白炭黑是一種具有優異的耐高溫性能、電絕緣性能的不燃、無嗅、無味的白色粉末,是補強性能優異的淺色填料,在EPDM橡膠制品生産中可以顯著提高制品的抗撕裂性能、黏着強度、抗濕滑性能和耐磨性能;但将白炭黑作為三元乙丙橡膠制品的主要補強劑時,用量不當、配合不合理會直接影響制品的硫化性能,這是為何,又該如何解決?
在硫磺硫化體系中,大部分硫化促進劑都含有氨基,白炭黑的吸附作用和與促進劑的反應都會降低三元乙丙硫化制品硫化體系中參與硫化反應的促進劑量;白炭黑呈酸性,不能活化硫化體系中的酸性促進劑;同時白炭黑還會與活化硫化的鋅離子反應降低膠料中鋅離子的濃度;在硫磺硫化體系中,白炭黑會直接影響三元乙丙橡膠制品的硫化速度和硫化程度,活性越高的白炭黑對硫化工藝影響越大。過氧化物硫化體系中,白炭黑不僅會降低過氧化物的交聯速度,還會導緻DCP硫化後的膠料在硫化起模時散發出難聞的氣味。
因此在三元乙丙橡膠制品中添加白炭黑補強時,需要注意以下問題以降低白炭黑對三元乙丙膠料硫化過程的影響。
ENB(乙叉降冰片烯)是有乙烯、丙烯經溶液共聚合而成的三元乙丙橡膠中引入的第三單體,可以提高膠料硫化速度、拉伸強度,降低永久壓縮變形,一般ENB含量越高的三元乙丙橡膠硫化受白炭黑影響越小;合理控制白炭黑用量(30-60份為宜),在滿足三元乙丙橡膠制品補強性能的前提下盡量降低白炭黑用量;配合使用一定量的爐法炭黑、氧化鎂等堿性配合劑來中和白炭黑的酸性,改善EPDM膠料硫化性能;在硫磺硫化體系中可以通過加大氧化鋅用量或添加少量氧化鎂配合來減輕白炭黑從硫化體系中奪取鋅離子的傾向;在過氧化物硫化體系中提高過氧化物用量,配合使用1-3份的助交聯劑;适當延長三元乙丙膠料硫化時間。
使用 全部或部分替代三元乙丙橡膠生産EPDM橡膠制品時,白炭黑的用法與用量可以參考本文;三元乙丙再生膠價格低、性能好,配方中合理使用白炭黑既可以降低EPDM橡膠制品生産成本,還能夠改善膠料硫化性能和橡膠制品綜合指标。
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