一．橡胶增塑剂的概念1
二．增塑剂的作用1
三．增塑剂的分类1
四．对增塑剂的要求1
§5.2橡胶增塑原理及增塑效果表征2
一．橡胶增塑的方法2
二．增塑剂与橡胶的相容性2
三．增塑剂作用机理2
四．增塑剂增塑效果的表征3
§5.3橡胶增塑剂3
一．石油系增塑剂3
二．煤焦油增塑剂5
三．松焦油系增塑剂5
四．脂肪油系增塑剂5
五．合成增塑剂5
§5.4新型增塑剂7
第五章橡胶的增塑体系
§橡胶增塑剂及分类
一．橡胶增塑剂的概念
增塑剂又称为软化剂，是指能够落低橡胶分子链间的作用力，改善加工工艺性能，并能提高胶料的物理机械性能，落低本钞票的一类低分子量化合物。
过往习惯上依据应用范围不同分为软化剂和增塑剂。软化剂多来源于天然物质，常用于非极性橡胶；增塑剂多为合成产品，多用于极性合成橡胶和塑料中。目前由于所起的作用相同，统称为增塑剂。
二．增塑剂的作用
1．改善橡胶的加工工艺性能：通过落低分子间作用力，使粉末状配合剂更好地与生胶浸润并分散均匀，改善混炼工艺；通过增加胶料的可塑性、流淌性、粘着性改善压延、压出、成型工艺。
2．改善橡胶的某些物理机械性能：落低制品的硬度、定伸应力、提高硫化胶的弹性、耐冷性、落低生热等。
3．落低本钞票：价格低、耗能省。
三．增塑剂的分类
1．依据作用机理分：
物理增塑剂：增塑分子进进橡胶分子内，增大分子间距、减弱分子间作用力，分子链易滑动。
化学增塑剂：又称塑解剂，通过力化学作用，使橡胶大分子断链，增加可塑性。
大局部为芳香族硫酚的衍生物如2-萘硫酚、二甲苯基硫酚、五氯硫酚等。
2．按来源分：
1石油系增塑剂
2煤焦油系增塑剂
3松油系增塑剂
4脂肪油系增塑剂
5合成增塑剂
四．对增塑剂的要求
增塑效果好，用量少，汲取速度快；
与橡胶的相容性好，挥发性小、不迁移、耐冷性好，耐水、耐油、溶剂；
电尽缘性好，耐燃性好，无、无毒、无臭，价廉易得。
§橡胶增塑原理及增塑效果表征
一．橡胶增塑的方法
提高橡胶可塑性的方法要紧有以下三种：
1．物理增塑法：参加物理增塑剂
2．化学增塑法：化学塑解剂
3．机械增塑法：通过机械剪切作用，提高可塑性。
可单独应用，与前两种方法一起使用时，效果更好。
二．增塑剂与橡胶的相容性
1．增塑剂与橡胶的相容性
相容性是指两种不同的物质混合时形成均相体系的能力。相容性好，两种物质形成均相体系的能力强。橡胶与增塑剂的相容性特别重要，假设相容性差，增塑剂那么会从橡胶中喷出，甚至难于混合、加工。橡胶与增塑剂的相容性的推测方法是采纳溶解度参数〔δ〕。在不考虑氢键和极化的碍事下，一般橡胶与增塑剂的溶解度参数相近，相容性好，增塑效果好。
橡胶的增塑能够瞧成是低分子增塑剂溶解于橡胶中的一种过程，可利用聚合物—溶剂体系的相应规律来分析橡胶与增塑剂的相互作用。
吉布斯自由能ΔG=ΔH-TΔS假设ΔG<0，溶解能自发进行，相容性好
溶解焓变：ΔH=υ1υ2〔δ1-δ2〕2υ1、υ2—橡胶、增塑剂的体积分数
δ1、δ2—橡胶、增塑剂的溶解度参数
因为溶解过程ΔS>0，因此要使ΔG<0，ΔH应尽可能小，因此δ1、δ2要接近。
2．增塑剂与橡胶相容性的实验推测
研究发现，在不饱和橡胶中使用增塑剂时，增塑剂的不饱和性上下对增塑剂和不饱和橡胶的相容性有特别大碍事。增塑剂的不饱和性越高，增塑剂与不饱和橡胶的相容性越好。测定增塑剂不饱和性的方法是测其苯胺点。
苯胺点：同体积的苯胺与增塑剂混合时，混合液呈均匀透明时的温度。
苯胺点越高，讲明增塑剂与苯胺的相容性越差，不饱和性低。
滚动灯箱制作三．增塑剂作用机理
1．非极性增塑剂作用机理
非极性增塑剂增塑非极性橡胶时，由于分子量小，无规渗透于大分子之间，增大了分子间的距离，削弱了大分子间作用力，使大分子间滑移轻易，流淌性提高。
增塑剂的参加会落低橡胶的玻璃化温度Tg，tmdi-30Tg下落值与增塑剂的体积分数有直截了当关系：
ΔTg=kφ1k-常数；φ1—增塑剂的体积分数
2．极性增塑剂的作用机理
极性增塑剂增塑极性橡胶时，极性的增塑剂低分子的极性局部定向地排列于橡胶大分子的极性部位，对大分子链段起包围阻隔作用，从而增加了大分子链段之间的距离，减小了大分子间相互作用力，增大了大分子链段的运动性，从而提高了橡胶的塑性。
ΔTg=knk—与增塑剂性质有关的常数；n—增塑剂的摩尔数。
四．增塑剂增塑效果的表征
增塑剂对橡胶的塑化作用通常用橡胶的门尼粘度的落低值来衡量，表征方法要紧有两种： 1．填充指数〔EI〕
在一定的温度下，把高门尼粘度的橡胶塑化为某一标准门尼粘度值时所需要的增塑剂的份数。填充指数越小，对橡胶的塑化作用越强。
衣架钩2．软化力〔S.P.〕
在一定的温度下，以一定量的增塑剂填充橡胶时，其门尼粘度的下落率称为软化力。软化力高，对橡胶的塑化作用强。
§橡胶增塑剂
一．石油系增塑剂
是橡胶加工中使用最多的增塑剂之一。增塑效果好，来源丰富，本钞票低廉。石油系增塑剂是选择适当的原油进行常压和减压蒸馏制得。要紧品种有操作油、三线油、变压器油、机油、轻化重油、石蜡、凡士林、沥青及石油树脂等，其中最常用的是操作油。 1．操作油的分类
操作油是石油的高沸点馏分，由分子量在300~600的复杂烃类化合物组成，分子量分布宽。
依据油中要紧成分的不同，可将操作油分为以下三种：
①芳烃油：以芳烃油为主。褐的粘稠状液体，与橡胶的相容性最好，加工性能好，汲取速度快。适用于天然橡胶和多种合成橡胶；缺点是有污染性，宜用于深橡胶制品中。
②环烷油：以环烷烃为主。浅黄或透明液体，与橡胶的相容性较芳烃油差，但污染性比芳烃油小，适用于NR和多种合成橡胶。
③石蜡油：又称为链烷烃油，以直链或支化链烷烃为主。无透明液体，粘度低，与橡胶的相容性差，加工性能差，汲取速度慢，多用于饱和性橡胶中，污染性小或无污染，宜用于浅橡胶制品中。
2．操作油的特性
〔1〕操作油粘度操作油粘度越高，那么油液越粘稠，操作油对胶料的加工性能及硫化胶的物性都有碍事。采纳粘度低的操作油，润滑作用好，耐冷性提高，但在加工时挥发损失大。当闪点低于180℃时，挥发损失更大，应特别注重。
操作油的粘度与温度有特别大关系。在低温下粘度更高，因此油的性质对硫化胶的低温性能有特别大的碍事，采纳低温下粘度〔在-18℃的运动粘度〕变化较小的油，能使硫化胶的低温性能得到改善。高芳烃油的粘度对温度的依靠性比烷烃油大。
操作油的粘度与硫化胶的生热有关，使用高粘度油的橡胶制品生热就高。在相同粘度的情况下，芳香类油的生热低。拉伸强度和伸长率随油粘度的提高而有所增大，曲曲折折曲曲折折折折挠性变好，但定伸应力变小。相同粘度的油，如以等体积参加，那么芳香类油比饱和的油能得到更高的伸长率。
〔2〕相对密度在石油工业中通常是测定60℃下的相对密度。当橡胶制品按重量出售时橡胶加工油的相对密度就十分重要。通常情况下，芳烃油相对密度大于烷烃油和环烷烃油的相对密度。橡胶加工油经常是按体积出售，而在橡胶加工中那么按重量进行配料。
〔3〕苯胺点在试管内线参加5～10ml苯胺后，再参加同体积的试料，然后从下部加热，直至出现均匀的透明溶液，现在的温度谓之该油的苯胺点。芳香烃类增塑剂的分子结构与苯胺最接近，易溶于其中，故苯胺点最低。苯胺点低的油类与二烯类橡胶有较好的相溶性，大量参加而无喷霜现象。相反，苯胺点高的油类，需要在高温时才能与生胶互溶，因此在
温度落低时就易喷出外表。操作油苯胺点的上下，实质上是油液中芳香烃含量的标志。一般讲来，操作油苯胺点在35～115℃范围内比立适宜。
〔4〕倾点〔流淌点〕倾点是能够维持流淌和能倾倒的最低温度。此特性能够表示对制品操作工艺温度的适用性。
〔5〕闪点是指释放出足够蒸汽与空气形成的一种混合物在标准测试条件下，能够点燃的温度。操作油的闪点与橡胶硫化、储存及预防火灾有直截了当的关系，同时也可衡量操作油的挥发性。
卷圆机〔6〕中和值中和值是操作油酸性的尺度，酸性大能引起橡胶硫化速度的明显延迟。中和值能够中和1克操作油的酸含量所需要的KOH的毫克数来表示。泵头
此外，油液的折射率、外瞧颜、挥发分也都能反映其组成情况。
3．操作油对橡胶加工性能的碍事
〔1〕对混炼的碍事
橡胶对油的汲取速度与油的组成、粘度、混炼条件有关：一般粘度低、芳香烃含量高、温度高，汲取得快。但油用量多，使炭黑在橡胶中的分散性变差，必须分批加。此外，混炼时参加油，可减小生热、落低能耗。
〔2〕对压出的碍事
胶料中参加适量的油，可使胶料软化，压出半成品外表光滑、压出膨胀小，压出速度快。
〔3〕对硫化的碍事
随着胶料中油类填充量的增加，硫化速度有减缓的倾向。油的参加，使硫化剂、促进剂在橡胶中的浓度落低，使硫化速度减缓。
含芳烃油多的操作油，有促进胶料焦烧和加速硫化的作用。
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4．操作油在几种橡胶中的使用特性
〔1〕SBR：芳烃油最好，使拉伸强度、伸长率提高，定伸应力下落，硫化胶的耐屈挠性好。
〔2〕BR：由于炭黑填充量大，操作油的用量多些，对性能的碍事不显著。
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