橡膠助劑新趨勢—-預(yù)分散母膠粒

橡膠助劑預(yù)分散上個世紀(jì)40年代就已經(jīng)有提出，至80年代才開始有工業(yè)化生產(chǎn)，90年代中期開始大批量工業(yè)化生產(chǎn)，至2003年以后才慢慢被大家所認(rèn)識，當(dāng)時國內(nèi)僅有幾家外資工廠，直到2008年以后國內(nèi)工廠開始陸續(xù)上馬并逐漸增多。

橡膠助劑預(yù)分散上個世紀(jì)40年代就已經(jīng)有提出，至80年代才開始有工業(yè)化生產(chǎn)，90年代中期開始大批量工業(yè)化生產(chǎn)，至2003年以后才慢慢被大家所認(rèn)識，當(dāng)時國內(nèi)僅有幾家外資工廠，直到2008年以后國內(nèi)工廠開始陸續(xù)上馬并逐漸增多。

一、為什么橡膠助劑預(yù)分散是發(fā)展趨勢？

橡膠助劑是為橡膠制品帶來較高附加值，能夠降低成本的化學(xué)品。但是傳統(tǒng)橡膠助劑不僅在使用時產(chǎn)生大量粉塵以及有毒有害氣體，給環(huán)境以及操作人員健康帶來很大危害，而且與橡膠的相容性差、難分散均勻，影響其使用效果。

二、橡膠助劑預(yù)分散定義

橡膠助劑預(yù)分散，也叫橡膠助劑母膠粒。預(yù)分散橡膠助劑是以聚合物（一般是EPDM、SBR、NBR、EVA）為載體，加橡膠助劑和軟化劑，通過特殊工藝將傳統(tǒng)橡膠助劑預(yù)分散到聚合物中，得到一定濃度的均勻預(yù)分散體（擠出造粒）。預(yù)分散橡膠助劑是傳統(tǒng)橡膠助劑的升級換代品，具有無粉塵、易分散、適合自動稱量和自動連續(xù)低溫混煉、提高混煉效率、儲存穩(wěn)定好等優(yōu)點(diǎn)，日益受到業(yè)內(nèi)重視，已在橡膠制品中大量應(yīng)用。

三、橡膠助劑預(yù)分散有哪些優(yōu)勢？

1、環(huán)保。避免車間粉塵污染，保護(hù)工人健康。

2、分散性較好，均勻。

3、與膠料的相容性好，可節(jié)省混煉時間。

4、便于稱量，適合自動化連續(xù)徇，便于運(yùn)輸與儲存。

5、加工過程中無損失，使批次之間品質(zhì)穩(wěn)定。

6、發(fā)展前景好。預(yù)分散橡膠助劑母粒在我國主要應(yīng)用于質(zhì)量較高的精密產(chǎn)品，如高中檔膠鞋、汽車橡膠制品以及高品質(zhì)橡膠管件等。在汽車應(yīng)用領(lǐng)域，我國輪胎企業(yè)相繼引進(jìn)多條子午線輪胎生產(chǎn)線，這些生產(chǎn)線為了提高自動化程度都開始使用預(yù)分散膠母粒產(chǎn)品。隨著我國輪胎子午化率的提高，預(yù)分散膠母粒未來仍有很大的成長空間。對現(xiàn)有粉體和液體助劑進(jìn)行造粒深度加工是橡膠助劑發(fā)展的必然趨勢。

四、橡膠助劑預(yù)分散主要組成

1、橡膠助劑：是預(yù)分散橡膠助劑的主體材料，其品質(zhì)直接影響預(yù)分散橡膠助劑品質(zhì)，一般為40%-80%的含量。

2、載體：載體的選擇對預(yù)分散橡膠助劑母膠粒/母膠片生產(chǎn)十分重要，應(yīng)注重橡膠助劑在該載體中的溶解度以及載體與橡膠的相容性。

3、添加劑：預(yù)分散橡膠助劑母膠粒/母膠片的添加劑有增塑劑、潤滑劑以及防粘劑等，這些添加劑能夠改善橡膠助劑在橡膠（載體）中的分散性、儲存穩(wěn)定性、擠出外觀質(zhì)量以及防止預(yù)分散橡膠助劑之間粘連。

五、橡膠助劑預(yù)分散生產(chǎn)

1、生產(chǎn)過程

常溫下在密煉機(jī)中加入膠料進(jìn)行密煉，密煉機(jī)內(nèi)溫度為65-75℃，密煉一段時間后得到基礎(chǔ)膠，這時加入促進(jìn)劑和輔料再進(jìn)行密煉5-10分鐘，卸料后將開煉機(jī)輥距調(diào)至2-2.5cm對物料進(jìn)行開煉，翻膠兩次后轉(zhuǎn)至過濾機(jī)進(jìn)行過濾，此時過濾機(jī)內(nèi)溫度為50-55℃，壓力為2600-2800Pa，80-100目濾網(wǎng)；過濾后將物料轉(zhuǎn)入造粒機(jī)，模頭溫度保持55-65℃，刀速120轉(zhuǎn)/分；將造粒得到的產(chǎn)品冷卻，混合一個批次量稱量分裝、包裝便得到成品。

2、各類產(chǎn)品生產(chǎn)現(xiàn)況

硫黃是應(yīng)用最廣泛的橡膠硫化劑，多數(shù)情況下硫黃是在混煉的最后工序添加。普通的硫黃粉末屬于易燃易爆危險化學(xué)品，其運(yùn)輸和應(yīng)用有很多不便，而且很難滿足橡膠混煉過程中的分散速度和分散均勻性要求；不溶性硫黃粉末雖然不屬于易燃易爆危險化學(xué)品，而且由于其在橡膠中的溶解度提高而減少了噴霜現(xiàn)象，但不溶性硫黃粉末畢竟屬于無機(jī)粉體材料，與親油性的橡膠基體相容性較差，導(dǎo)致混煉過程中粉料混入速度、分散速度及分散均勻性不理想，所以硫黃母粒是目前橡膠助劑母粒中最有應(yīng)用潛力的品種。

氧化鋅作為硫化活性劑在橡膠工業(yè)中應(yīng)用廣泛，其中納米氧化鋅由于用量小而得到關(guān)注。氧化鋅作為一種超細(xì)無機(jī)極性粉體，比硫黃更難以快速和均勻分散在親油性的橡膠基體中，而且其用量通常為３～５份，所以預(yù)分散氧化鋅母粒也是橡膠工業(yè)有潛力的原材料之一。

橡膠促進(jìn)劑大多為小分子的有機(jī)物，相對于硫黃和氧化鋅來說，與基質(zhì)橡膠的相容性更好，但由于其用量小并且其在橡膠中的分散均勻性對制品性能影響很大，而且多數(shù)情況下促進(jìn)劑是在混煉后期在開煉機(jī)上與硫黃一起加入，所以制備預(yù)分散促進(jìn)劑母粒也很有意義，尤其是輪胎工業(yè)常用促進(jìn)劑TBBS，CBS和DM 等的母粒產(chǎn)品的應(yīng)用前景很廣闊。

相對于硫化體系中的硫黃、氧化鋅、橡膠促進(jìn)劑等而言，防老劑母粒的應(yīng)用顯得不那么迫切，這是因?yàn)槟壳暗闹髁髌贩N防老劑IPPD、6PPD、RD等產(chǎn)品比較容易混入并均勻分散在基質(zhì)橡膠中，而且防老劑可以在混煉前期加入，從而保證了足夠的分散時間。當(dāng)然對于高質(zhì)量的橡膠制品，預(yù)分散防老劑母粒還是很有必要選用的。目前各助劑生產(chǎn)廠家為了減少粉塵污染并提高計(jì)量效率和準(zhǔn)確性，采取了粉體造粒成棒狀小顆粒技術(shù)，這種劑型的產(chǎn)品勢必會受到橡膠制品企業(yè)的歡迎。

適合生產(chǎn)橡膠助劑母粒的配合劑主要是用量較小而對橡膠制品性能影響較大的硫化體系配合劑，當(dāng)然對于防老劑和某些特殊功能助劑，如果這些助劑在基質(zhì)橡膠中的分散均勻性對制品性能影響至關(guān)重要的話，制備助劑母粒就很有必要。目前國內(nèi)預(yù)分散橡膠助劑生產(chǎn)廠家如雨后春筍般涌現(xiàn)，其中寧波硫華、珠海科茂等公司生產(chǎn)漸有規(guī)模，品種較全，生產(chǎn)時間經(jīng)驗(yàn)與品質(zhì)控制較好。

六、主要檢測指標(biāo)

1、外觀。成品外觀要求與標(biāo)準(zhǔn)樣品無明顯差異，顆粒長度在4~8 mm之間，粒子之間無三連粒、基本無碎片、無異物和雜質(zhì)，不存在未分散的團(tuán)粒和膠體。

2、硫含量。預(yù)分散橡膠助劑硫含量主要表征產(chǎn)品中活性組分的含量，該項(xiàng)指標(biāo)只有部分產(chǎn)品需要定。

3、密度。預(yù)分散橡膠助劑密度與原材料性質(zhì)、加工過程中的分散情況以及防粘劑含量等有一定的關(guān)系。

4、門尼粘度。預(yù)分散橡膠助劑的門尼粘度表征其儲存、運(yùn)輸以及加工等性能等。

5、分散性。橡膠助劑在預(yù)分散橡膠助劑中的分散性直接影響橡膠制品的穩(wěn)定性，其結(jié)團(tuán)對制能響較大，所以考察預(yù)分散橡膠助劑的分散性十分有必要。

七、應(yīng)用領(lǐng)域

主要應(yīng)用于輪胎、鞋材、橡膠制品、電線電纜等領(lǐng)域。

八、結(jié)束語

綜上所述，預(yù)分散預(yù)混合橡膠助劑產(chǎn)品是一類應(yīng)用前景非常廣闊的新型橡膠原材料產(chǎn)品，對于提高橡膠制品性能和產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定性、節(jié)能減排和減少環(huán)境污染等都有非常重要的意義。預(yù)分散助劑母粒產(chǎn)品不僅改善了助劑在基質(zhì)橡膠中的混入速度、分散速度和分散均勻性。而且便于稱量和減少污染，達(dá)到節(jié)能減排和提高橡膠制品產(chǎn)量和質(zhì)量的目的；預(yù)混合助劑產(chǎn)品不僅可以減少環(huán)境污染和便于準(zhǔn)確稱量，而且由于進(jìn)行了表面處理進(jìn)一步提高了橡膠助劑的分散速度和分散均勻性；預(yù)分散助劑母膠主要針對難以分散在基質(zhì)橡膠，電唐ｇ助劑品種進(jìn)行表面預(yù)處理和母膠復(fù)合技術(shù)制備的一類產(chǎn)品，該產(chǎn)品應(yīng)用于橡膠制品配合中，不僅有效改善了橡膠助劑的分散均勻性，而且對于降低混煉能耗和提高橡膠制品性能和質(zhì)量很有意義。