影響橡膠防護(hù)蠟防護(hù)性能的因素

橡膠防護(hù)蠟顧名思義，就是一種為保護(hù)橡膠制品不受光、氧、臭氧侵蝕老化而特殊配制加工的特種蠟。它主要的防護(hù)原理是在膠料配制時(shí)加入一定份量的橡膠防護(hù)蠟使其相溶在膠料中，并達(dá)到一定的飽和度。橡膠防護(hù)蠟的防護(hù)性能受許多因素的影響 ,其中主要的影響因素有橡膠防護(hù)蠟的碳原子數(shù)分布 、使用溫度 、交聯(lián)度 、配合劑 、膠料種類(lèi) 、載荷 、填料和軟化劑等 。其中碳原子數(shù)分布和正異構(gòu)烴比例是關(guān)鍵因素,對(duì)橡膠防護(hù)蠟的防護(hù)性能有決定性影響 。

1 　橡膠防護(hù)蠟的碳原子數(shù)分布

碳原子數(shù)低的烷烴相對(duì)分子質(zhì)量小 、熔點(diǎn)低 、支化度低 ,易從橡膠中遷移到橡膠表面 ,但溫度升高后此低碳原子數(shù)烷烴會(huì)溶解于橡膠中 , 因此高溫時(shí)過(guò)飽和度下降導(dǎo)致遷移速度減慢 ,甚至遷移速度為零 。

碳原子數(shù)高的烷烴分子量大 、熔點(diǎn)高 、支化度高 ,因此其遷移阻力較大 ,遷移速度較慢 。當(dāng)碳原子數(shù)更高時(shí) ,則遷移速度更慢 ,產(chǎn)生的蠟?zāi)ず鼙?,不能形成保護(hù)層 ,對(duì)橡膠幾乎無(wú)保護(hù)作用 。

2 　使用溫度

橡膠的使用溫度在 - 5～ 55 ℃時(shí) ,臭氧對(duì)橡膠具有老化作用 ;當(dāng)使用溫度低于 - 5 ℃時(shí) ,由于活化分子稀 少 ,因此二者不能發(fā)生化學(xué)反應(yīng) ,即橡膠不會(huì)因臭氧的作用而產(chǎn)生老化現(xiàn)象 ;使用溫度在 55 ℃以上時(shí) ,臭氧會(huì)發(fā)生分解生成無(wú)害的氧氣, 因而橡膠也不會(huì)因臭氧產(chǎn)生老化現(xiàn)象 。在低溫時(shí) ,橡膠防護(hù)蠟的每一種組分的遷移率均降低 ,噴出的蠟?zāi)な堑吞荚訑?shù)的烷烴 ,此晶狀蠟?zāi)ざ嗫浊宜缮?。由于遷移速度慢 ,蠟?zāi)ば纬伤俣嚷?,臭氧在蠟?zāi)ば纬芍熬烷_(kāi)始侵蝕橡膠的表面 ,因此橡膠防護(hù)蠟低溫抗臭氧防護(hù)較為困難 。在較高溫度時(shí) ,由于低碳原子的烴類(lèi)溶解于橡膠中 ,形成蠟?zāi)さ乃俣容^慢且薄 ,因而也較難形成適當(dāng)?shù)姆雷o(hù)膜 。特定溫度與遷移速度大的烷烴碳原子數(shù)關(guān)系如下:因此應(yīng)該控制適宜的橡膠防護(hù)蠟碳原子數(shù)的組成, 否則在 0 ～ 55℃范圍內(nèi)的任何溫度點(diǎn)下 , 不能保證防護(hù)蠟起到應(yīng)有的防護(hù)作用。

3 　膠料

膠料不同對(duì)防護(hù)蠟的防護(hù)效果適應(yīng)性也不同 ,如在 NR/ SBR/BR 體系中 ,臭氧試驗(yàn)表明微晶蠟防護(hù)效果明顯優(yōu)于普通石蠟 。在 NR/ CI2IR 體系中 ,實(shí)驗(yàn)室臭氧老化箱中的試驗(yàn)表明 ,微晶蠟的作用效果與普通石蠟相近。

膠料不同 ,曝曬結(jié)果有時(shí)會(huì)是相反的 。如NR/ CIIR 體系的試驗(yàn)結(jié)果表明 ,普通石蠟優(yōu)于微晶蠟 ,而 NR/ SBR/BR 體系的試驗(yàn)結(jié)果表明 ,微晶蠟明顯優(yōu)于普通石蠟 。

4 　填充劑

加入填充劑后, 有的填充劑會(huì)促進(jìn)防護(hù)蠟遷移 ,如槽法炭黑 、白炭黑 、燈煙炭黑等 ;有的填充劑會(huì)抑 制 、減慢防護(hù)蠟的遷移 。若加入碳酸鈣填料 ,會(huì)使噴出速度降至完全無(wú)填料的膠料之下 。填料的活性愈高 ,蠟噴出愈多。

5 　軟化劑

有的軟化劑 (如芳香油 ) 會(huì)延緩石蠟的遷移噴出 ,而有的軟化劑 (如正構(gòu)烷烴 ) 會(huì)加快石蠟的遷移噴出 。遷移噴出與溫度有關(guān) :升高溫度(如 40 ℃) ,由于防護(hù)蠟較多地溶解于正構(gòu)烷烴油 ,因此噴霜量減小 ;降低溫度 ,正構(gòu)烷烴油會(huì)增強(qiáng)防護(hù)蠟的遷移性 。

6 　防護(hù)蠟添加量

少量防護(hù)蠟添加到橡膠中 ,經(jīng)過(guò)混煉二者完全互容 ,防護(hù)蠟無(wú)噴霜現(xiàn)象 。若繼續(xù)增 大防護(hù)蠟用量 ,由于防護(hù)蠟在橡膠中的溶解度較低 ,添加 1 份防護(hù)蠟即達(dá)到過(guò)飽和狀態(tài) ,此時(shí)防護(hù)蠟會(huì)從橡膠中遷移噴霜 ,隨著防護(hù)蠟的添加量繼續(xù)增 大 ,過(guò)飽和度繼續(xù)增 大 ,此時(shí)防護(hù)蠟的遷移速度加大 。一般地說(shuō) ,防護(hù)蠟添加量越大,遷移速度越快 ,蠟?zāi)ば纬伤俣纫苍娇烨蚁災(zāi)ぴ胶?。然而 ,添加量達(dá)到飽和狀態(tài)以后 ,由于防護(hù)蠟與橡膠互容性差 ,防護(hù)蠟會(huì)在橡膠制品內(nèi)產(chǎn)生局部應(yīng)力 ,降低橡膠的動(dòng)態(tài)屈撓性能 。