测试,温度-35℃;低温脆性性能采用HG4-841型脆性试验机测试。 各项性能按相应国家标准测试。



对苯二甲酸二辛酯(增塑剂DOTP)用途

1.DOTP 电、热性能好,在PVC塑料电用线护套中可替代DOP,也可用于人造革膜的生产。此外,具有优良的相容性,对苯二甲酸二辛酯是PVC塑料增塑剂、丙烯腈衍生物增塑剂,聚乙烯醇缩丁醛增塑剂、丁腈橡胶增塑剂、硝酸纤维素增塑剂。并起着提高制品硬度和变形性的作用,在丁腈橡胶、氯丁橡胶、三元乙丙橡胶等制品中可用作软化剂。特别用在电缆料上具有较好的增塑 效果和低挥发性,广泛用于要求耐热、高绝缘的各种制品,是生产耐温70℃电缆料及其它要求耐挥发PVC制品的理想增塑剂。

2.DOTP用于轿车内的PVC制品,能解决玻璃车窗起雾问题。DOTP还用于高级家具和室内装饰的油漆、涂料及精密仪器的优质润滑剂或润滑添加剂,硝基清漆助剂,纸张软化剂,聚酯酰胺双向拉伸薄膜,膜塑工艺品,血浆储存袋等。

3.由于DOTP的线型分子结构和DOS、DOA相似,其耐寒性也较好。

4.DOTP的体积电阻率较DOP高10-20倍,而且乃迁移性优异。

5.由于DOTP不含邻苯二甲酸盐,不在欧盟及其他国家限制使用的16种含邻苯二甲酸增塑剂范围内,因此,是一种优良的环保型增塑剂。

包装方式:

净重200KG/镀锌铁桶(一个小柜打托装16吨)、1000KG/IB桶(一个小柜装18吨)或23吨ISOTANK。



一般认为由于增塑剂的加入导致高分子链间相互作用的减弱,从而达到增塑的效果。按其作用机理可分为3种作用方式,非极性增塑剂溶于非极性高聚物的增塑作用是由于增塑剂介于大分子之间,增大分子间距离,削弱其间的作用力,也称之为隔离作用。

屏蔽作用是指增塑剂的非极性部分隔离聚合物的极性基,使聚合物相邻的极性基不发生相互作用。而极性增塑剂的极性基团能与聚合物的极性基团发生偶合,破坏原来聚合物分子间的极性联结,称之为偶合作用。

TP295,TP290B,DOA和DOP都含有酯基或醚基极性基团,主要通过与分子极性较高的丁腈橡胶中的-CN基团发生偶合作用,达到增塑目的。

加入相容性好的增塑剂能削弱橡胶分子间的相互作用力,而且增塑剂相对分子质量低,易于活动,提供了橡胶分子链段活动时所需要的空间,使橡胶分子链段更易自由运动,从而导致玻璃化温度降低。

增塑剂对橡胶耐寒性的影响与其分子结构和相对分子质量关系密切,含有直链烷基的增塑剂耐寒性比较好,而含支链或环状结构越多则耐寒性就越差。

不同增塑剂(30份)和不加任何增塑剂NBR硫化胶(空白)的玻璃化温度。和空白硫化胶相比,4种增塑剂都能降低NBR的玻璃化温度。添加TP290B硫化胶的玻璃化温度最低,是因为TP290B为直链烷基聚醚,即分子由直链亚甲基-CH2-和醚基-O-组成,文献报道[6],增塑剂分子含有醚基有利于提高耐寒性。

此外,TP290B的相对分子质量和粘度较低,使硫化胶的玻璃化温度降低。TP295为直链烷基醚酯,也有良好的耐寒性。DOA含有乙基支链,因此相比而言,耐寒性稍差,DOP表现出较差的耐寒性,这主要与其分子中含芳环结构有关。


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