软化增塑体系课件.ppt
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1、教研室:教研室:橡胶教研室橡胶教研室主讲人:主讲人:Dabady日日 期:期:2023/1/9第五章 软化增塑体系第二节 软化增塑剂的分类及 常用品种的性能教研室:教研室:橡胶教研室橡胶教研室主讲人:主讲人:Dabady日日 期:期:2023/1/9第二节 软化增塑剂的分类及常用品种的性能 1、软化增塑剂的分类 2.1、石油系软化(增塑)剂 2.2、煤焦油系软化(增塑)剂 2.3、松油系软化(增塑)剂 2.4、脂肪油系软化(增塑)剂 2.5、酯类增塑剂 2.6、低聚物教研室:教研室:橡胶教研室橡胶教研室主讲人:主讲人:Dabady日日 期:期:2023/1/91、软化增塑剂的分类橡胶工业中所用
2、的软化增塑剂的品种很多,根据来源大致可分成:矿物油系、动植物油系及合成物系等几大类,具体见下表:教研室:教研室:橡胶教研室橡胶教研室主讲人:主讲人:Dabady日日 期:期:2023/1/9软化(增塑)剂矿物油系石油系芳香烃油、环烷烃油、石蜡烃油机械油、高速机械油、锭子油、变压器油重油、凡士林、石蜡、沥青、石油树脂等煤焦油系煤焦油、古马隆树脂煤沥青、RX-80树脂动植物油系脂肪油系脂肪酸:硬脂酸、油酸、蓖麻酸、月桂酸等脂肪油:柿子油、亚麻仁油等植物油及植物油热炼的聚合油等油膏:黑油膏、白油膏松油系松焦油、松香萜烯树脂、妥尔油等合成物系液体聚合物:如液体丁腈橡胶、液体聚丁二烯、液体聚异丁烯、半固
3、态氯丁、氟蜡等酯类化合物苯二甲酸二酯类:如DBP、DOP等脂肪二元酸二酯类:如DOS等脂肪酸酯类:油酸丁酯等磷酸酯类:如TCP等聚酯类教研室:教研室:橡胶教研室橡胶教研室主讲人:主讲人:Dabady日日 期:期:2023/1/92.1、石油系软化(增塑)剂主要成分与使用性能化学性质与使用性能物理性质与使用性能石油系其他软化剂简介简介教研室:教研室:橡胶教研室橡胶教研室主讲人:主讲人:Dabady日日 期:期:2023/1/9石油系软化剂简介l 来源此类为石油炼制副产物或石油残渣抽炼出来的产品;l 品种见表l 特点软化增塑效果好、来源丰富、成本低廉,能在各种通用型橡胶中使用,橡胶工业中使用最多的
4、软化增塑剂;l 操作油为改善胶料加工性能而在混炼时加到橡胶中的石油系油品,称为“操作油”或“加工油”;l 填充油在合成橡胶制造时,为降低成本和改善胶料的某些性能,直接加到橡胶中的油品,其用量在15质量份以上时称为“填充油”,14质量份以下时也称作“操作油”;教研室:教研室:橡胶教研室橡胶教研室主讲人:主讲人:Dabady日日 期:期:2023/1/9软化(增塑)剂矿物油系石油系芳香烃油、环烷烃油、石蜡烃油机械油、高速机械油、锭子油、变压器油重油、凡士林、石蜡、沥青、石油树脂等煤焦油系煤焦油、古马隆树脂煤沥青、RX-80树脂动植物油系脂肪油系脂肪酸:硬脂酸、油酸、蓖麻酸、月桂酸等脂肪油:柿子油、
5、亚麻仁油等植物油及植物油热炼的聚合油等油膏:黑油膏、白油膏松油系松焦油、松香萜烯树脂、妥尔油等合成物系液体聚合物:如液体丁腈橡胶、液体聚丁二烯、液体聚异丁烯、半固态氯丁、氟蜡等酯类化合物苯二甲酸二酯类:如DBP、DOP等脂肪二元酸二酯类:如DOS等脂肪酸酯类:油酸丁酯等磷酸酯类:如TCP等聚酯类教研室:教研室:橡胶教研室橡胶教研室主讲人:主讲人:Dabady日日 期:期:2023/1/9主要成分与使用性能l 主要成分主要是由芳香烃类、环烷烃类和链烷烃类三者构成的复杂化合物和混合物,此外还含有链烯烃以及少量的氧、氮、硫等元素与烃形成的各种杂环化合物或取代物;l 使用性能链烷烃油环烷烃油芳香烃油教
6、研室:教研室:橡胶教研室橡胶教研室主讲人:主讲人:Dabady日日 期:期:2023/1/9l 概念通常,把链烷烃的碳原子数占整个油的总碳原子数的50以上者称为链烷烃油或石蜡烃油;l 性能石蜡烃油与二烯类橡胶的混溶性一般,与极性橡胶的混溶性差,与低不饱和的丁基、三元乙丙橡胶的混溶性好,有利于压出操作,能改善硫化胶的生热、弹性和耐寒性能,不变色性和不污染性好;链烷烃油石蜡油石蜡油石蜡油石蜡油教研室:教研室:橡胶教研室橡胶教研室主讲人:主讲人:Dabady日日 期:期:2023/1/9l 概念把环烷烃的碳原子数为3045者称为环烷烃油;l 性能介于石蜡烃油和芳香烃油之间;环烷烃油环烷烃油环烷烃油环
7、烷烃油环烷烃油教研室:教研室:橡胶教研室橡胶教研室主讲人:主讲人:Dabady日日 期:期:2023/1/9l 概念把芳香烃原子数在35以上者称为芳香烃油;l 性能芳香烃油与二烯烃类橡胶及CR、NBR等极性橡胶有较好的混溶性,混炼加工性能好,能增加胶料粘性,并使硫化胶保持较高的拉伸强度和扯断伸长率,但有变色性和污染性;芳香烃油教研室:教研室:橡胶教研室橡胶教研室主讲人:主讲人:Dabady日日 期:期:2023/1/9物理性质与使用性能 主要物理性能指标 对硫化胶性能的影响 实例(表53)教研室:教研室:橡胶教研室橡胶教研室主讲人:主讲人:Dabady日日 期:期:2023/1/9 主要物理性
8、能指标l 具体指标主要有:相对密度、初沸点、粘度、凝固点、闪点、苯胺点l 指标内容初沸点:能反映油的挥发性;闪 点:表示油中低沸点馏分的情况;凝固点:取决于油的分子量以及烃的种类和含量;粘 度:同上(凝固点);苯胺点:苯胺是极性化合物,测定苯胺点可知油的极性大小;苯胺点越低,油中含芳香烃越多,越高,含烷烃越多;在此基础上,分子量高的,苯胺点也提高;l 苯胺点测定方法是在试管中加入510ml苯胺和等体积试料,然后从试管下部加热,直至出现均匀透明溶液时的温度即为苯胺点。教研室:教研室:橡胶教研室橡胶教研室主讲人:主讲人:Dabady日日 期:期:2023/1/9 对硫化胶性能的影响初沸点低的油容易
9、在胶料中形成汽泡;闪点低的油在胶料加工过程中能损失大量的易挥发物质;低凝固点的油能使胶料具有良好的工艺性能,并便于在不同季节中使用;粘度低的油胶料可塑性大,硫化胶硬度较低,而弹性较高;粘度高的油会使硫化的胶拉伸强度、扯断伸长率和生热增大,耐热性较好。教研室:教研室:橡胶教研室橡胶教研室主讲人:主讲人:Dabady日日 期:期:2023/1/9油的类型石蜡烃油环烷烃油芳香烃油成分,石蜡烃碳原子数(CP)环烷烃碳原子数(CN)芳香烃谈原子数(CA)6469283323414635401820354111293648性质赛波特粘度(37.8)相对密度(18 )苯胺点,1005000.860.8890
10、12110021000.920.9566822600150000.951.053249与橡胶的混溶性天然橡胶丁苯橡胶顺丁橡胶丁基橡胶氯丁橡胶丁腈橡胶好一般一般好差差好好好一般差差优良优良优良尚可好一般对橡胶性能的影响混炼加工性挥发性(200 以上)污染性变色性低温性能回弹性生热性拉伸强度硬度不良无优越无优良优良低较高较低好很少好优越无很少好好中等高中等优良无不良不良尚可尚可高最高较高表5|3石油系操作油的一般和性能教研室:教研室:橡胶教研室橡胶教研室主讲人:主讲人:Dabady日日 期:期:2023/1/9化学性质与使用性能 石油系操作油的化学性质 沥青质 氮碱 第一亲酸物 第二亲酸物 化学性
11、质对SBR性能影响 饱和烃教研室:教研室:橡胶教研室橡胶教研室主讲人:主讲人:Dabady日日 期:期:2023/1/9 石油系操作油的化学性质l 化学性质是根据油品与不同浓度硫酸的反应产物在正戊烷中的溶解性为基础,将油品的分成五中化学成分来表征,即沥青质、氮碱、第一亲酸物、第二亲酸物和饱和烃;l 影响其化学性质直接影响到油品与橡胶的混溶性、硫化特性和制品的物理机械性能;教研室:教研室:橡胶教研室橡胶教研室主讲人:主讲人:Dabady日日 期:期:2023/1/9 沥青质l 沥青质是油品中不溶于正戊烷的含少量硫、氧、氮的树脂状高分子化合物,不能分馏;l 特性能提高混炼胶的粘度;用量在40份以上
12、具有补强作用;分散性差;因为是黑色的,污染性强;教研室:教研室:橡胶教研室橡胶教研室主讲人:主讲人:Dabady日日 期:期:2023/1/9 氮碱l 氮碱是除去沥青质后,用85冷硫酸处理的不溶于正戊烷的含有吡啶、硫醇、羧酸、醌等极性化合物,分子量比较大的树脂部分;为粘度高的暗褐色粘性液体;l 特性对胶料有软化、增粘效果;对硫化有弱促进作用,硫化曲线平坦;有污染性;教研室:教研室:橡胶教研室橡胶教研室主讲人:主讲人:Dabady日日 期:期:2023/1/9 第一亲酸物l 第一亲酸物是除去氮碱后用97冷硫酸处理的不溶于正戊烷的部分,它是不饱和度较高的复杂的芳香族化合物,碘值为65100;l 特
13、性与橡胶的相容性好;有效的软化(增塑)剂,适于充油用;硫化时消耗硫磺的主要成分,因此迟延硫化;含量在15以下时没有污染;教研室:教研室:橡胶教研室橡胶教研室主讲人:主讲人:Dabady日日 期:期:2023/1/9 第二亲酸物l 第二亲酸物是除去第一亲酸物后与发烟硫酸作用不溶于正戊烷的部分,它是一种低不饱和度的烃类物质,碘值为512;l 特性与各种橡胶的混溶性良好;没有污染;不影响硫化;教研室:教研室:橡胶教研室橡胶教研室主讲人:主讲人:Dabady日日 期:期:2023/1/9 饱和烃l 饱和烃是不与发烟硫酸作用的最稳定部分,为链烷烃和环烷烃的混合物;l 特性(含饱和烃多的油品)除与IIR、
14、EPDM等饱和度高的橡胶有较好的混溶性外,与其他橡胶的混溶性都差,容易喷出,但有润滑作用,有助于压出加工;环烷烃与橡胶的混溶性较链烷烃要好,喷出倾向也小;教研室:教研室:橡胶教研室橡胶教研室主讲人:主讲人:Dabady日日 期:期:2023/1/9 化学性质对SBR性能影响组成沥青质氮碱第一亲酸物第二亲酸物饱和烃空白沥青质,氮碱,第一亲酸物,第二亲酸物,饱和烃,53.432.44.59.70.085.57.07.50.08.985.55.60.01.63.794.70.00.00.00.0100.0可塑性(Soott)硬度(邵尔A)300定伸应力,MPa500定伸应力,MPa拉伸强度,MPa扯
15、断伸长率,回弹性,165614.98.316.064067235523.37.614.666070249442.26.012.874069260442.66.612.071069235432.66.77.857069160545.613.415.055071教研室:教研室:橡胶教研室橡胶教研室主讲人:主讲人:Dabady日日 期:期:2023/1/9石油系其他软化剂 机械油 石蜡 合成锭子油 沥青、矿质橡胶 变压器油 重油 凡士林教研室:教研室:橡胶教研室橡胶教研室主讲人:主讲人:Dabady日日 期:期:2023/1/9 机械油l 主要来源及成分系天然石油的润滑油馏分经脱蜡(酸碱处理),再经
16、白土接触处理而得;为含C16C20的饱和烃类;l 外观棕褐色油状液体l 物理性质相对密度0.910.93,恩式粘度(50)1.857.20,闪点(开杯)165200 ;l 使用性能作软化(增塑)剂的机械油共有HJ10、20、30、40、50五个牌号,号数越高,粘度越大;为润滑性软化剂,工艺性能较好,不污染,特别使用于BR中,一般用量515份,用量过多或质量变动时会喷出胶料表面,附着力下降。教研室:教研室:橡胶教研室橡胶教研室主讲人:主讲人:Dabady日日 期:期:2023/1/9 合成锭子油l 主要来源及成分由含烯烃的轻质石油馏分经AlCl3催化迭和而成;l 外观淡黄色液体l 物理性质相对密
17、度(20/4)0.8880.896,凝固点45,恩式粘度(50 )2.052.26,闪点(开杯)163 ;l 使用性能有较好的工艺性能和低温性能,不污染,适用于浅色制品。教研室:教研室:橡胶教研室橡胶教研室主讲人:主讲人:Dabady日日 期:期:2023/1/9 变压器油l 主要来源及成分由石油润滑油馏分经脱蜡,酸碱洗涤或用白土处理而得;l 外观浅黄色液体l 物理性质凝固点25,恩式粘度1.8,闪点(闭杯)135 ;l 使用性能耐氧化,有较好的耐寒性及绝缘性,其他性能同机械油,主要用于绝缘橡胶制品中,无污染。教研室:教研室:橡胶教研室橡胶教研室主讲人:主讲人:Dabady日日 期:期:202
18、3/1/9 凡士林l 主要来源及成分由石油残油精制而得,由C1822的液体和固体饱和烃所组成;l 外观淡褐深褐色膏状物;l 物理性质相对密度0.880.89,恩式粘度(60 )2.99,滴点54 ;l 使用性能润滑性软化剂,压出性能好,能提高橡胶与金属的粘合力,特别适用于IIR,污染性较小,可用于浅色制品,会影响硫化胶的硬度和拉伸强度,一般用量35份,有时会喷出制品表面。教研室:教研室:橡胶教研室橡胶教研室主讲人:主讲人:Dabady日日 期:期:2023/1/9 石蜡l 主要来源及成分由石油的含蜡馏分经加工而得,主要为含C2043的饱和链烷烃;l 外观白色或浅黄色晶体;l 物理性质熔点506
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