三元乙丙再生膠是三元乙丙廢膠、廢舊三元乙丙橡膠制品為原料加工而成的膠種,可以替代三元乙丙橡膠生產(chǎn)EPDM橡膠制品、降低原料成本。使用三元乙丙再生膠生產(chǎn)橡膠制品時,除卻傳統(tǒng)的硫磺硫化體系之外,很多橡膠制品廠家還會選擇過氧化物作為硫化體系的硫化劑。采用過氧化物硫化EPDM再生膠的硫化過程、反應(yīng)機理、配方設(shè)計和硫化膠的性能特點與硫磺硫化三元乙丙再生膠有很大區(qū)別。
1、硫化過程和硫化機理
三元乙丙再生膠采用過氧化物硫化時通常會經(jīng)歷三個過程:過氧化物在熱的作用下均裂形成兩個烷氧基自由基;烷氧基自由基從聚合物鏈上奪取氫原子形成大分子自由基;相鄰兩個大分子自由基偶合形成C-C交聯(lián)鍵。使用過氧化物硫化三元乙丙再生膠膠料時,過氧化物中的過氧鍵一旦產(chǎn)生均裂分解形成活性自由基,其他的反應(yīng)就會在很短的時間內(nèi)完成,因此過氧化物分解的速度和用量直接決定三元乙丙再生膠的硫化速度。
2、過氧化物硫化體系配方設(shè)計
過氧化二異丙苯(DCP)、過氧化苯甲酰(BPO)、BPMC、DBPMH、BIPB都是常見的過氧化物硫化劑,其中DCP貯存穩(wěn)定性好、活性高、價格低,是橡膠制品硫化體系中最常用的。使用DCP硫化三元乙丙再生膠時,可以添加少量的助交聯(lián)劑如TAIC,進一步增加EPDM硫化膠的膠料密度;三元乙丙橡膠/再生膠制品最常用的補強劑就是炭黑,BPO、DCPB活性過高,不適合使用炭黑補強的膠料,因此在EPDM橡膠制品中并不常見。
過氧化物硫化后的三元乙丙再生膠硫化膠的拉伸強度、耐磨性能等指標不如硫磺硫化后的膠料,因此在其過氧化物硫化體系中需要配合使用適量的含有多鍵或者雙鍵的活性劑,如TAC、TAIC、TATM等,進一步改善三元乙丙硫化膠料的抗壓縮永久變形、定伸應(yīng)力、硬度、拉伸強度、耐熱性能等,需要注意這類活性劑的用量不宜過多,否則會造成三元乙丙硫化膠的扯斷伸長率、抗撕裂強度變小,熱撕裂性能、焦燒安全性變差;過氧化物硫化三元乙丙再生膠時易產(chǎn)生焦燒,添加過氧化物用量的0.2-0.3%的防焦劑BHT可以提高膠料焦燒時間和硫化速率。
3、過氧化物硫化體系影響因素
三元乙丙再生膠制品采用過氧化物硫化時,影響過氧化物硫化過程的因素有很多。過氧化物對酸十分敏感,使用呈現(xiàn)酸性的槽法炭黑、白炭黑、硬質(zhì)陶土等配合劑會在酸的作用下易發(fā)生異裂或離子型分解,抑制活性自由基形成,降低過氧化物交聯(lián)效率;酚類防老劑和胺類抗氧劑中含有的活潑氫原子會優(yōu)先消耗活性自由基,用量過大就會影響大分子自由基形成、降低過氧化物交聯(lián)效率,使得三元乙丙硫化膠出現(xiàn)交聯(lián)不足的問題,尤其是防老劑4010NA,在過氧化物硫化的三元乙丙膠料配方中普遍選擇防老劑RD;環(huán)烷類或芳香類操作油中的芐基和烯丙基氫院子含量高,這些氫原子更易與烷氧基自由基反應(yīng),嚴重影響EPDM硫化程度,用量不宜過多,控制在30份以下,或避免使用芳烴類操作油以石蠟油替代。
三元乙丙再生膠制品生產(chǎn)過程中的氧氣也會影響過氧化物硫化程度,除了注意上述問題之外,還有注意噴霜問題。三元乙丙再生膠制品使用過氧化物硫化體系硫化和硫磺硫化有很大差異,二者各自有本身的優(yōu)勢和缺陷,橡膠制品廠家還可以選擇硫磺/過氧化物并用的硫化體系硫化三元乙丙再生膠,改善硫化過程,提高橡膠制品綜合性能。
獨家原創(chuàng)文章【商業(yè)授權(quán)】無書面授權(quán)禁止任何形式轉(zhuǎn)載,摘抄、節(jié)選。關(guān)注鴻運橡膠:學習再生橡膠生產(chǎn)橡膠制品的工藝配方和原料的技術(shù),幫您降低成本增加利潤。