橡胶的其它传统补强分解教程文件.ppt

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1、橡胶的其它传统补强分解§1有机补强剂橡胶用有机补强剂包括合成树脂和天然树脂，但并非所有树脂都可用作补强剂。用作补强剂的树脂多为合成产品，如酚醛树脂、石油树脂及古马隆树脂。天然树脂有木质素等。许多树脂在胶料中同时兼有多种功能，如酚醛树脂可用作补强剂、增粘剂、纤维表面粘接剂、交联剂及加工助剂。石油树脂、高苯乙烯树脂也有多种功能。一．酚醛树脂一般橡胶专用补强酚醛树脂的聚合必须加入第三单体，并通过油或胶乳改性合成的酚醛树脂，使其具有高硬度、高补强、耐磨、耐热及加工安全和与橡胶相容性好的特征。通用橡胶补强酚醛树脂主要有间苯-甲醛二

2、阶酚醛树脂、贾树油或妥尔油改性二阶酚醛树脂和胶乳改性酚醛树脂。酚醛树脂的化学结构特征如图所示。R1，R2为不同的烷基；X，Y为非金属原子或烷基酚醛树脂能赋予胶料一定的硬度、定伸应力和低形变性，而仅仅通过增大CB用量不能达到此目的，因此近年来其在橡胶中的应用越来越广泛，如用做胶料增黏剂、胶黏剂以及充气子午胎胎圈胶的增硬剂等。新型酚醛树脂的另一大优势是它能在胶料中形成与胶料网络相互作用的三维网络结构，起到补强作用。线形酚醛树脂（甲醛/苯酚摩尔比为0.75-0.85在酸性介质中反应生成，Mn为2000）用做橡胶补强剂时必须加入

3、固化剂，如HMT（六亚甲基四胺）、三聚甲醛、多聚甲醛等。由于要与酚醛树脂中的酚羟基反应，因此最好选用能在高温下甲醛或亚甲基给予体的固化剂以改善耐热性。近年来，在轮胎行业中逐渐用三聚氰胺树脂取代HMT，它可为胶料提供适当的物理性能，并使胶料具有加工安全性和防止钢丝帘线腐蚀的特性线形酚醛树脂商业化的产品主要有：美国Occidental公司的Durez系列、Schenectady公司的SP系列、Summit公司的Duphene系列、PolymerApplications公司的PA53系列；德国BASF公司的Koreforte系

4、列；法国CECA公司的R系列；我国常州常京化学有限公司的PFM系列。酚醛树脂主要用于刚性和硬度要求很高的胶料中，尤其常用于胎面部位（胎冠和胎面基部）和胎圈部位（三角胶和耐磨胶料）。二．石油树脂石油树脂是石油裂解副产物的C5、C9馏分经催化聚合所制得的分子量油状或热塑性烃类树脂。按化学成分可分为芳香族石油树脂（C5树脂）、脂肪族石油树脂（C9树脂）、脂肪-芳香族树脂（C5/C9共聚树脂）、双环戊二烯树脂（DCPD树脂）以及这些树脂加氢后的加氢石油树脂。C5石油树脂还可进一步分为通用型、调和型和无色透明型3种。C5石油树脂软

5、化点多在100℃左右，主要作为增粘剂用于NR和IR胶料中。C9石油树脂，按原材料预处理及软化点分为PR1和PR2两种型号和多种规格。C9石油树脂软化点为90~100℃，主要用于油墨和涂料；软化点在120℃以上的C9石油树脂还可用作橡胶补强剂。C5/C9石油树脂为C5和C9两种成分兼有的树脂，软化点为90~100℃，主要用于NR和SBR等橡胶和苯乙烯型热塑性弹性体。DCPD树脂又有普通型、氢化型和浅色型3种之分。C9石油树脂，按原材料预处理及软化点分为PR1和PR2两种型号和多种规格。软化点为80~100℃，用于轮胎、涂料

6、和油墨。氢化的DCPD树脂软化点可高达100~140℃，主要用于各种苯乙烯型热塑性弹性体和塑料中。石油树脂为NR和SR的良好配合剂。做补强剂时，加入10-15份可使橡胶的拉伸强度和断裂伸长率分别提高10-30%。同其它类似材料相比具有以下优势：价格便宜。是松香的70-80%，古马隆的80-90%，可完全或部分代替之。一料多用，性能齐全。兼具软化、增黏和补强填充作用。无毒，不污染环境。可适当替代有致癌嫌疑的芳香油作为橡胶操作油。种类繁多，资源丰富。三．苯乙烯树脂常用的高苯乙烯树脂由苯乙烯和丁二烯共聚制得，苯乙烯含量在85%

7、左右，有橡胶状、粒状和粉状。高苯乙烯树脂的性能与其苯乙烯含量有关。苯乙烯含量70%的软化温度为50~60℃；苯乙烯含量85~90%的软化温度为90~100℃。苯乙烯含量增加，胶料强度、刚度和硬度增加。高苯乙烯树脂与SBR的相容性很好，可用于NR、NBR、BR、CR，但不宜在不饱和度低的橡胶中使用。一般多用于各种鞋类部件、电缆胶料及胶辊。高苯乙烯树脂的耐冲击性能良好，能改善硫化胶力学性能和电性能，但伸长率下降。四．木质素木质素是造纸工业的废弃物，每年可从造纸污水中提取约3000万吨。木质素是一种主要由碳、氢、氧三元素组成的

8、天然高分子化合物。是苯丙基单元通过—O—，—C—C—连接的芳香族化合物，它的分子结构复杂，分子量约为800~12000。木质素在温度升至70~110℃干燥时，出现软化和粘性增加现象，而聚集成较大颗粒，平均粒径达5μm以上。因此，直接将这种微米的木质素混入橡胶后，通常不能获得很好的补强效果，而只能起着填充的作用。为了获