第五章增塑与操作体系概要.ppt

第五章 橡胶增塑与操作体系（Chapter 5:Rubber plasticization processing system） 2学时 本章主要内容 第一节 橡胶增塑剂及分类 增塑剂又称为软化剂，是指能够降低橡胶 分子链间的作用力，改善加工工艺性能，并能提高胶料的物理机械性能，降低成本的一类低分子量化合物。 二．增塑剂的作用 四．对增塑剂的要求 1.增塑效果好，用量少，吸收速度快。 2.与橡胶的相容性好，挥发性小、不迁移、耐寒性好，耐水、耐油、溶剂。 3.电绝缘性好，耐燃性好，无色、无毒、无臭，价廉易得。 第二节 橡胶增塑原理及增塑效果表征 一、橡胶增塑（plasticize）的方法 二、增塑剂与橡胶的相容性（compatibility） 三、增塑剂作用机理 由于增塑剂分子量小，无规渗透于大分子之间，增大了分子间的距离，削弱了大分子间作用力，改变了大分子链间摩擦方式，使大分子间滑移容易，流动性提高。 极性增塑剂分子的极性部分定向地排列于橡胶大分子的极性部位两侧，对大分子链段起包围阻隔作用，从而增大了大分子链段之间的距离，减小了大分子间相互作用力，增大了大分子链段的运动性，从而提高了橡胶的塑性。 五、增塑剂增塑效果的表征 通常用橡胶门尼粘度的降低值来衡量增塑剂的增塑效果，表征方法主要有填充指数（E.I.）和软化力（S.P.）两种。 第三节 橡胶增塑剂 是橡胶加工中使用最多的增塑剂之一。增塑效果好，来源丰富，成本低廉。 石油系增塑剂是选择适当的原油进行常压和减压蒸馏制得（制备过程见课本P150图5-2）。 1、操作油的分类及组成 操作油是石油的高沸点馏分，由分子量在300~600的复杂烃类化合物组成，分子量分布宽。 2、操作油的特性 4、操作油在几种橡胶中的使用特性 （1）SBR：芳烃油最好，使拉伸强度、伸长率提高，定伸应力下降，硫化胶的耐屈挠性好。 （2）BR：由于炭黑填充量大，操作油的用量多些，对性能的影响不显著。 （3）CR：选用芳香烃最好，其次是环烷油，不能用石蜡油。 （4）NBR：一般不用操作油，多用合成增塑剂。 （5）IIR：使用低粘度的油，用环烷油或石蜡油，不用芳烃油。 （6）EPDM：一般不使用芳烃油，多用石蜡油和环烷油。 二、煤焦油系增塑剂 三、松焦油系增塑剂 松焦油是干馏松根、松干除去松节油后的残留物质。含有 有机酸基团，有突出的增粘作用，但迟延硫化，生热大，用 量大时，耐老化性下降。 四、脂肪油系增塑剂 脂肪油系增塑剂是由植物油及动物油制取的脂肪酸、油膏 和其它油液。植物油与橡胶的相容性较差，起增塑、润滑作 用；脂肪酸改善炭黑分散，活化硫化作用。 五、合成增塑剂 合成增塑剂主要用于极性较强的橡胶或塑料中，如NBR、CR。 合成增塑剂能赋予胶料柔软性、弹性和加工性能，还可提高制 品的耐寒性、耐油性、耐燃性等。 * 《橡胶工艺学》精品课程多媒体教程 增塑剂的概念及分类 1 橡胶增塑方法及原理 2 增塑剂增塑效果的表征 3 各种增塑剂的主要品种及性能 4 本章要求 （1）掌握增塑剂的作用； （2）掌握橡胶增塑的方法及原理； （3）掌握填充指数、软化力、苯胺点、闪点、倾点等概念； （4）掌握橡胶与增塑剂相容性的判断方法； （5）掌握增塑剂对橡胶玻璃化转变温度的影响； （6）掌握各类增塑剂的主要品种及特点。 一、橡胶增塑剂（plasticizer）的概念 天然产的非极性油称为软化剂 合成的极性油酯称为增塑剂 作用相同 统称为增塑剂 作用 改善橡胶的加工工艺性能（processability） 改善橡胶某些物理机械性能（physical properties） 降低成本 价格低 耗能省 三、增塑剂分类 按使用范围分 软化剂（softening agent） 增塑剂（plasticizing agent） 按作用机理分 物理增塑剂（physical plasticizer） 化学塑解剂（chemical decomposed agent） 按来源分 天然产物 合成产物 石油系增塑剂：操作油、蜡、机油等 煤焦油系增塑剂：煤焦油、古马隆等 松油系增塑剂：松焦油、松香等 脂肪油系增塑剂：硬脂酸、大豆油等 邻苯二甲酸酯类：DBP、DOP 脂肪二元酸酯类：DOA、DOS、DOZ 脂肪酸酯类：BO 磷酸酯类：TCP、TOP 聚酯类：己二酸系、癸二酸系等 含氯类：氯化石蜡 环氧类：环氧化油、环氧脂肪酸单酯 增塑方法 物理增塑法：加物理增塑剂 化学增塑法：加化学塑解剂 机械增塑法：机械塑炼（plasticate） 减小分子间相互作用力，提高塑性 使分子链裂解，降低分子量大小 机械力或氧化断链，降低分子量大小 1、增塑剂与橡