貴州色粉講講有機(jī)顏料在橡膠中的應(yīng)用
不論是天然橡膠還是合成橡膠,由于具有各種優(yōu)良的應(yīng)用性能與加工特性,早已成為廣泛應(yīng)用的工業(yè)材料,且可制備各種輕工日用品。天然橡膠制品具有優(yōu)異的柔性、彈性及耐老化性能,仍為一類不可缺少的材料;與天然橡膠相比,合成橡膠具有品種多、加工性能優(yōu)良、耐熱、耐化學(xué)試劑以及高的機(jī)械強(qiáng)度與耐磨性能,重要品種如下:
①丁苯橡膠:又稱苯乙烯丁一烯橡膠(SBR,Styren Butadien Rubber)
②聚異戊一烯橡膠(IR,Isopren Rubber),性能接近天然橡膠,又稱合成天然橡膠。
③氯丁橡膠:具有優(yōu)良耐熱、耐油、耐溶劑及耐老化性能,較丁苯橡膠與天然橡膠佳。
④丁苯橡膠(NBR,Nitride Butadiene Rubber):良好的可塑性與壓延性,不易燃、耐油性優(yōu)良,表面光澤,
⑤丁基橡膠:系異丁烯與少量異戊一烯的彈性共聚物,具有優(yōu)良的化學(xué)穩(wěn)定性,耐老化、耐熱性均優(yōu)于其他通用橡膠、
⑥乙丙橡膠:由乙烯與丙烯生成的共聚物,不含有雙健,可用過氧化物進(jìn)行硫化處理,耐候性及耐熱性極佳。
此外,還有若干具有特殊應(yīng)用性能的特種橡膠,諸如;聚氨基甲酸酯或稱為聚氨酯橡膠(包括聚酯型與聚醚型),耐磨性、耐油性優(yōu)異,強(qiáng)力高,彈性好。主要用于油封、膠帶等;氯磺化聚乙烯橡膠(將聚乙烯在溶劑中通過催化氯磺化制得的彈性體)具有優(yōu)異的耐候性、耐磨性、耐腐蝕性,適用于膠乳制品及輪胎、膠管,以及硅橡膠、氟橡膠等。
為改進(jìn)天然以及合成橡膠制品的各種應(yīng)用性能,通常需實(shí)施添加補(bǔ)強(qiáng)劑以及進(jìn)行橡膠的硫化處理。
常用的補(bǔ)強(qiáng)劑以炭黑為主,包括不同工藝制得的炭黑如槽法炭黑、爐法炭黑、熱裂以及乙炔法蘭墨等;
其他補(bǔ)強(qiáng)劑可采用白炭黑(微粒膠體二氧化硅Si02 ? H2O)粒子細(xì)小,多孔,適用于淺色橡膠制品的補(bǔ)強(qiáng),還可以采用石灰乳通入二氧化碳制得的輕質(zhì)碳酸鈣等。
橡膠的硫化處理是通過與不同類型的硫化劑作用,使橡膠分子相互交聯(lián)形成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),從而進(jìn)一步改進(jìn)其使用性能。最初天然橡膠的硫化處理多采用硫磺作為硫化劑,故稱之為硫化。隨著不同類型的合成橡膠出現(xiàn),硫化劑種類增加,除硫磺外,還應(yīng)用了許多含硫磺化合物、過氧化物以及金屬氧化物等。
橡膠著色劑既可采用無機(jī)顏料、也可應(yīng)用有機(jī)顏料、某些無機(jī)顏料具有良好的耐熱、耐光、耐氣候牢度,不僅可以使橡膠著色、而且還具有促進(jìn)硫化與增加機(jī)械強(qiáng)度的作用。常用的無機(jī)顏料包括:
黑色:炭黑,以槽法炭黑為宜、分散性好、無毒;在汽車輪胎中,添加炭黑既可著色,又可明顯增加耐磨強(qiáng)度。
鈦白粉:以金紅石型(Retile)為好、無毒、不受酸、堿的影響;立德粉(鋅鋇白)著色力僅次于鈦白粉,日曬后易變黃、易被酸腐蝕
紅色;氧化鐵紅(Fe2O3,鐵丹)、著色力強(qiáng)、價(jià)廉、對(duì)光、空氣、酸/堿均不發(fā)生變化,亦不因加入
硫磺而變色,唯降低制品的耐老化性能;亦可用鎘紅、鉬幻、等品種。
黃色:鎘黃(硫化鎘)、著色力較強(qiáng)、不受光、熱的作用、適用于戶外制品著色,價(jià)格稍高;鉻黃(鉛鉻黃)、著色力較高,但遇硫化物變色、不適于高溫硫化處理。
藍(lán)色:群青,在硫化溫度下能保持顏色不變化、但遇酸時(shí)使制品變色。
綠色:鉻綠(氧化鉻)具有較好的耐光與耐氣候牢度,
為使橡膠制品獲得鮮明的顏色、則應(yīng)采用著色強(qiáng)度高、適合于橡膠加工用的有機(jī)顏料,其應(yīng)具有如下符合要求的性能:
①在橡膠介質(zhì)中良好分散性,高著色力與遮蓋力:優(yōu)異易分散性能可使制品具有鮮艷色光,高著色強(qiáng)度,縮短橡膠混煉時(shí)間,降低能耗,
②耐熱穩(wěn)定性,橡膠制品需在加熱條件下成型、著色劑應(yīng)在加熱過程中保持顏色不改變,,具有優(yōu)良的耐熱穩(wěn)定性。
③耐硫化穩(wěn)定性,為提高橡膠制品的強(qiáng)度、必須在硫化劑與硫化促進(jìn)劑存在下進(jìn)行硫化處理,著色劑不與硫化劑及促進(jìn)劑發(fā)生反應(yīng)。
④耐氣候牢度優(yōu)良,尤其是戶外使用的建筑材料橡膠制品。
⑤耐化學(xué)試劑、耐酸、耐堿及耐水性,
⑥耐遷移性,在著色時(shí)不因其含有的軟化(増塑)劑、潤滑劑,產(chǎn)生顏色的遷移或色擴(kuò)散(B1eed-ing)或起霜(Bloom)。
⑦不影響橡膠制品的抗老化性能,某些金屬鹽如Cu、M年可加速橡膠老化,降低機(jī)械強(qiáng)度。
⑧無毒性,用于兒童玩具、食品容器、醫(yī)療用具橡膠制品的著色劑應(yīng)不含有毒物質(zhì)。
橡膠制品著色的顏料類型與形態(tài)包括:通用的粉狀顏料;稈狀體(Paste)或水性分散體;橡膠色母粒(Master Batch)。橡膠著色的有機(jī)顏料主要類型包括不溶性偶氮類,色淀類(但不宜采用Mn金屬色淀,以防止降低其耐老化性)以及銅酞菁類品種,
黃色譜:漢沙黃G(P,Y.1);漢沙黃10G(P.Y.3);LionolYellow K5G (P.Y.168);Lionol Yellow K2R (P.Y.169).
紅色譜:堅(jiān)牢大紅G(P.R.22);橡膠棗紅BF(P.R.31);橡膠紅玉BF(P.R.32);橡膠大紅LC等
藍(lán)、綠色譜:酞菁藍(lán)(P.B.15:1;P.B.15:3):酞菁綠(P.G.7)。
德國HF公司推薦適用于橡膠著色用的顏料制備物、系以抗氧化性良好聚烯烴為載體,含顏料50%~60%的色母粒,牌號(hào)為Hostasin;與天然、普通橡膠有良好的相容性與易分散性能,以較小的能耗即可獲得高的著色力,且無粉塵,易計(jì)量。