赵秋玲;孟鋆辉
【摘 要】随着橡胶制品质量要求越来越高，如何提高橡胶制品的强度、硬度、耐磨性、耐温性、延长使用寿命是一个非常重要的因素。本文将介绍一种高性能橡胶助剂齐聚酯，通过对它的使用就可满足橡胶制品的技术要求。
【期刊名称】《科技风》
【年(卷),期】2012(000)019
【总页数】2页(P84-85)
【关键词】齐聚酯;增塑;交联;增硬;耐温;延长使用寿命
【作 者】赵秋玲;孟鋆辉
【作者单位】西安有机化工厂,陕西西安 710077;大庆市九航科技开发有限公司,黑龙江大庆 163000
【正文语种】中 文
齐聚酯是丙烯酸系列共聚物，其分子末端含有多功能活性不饱和双键，可以与多个分子进行化合反应，是一种多功能的橡胶助剂。在过氧化二异丙苯（以下称：DCP或DCP+）促进剂并用组成的硫化体系中，能有效的提高丁晴橡胶、氟橡胶、三元乙丙橡胶、丙烯酸酯橡胶等硫化胶的硬度、与金属的粘接强度及抗撕性能。 齐聚酯在生胶混炼阶段起“临时”增塑剂的作用，可明显地降低胶料的门尼粘度，有利于橡胶混炼、挤出、注压等加工过程；在胶料硫化时它能发生接枝聚合反应，与生胶形成空间网状结构，改变硫化胶的综合性能，起到交联剂的作用。因此，齐聚酯在橡胶制品的应用中与橡胶反应为一体，长期保持并支撑着橡胶优良的性能。其适用于在高压介质中或在高真空状态工作的蜜蜂制品、各种轮胎制品与轮胎翻修、各种设备的橡胶配件及制品、各种胶辊、橡塑及其他橡胶制品。 齐聚酯在近年来，通过诸多客户的应用收到了很好的效果，如：在丁晴—26橡胶中应用，可满足综合采煤机械中的橡胶防尘圈技术指标的要求，在空调器金属片的涂附胶料中应用，提高了胶与金属的粘接强度。丁晴—26胶料中加入齐聚酯，不仅能使高压动态密封橡聚酯丙烯酸酯
胶件的硬度大幅度提高，而且可使橡胶与金属卡普龙粘接力成倍增加。齐聚酯在华北油田油井密封胶筒中试用后，胶筒的耐温、耐压及外形尺寸变化均达到令人满意的效果。在聚异戊二烯、顺丁胶并用的胶料中使用，可消除覆盖胶脱层现象，胎面磨耗降低10%左右，提高了轮胎行使里程。在三元乙丙胶中使用，能使抗动态疲劳提高十倍以上，耐磨性能提高15～45%，在三角带压缩层的氯丁橡胶中使用，可提高胶与捻线的粘着力和三角带的抗疲劳强度。
齐聚酯是一种淡棕透明粘稠液体，溶于苯、甲苯、丙酮、乙醚、乙醇等有机溶剂，不溶于水，结构式为：
齐聚酯是线性主体链结构的聚合物，分子链上含有多个反应活性官能团，反应活性点多，这是齐聚酯具有的其它助剂无法比拟的优异性能。在常温下储存性能稳定，储存期在一年以上。
齐聚酯在胶料的混炼、压眼、牙处、硫化初期是生胶的“临时”增塑剂。在橡胶中加入齐聚酯，能使橡胶的门尼年度、扭断性能、粘流活化性能等流变性能的变化特性与采用一般增塑剂时相似，因而加入齐聚酯可以改善高硬度胶料的加工性能。但是，它又与一般增塑剂
不同，加入后不仅能引起胶料门尼粘度下降，而且还提高了硫化胶物理性能。因为齐聚酯在橡胶硫化过程中，能通过交联反应聚合，与弹性体形成刚性网络结构。
一般使用填充量高的橡胶，在炼胶时炼胶机的电流负载大，混炼工艺性能差，但在高耐磨炭黑填充的天然橡胶配方里加入10份齐聚酯，胶料的门尼粘度可降低10%，混炼时的瞬时电流降低40%，其变化幅度与采用硅烷偶联剂si69的效果相当，其拉伸强度及抗老化性能优于使用si69的硫化胶。 丁晴橡胶是高硬度胶料，混炼时产生热量大，尤其是丁晴胶与低压聚乙烯或聚氯乙烯塑料混炼时，都普遍存在胶料易脱辊、硫化半成品准备困难，同时由于胶料的流动性差，易造成模压制品的接头不良，流痕高度超差等缺陷，如果以等量的齐聚酯替代胶料中的葵二酸二丁酯等增塑剂，不仅能明显的减少混炼时的脱辊现象，还可提高混炼胶的自粘性和半成品的加工性，而且是硫化胶的硬度提高5～9（邵）。这是齐聚酯与生胶、塑料具有良好的相容性及共硫化性，从而使炼胶工艺操作性能得到了良好的改善。
可见，在要求胶料兼有低粘度和高强度、高弹性的场合，在共硫化两种或两种以上，化学性质有很大差异橡胶和塑料时，齐聚酯是一种良好的“临时”增塑剂。因此，加入齐聚酯的橡
胶料一般不再加入增塑剂。
齐聚酯的化学结构特点是含有不饱和双键。在使用这种聚合型不饱和化合物胶料中，必须加入过氧化物，起接枝聚合引发剂作用。因此，在无引发剂的情况下，齐聚脂仅仅起增塑剂作用。引发剂如DCP的加入，使含有齐聚酯的硫化胶中的弹性模量明显高于其它硫化胶。齐聚酯在与相交接枝聚合反应形成的交联键，使硫化胶中的交联密度增大，其交联键含量随齐聚脂分子中的烯烃键含量的增加而增加，同时由于结构中酯键的存在（酯键耐热强度为：（293～314焦耳/摩尔），使丁晴硫化胶耐热老化和化学反应力松弛系数明显优于硫磺硫化体系的硫化胶。
齐聚酯作为交联剂对于高硬度炭黑填充胶料，其用量为10～15份，引发体系可采用DCP或DCP+促DM+促DTDM。对于中硬度炭黑填充料，其用量为2～5份，引发剂一般采用DCP。调整齐聚酯对橡胶的使用比例，可以在宽广的范围内调整硫化胶的硬度、弹性、模量。总之，采用这种不饱和聚合物交联弹性体，可以获得技术上高强度和耐热硫化胶，并具有全新的工艺性能。对于丁晴橡胶、三元乙丙胶、丁苯橡胶，不用活性炭黑就可以获得优良的综合性能和足够交联密度的硫化网络度，可改善橡胶动态负荷下的永久变形性和疲劳性，提高高耐热性。
值得注意的是：硫磺对齐聚酯游离基聚合有很强的阻化作用，在有硫磺作用下，聚合速度下降5倍。在齐聚酯与橡胶接枝聚合时，硫磺作为游离基过程的阻化剂，使齐聚酯的转化深度和转化速度降低，橡胶的机械性能变化。因此，不宜将硫磺与齐聚酯同时使用。
齐聚酯不仅在炭黑填充胶料中，而且在采用惰性填料白胶料中能够大幅度提高硫化胶的硬度和拉伸强度。因此，齐聚酯也是补强材料的增硬剂。齐聚酯与不同炭黑配合对胶料硬度的提高一般按以下顺序递降：槽黑＞高耐磨炭黑＞喷雾炭黑＞沉淀法炭黑＞半补强炭黑或耐磨炭黑。对胶料压缩永久变形性的影响以下列顺序递增：沉淀法白炭黑＜喷雾炭黑＜半补强炭黑＜高耐磨炭黑＜槽黑。
通常选用喷雾炭黑、沉淀法白炭黑和槽黑并用（30/15/45份）添加于丁晴-26胶料中，则硫化胶的综合性能良好。齐聚酯用量一般为5～20份，用量越多硬度越高，添加量过高，混炼时会出现粘辊，也会出现凝胶现象。生产时若出现粘辊现象，可加入少量硬脂酸镉代替硬脂酸，就会使粘辊现象减轻。
5.1 橡塑并用
齐聚酯是丙烯酸酯类共聚物，丙烯酸酯类共聚物是橡胶和塑料的共硫化剂。齐聚酯在丁晴-26胶与低压聚乙烯共存的胶料中应用，能有效地提高胶料的硬度和撕裂强度，可制得高压耐老化的煤矿综合采煤机液压支架的防尘范围。
5.2 可提高橡胶与金属粘接性能及耐疲劳性能：（见表一）
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