防護蠟在膠管外膠配方中的應(yīng)用

劉有超

兗礦集團鄒城金通橡膠有限公司 山東鄒城 273500

1 實驗部分

1.1 原材料

橡塑合金3330G：臺灣南帝化學(xué)工業(yè)股份有限公司；防護蠟：不同廠家；其它均為橡膠工業(yè)常用原材料。

1.2 試樣制備

膠料混煉工藝為：生膠包輥，最小輥距，輥溫45℃，薄通5次→加入小料→待吃粉完全后左右割刀各3次→加入炭黑等其它物料，左右割刀各3次→加入硫化劑，左右割刀各3次，最小輥距打3個豎卷，3個三角包，3mm輥距打3個豎卷，下片停放8h待測[1]。

1.3 儀器及設(shè)備

冷輥開煉機，S(X)K-150型，膠南橡塑機械制造廠；平板硫化機：上海橡膠機械制造廠；GT-TCS-2000型電子拉力實驗機，臺灣高鐵橡塑實驗設(shè)備有限公司；橡膠硬度計，江都精藝實驗設(shè)備廠；耐臭氧試驗臺，臺灣優(yōu)肯科技股份有限公司[2]。

1.4 性能測試

（1）力學(xué)性能：拉伸強度、邵爾A型硬度測試分別按相應(yīng)國家標(biāo)準(zhǔn)（GB/T 528-2009，GB/T 531.1-2008）測定。

（2）耐臭氧測試按GB/T 24143-2009測定

2 結(jié)果與討論

2.1 臭氧老化機理及防護蠟的作用原理

（1）臭氧老化機理：

·若橡膠分子主鏈含有雙鍵，如NR、BR、SBR、NBR等二烯類橡膠，容易受到臭氧攻擊。

·臭氧從垂直于拉伸應(yīng)力的方向上攻擊橡膠表面，與雙鍵發(fā)生反應(yīng)，使得橡膠表面龜裂產(chǎn)生裂紋，并沿縱深破壞

（2）不同防護蠟的結(jié)構(gòu)：

·石蠟：

表1 石蠟//微晶蠟并用比對性能的影響

分子量（碳數(shù)）：C18至C50

主要由直鏈烷烴（正構(gòu)烷烴）組成

· 微晶蠟：

分子量（碳數(shù)）：C25至C85

除直鏈烷烴外，還含有支鏈烷烴（異構(gòu)烷烴）

（3）防護蠟作用原理：

·經(jīng)高溫混煉及硫化，防護蠟溶解于橡膠中。

·硫化后冷卻，防護蠟在橡膠內(nèi)部形成過飽和蠟溶液。

·由于橡膠內(nèi)部與表面之間的濃度梯度差異，導(dǎo)致蠟分子向橡膠表面不斷遷移，在橡膠表面結(jié)晶形成幾微米厚度均勻、結(jié)構(gòu)緊密、具有較強韌性和黏附力的薄膜，起到隔離橡膠與臭氧的屏障作用，從而延緩橡膠臭氧老化。

2.2 防護蠟并用比對耐臭氧等性能的影響

由于不同種類防護蠟受溫度等影響遷移速度不同，對膠料的耐臭氧性能也有所變化。表1中列出了58#石蠟與70#微晶蠟不同并用比對性能的影響。可以看出兩者對膠料的力學(xué)性能影響較小，并用比50/50時耐臭氧效果最佳[3]。

基礎(chǔ)配方：NBR/PVC 100，S 2.5，NS 1.3, MgO 10,

HAF 60，防護蠟 1.3（并用比變量）。

3 結(jié)論與建議

（1）不同種類防護蠟均可實現(xiàn)膠料的耐臭氧性能要求

（2）石蠟/微晶蠟并用比在50/50時可以取得優(yōu)異的耐臭氧指標(biāo)。