丁晴橡胶 密封圈 可以耐汽油 和乙醇吗?
早上好,正好相反,丁腈橡胶(腈读jing,不是晴天的晴,我们叫NBR)是一种耐溶剂性能比较优良的橡胶高聚物,它对水、低级醇都有良好耐受性,无水乙醇就是其中一种不良溶剂,而汽油中含有的轻烷和少量芳香烃是NBR的良溶剂可以对其侵蚀和溶解。「汽油里全是乙醇」不知道这是哪里瞎乎传的荒谬说法,汽油和无水乙醇确实可以互溶,乙醇在汽油中一般添加5%-10%的称为醇基汽油但远远达不到里面都是乙醇这么夸张的,全是无水乙醇任何燃油机械都不能驱动因为辛烷值和燃烧热都太低了,而且这种七八成都是乙醇的汽油会导致汽车发动机严重损坏。你有条件可以做个小实验,把水往汽油里面倾倒,如果乙醇很多汽油很少乙醇是溶于水的你看看最上面浮有多少汽油就知道了。NBR可以短时间耐受汽油浸泡比如几个月,但要是长年累月的使用在此环境中就会开始溶胀变形——在汽油环境中使用期限是一定的不是永久有效,在无水乙醇中你泡10年都没事儿,请酌情参考。它和实验室、手术室所用的一次性丁腈橡胶手套是同一种材料的,这是橡胶高聚物的耐溶剂列表,1是耐溶剂性能最好不变化,4是最差一段时间后就溶胀和溶解成胶水,NBR是第二组,汽油中是含有少量苯类芳香烃的,一堆4。
乙华平橡胶是乙烯和醋酸乙烯的共聚物。其化学名称为乙烯醋酸乙烯橡胶 ,简称 EVM。乙华平是阿郎新科公司生产的该种橡胶的注册商标 。EVM 的化学组成与EVA 相同,都是乙烯与乙酸乙烯酯的共聚物,但由于合成方法不同,二者差异明显。EVA 是乙酸乙烯酯含量低(质量分数低于0.4) 、支化度低而结晶度高的共聚物,属于塑料,广泛用于热熔胶和制鞋业。EVM 是乙酸乙烯酯含量高(质量分数为0.4~0.8) 、支化度高的无定形共聚物,属于橡胶,通过合理配合可获得性能优良的硫化胶。
所以乙华平橡胶属于特种橡胶 ,它在耐高温( 175°C) ,耐油 (相当于丙烯腈 ACN 含量 26-34% 的 丁 腈 橡 胶 ) , 耐 天 候 老 化 (仅 次 于EPDM )以及阻燃方面都非常优秀。近年来在电缆、胶辊、家用电器及汽车橡胶配件等产品上的应用非常广泛 ,已经成为某些特殊橡胶产品所不可取代的新型原材料。
成份介绍:
特殊橡胶——EVM(乙华平)性能特点和市场应用
乙华平由乙烯和醋酸乙烯以不同比例共聚而成
特殊橡胶——EVM(乙华平)性能特点和市场应用
EVM (乙华平) 与EVA的对比 – 热性能
特殊橡胶——EVM(乙华平)性能特点和市场应用
醋酸乙烯酯含量VA%
注:VA含量低于40%为EVA,VA含量高于40%为EVM。
Levapren®为阿郎新科注册商标
EVM(乙华平)的性能特点
1.耐热老化性能优异,可在150 ℃下长期使用,最高工作温度可达175 ℃,在175 ℃下老化70 h 甚至168 h 后,强伸性能保持率相当高。2.EVM 的耐热老化性能优于氢化丁腈橡胶( HN2BR) 和EPDM。
3.阻燃性能优异,无卤阻燃EVM 胶料的氧指数可达38~42 ,且燃烧发烟量低,腐蚀性轻微,燃烧气体无毒。
4.耐油性能良好,耐油性能相当于丙烯腈质量分数为0. 26~0. 34 的NBR。
5.耐天候老化性能仅次于EPDM。
EVM 的缺点是耐水性差,粘度低,加工时易粘辊,且只能采用过氧化物硫化。
EVM (乙华平)的阻燃性能 – 与Al(OH)3具有协同效应
特殊橡胶——EVM(乙华平)性能特点和市场应用
VA含量%
EVM (乙华平)的阻燃性能 – 低烟、无卤、无腐蚀性
特殊橡胶——EVM(乙华平)性能特点和市场应用
EVM (乙华平)的耐液体性能随着VA含量的增加而改善
特殊橡胶——EVM(乙华平)性能特点和市场应用
VA含量%
1.VA有助于降低油中体积膨胀
2.耐901号油好
3.耐机油需VA含量 60%以上
4.汽油中体积膨胀大
5.在乙醇中,高VA牌号的体积膨胀越大
EVM (乙华平)的耐油性能随VA含量增加而提高
特殊橡胶——EVM(乙华平)性能特点和市场应用
VA含量%
随着VA含量的增加,油溶胀逐渐减小
EVM (乙华平)的耐老化性能
特殊橡胶——EVM(乙华平)性能特点和市场应用
耐热170-175℃,短期可耐受更高温度
EVM (乙华平)的配方设计要点
(1) 采用过氧化物硫化体系,硫化剂DCP 用量为2~3 份,助交联剂( TAC 或TAIC) 用量为1~3 份。当硫化剂DCP 和助交联剂TAIC 的用量约为2 份时,EVM 的拉伸强度高,压缩永久变形小,综合性能良好。
(2) EVM 的抗水解性能较差,需加入抗水解剂。有效的抗水解剂是聚碳酸二亚胺,如德国莱茵化学公司的Rhengran P-50 或国产的PCD ,通常抗水解剂Rhengran P-50 用量为3 份。未加抗水解剂的EVM 在80 ℃热水中浸泡8 h 后,100 %定伸应力迅速降低,仅为浸泡前的25 % ,拉断伸长率迅速增大,为浸泡前的1. 48 倍加入3份抗水解剂Rhengran P-50 后,EVM 的拉伸性能变化较小。
(3) 采用防老剂RD 的EVM 硫化胶耐热老化性能最佳,若将防老剂RD 与抗水解剂RhengranP-50 并用,EVM 硫化胶兼具良好的抗水解和耐热老化性能。
(4) 增塑剂宜采用DOS (癸二酸二辛酯) ,可兼顾高低温用途,与增塑剂TOTM(偏苯三酸三辛酯) 并用效果更好。聚酯增塑剂可赋予EVM优良的耐热性能。
(5) EVM 的粘度较低,混炼时易粘辊,应加入硬脂酸或硬脂酸/ 硬脂酸钙(或硬脂酸锌) ,此外还要加入适量的聚乙烯蜡。
参考配方
特殊橡胶——EVM(乙华平)性能特点和市场应用
EVM(乙华平)的用途
1.电缆护套:无卤阻燃
2. EPDM/EVM 并用– 提高EPDM耐热空气老化性能,提高散热器胶管的耐油性能
3.POE/EVM用于发泡鞋材– 硬度降低,回弹性提高,具有更好的防滑性
4.SEBS/EVM用于特殊发泡制品– 具有极高的阻尼特性
5.NBR/EVM – 改善耐老化性
6.EVM用作预分散母粒载体
有耐汽油腐蚀的橡胶,就是氟橡胶。
氟橡胶指主链或侧链的碳原子上含有氟原子的合成高分子弹性体。氟原子的引入,赋予橡胶优异的耐热性、抗氧化性、耐油性、耐腐蚀性和耐大气老化性,在航天、航空、汽车、石油和家用电器等领域得到了广泛应用,是国防尖端工业中无法替代的关键材料。
氟橡胶具有高度的化学稳定性,是目前所有弹性体中耐介质性能最好的一种 。26型氟橡胶耐石油基油类、双酯类油、硅醚类油、硅酸类油,耐无机酸,耐多数的有机、无机溶剂、药品等,仅不耐低分子的酮、醚、酯,不耐胺、氨、氢氟酸、氯磺酸、磷酸类液压油。
23型氟胶的介质性能与26型相似,且更有独特之处,它耐强氧化性的无机酸如发烟硝酸、浓硫酸性能比26型好,在室温下98%的HNO3中浸渍27天它的体积膨胀仅为13%~15%。
扩展资料
耐老化性:
氟橡胶具有极好的耐天候老化性能,耐臭氧性能。据报导,DuPont开发的VitonA在自然存放十年之后性能仍然令人满意,在臭氧浓度为0.01%的空气中经45天作用没有明显龟裂。23型氟橡胶的耐天候老化、耐臭氧性能也极好。
真空性能:
26型氟橡胶具有极好的真空性能。246氟橡胶基本配方的硫化胶真空放气率仅为37×10-6乇升/秒.厘米2。246型氟橡胶已成功应用在10-9乇的真空条件下。
机械性能:
氟橡胶具有优良的物理机械性能。26型氟橡胶一般配合的强力在10~20MPa之间,扯断伸长率在150~350%之间,抗撕裂强度在3~4KN/m之间。23型氟橡胶强力在15.0~25MPa之间,伸长率在200%~600%,抗撕裂强度在2~7MPa之间。
一般地,氟橡胶在高温下的压缩永久变形大,但是如果以相同条件比较,如从150℃下的同等时间的压缩永久变形来看,丁和氯丁橡胶均比26型氟胶要大,26型氟橡胶在200℃×24小时下的压缩变形相当于丁橡胶在150℃×24小时的压缩变形。
电性能:
23型氟橡胶的电性能较好,吸湿性比其他弹性体低,可作为较好的电绝缘材料。26型橡胶可在低频低压下使用。
透气性小:
氟橡胶对气体的溶解度比较大,但扩散速度却比较小,所以总体表现出来的透气性也小。据报导,26型氟橡胶在30℃下对于氧、氮、氦、二氧化碳气体的透气性和丁基橡胶、丁橡胶相当,比氯丁胶、天然橡胶要好。
低温性能:
氟橡胶的低温性能不好,这是由于其本身的化学结构所致,如23-11型的Tg>0℃。实际使用的氟橡胶低温性能通常用脆性温度及压缩耐寒系数来表示。
胶料的配方以及产品的形状(如厚度)对脆性温度影响都比较大,如配方中填料量增加则脆性温度敏感地变坏,制品的厚度增加,脆性混同度也敏感地变坏。
参考资料:百度百科-氟橡胶
一、天然橡胶的基础配方
天然橡胶的基础配方见表1.1.2-10。
注[a] 详见《橡胶工业手册.第三分册.配方与基本工艺》,梁星宇,等,化学工业出版社,1989年10月第1版,1993年6月第2次印刷,第303~304页表1-325~329,引用ISO 1858-1973与ASTM D 3184-75。
[b] 开炼机辊温50~60℃,详见《橡胶工业手册.第三分册.配方与基本工艺》,梁星宇,等,化学工业出版社,1989年10月第1版,1993年6月第2次印刷,第302页表1-325。
二、聚异戊二烯橡胶的标准试验配方
评价聚异戊二烯橡胶的标准试验配方见表1.1.2-15,详见ISO 2303:2011。
三、丁苯橡胶的标准试验配方
丁苯橡胶生胶的类型见表1.1.2-29,详见GB/T 8656-1998 idt ISO 2322:1996的规定。
丁苯橡胶标准试验配方见表1.1.2-30,详见GB/T 8656-1998 idt ISO 2322:1996、ASTM D3185的规定。
四、聚丁二烯橡胶的标准试验配方
聚丁二烯橡胶的标准试验配方见表1.1.2-41,详见GBT 8660-2008《溶液聚合型丁二烯橡胶(BR)评价方法》idt ISO 2476:1996。
五、乙丙橡胶的基础配方
乙丙橡胶的基础配方见表1.1.2-56,详见SH/T 1743、ISO 4097:2007。
六、丁基橡胶与卤化丁基橡胶的基础配方
丁基橡胶与卤化丁基橡胶的基础配方见表1.1.2-62、1.1.2-63。
注a:因丁基橡胶生产中使用硬脂酸锌,故纯胶配合中可不使用硬脂酸。
b:详见《橡胶工业手册.第三分册.配方与基本工艺》,梁星宇等,化学工业出版社,1989年10月(第一版,1993年6月第2次印刷),P317表1-363~366,配方等同于 ISO 2302:2005、ASTM 3188、JIS 2-2-1;配方应使用粉末材料;使用ASTM IRB No.7炭黑;
c:原文如此,习惯用量为3~5份。
七、丁腈橡胶的试验配方
(一)普通丁腈橡胶的试验配方
丁腈橡胶的试验配方见表1.1.2-75。
注【a】:详见SH/T 1611-2004(新国标GB/T XXXX-XXXX修改采用ISO 4658-1999/Amd.1:2004)、ISO 4658-1999、ASTM D 3187-2006;
【b】:详见《橡胶工业手册.第三分册.配方与基本工艺》,梁星宇等,化学工业出版社,1989年10月(第一版,1993年6月第2次印刷),P311表1-348;
【c】:GB/T 3185-1992中BA01-05(Ⅰ型)优级品;
【d】:GB 9103-2013中1840型硬脂酸一等品;
【e】:现行GB/T 2441.1-2006工业硫黄的水分含量≤2%、砷含量≤1×10-4%,ISO 8332:1997要求的水分含量≤0.5%、砷含量≤1×10-6%,国产工业硫黄达不到ISO 8332:1997要求;HG/T 2525-2011不可溶性硫黄的筛余物(150μm)≤1.0%,ISO 8332:1997不可溶性硫黄的筛余物(180μm)≤0.1%,国产不可溶性硫黄达不到ISO 8332:1997要求;故建议采用使用2%MgCO3涂覆硫黄,批号M-266573-P,可从美国C.P.Hall公司获得(地址:4460 Hudson Drive,Stow.OH 44224);
【f】:炭黑应在125±3℃下干燥1h,并于密闭容器中贮存;
【g】:N-叔丁基-2-苯并噻唑次磺酰胺,粉末态;GB/T 21480-2008 TBBS的甲醇不溶物的质量分数为1.0%,而ISO 4658:1999规定其最初不溶物含量应小于0.3%,因此该材料需按GB/T 21184测定其最初不溶物含量应小于0.3%,并应在室温下贮存于密闭容器中,每6个月检查一次不溶物含量,若超过0.75%,则废弃或重结晶。
(二)氢化丁腈橡胶的试验配方
氢化丁腈橡胶的试验配方见表1.1.2-76。
八、氯丁橡胶的基础配方
GB/T 21462-2008《氯丁二烯橡胶(CR)评价方法》mod ASTM D3190-2000中规定的标准试验配方见表1.1.2-88。
氯丁橡胶的其他试验配方见表1.1.2-89。
注【a】:详见《橡胶工业手册.第三分册.配方与基本工艺》,梁星宇等,化学工业出版社,1989年10月(第一版,1993年6月第2次印刷),P314表1-354,引用ASTM D 3190-73、JIS K 6388 77。
【b】:详见GB/T 14647-93附录A;
【c】:详见GB/T 15257-94附录A。
九、氯化聚乙烯橡胶的基础配方
氯化聚乙烯橡胶的基础配方见表1.1.2-103。
十、氯磺化聚乙烯橡胶的基础配方
氯磺化聚乙烯橡胶的基础配方见表1.1.2-108。
十一、乙烯-醋酸乙烯酯橡胶的典型配方
(一)单层绝缘护套电缆胶料
EVM橡胶具有非常优异的耐燃,耐天候老化性能,可用于耐温125℃级的中低压绝缘电缆。
耐125℃级绝缘电缆配方:
EVM 400 100,抗水解剂P-50 8,防老剂DDA-70 1.4,氢氧化铝 40,沉淀法白炭黑 20,硬脂酸锌 2,滑石粉 60,石蜡 5,TAC 4,过氧化物硫化剂DCP(40%) 6。合计246.4。
硫化条件:180℃×10min
(二)易剥离半导电屏蔽层胶料
易剥离半导电屏蔽层胶料配方比较见表1.1.2-117。
(三)低烟无卤阻燃电缆护套配方
EVM500HV 100,抗水解剂P-50 3,防老剂DDA-70 1,硬脂酸锌 2,MgCO3 30,Al(OH)3 150,石蜡油 6,硅烷偶联剂 5,炭黑N550 15,硼酸锌 10,TAC/S-70 1.5,DCP-40 5。合计328.5。
(四)其他应用
符合戴姆勒-克莱斯勒MS-AJ70和福特ESE-M1L116-A规定的点火线胶料配方见表1.1.2-120。
十二、聚丙烯酸酯橡胶的基础配方
聚丙烯酸酯橡胶的基础配方见表1.1.2-124。
十三、AEM的典型配方
(1)耐高温配方
AEM耐高温配方例见表1.1.2-135。
(2)低压变、低溶胀配方
AEM低压变、低溶胀配方例见表1.1.2-136。
十四、氟橡胶的基础配方
氟橡胶的基础配方见表1.1.2-138
注【a】:要求耐水时用11质量份氧化钙代替氧化镁,要求耐酸时用PbO作吸酸剂;
【b】:N,N’-二亚肉桂基-1,6-己二胺,3号硫化剂;
【c】:含铅化合物不符合环保要求,读者应谨慎使用。
十五、硅橡胶的基础配方
硅橡胶的基础配方见表1.1.2-156。
注a:详见《橡胶工业手册.第三分册.配方与基本工艺》,梁星宇等,化学工业出版社,1989年10月(第一版,1993年6月第2次印刷),P319~320表1-370~372。
十六、聚醚橡胶的基础配方
氯醚橡胶、氯醇橡胶的基础配方见表1.1.2-165。
注【a】:含铅配方不符合环保要求,读者应谨慎使用,一般可改用TCY 0.8份作为硫化体系;防老剂NBC也不符合环保要求,一般可改用IPPD(4010NA)或TMQ(RD)。
十七、混炼型聚氨酯橡胶的基础配方
混炼型聚氨酯橡胶的基础配方见表1.1.2-172。
注【a】:选择Adiprene CM(美国Dupont公司产品牌号);
【b】:促进剂Caytur4(杜邦产品)、活性剂、活化剂(IC-456、RCD-2098、Thancure)等,均为促进剂MBTS(DM)与氯化锌的络合物;
【c】:含镉化合物不符合环保要求,读者应谨慎使用。
注:a 德国拜耳公司Urepan 600混炼型聚氨酯橡胶;
b 美国Thiokpl公司Elastothane 455混炼型聚氨酯橡胶;
c 美国杜邦公司Adiprene C聚氨酯橡胶;
d 2,4-甲苯二异氰酸酯二聚物;
e 过氧化二异丙苯40%分散于碳酸钙中;
f 二硫代氨基甲酸铝;
g 二硫化二苯并噻唑-氧化锌-氯化镉络合物,Thiokpl公司产品;
h 缩水甘油醚类水解稳定剂,拜耳公司产品;
详见《橡胶原材料手册》,于清溪、吕百龄等编写,化学工业出版社,2007年1月第2版,P181~184。
十八、聚硫橡胶基础配方
聚硫橡胶(T)基础配方见表1.1.2-177。
注【a】:该胶主要单体为二氯乙基缩甲醛,系美国固态聚硫橡胶牌号,不塑化也能包辊。
【b】:该胶主要单体为二氯乙烷、二氯乙基缩甲醛,系美国固态聚硫橡胶牌号,必须通过添加促进剂,在混炼前用开炼机薄通,进行化学塑解而塑化。
【c】:硫化膏的组成为:活性二氧化锰 100、邻苯二甲酸二丁酯 76、硬脂酸 0.42,重量份。
【d】:详见《橡胶工业手册.第三分册.配方与基本工艺》,梁星宇等,化学工业出版社,1989年10月(第一版,1993年6月第2次印刷),P318~319表1-367~369。
《橡胶材料学》ASTM摘抄基础配方汇总
仅供参考!
2.胶料加工过程中,性能优良,确保产品高产、省料。
3.成本低价格便宜。
4.所用的原材料很易采购到。
5.生产力高,加工方便,制造过程中能耗少。
6.符合环保及卫生安全要求。
一,.对各种橡胶物性要有充分地了解。
二.首先对不同的橡胶搭配配合剂应适当参照基础配方,如下
橡胶主胶氧化锌硬脂酯防老剂促进剂硫磺碳黑氧化镁
1. NR(天然胶) 100 5 2(PBN 1)(DM 1) 2.5
2 SBR(丁苯松香)100 3 1(NS 1)1.75(炉法50)
3. CR(氯丁)100 5 0.5(D2)(NA-22 0.35)(SRF29)4
4. IIR(丁基)100 5 3 TMTD 1 1.75(HAF50)
5. NBR(丁睛)100 5 1 DM 1 1.5 (瓦斯40)
6. BR(顺丁)100 3 2(103油15)NS0.9 1.5(HAF60)
7. IR(异戊)100 5 2 NS0.7 2.25 (HAF35)
8. EPDM(三元乙丙)100 5 1 (环烷油15)M0.5TMTD1.5 1.5 (HAF50)
9. CSM(氯磺化聚乙烯)100黑SRK40一氧化铅25DM0.5DPPT 2白氧化镁4DPPT2季戊四醇3
10. CIIR(氯化丁基)100 3 1 DM2TMTD1(HAF50)2
11. PSR(聚硫)100 10 0.5 DM0.3DPD0.1(SRK60)
12. ACM(丙烯酸酯)100 FEF60硬脂酯钾0.75防RD1硬脂酸钠1.75硫磺0.25
13. PUR(聚氨酯)100古马隆15M1 DM4促进剂Caytur4 0.35硫磺0.75硬脂酸镉0.5HAF30
14. CO(氯醇)100硬脂酸铅2 FEF30铅丹1.5防老剂NBC2促进剂NA-221.2
15. FKM(氟橡胶)100中裂子热裂炭点((MT)20氧化镁15硫化剂Diak3* 3.0。
16. Q(硅橡胶)100硫化剂BOP,气相法,结构控制剂。
三.促进剂的互换关系,
DM 1 ==》CZ 0.5-0.61
DM 1 ==》M 0.52-0.8
DM 1 ==》NOBS 0.63-0.69
DM 1 ==》TMTD 0.08-0.10
NOBS 1 ==》DM 1.43-1.6
NOBS 1 ==》TMTD 0.1
NOBS 1 ==》M 0.7-0.75
CZ 1 ==》NOBS 1.2-1.3
有效地利用促进剂互换关系,制作出物性最佳的物性及良好的焦烧、优良硫化平坦性,的促进剂并用体系。配方的整体组合有主胶搭配、硫化体系、操作体系、性能体系、成本体系组成的。硫化体系有硫化剂、促进剂、活性剂、防焦剂组成。操作体系主要是增塑剂,分化学增塑剂、物理增塑剂。性能体系分补强剂、防老剂、着色剂、发泡剂、芳香剂、增塑剂、增硬剂。成本体系分填充剂、增容剂。
产品的物性虽然经过性能体系可以得到改善,但决定的因素还是主胶因素。主胶搭配相当重要。不同的橡胶有着不同的物性,在正常情况下某种主胶物性是无法满足产品的要求的。不同的橡胶有不同的优点、缺点。只有通过并用才能设计出最佳物性的配方,主胶的搭配不但要考虑产品的物性要求,还要考虑产品的加工性能,成本因素,往往有很多搭配还是无法达到产品的要求,可尽量满足第一、第二物物性指标。其它指标尽量用性能体系来进行改善。
硫化体系通常选用硫磺硫化体系,因为它具有最优良的物理机械性能,是其它硫化体系是无法替代的。当制品要求低蠕娈,高弹性、低生热为重要物性指标时,可选用有效、半有效硫化体系。当制品要求压缩变形低、耐热性好、高透明产品为重要物性指标时,可选用过氧化物作硫化体系。
促进剂的并用选择非常重要。不同的促进剂并用对硫化胶的焦烧程度、硫化程度扯断强度、定伸长度有着不同的影响,同时不同的外界汽温、模具厚度、硫化形式、硫化机的上升速度、硫化温度、硫化时间、应选用不同的促进剂并用体系。
活性剂一般选用氧化锌、硬脂酸、二甘醇等。二甘醇是白炭黑偶联剂兼有活性剂作用。不同的橡胶选用的活性剂用量不同。在通用橡胶中氧化锌的用量在3.5—4份已足够了,但适量增加用量能提高物理机械性能,通常在配方中用到5份。硬脂酸用量除了丁基胶在3份左右。一般在1—1.5份。在硫化过程中硬脂酸与氧化锌反应生成硬脂酸锌,它能活化促进剂加快硫化速度。但硬脂酸及硬脂酸锌在橡胶中溶解度极小。易喷出。所以在通用橡胶中一般只用一份。二甘醇主要是争对白炭黑而用的。有助于白炭黑分散,调节白炭黑酸减度。一般用量为每公斤60—70克。用多了影响焦烧。
防焦剂在一般情况下是不用的,但外界常温太高利用防焦剂的酸性可抑制促进剂的活化诱导期,但在橡胶中不能重复使用,用多了易喷出表面。
橡胶制品的物性虽然主要决定于配方本身,但加工性能不佳、操作不当,也会出现严重下降。所以在配方中的操作体系也极为重要。适当地使用操作油、软化剂能使胶料分散均匀,提高产品物性。一般说天然橡胶适用植物油系列。而合橡胶适用于石油软化剂系列,极性较强的NBR/CR等适用于脂类增塑剂系列。过多地增加软化剂,成为填充油,物理机械性能下降。一般来讲粘度较低、较溥的油类。对胶料的物理机械性能影响小,但易喷出影响及破坏橡胶的老化性能胶老化体系。且软化作用差。粘度较高、或膏状的软化剂,一般对胶料的机械性能影响很大,但不易喷出,对胶料的老化性影响小。橡胶的性能体系,为了加强橡胶的物理机械性能,在配方中需加入补强剂,在一些结晶形橡胶中如BR/CR/IR胶中不加补强剂也会有良好的机械性能,但加入补强剂后它的性能还会进一步提高。一些非结晶橡胶如不加补强剂它的机械强度会极差,没有利用价值。必须经补强后才能生产出优良的产品。最常用的补强剂为碳黑、白炭黑。碳黑的种类繁多它的粒经范围从1NM-----500NM粒经越少,它的补强性能越好。有超耐磨炉黑、中超耐磨炉黑、高耐磨炉黑、细粒子、快压出、通用、高定伸、半补强、细粒子热烈法、中粒子热烈法等等,不同的物性要求、不同的产品要求、应选用不同的碳黑及适当的用量。碳黑在橡胶中分散性差,应适当添加酞酯酸等偶联剂,帮助分散。白炭黑是仅次于碳黑的补强剂,是浅色、彩色制品的最佳补强剂。
为了加强白炭黑在橡胶中的机械性能极分散性,加入二甘醇、PEG4000等进行帮助分散,调节酸碱度。加入SI-69,A189等桂烷偶联剂,进行机械性能补强。
防老剂,橡胶老化不是一个简单的过程,而是橡胶制品使用性能衰退过程的总称,为了制造经久耐用的橡胶制品,在橡胶中配入能抑制橡胶老化的物质就是防老剂。有的橡胶本身的抗老化性能极佳,可以不使用防老剂。但一般的二烯烃类橡胶的老化性能不佳,是必须加防老剂的。加防老剂的制品使用寿命会延长几倍至几十倍。不同的要求,及不同使用环境,应添加不同的防老剂。
着色剂,制作色彩鲜艳的橡胶制品需加入着色剂,无机着色剂着色力差,但耐高温性能强。有机着色剂着色力强,色彩鲜艳,相对耐高温性能低,彩色制品的硫化温度不能超过着色剂的最高耐热温度,否则将变色严重,老化性能下降。同时还要充分考滤着色剂是否含硫,对硫化是否影响,相应考滤与橡胶的溶解度,确保无迁移。
发泡剂和发泡助剂是用于塑料、橡胶等高分子材料发泡的一类物质。主要用于制备海绵制品、泡沫塑料和空心制品。分有机、无机二种发泡剂。无机发泡剂除了用以生产如胶球类等一类少量空心制品外已不再大量使用。有机发泡剂发泡均匀、发泡温度高,发汽稳定。是橡塑制品中的主要发泡剂。
在一些特殊的产品中有时配入芳香剂、增塑剂、增硬剂等。
为了降低成本,需在橡胶中加入增容剂等,最常用的如,胶粉、碳酸钙、陶土、油膏等。不同的增溶剂有着不同的特性,对物性有着不同的影响,应对配方适当地调整。
现代非高科技配方的设计,很少使用传统配方的设计模式。它省去基础配方的设计,一般都是在同类产品的缺陷配方基础上进行修改的。它省去了前人已经做过的大量试验,及避免了一些硫程上的意想不到的问题。
车用乙醇汽油具有一定的溶解能力,可以使某些种类橡胶、树脂和塑料产生软化、溶胀的现象。
尼龙、硅橡胶、聚四氟乙烯、顺丁橡胶、氯丁橡胶、缩醛树脂等对抗乙醇溶胀性较好。不能溶胀。
2.胶料加工过程中,性能优良,确保产品高产、省料。
3.成本低价格便宜。
4.所用的原材料很易采购到。
5.生产力高,加工方便,制造过程中能耗少。
6.符合环保及卫生安全要求。
一,.对各种橡胶物性要有充分地了解。
天然胶物性;
A.天然橡胶加热后慢慢软化,到130—140度则完全软化至熔融状态,温度降低至零度时渐变硬,到-70度变成脆性物质。天然胶的回弹率在0-100度内可达50-85%升至130度时仍保持正常的使用性能。伸长率最高可达1000%。天然橡胶是一种结晶性橡胶,自补强性大,具有非常好的机械性能。纯胶的拉伸强度达17—25MPA,补强硫化胶达25—35MPA,曲绕达到20万次以上,这是因为天然胶,滞后损失小,生热低的结果。天橡胶具有较好的汽密性。天然橡胶的老化性能差,不加老防剂的橡胶,在强烈的阳光下曝晒4—7天后即出现龟裂现象。与一定浓度的臭氧在几秒钟内即发生裂口。
天然胶耐碱性好,但不耐强酸。耐极性溶剂,故不耐非极性熔剂,耐油性差。
天然胶的配合,普通硫化体系硫黄用量2.0-2.4促进剂用量1.2-0.5。半有效硫化体系硫黄1.0-1.7
促进剂2.5-1.2,有效硫化体系硫黄0.4-0.8,促进剂5.0-2.0。普通硫黄体系多硫交联健多,而单硫健少。多硫健能低,稳定性差,耐热、耐老化性差。但综合物理机械性能好。普通硫黄硫化体系,硫黄加多时易喷硫,可用不溶性硫黄替代,不容性硫黄可改善硫化胶料半成品的物理机械性能,解决高温下出现的橡胶返原因题。可以改善拉伸、定伸应力、及弹性,胎面胶使用还可以改善磨耗。但有一个缺点,硫速快易焦烧。
有效硫化体系不发生硫化返原现象,一般用于制造要求低蠕变率、高弹性、生热低的优良制品。硫黄加量一般为0.6—0.7份,氧化锌为3.5-5份,载硫体一般采用TMTD及N,N-二硫化二二吗啡啉硫黄给于体。有效硫化体系的老化性能也大大地得到了改善。
半有效硫化体系,有着硫黄硫化体系的机械物理性能,有效硫化体系的低蠕变、弹性、生热低等物性。硫化返原现象在两者之间。可使用秋兰姆类,但有易喷霜、焦烧等缺点。常用硫黄给予体DTDM二硫代二吗啡啉,在硫化中DTDM可完全替代硫黄时,形成有效硫化体系。它的优点是焦烧时间长、不喷霜不污染,硫化胶的物理机械性能良好。在全天然胶配方中,胶料的耐磨性、动态性能、耐老化性、抗返原性。和曲绕性能都明显提高。DTDM在天然胶中的用量是0.5份相当于1份硫黄。在70/30天然/顺丁中相当于0.6-0.8份硫黄。50/50时相当于0.5份硫黄。DTDM的用量不宜超过1份。
天然橡胶可以用有机过氧化物硫化。最常用的是过氧化二异丙苯,DCP具有良好的热稳定性,耐高温老化性、蠕变小、压缩永久变形小、动态性能好,抗返原性好。缺点是硫速慢、易焦烧、撕裂强度低与抗臭氧剂不相容硫化模具易积垢。天然胶的最佳硫化温度是143度,高于150度出现反原现象。
B.丁苯橡胶分乳聚丁苯、溶聚丁苯、羧基丁苯。苯乙烯与丁二烯的含量决定了聚合物的性能。含量在23.5%的共聚物综合性能最佳平衡,含量50—80%共聚物称高苯乙烯丁苯胶。
乳聚丁苯主要有以下物点,1.硫化曲线平坦,胶料不易焦烧、2.耐磨性、耐热性、耐油性和耐老化性比天然胶好、高温耐磨性好。3.加工分子量降到一定程度后不再降低,因而不易过练。硫化硬度变化小。4.提高分子量可达到高填充,充油丁苯加工性好。5很容易与其它不饱和通用橡胶并用。与天然、丁苯并用可以克服丁苯的缺点。硫黄是丁苯胶的主要硫化剂,用量比天然胶少一般是1.0—2.5份,硫化速度比丁苯胶慢,可以增加促进剂或提高温度来加快硫速。硫黄的用量直接影响硫化胶的物理机械性能。随着硫黄用量的增加,硫化时间缩短,交联密度增高。硬度、定伸应力、拉伸强度回弹率者都会增大,但伸长率、永久变形、热老化、屈绕性下降。丁苯胶的最佳硫化温度是150度它不象天然胶不会出现反原现象。在150度下硫化可获得优质的产品。160-175度硫化可获得佷好的弹性各和抗变形性能。溶聚丁苯具有浅色、较好的压出物尺寸稳定性、较快的硫化速度、较好的硫化平坦性,以用耐曲绕、耐低温和较高的回弹率。但拉伸强度稍低。
高苯乙烯丁苯橡胶对橡胶具有一定的补强作用。可与天然、丁苯、顺丁、异戊丁睛及氯丁橡胶等二烯烃类橡胶共混。可用硫黄进行共硫化。具有以下优点1.提高橡胶硬度2.耐老化性能3.聚磨性好4.电绝缘性能好5.易着色6.易混练加工7.具有热塑性,流动性强适于制造复杂的橡胶制品。8.高温下具有撕裂性好,易脱模,表面光滑。缺点低温性差、永久变形大、对温度依赖性大。丁苯胶随着苯乙烯含量的增加,硫化胶的定伸应力、拉伸强度撕裂强度、耐磨性有所提高,而永久变形和抗曲绕龟裂性能降低。
C.顺丁橡胶,分为溶聚丁二烯橡胶、乳聚丁二烯橡胶、丁纳橡胶。最常用的还是溶聚丁二烯橡胶,可分为高顺式、低顺式、反顺式-1.4聚丁二烯橡胶。顺丁橡胶的主要物性是1.高弹性是当前所有橡胶中弹性最高的一种橡胶。并在很宽的范围内显示出高弹性,在-40度时还能保持一点的弹性。与天然、丁苯并用时可改善它们的低温性能。2.分子会迅速回复原状。因此滞后损失小,生热小。3.低温性能好,主要表在玻璃化温度低为—105度左右,而天然胶为-73丁苯为-60所以掺用顺丁胶的胎面在高寒地区仍可保持使用性能。4.耐磨性能优异仅次于丁睛胶。5.耐曲绕性能优异,动态裂口性能良好,6.填充性好,与丁苯。天然胶相比顺丁胶可填充更多的操作油及补强填料。有较强的碳黑润湿能力。可使碳黑较好地分散有利于降低成本。7.与天然、丁苯、氯丁都能互溶。与丁睛并用不超过25%仍有较高的耐油性能。8.胶料的门尼度低对胶料的口型膨胀及压出速度无影响。9.模内的流动性好。10.吸水性低,可用于电线等耐水制品。但顺丁胶也有众多缺点1.拉伸、撕裂强度低。2.抗湿滑性差。3.用于胎面时中后期出现花纹崩掉现象、4.粘着性能差5.加工性能差温度高时易脱辊。6.较易冷硫。7.在无补强剂的情况下拉伸强度很低基本无实用价实。
D.异戊橡胶(IR)称人造天然胶,它具有天然胶相似的的化学组成,整体结构和物理机械性能。但和天然胶存在着一定的差异。与天然胶相比有以下优点1.质量匀一,纯度高2.塑练时间短,混练加工简便。3.颜色浅4.膨胀收缩小,这与异戊橡胶的分子量及凝胶的含量有一定的关系。5.胶料流动性好,在注压或传递模压成型过徎中异戊橡胶的流动性匀好于天然橡胶。但也有缺点1.纯胶胶料的拉伸强度低。这主要是异戊橡胶的分子量小,生胶的强度低有关。2.与等量碳黑的天然胶相比,拉伸强度、定伸应力、撕裂强度都较低,硬度也低于天然胶。异戊橡胶的硫黄用量通常比天然胶少10-15%一般不超过2.5份。用量过多,拉伸强度迅速下降。天然胶含有脂肪酸、蛋白质等物质,硫化中起活化作用,所以促进剂用量相应要增加10-20%这样可以获得优良性能的硫化胶。促进剂选用一般用次磺酰胺类为主促进剂,秋兰姆类为副促进剂。与天然胶相比,混练胶拉伸强度低、弹性小,自粘性大、粘着性差,挺性小,流动性也差。为了改进异戊橡胶的加工性能、提高其硫化胶的物理机械性能。对其进行一定的改性,一.是混练阶段添加改性剂,二.是在聚合阶段引入改性官能团。
E.乙丙橡胶,分为二元一丙、三元一丙、改性乙丙、热塑性乙丙橡胶乙丙橡胶是一种无定形非结晶橡胶其分子主链上乙烯与丙烯单体单元呈无规排列,失去了聚乙烯或聚乙烯的规整性。是具有一定弹性的橡胶。.乙丙橡胶具有优良的耐老化性能,1.它的耐臭氧不但大大优于通用橡胶,而且也优于一般认为耐老化性能很好的丁基橡胶。其中DCPD—EPDM的耐臭氧性能最好。2.耐候性能好,可在阳光下晒三年不发生龟裂其中EPM的耐候性最佳。3.耐热性能好,可在120度环境中长期使用。最高使用温度可达150度。二.具有耐化学药品性。如醇、酸、强碱、氧化剂、洗涤剂、动植物油、酮和酯类等均有较大的耐候性。但对脂肪族、芳香族溶济,如汽油甲苯等稳定性较差。三,电绝缘性好,电性能接近于丁基、氯磺化聚乙烯、聚乙烯。特别适用于电气绝缘制品、制水中作业的电线。四。冲击弹性和低温性能。弹性仅次于天然、顺丁胶。最低极限低温使用温度达-50度。五,具有低密度及高填充性能。它的比重在0.87左右。可以加入大量的填充油和填充剂。最多高达200份,降低了成本。六,乙丙橡胶具有较好的耐蒸汽性能,甚至优于其耐热性能。用过氧化物硫化的乙丙橡胶耐过热水性能优于硫黄硫化的硫化胶。但是乙丙橡胶也有众多的缺点,1.硫化速度最慢,不能和二烯烃类橡胶共硫化。因而限制了它的用途。2.自粘性互粘性很差,因而对加工工艺带来了很大的困难。处理不当会造成脱层及海绵状。3.耐然性、汽密性差。4.耐油性及耐多数烃类溶剂性差。在乙丙橡胶中,三元乙丙橡胶的用量最为广泛。因为三元乙丙橡胶有第三单体,第三单体含量越高越易与二烯烃类橡胶共硫化。1,在硫黄硫化体系中,由于硫黄在乙丙橡胶中的溶解度极低最易喷霜,一般用量控制在1—2份随着硫黄的增加硫化焦烧缩短,硫化速度加快。拉伸、定伸、硬度增高,扯断伸长率下降。耐热性能下降。为了防止喷霜促进应选用三种、及三种以上并用。各促进剂用量严格控制在溶解度以下。增加氧化锌、硬脂酸的用量来提高活化程度,增加交联密度及抗反原性.。2,用硫黄给予体、半有效硫化体系,可以改善耐热性及高温下的压缩变形。延长焦烧但还是易喷霜,应选用多种促进剂并用,减少秋兰姆类的用量,如典形的配合M1.5 TMTD 0.8 TeDDC0.8 DTDM0.8硫黄。这就是常说的防止EPDM喷霜的三八促进剂搭配。但是没有绝对的,这是一个优良的典例。
F.氯丁橡胶,是一种通用特种橡胶,除了有一般的橡胶良好的物性外还具有耐候、耐然、耐油、耐化学腐蚀性,在各种橡胶中占有特殊的地位。有如下特性,1.氯丁橡胶的强伸性能与天然橡胶相似。其生胶有很高的拉伸强度及扯断长率,是自补强性橡胶。纯胶配合的硫化胶可达27.5MPA,扯断伸长率可达800%以上。2.优良的耐老化性能。即,耐候、耐臭氧、及耐热性能。其性能在通用橡胶中仅次于三元乙丙橡胶和丁基橡胶。优于天然、丁苯、顺丁、丁睛。能在90—110度下使用4—5个月。3.优异的耐然性是通用橡胶中最好的橡胶。在高温下分解出氯化氢汽体。4.且具有一定的耐化学腐蚀性。及耐油、耐溶剂性。在通用橡胶中仅次于丁睛胶。5.电性能,它的绝缘性能一般、只适用于600伏以下使用。由于它具有耐候、老化、难燃的特点常被用于低压电缆。6.耐水、透气性比其它合成橡胶好。气密性仅次于丁基,比天然胶大5—6倍。7.具有良好的粘合性能而被广泛用作胶粘剂。胶粘剂的特点是粘合强度高、适用范围广,但是它有很多缺点,1.耐寒性差,温度下降橡胶失去弹性,产生结晶,橡胶发脆。2.结晶性,长期停放会产生结晶丧失粘性。氯丁橡胶的配合方法和二烯类橡胶比较是有不同的。1.不采用硫黄硫化体系。即使采用硫黄也是起辅助硫化作用。2.必须使用金属氧化物。虽然氧化锌在其它橡胶中也使用,但作用机理不同的。3.,硬度、拉伸强度、伸长率等一般物理机械性能,可通过填充剂、软化剂及其它配合助剂的组合而获得的。4.通过防老剂及其它配合剂可获得耐老化等特殊性能。它的基本配方为,氧丁胶、金属氧化物、填充剂、防老剂、软化剂及其它加工助剂。氯丁胶因具有优良的耐候性,常与天然、丁晴、顺丁、乙丙橡胶并用。氯丁胶广泛用于制造胶管、胶带、电线包皮、印刷胶辊、胶板、各种垫片、胶粘剂等。
G.丁睛橡胶,具有优异的耐油性能耐著称,其耐油性能仅次于,特种橡胶,聚硫橡胶、聚丙烯酸酯、氟橡胶。丁睛橡胶分为通用型丁睛橡胶,和特殊型丁睛橡胶。通用型丁晴胶主要是丁二烯与丙烯睛的共聚物,用途很广。特殊型的是引进第三单体的共聚物。丁睛胶字母为丁晴胶,前二位数表示,丙希睛含量,第三位O是硬丁睛胶(污)1---硬丁晴非污2---软丁晴3---硬丁睛微污4—聚稳丁睛5—羟基丁晴6—液体丁晴7—无规则液体丁睛。第四位表示门尼粘度。丁睛有以下性能,1.物理机械性能,它是一种非结晶性无定形聚合物。必须补强才具有使用价值。弹性低于天然胶但优于丁基胶弹性随着丙烯睛含量的增加而下降,耐磨性而提高,耐油性能也随着提高。与天然胶的相溶性越差。2.具有优异的耐油性能。3.耐寒性比其它通用橡胶差,丙烯睛含量越高耐寒性越差。4.耐热性能较通用橡胶好,丙烯睛含量越高,耐热性能越好。5.耐汽密性好,它和丁基橡胶同属汽密性良好的橡胶。丙希睛含越高汽密越好。6.耐化学腐蚀对碱及弱酸有良好的抗耐性。7.耐水性较好,丙烯睛越高,耐水性变差。8.电绝缘性能不佳,是半导体橡胶。丁睛橡胶的极性非常强,相容性一般不太好。但与极性强的化合物并用相当好。也常与天然、丁苯、顺丁橡胶并用。1.与酚醛树脂并用可提高硫化胶的拉伸、撕裂、耐磨性、硬度,改进耐热、耐曲绕、电绝缘、耐化学腐蚀。2.与聚酰胺树脂并用可明显改进硫化胶的拉伸、耐磨性、耐寒性、耐油性和耐溶剂性。3.与20—30份ABS并用可改进丁睛胶的耐磨、强度、压出性。4.与天然胶并用,可改善加工性和低温性,但天然胶用量越多,耐油性下降越大。少量的天然胶起到增塑、增粘剂作用。5.与丁苯并用,为了提高耐寒性能常与丁苯胶并用。在耐油底配方中,用NBR/SBR为60/40它的耐油性相当于氯丁胶。6.与顺丁胶并用为了改进丁睛的耐磨性、耐寒性和耐曲绕性,可适当并用顺丁胶,当耐油要求不高时加以增加顺丁胶的用量。7.为了保持其耐候性有时与氯丁胶并用,因为两种胶硫化体系不同,很难达到最佳状态。硫黄调节型氯丁胶超过20份时需配4份氧化镁、5份氧化锌。8.为了改进丁睛胶的耐候性、耐热性可适当掺用少量的三元乙丙橡胶并用10%有明显的效果。当增至20份时耐候性显著改善。9.与氯化丁基胶并用的产品具有耐油、耐热、耐老化、耐腐蚀等特性。10.与氯黄化聚乙烯橡胶并用做艳色制品,可改进耐臭氧性、耐候性和老化变色性。11.与氯醚橡胶并用可改善可大大提高其抗静态、动态臭氧性能。
H.丁基橡胶缩写IIR丁基是一种线型无凝胶的共聚物。是以异丁烯与少量异戊二烯聚合耐成的。丁基胶的特点是1.气透性极好,在烃类橡胶中它是最低的。这是最重要的特性之一。2.耐热性,丁基胶耐热老化性能优异,热氧老化是降价型的,老化趋向软化。3.耐候性,碳黑补强的丁基橡胶耐候性很突出,长时间爆晒的于阳光下不损坏。4.抗臭氧性特别好。比天然、丁苯好10倍以上。5.耐动植物油6.电性能比一般合成合橡胶好。7.吸水性,丁基胶水透性低,在一般温度下耐水性能优异在常温下吸水速率比其它橡胶低10—15倍。丁基橡胶也有缺点。1.丁基胶比与天然等高不饱和橡胶相比硫化速度慢3倍,需高温或长时间硫化。2.自粘性和互粘性差。3.相容性差,与通用橡胶的相容性差,不宜并用,但能与乙丙橡胶、聚乙烯等并用。4.补强母胶需进行热处理才能提高它的性能。
I.胶粉,将废旧橡胶制品加工成胶粉,和其转化为再生胶,两项工艺相比。省去了脱硫、水洗、干燥、精炼和压片等工艺。胶粉的添加可以降低成本,还可以提高橡胶的疲劳性能,改善胶料的收缩及流动性。但拉伸强度略有下降。制作的方法有常温粉碎、低温粉碎、超细粉碎。常温粉碎可制得12—47目胶粉、低温可制得47—200目胶粉、超细粉碎可制得200目以上的胶粉。胶粉的性能是随着原料的不同而不同的。胶粉的粒径愈小愈接近未加胶粉的胶料。加入后它的拉伸和撕裂明显降低。加入胶粉后应改进基础配方。1.添加第三物质。在胶料中适量加入间苯二酚、改性酚醛树脂。可缓解因使用胶粉而造成的拉伸、撕裂下降。在塑练时加入效果更显著。2.调整硫化体系,因为配合胶粉的胶料,在硫化时硫黄由橡胶相向胶粉相方向移动,这就导致了橡胶相及胶粉和橡胶界面处的硫黄浓度降低,界面的交联健减少。故橡胶的平均交联密度不够。那么物理机械性能也就下降。应采取以下措施,1.提高硫黄浓度。2.采用硫化快速促剂。3.采用过氧化物等无硫硫化体系。4.并用高苯乙烯之类的无机补强剂补强。
J.再生胶,它具有一定的补强作用,易与生胶和配合剂凝合,加工性能好,它能替代部份生胶掺入降低胶料成本。再生胶是胶粉加入软化剂、活化剂、增粘剂、抗氧剂等才能生产出高质量的再生胶。它具有1.良好的塑性,易与生胶及配合剂配合,节省工时,降低动力消耗。2.收缩性小,能使制品有平滑的表面和准确的尺寸。3.流动性好,易于制作模型制品。4.耐老化等优点,但耐热、耐溶剂性差。2.白碳黑是一种白色补强剂,补强效果超过任何一种白色补强剂。用白炭黑补强的胶料,拉伸强度、撕裂强度、定伸应力,耐磨性高、但硬度也随着升高,白碳黑的结构性比碳高也会使混练胶的粘度增大,白炭黑的有机硅氧烷或硅烷醇基团,基表面具有很强的亲水性、吸水性,吸水多时胶料的门尼粘度下降,并促使焦烧时间缩短,白炭黑胶料中会吸符促进剂,使胶料硫化延迟。PH值在8以上硫化速度很快,PH值在5以下,硫化速度很慢。便用白炭黑的配方中应适当添加偶联剂,加入后混练胶粘度下降,正硫化时间缩短、定伸应力、撕裂强度、拉伸强度、耐磨性提高。硫化胶的生热、永久变型、及伸长率下降,硬度变化不大。3.陶土,陶土是半补强类矿物填充。加工性能良好,压出制品光滑。因对DPG吸着率较大,对胶料有一定的影响,会延迟硫速。4.轻质碳酸钙,在胶料中易分散。不影响硫化速度,但要主意质量。
增塑剂,有石油增剂、煤焦油增塑剂、松香系增塑剂、脂肪油增塑剂、合成增塑剂。
1.石油系增塑剂对胶料的物性,及硫化胶的性能有不同的影响。烷烃及环烷烃对胶料的增塑作用较芳香烃大。能改善胶料的生热、弹性和耐寒性能。芳香烃能增加胶料的粘合性,能使硫化胶保持较高的强力。为了改善胶料的加工性能,用量在15份以上的叫填充油,在14份以下的叫操作油。2.煤焦油系增塑剂,包括煤焦油、古马隆树脂、煤沥青等。与橡胶相溶性好,并能提高橡胶的老化性能。但对促进剂有抑制作用。同时还存在着脆性温度高的缺点。3.松油系增塑剂包括松焦油、松香、妥尔油,松油系列增塑剂多含有有机酸团,能提高胶料的分散性、粘性。对硫化过和有延迟作用。4.脂肪酸类增塑剂;脂肪酸、干油、黑油膏、白油膏、植物油。与橡胶的互容性低仅能作润滑作用。有利于分散、是促进剂的助剂。5.酯类合成增塑剂,一般用于丁晴、氯丁橡胶。
着色剂,橡胶着色剂必须要具备1.有一定的耐高温性能。2.对硫磺极配合剂稳定必须良好,不会与配合剂反应使制品变色。3.着色力强,减少着色剂的用量。4.对制品的性能不能有不良的影响。5.有害的金属含量不能高。6.在橡胶中的迁移性能水溶液中的渗透性、污染性优良。7.对人体接触的橡胶制品必须无毒。一般来说无机着色剂耐热性、耐晒性,遮盖力强、耐溶剂性优良,但着色力差,用量大。无机着色剂品种多、色泽鲜艳、着色力强、透明性好、用量少
乙醇,俗称酒精,乙醇汽油是一种由粮食及各种植物纤维加工成的燃料乙醇和普通汽油按一定比例混配形成的新型替代能源。按照我国的国家标准,乙醇汽油是用90%的普通汽油与10%的燃料乙醇调和而成。
乙醇属于可再生能源,是由高粱、玉米、薯类等经过发酵而制得。它不影响汽车的行驶性能,还减少有害气体的排放量。乙醇汽油作为一种新型清洁燃料,是当前世界上可再生能源的发展重点,符合我国能源替代战略和可再生能源发展方向,技术上成熟安全可靠,在我国完全适用,具有较好的经济效益和社会效益。乙醇汽油是一种混合物而不是新型化合物。在汽油中加入适量乙醇作为汽车燃料,可节省石油资源,减少汽车尾气对空气的污染,还可促进农业的生产。
2018年6月11日,天津市人民政府办公厅关于印发天津市推广使用车用乙醇汽油实施方案的通知,2018年10月起。天津市开始封闭销售车用乙醇汽油,推广初期各有关部门和单位按照职责分工做好相关工作,着力加强市场监管,巩固推广成果。 自2018年8月25日起,天津市内将有10座加油站率先进行汽油置换,并从当日起供应乙醇汽油,天津市车用乙醇汽油正式投入使用。
发展经过
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中国在抗战时,就使用酒精作汽车燃料,在解放战争的时候,解放军为了军用,建立了南阳酒精厂,这个厂还是生产乙醇汽油用酒精的主要工厂。解放之初,还有用酒精开汽车的,而且还不是用的现有的科学的乙醇汽油。
车用乙醇汽油的一般工艺流程(2张)
国内乙醇汽油产量占世界第三位,2010年国家发展与改革委员会上呈全国两会的报告统计,全国已有每年混配一千万吨乙醇汽油的能力,乙醇汽油的消费量已占全国汽油消费量的20%,在全世界上继巴西、美国之后成为生产乙醇汽油的第三大国。如全国都使用含10%的乙醇汽油,则每年可节省450万吨汽油。乙醇汽油是「十五计划」的重点工作之一。 国内从2003年起陆续宣称黑龙江、吉林、辽宁、河南、安徽等省及河北、山东、江苏、湖北等其他省全面停用普通无铅汽油,改用添加10%酒精的乙醇汽油。
中国大多数推广省市中乙醇汽油占汽油的销售使用量比例都较高,且还在进一步提高,可是因为原料、成本和技术问题,中国在乙醇汽油的推广中也遇到一些阻碍,后因政策支持,技术进步等原因,使得乙醇汽油的推广得以顺利进行。
总体看来,乙醇汽油的使用及推广是中国大势所趋,2006至2010年期间,车用乙醇汽油将在国内更多地区推广。
乙醇汽油的环保性令人称道,在9个城市调查报告中,使用乙醇汽油期间,城市空气中的二氧化氮、一氧化碳季均值与使用普通汽油比较,二氧化氮下降了8%与一氧化碳下降5%。
乙醇汽油主要的缺点,是使用者感觉它比普通汽油动力下降,油耗增加,天热时还易于气阻熄火。另外由于乙醇汽油一旦遇水就会分层,无法采用成本很低的管道输送,乙醇汽油储运周期只有4—5天,这影响使用乙醇汽油的方便性。使用乙醇汽油的试验车进气阀上的堆积量要比使用93#车用无铅汽油的车平均高出33%。这是由于燃料乙醇的不稳定性造成发动机燃油进气系统上堆积物增加,使喷油嘴雾化不好、引起乙醇汽油燃烧效率下降,耗油量增加。
实施案例
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2018年6月11日,天津市人民政府办公厅关于印发天津市推广使用车用乙醇汽油实施方案的通知,2018年10月起。天津市开始封闭销售车用乙醇汽油,推广初期各有关部门和单位按照职责分工做好相关工作,着力加强市场监管,巩固推广成果。 [2]
保存问题
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乙醇汽油对环境要求非常高,非常怕水,保质期短,因此销售乙醇汽油要比普通汽油在调配、储存、运输、销售各环节要严格得多。一般小油站不出售乙醇汽油。
如果小加油站一个月内卖不掉,或者加到车里,又遇上出差,烧不完,就会分解,产生不良反应……到头来损害的是我们的车。
过了保质期的乙醇汽油容易出现的分层现象,在油罐油箱中容易变浑浊,打不着火。
车用产品
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车用乙醇汽油是指在不含甲基叔丁基醚(MTBE)、含氧添加剂的专用汽油组分油中,按体积比加入一定比例(我国暂定为10%)的变性燃料乙醇,由车用乙醇汽油定点调配中心按国标GB18351—2001的质量要求,通过特定工艺混配而成的新一代清洁环保型车用燃料。
车用乙醇汽油按研究法辛烷值分为90号、93号、95号三个牌号。
标志方法是在汽油标号前加注字母E,做为车用乙醇汽油的统一标示,三种牌号的汽油标志分别为“E90乙醇汽油90号”、“E93乙醇汽油93号”、“E95乙醇汽油95号”。车用乙醇汽油适用于装配点燃式发动机的各类车辆、无论是化油器或电喷供油方式的大、中、小型车辆。
优缺点
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汽车用乙醇汽油作为一种清洁的发动机燃料油具有以下优点:
1,辛烷值高,抗爆性好。
2,乙醇含氧量高达34.7%。在汽油中含10%的乙醇,含氧量就能达到3.5%。
3,车用乙醇汽油的使用可有效的降低汽车尾气排放,改善能源结构。国内研究表明,E15乙醇汽油(汽油中乙醇含量为15%)比纯车用无铅汽油碳烃排量下降16.2%,一氧化碳排量下降30%。
4,燃料乙醇的生产资源丰富,技术成熟。当在汽油中掺兑少于10%时,对在用汽车发动机无需进行大的改动,即可直接使用乙醇汽油。
[4]
汽车用乙醇汽油在燃烧值,动力性和耐腐蚀性上的不足:
1,乙醇的热值是常规车用汽油的60%,据有关资料的报道,若汽车不作任何改动就使用含乙醇10%的混合汽油时,发动机的油耗会增加5%。
2,乙醇的汽化潜热大,理论空燃比下的蒸发温度大于常规汽油。影响混合气的形成及燃烧速度,导致汽车动力性,经济性,及冷启动性的下降,不利于汽车的加速性。
3,乙醇在燃烧过程中会产生乙酸,对汽车金属特别是铜有腐蚀作用。有关试验表明,在汽油中乙醇的含量在0~10%时,对金属基本没有腐蚀,但乙醇含量超过15%时,必须添加有效的腐蚀抑止剂。
4,乙醇是一种优良溶剂,易对汽车的密封橡胶及其他合成非金属材料产生轻微的腐蚀,溶涨,软化或龟裂作用。
5,乙醇易吸于水,车用乙醇汽油的含水量超过标准指标后,容易发生液相分离。
3月15号起北海市将全部使用乙醇汽油,乙醇汽油在加油站的统一标识分别是E90号、E93号、E97号,E是乙醇的标号,使用车用乙醇汽油的车辆,可以加入同标号的车用无铅汽油。同样,在合格的车用无铅汽油中也可加入定点加油站出售的同标号的车用乙醇汽油。但是应选择中国石油等信誉好质量有保证的加油站加油。避免加入含水车用无铅汽油和假冒伪劣油品,使车辆不能保持正常运转。
行驶3万公里以上的汽车,在第一次加车用乙醇汽油时,如果不对汽车油箱和油路进行清洗,就会造成汽车油路堵塞而熄火。即使清洗后,仍有少量杂质进入油箱,在用完第一箱油后,也要对汽车检查清理。而如果是行驶里程低于3万公里的新车,在加入乙醇汽油前可以不用清洗油箱和油路。
使用注意
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1.自洁清洗特性
车用乙醇汽油中的乙醇是一种性能优良的有机溶剂,具有较强的溶解清洗特性。有经验的驾驶员及维修人员常用乙醇来清洗化油器。用这种方法科清洗出来的化油器干净、彻底。同样道理,车用乙醇汽油也可以清洗油路、保持油路畅通。但是车辆在首次使用乙醇汽油时,特别是在使用1—2箱油后,在乙醇汽油的清洗作用下,会将油箱、油路中沉淀、积存的各类杂质(时间越长、杂质积累越多。特别是铁制油箱),如:铁锈、污垢、胶质颗粒等软化溶解下来,混入油中。这些杂质可能会造成油路不畅。
建议:车辆在首次使用车用乙醇汽油时,最好对车辆的油箱及油路的主要部件,如:燃油滤清器、化油器等进行清洁检查或清洗。以保证燃油系统各部件的清洁。
2.亲水特性
车用乙醇汽油由于混配有一定量的变性燃料乙醇,乙醇是亲水性液体,易与水互溶,不同于汽油,汽油可以和水分离,水份沉积在油箱底部。因此车辆在首次使用车用乙醇汽油时,应对油箱内进行一次检查,以防止乙醇汽油与油箱底部可能存在的沉淀积水互溶,使油中水分超标,影响发动机的正常工作。
建议:这种情况虽属少数,但也不能忽视。
3.夏季使用乙醇汽油应稍加注意
A检查油箱进排气阀是否畅通:夏季环境气温较高,燃油的挥发性增大,如油箱附件—排气阀堵塞,使部分燃油由液态转化为气态时,气体不能经排气阀排出,易造成油路气阻的产生概率增大(普通汽油也是如此)。
B使用乙醇汽油的车辆,夏季加油时不要将油箱加的太满,要留有一定的油品膨胀空间。
C如到不具备乙醇汽油供应的外地,乙醇汽油和普通汽油可任意混用 。
4.乙醇汽油是否对橡胶适应性有影响
试验表明,绝大多数橡胶件均能适应乙醇汽油。只有少数几种不适应,但腐蚀作用缓慢。试点中发现,早期生产的机械式汽油泵中的橡胶膜片适应性较差,使用乙醇汽油后个别出现溶胀裂纹现象。由于橡胶部件在外观上无法区分材质成分,可由定点汽修厂将购回的部件事先做个车用乙醇汽油浸泡试验,再装车使用。
由于乙醇汽油还并未完全普及使用,其它注意事项还有很多,比如初次使用时要认真调试观察发动机是否有太大异常;长期使用要考虑供油系统中的橡胶和有机零件是否耐醇类腐蚀,等等。
对比
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汽车用乙醇汽油标准和GB17930-1999车用无铅汽油标的技术要求相比,有以下特点:
(1)增加了乙醇含量。要求乙醇含量在9.0%~10.5%(V/V)范围,不得人为加入其它含物,但允许加入作为助溶剂的高级醇。
(2)将原车用无铅汽油中机械杂质及水分项目中0.15%(m/m)。
早在20世纪20年代,巴西就开始了乙醇汽油的使用。由于巴西石油资源缺乏,但盛产甘蔗,于是形成了用甘蔗生产蔗糖、醇的成套技术。巴西是世界上最早使用乙醇汽油,乙醇汽油中乙醇含量已达到20%。
美国是世界上另一个燃料乙醇的消费大国。20世纪30年代在内布拉斯加州地区乙醇汽油就首次面市。1978年含10%乙醇汽油(E10汽油)在内布拉斯加州大规模使用,此后,美国联邦政府对E10汽油实行减免税,燃料乙醇产量从1979年的3万吨迅速增加到1990年的269万吨。2000年美国燃料乙醇产量达到500万吨。随着MTBE在美国使用量的减少和最终的禁用,燃料乙醇将成为MTBE最佳含氧化合物的替代产品。预计,到2004年全美国燃料乙醇需求将达到1000万吨。 [5]
主要优点
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(1)减少排放
车用乙醇汽油含氧量达35%,使燃料燃烧更加充分,据国家汽车研究中心所作的发动机台架试验和行车试验结果表明,使用车用乙醇汽油,在不进行发动机改造的前提下,动力性能基本不变,尾气排放的CO和HC化合物平均减少30%以上,有效的降低和减少了有害的尾气排放.
(2)动力性好
乙醇辛烷值高(RON为111)可采用高压缩比提高发动机的热效率和动力性.加上其蒸发潜热大,可提高发动机的进气量,从而提高发动机的动力性.
(3)积炭减少
因车用乙醇汽车的燃烧特性,能有效的消除火花塞,燃烧室,气门,排气管消声器部位积炭的形成,避免了因积炭形成而引起的故障,延长部件使用寿命.
(4)使用方便
乙醇常温下为液体,操作容易,储运使用方便,与传统发动机技术有继承性,特别是使用乙醇汽油混合燃料时,.发动机结构变化不大.
(5)燃油系统自洁
车用乙醇汽油中加入的乙醇是一种性能优良的有机溶剂。具有良好的清洁作用,能有效地消除汽车油箱及油路系统中燃油杂质的沉淀和凝结(特别是胶质胶化现象),具有良好的油路疏通作用。
(6)资源丰富
我国生产乙醇的主要原料含有糖作物,含淀粉作物以及纤维类燃料,这些都是可再生资源且来源丰富,因而使用乙醇燃料可减少车辆对石油资源的依赖,有利于我国能源安全.
主要缺点
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(1)热值低
同样体积的乙醇,其能量只有汽油的2/3,当它与汽油进行混合时,实际上降低了燃料的含热量。因此,同样加满一箱油,混合乙醇的汽油只能行驶更少的里程。
(2)蒸发潜力大
乙醇的蒸发潜热是汽油2倍多,蒸发潜热大会使乙醇类燃料低温启动和低温运行性能恶化,如果发动机不加装进气预热系统,燃烧全醇燃料时汽车难以起动,但在汽油中混合低比例的醇,由燃烧室壁供给液体乙醇以蒸发热,蒸发潜热大这一特点可成为提高发动机热效率和冷却发动机的有利因素.
(3)易产生气阻
乙醇的沸点只有78.C%,在发动机正常工作温度下,很容易产生气阻,使燃料供给量降低甚至中断供油,
(4)腐蚀金属
乙醇在燃烧过程中,会产生乙酸,对汽车金属特别铜有腐蚀作用,有试验表明,在汽油中乙醇含量在10%以下时,对金属基本没有腐蚀,但乙醇超过15%时,则必须添加有效的腐蚀抑制剂.
(5)与材料适应性差
乙醇是一种优良的溶剂,易对汽车密封橡胶及其它合成非金属材料产生一定的轻微腐蚀,容涨,软化或龟裂作用.
(6)易分层
乙醇易于吸水,车用乙醇汽油的含水量超过标准指标后,容易发生液相分离,影响使用.
地区列表
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黑龙江、吉林、辽宁、河南、安徽、广西6省;
巴彦淖尔市、乌海市、江苏省徐州、连云港、淮安、盐城、宿迁6市;
山东省济南、枣庄、济宁、泰安、临沂、聊城、菏泽7市;
湖北省武汉、襄樊、荆门、随州、孝感、十堰、宜昌、黄石、鄂州9市;
河北省石家庄、保定、邢台、邯郸、沧州、衡水6个地区。
民企叫停
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国内最大的民营石油企业会员组织——中国商业联合会石油流通委员会(简称石油委)会长赵友山昨天露,石油委已上书国家发改委,呼吁立即叫停国内的玉米制乙醇汽油项目。
石油委之所以提交上述建言,是因为“汽车与百姓争玉米”,导致国内2010年上半年首次出现玉米净进口状况,并推动了玉米价格的上涨,而玉米制乙醇汽油的产量相对于国内的汽油需求来说微不足道。石油委方面称,该机构2010年在市场调研中发现,国内部分乙醇加工厂为了享受每吨1880元的国家补贴及免税政策,使用玉米加工车用乙醇汽油,将新上市的玉米抢购一空,使得养殖业所需要的饲料玉米严重短缺,且价格大幅度上涨。根据石油委的调研,我国仍有 1000万吨乙醇汽油制造产能,按每3吨玉米制1吨乙醇汽油的行业生产水平计算,每年需要3000万吨的玉米原料。
值得关注的是,2010年上半年,我国首次从玉米净出口国变为玉米净进口国。据中商流通生产力促进中心玉米行业分析师张剑波介绍,上半年我国净进口玉米7800万吨,造成这一状况的根本原因是国内玉米价格相对海外来说偏高,7月份,我国东北地区玉米平均出库价格为1845元/吨,同比上涨15.7%。
据悉,为了推进可再生能源与新能源的发展,国家发改委、财政部等有关部委2004年曾联合出台政策,在黑龙江省等省区推广玉米加工车用乙醇汽油的试点项目,每生产1吨车用乙醇可得到1880元的国家补贴,并减免一切税收。不过这以后,随着我国陈粮减少,国家明确要求各地不得盲目发展玉米加工乙醇产能。
但据赵友山介绍,石油委调查发现,在国家高额补贴的诱惑下,黑龙江等地部分酒精厂又开始使用玉米生产车用乙醇汽油,并大量抢购玉米。由于养殖业没有国家补贴政策,因此无法承受高涨的饲料玉米价格,进而造成市场上的农副产品供应面临短缺,价格上涨。赵友山称,石油委已将这一情况反映给国家发改委,呼吁政府叫停玉米制乙醇汽油项目,并建议把相关补贴倾斜到使用木薯、麦秸等原料加工乙醇的项目中去,既可促进生物汽油的技术发展,又能解决汽车与百姓争粮食的问题,“我们的上书得到了国务院领导的重视和批示,目前国家发改委正在研究之中”。 [6]
出路
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燃料乙醇出路何在? 这么多年来,国内关于乙醇汽油的争议从来就没有平息过。
曾代表中商石油委会、两次上书国务院制止用玉米做燃料乙醇的赵友山坦言:“这一政策的初衷是好的,既可以发展石油替代能源,又可以消化库存的陈化粮,但要实施科学的论证与规划。”
此次上书的《为了保护粮食安全,建议立即停止用玉米加工车用乙醇汽油的报告》。该报告指出,乙醇汽油不能真正替代汽柴油,无法从根本上解决问题。因为当前中国每年只能生产两百万吨乙醇汽油,而中国每年石油消耗量多达4亿吨,相差悬殊,难以消除中国石油资源相对短缺。
赵友山粗略算了一笔账:在成本上,市场上的玉米每吨价格约在1900元-2000元之间,按生产一吨车用乙醇消耗3.3吨玉米计算,每吨乙醇仅玉米的成本就高达6270元-6600元,若再加上其它成本,每吨乙醇的成本最少为8000元-9000元。而这个价格可以买到两吨成品汽油或是柴油。
来自汽车工业部门的一项统计分析,一般车用乙醇汽油的消耗量远高于普通汽油,存在高能耗、低效率的现象。而一辆车用乙醇汽油的汽车,一年所需的费用比使用普通汽油的车辆高1500元左右。
据了解,我国已成为世界上继巴西、美国之后第三大生物燃料乙醇生产国和应用国。而国家批准建设的4个生物燃料乙醇生产试点项目,已形成每年102万吨的生产能力。
中粮生化能源(肇东)有限公司是国内最具实力的酒精生产基地。赵友山分析说,按照它年使用玉米生产各类乙醇310万吨来计算,一年消耗玉米达1000万吨。中国粮食储备仅为2.25亿吨,黑龙江粮食储量约为1000万吨,而中粮肇东消耗的粮食,是全国粮食储备的1/20,相当于黑龙江全省的量。
为了彻底根除用玉米加工乙醇汽油对粮食安全及百姓利益带来的严重冲击,赵友山建议,立刻停止对乙醇企业的优惠政策,并把这些财税补贴倾斜到当前成本高于陈化粮的用于加工燃料乙醇的麦秸秆、木薯等上面来。
据了解,除去国家拨发1880元的补贴以外,对乙醇企业优惠政策还包括免征5%的消费税,增值税则先征后返,享受陈化粮补贴政策,而补贴额按规定比例由中央和地方财政共同负担。 [7]