橡膠配合劑是多種類,各自在橡膠有有不同的功能。按其功能分類,可以分為七大類:
1、交聯(lián)劑:橡膠是線形長(zhǎng)鏈大分子。早期橡膠制品是純膠乳制成,受溫度影響較大。如早期用乳膠做成的防水雨衣,冬天變硬,而夏天又受熱變軟,溫度升高后發(fā)粘,影響使用。自從固特異(GOODER)發(fā)明硫磺在橡膠中應(yīng)用后,硫磺交聯(lián)劑的作用就是把線形分子化學(xué)反應(yīng)交聯(lián)成為網(wǎng)狀體型結(jié)構(gòu),從而改變耐溫性能,大大擴(kuò)充橡膠制品的應(yīng)用領(lǐng)域。由于硫磺成本低廉,來(lái)源豐富,硫化橡膠質(zhì)量好,至今仍然廣泛應(yīng)用于橡膠生產(chǎn)工業(yè)。
2、促進(jìn)劑:?jiǎn)斡昧蚧橇蚧烊荒z,硫化速度太慢,為保證使用性能,過(guò)去常用低溫(120-130℃)長(zhǎng)時(shí)間硫化此類橡膠制品,這樣的生產(chǎn)方式制造的制品,性能難以滿足各種用途的使用,而且費(fèi)時(shí)費(fèi)工,勞動(dòng)成本高。人們?cè)陂L(zhǎng)期探索提高硫化速度的方法,逐漸形成目前各種橡膠應(yīng)用的各種類型促進(jìn)劑。
3、硫化活性劑:有機(jī)促進(jìn)的作用往往離不開(kāi)活性劑的配合。常用的活性劑有ZnO,硬脂酸。作為硫磺硫化體系的典型用法,一般ZnO.3.5-5份/100份橡膠。
4、防老劑:橡膠在應(yīng)用時(shí)受光、熱、氧的作用裂解,產(chǎn)生自由基。自由基通過(guò)連鎖反應(yīng),加快橡膠老化作用,使橡膠制品的使用壽命縮短。應(yīng)用一些自由基終止劑終止,終止劣化過(guò)程中產(chǎn)生的自由基,便能提高橡膠制品的壽命,這類物質(zhì)常稱為防老劑。
物理防護(hù)劑在橡膠制品表面形成防護(hù)膜,阻止氧、臭氧對(duì)橡膠分子的攻擊。常用有石蠟。石蠟在橡膠中溶解度為1-1.5%。在溫度升高或硫化后,能自行滲出表面形成保護(hù)膜,減輕氧的侵害。
化學(xué)防護(hù)劑有醛-胺類、酮-胺類、二芳基仲胺、烷機(jī)基芳基仲胺、芳香二伯胺和取代酚等等。橡膠的老化主要是光、熱、氧的作用,產(chǎn)生自由基,引發(fā)橡膠降解反應(yīng),失去使用價(jià)制而報(bào)廢。防老劑的作用就是及早終止自由基,防止降解的鏈鎖反應(yīng)。
5、填充補(bǔ)強(qiáng)劑:對(duì)橡膠制品的研究應(yīng)用中,炭黑的應(yīng)用是一個(gè)重大的轉(zhuǎn)折。因?yàn)榧兡z制品(如天然膠)盡管在硫化完善的情況下,有較好的使用性能,但其他性能如耐磨性能處于較低的水平。應(yīng)用炭黑后制品的耐磨性能大大地提高,尤其是汽車輪胎,其行駛里程能提高100%,或者更多,這是其一。由于橡膠(生膠)的價(jià)格較高,在一些性能要求不變的制品中,較高的含膠量,使制品價(jià)格偏高、性能過(guò)剩。在這種場(chǎng)合下,性能要求較高的制品加入炭黑補(bǔ)強(qiáng)和填充,性能要求較低的制品,適當(dāng)加入一些價(jià)格低的低廉的粉體材料如陶土碳酸鈣等,在減少全膠量降低成成本,保證性能達(dá)到要求,是非常有益的.
6、軟化增塑劑:能提高橡膠混煉膠的加工性能,提高橡膠制品的柔性。成型性能的材料叫增塑劑。不同的橡膠用不同的軟化增塑劑,如丁腈膠常用二丁酯、二辛酯類、天然膠常用松焦油、天然丁苯常用高芳油、天然順丁常用機(jī)油(或六線油)等,都遵循相似者相容的基本原則;軟化增塑劑用量與橡膠制品的硬度有直接的關(guān)系,隨著用量增加,橡膠制品的硬度隨之下降。當(dāng)然,橡膠使用的環(huán)境和要求的差異,對(duì)軟化增塑劑的種類、用量都不盡相同。
7、著色劑:對(duì)于大量填充碳黑的橡膠制品如汽車輪胎碳黑本身就是著色劑。任何材料均無(wú)法改變汽車輪胎的顏色。
對(duì)于淺色制品,如膠鞋,生活用品等經(jīng)常使用少量著色劑顏料對(duì)其色彩進(jìn)行著色,使產(chǎn)品更鮮艷。但在硫化反應(yīng)中,有硫磺的存在?;蛘吒邷刈饔?,許多易于與硫發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的染料或易分解的染料均不能使用。其中有機(jī)染料用量少,效果好,但容易變色。
無(wú)機(jī)染料用量多,一般對(duì)性能有影響,但色澤穩(wěn)定,長(zhǎng)期存放不易變色。如橡膠中常用的氧化鐵紅是其中一例。