橡胶配方中常用的添加剂,以及合理的选择和运
橡胶配方技术乃是一种选择和运用材料的科学和艺术。一般橡胶配方目的有三:首先是使橡胶制品具有实用物性;其次是能配合现有加工设备进行优良的加工作业;最后是能以最低成本配料达到、超越符合客户要求的物性水平。
换言道,设计橡胶配方最需考虑三要素为:配料的物性、加工性、成本,并使三者获得一个适当的平衡点,此即为配方设计的最主要工作。
 
配方中常用的添加剂可摘要分类成十个主要成份:
 
生胶
橡胶配方设计第一个步骤,也是最重要的步骤即为选择合适的橡胶基材或原料胶。橡胶为工程材料的一种,不论其组成为何,都带有一些共通的基本特性。所有橡胶都带有弹性,可弯曲性、韧性、不易透水和透空气等性质。除了这些共通特性外,每种橡胶因组成的不同,各自具有其本身的性质。
 
硫化剂
添加硫化剂的目的是使配料产生化学反应而在橡胶分子之间产生架桥现象而改变橡胶的物性。化学架桥作用使橡胶配料由柔软、带粘性的热可塑体变成强韧的热固物,此时受温度的影响较少。到目前为止,硫磺仍是最广泛使用的硫化剂。其它载硫剂有时亦用作全部或局部取代元素硫磺于低硫或无硫加硫系统的配方,使制品得以改善其耐热性。
配方设计者第二个最重要的工作为对于配料硫化体系,硫化剂和促进剂的选择。
 
促进剂
促进剂可使配料硫化速率加快而缩短加硫时间,合理的选择促进剂尤为重要,可视产品的特点、要求来配比促进剂,合理的选择不仅可以降低成本,还可以大大降低因硫化所带来的品质问题。
 
活化剂和迟延剂
活化剂是用来帮助促进剂增强其活性和效能,最常用之活化剂有氧化锌(直接法和间接法)、硬脂酸、碳酸锌、氧化铅、氧化镁和胺类(H)等。
 
防老剂
防老剂可延缓橡胶制品因受氧气、臭氧、热、金属催化作用和屈曲运动之影响而劣化。因此添加防老剂在配料后可以增强制品之耐老化性并延长其使用寿命,选择防老剂时需更多考虑制品所在的外部环境。
 
加工助剂
加工助剂顾名思义即是帮助配料便于加工作业,如混炼压延、押出和成型等。
 
填充剂
填充剂可以增强配料的物性,帮助加工性或降低其成本。补强性填充剂可以增加制品的硬度、抗张强度、定伸强度、抗撕裂强度和耐磨性等。一般常用碳烟、细颗粒的矿质材料。
 
增塑剂、软化剂和增粘剂
可塑性、软化剂和增粘剂是用于帮助胶料混练,改变其粘度,增强配料粘性,改善制品在低温的柔曲性,或代替部份胶料而不致对物性有太多的影响。大体而言,这些添加剂可当作加工助剂或扩展剂。
 
色料(色胶)
色料是用于非碳烟类的配料中以提供特定的颜色。一般常用色料可分为有机类和无机类。无机类有氧化铁、氧化铬、二氧化钛(钛白粉)、硫化镉、硒化镉、硫化锑、硫化汞、立得粉和军蓝等。有机色料比无机色料要贵很多。但其使用效果较好,色相鲜艳而比重又很低。而且有机色料的色彩变化较无机色料多。但是,大多数有机色料对蒸汽、光、酸或碱均不安定,而且有时还会游移到制品表面。
 
特殊用途材料:发泡剂、调味剂、粘着助剂、耐燃剂、防霉剂和紫外线吸收剂。
特殊用途材料是指非经常在大多数配料中出现,如:发泡剂、调味剂、粘着助剂、耐燃剂、防霉剂和紫外线吸收剂等等。