热塑性弹性体TPE充油的重点与难点

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热塑性弹性体TPE充油的重点与难点

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一、前言 二、充油的种类 三、判断填充油质量的关键指标 四、绝对实用的小贴士:目录 一、前言

做共混TPE/TPR材料的都知道,TPE/TPR的主要原料是苯乙烯类弹性体SEBS/SBS,此外基本都会充油,添加一些助剂。很多人都认为充油的作用是降低成本,所以有些厂家就拼命的给SEBS/SBS充油,使得其制品生产或成型后会有渗油或粘手的现象;其实,充油的最大的作用是改善SEBS/SBS的流动性:SEBS/SBS的流动不好,加工性能较差,无法做成100%的SEBS/SBS制品,例如:通常我们看到SEBS/SBS物性表上拉伸强度与硬度的测试都不是纯SEBS/SBS的参数,这些参数的测定是SEBS/SBS按照基本配方制成的,每一个厂家的基本配方或多或少有些出入,因此不同厂家测试的产品参数有出入是很正常的。

二、充油的种类

充油的种类有芳香烃油,环烷油,石蜡油等。我们生产中常说的充白油,其实就是充环烷油或石蜡油,国内的SBS油胶主要是充环烷油。注意一下,环烷油与石蜡油是无法同时充的,就是充了石蜡油后就不能充环烷油,反之一样,因此大家在充油的时候需要注意一下,选择油时要选择凝点低的,闪点高的白油,这样的油流动性能好,加工性能好(闪点低的油加工时会有火花或者烟雾产生)。不懂的朋友可以选择正规渠道的白油,购买的时候多问一句。

芳香烃油,环烷油,石蜡油是按矿物油本身分子结构、组成方面的差异不同而分类的。

TPE/TPR芳烃油和高芳烃油的芳烃含最(CA)为40%左右,环烷油中的环烷烃含量(CN)为40%左右,石蜡基油中的石蜡烃含量(CP)为65%左右。其物理性能存在差异,与胶粘剂粘料之间的物理亲和性能也存在较大的差异。这种亲和能力是基于相似相容的原理,随着充油量的增加,SBS的扯断伸长率增大,熔体流动指数(MI)提高,拉伸强度、300%定伸应力、邵氏A型硬度和永久变形下降。永久变形随充油量增加而下降主要是填充油使聚丁二烯链段分子间的作用力减弱,SBS软段的活动空间增大的缘故。下面分述使用种类和添加量对TPR加工、使用性能的影响:

(a) TPE/TPR芳烃油

用途:TPE/TPR芳烃油的主要作用是改善橡胶的加工性能,帮助胶料中填充剂的混合和分散,降低胶料粘度和混炼能耗,调整硫化胶的物理机械性能。作为操作油,填充油广泛适用于以天然橡胶及合成橡胶为原料的橡胶制品。

TPE/TPR芳烃油与合成胶的相容性好,可提高轮胎抓着性和制动性,被广泛用于轮胎生产。芳香基油以苯环不饱和烃结构为主,与橡胶的相容性是最好的,有利于填充和降低炼胶温度,拉伸强度和撕裂强度高,加工性能优于链烷烃。

但它的缺点是弹性较低,低温性能差,颜色很深,污染性强,而且含有大量多环芳烃,具有潜在的致癌危险。在高芳烃油中含有多种稠环芳烃油PAHs(又称PCA),其中一些被归为二类致癌物质。因此,欧盟在2005/ 69/ EC指令中对其中8种强致癌物PAHs进行了严格限制。

影响因素:TPE/TPR芳烃油的质量指标如比重、粘度、芳烃含量等项目,对胶料的物理性能有很大的影响。油的苯胺点越高,表明油的芳烃含量越高。芳烃含量影响胶料的硬度。芳烃含量高,可以改善橡胶的弹性及韧性。对于橡胶,高芳香烃含量有助于通过改善吸油的时间,加快混炼从而提高生产能力。高芳香烃含量同理也提供了更好的碳黑分散性能,有助于使产品性能在一般工艺条件控制下,达到更好的连续一致性。

(b)TPE/TPR石蜡油

石蜡基橡胶专用油,石蜡油又称矿物油,是从原油分馏所得到的无色无味的混合物。具有石蜡烃含量高,芳烃含量低,闪点高,挥发小等特点。适用于乙丙橡胶、丁基橡胶等配方。石蜡基油的分子结构是以直链烃为主,相容性差一些,易渗出,低温时有析蜡现象。

石蜡基油能提高试样的流动性、耐屈挠性和光稳定性,并且染色稳定性好,这是因为石蜡油中链烷烃质量分数高,芳烃质量分数很低。具有链状结构的烷烃油相对于环烷烃油和芳烃油更为柔顺,这有利于提高试样的耐屈挠性。但另一方面,由于SBS的网状结构中有很多开口,烷烃油较环烷烃油和芳烃油有更大的透过速度,从胶体中渗出的倾向更大,并且烷烃油的极性小,迁移时需要的能量小,因此更易从SBS中渗出。

(c)TPE/TPR环烷油

Naphthenic base crude oil属橡胶操作油,(加工油、填充油)之类,是以环烷烃为主要成分的石油,主要是环戊烷、环己烷及其同系物。相对密度0.92-0.95,闪点>160 ℃,酸值



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