橡胶助剂在橡胶加工和制品性能优化中发挥着关键作用,其主要功能可归纳为以下五大类:
1. 改善加工性能
塑化作用:通过塑解剂(如五氯硫酚)或增塑剂(如芳烃油、酯类)降低橡胶分子链间作用力,提高可塑性和流动性,便于混炼、压延、挤出等加工。
分散与均质化:分散剂(如脂肪酸盐)帮助填料(如炭黑)均匀分散,防止结团;均匀剂(如石油树脂)改善不同橡胶的相容性。
工艺辅助:脱模剂(如硅油)减少成型粘连,润滑剂(如石蜡)降低设备摩擦。
2. 硫化交联调控
硫化剂(如硫磺、过氧化物)引发橡胶分子交联,形成三维网络结构,赋予弹性。
促进剂(如MBT、DPG)加速硫化反应,降低硫化温度和时间(如次磺酰胺类提供延迟硫化效应)。
活化剂(氧化锌+硬脂酸)协同促进剂提高硫化效率。
3. 延长使用寿命
抗老化:防老剂(如6PPD抗臭氧、RD抗热氧)通过捕获自由基或屏蔽紫外线延缓老化。
防护蜡(微晶蜡)迁移至表面形成物理屏障,阻隔臭氧侵蚀。
4. 增强力学性能
补强填充:炭黑、白炭黑等通过纳米效应提升拉伸强度、耐磨性(如N234炭黑用于高性能轮胎胎面)。
增粘树脂(如叔丁基酚醛树脂)提高胶料粘性,利于成型。
5. 赋予特殊功能
阻燃性:溴系/磷系阻燃剂(如十溴二苯醚)用于矿用输送带。
导电/抗静电:碳纳米管或金属粉末提供导电通路。
发泡:发泡剂(如AC发泡剂)制造海绵橡胶。
典型应用场景
轮胎:高比例使用促进剂、防老剂、白炭黑(绿色轮胎)。
工业制品:阻燃剂用于电缆,增塑剂用于软管。
医用橡胶:无锌无亚硝胺环保助剂确保安全性。
随着环保法规(如REACH)加严,无酚醛树脂粘合体系、生物基增塑剂等成为研发热点,推动橡胶助剂向高效、精准、可持续方向发展。