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    操作油的特性及在橡膠中的使用!

    發布時間:2022-03-07 瀏覽人數:22

    1.操作油的分類

     

    操作油是石油的高沸點餾分,由分子量在300~600的復雜烴類化合物組成,分子量分布寬。根據油中主要成分的不同,可將操作油分為以下三種:

     

    ①芳烴油:  以芳烴油為主。褐色的粘稠狀液體,與橡膠的相容性最好,加工性能好,吸收速度快。適用于天然橡膠和多種合成橡膠;缺點是有污染性,宜用于深色橡膠制品中。

     

    ②環烷油:  以環烷烴為主。淺黃色或透明液體,與橡膠的相容性較芳烴油差,但污染性比芳烴油小,適用于NR和多種合成橡膠。

     

    ③石蠟油:  又稱為鏈烷烴油,以直鏈或支化鏈烷烴為主。無色透明液體,粘度低,與橡膠的相容性差,加工性能差,吸收速度慢,多用于飽和性橡膠中,污染性小或無污染,宜用于淺色橡膠制品中。

     

    2. 操作油的特性

     

    (1)操作油粘度  操作油粘度越高,則油液越粘稠,操作油對膠料的加工性能及硫化膠的物性都有影響。采用粘度低的操作油,潤滑作用好,耐寒性提高,但在加工時揮發損失大。當閃點低于180℃時,揮發損失更大,應特別注意。

     

    操作油的粘度與溫度有很大關系。在低溫下粘度更高,所以油的性質對硫化膠的低溫性能有很大的影響,采用低溫下粘度(在-18℃的運動粘度)變化較小的油,能使硫化膠的低溫性能得到改善。高芳烴油的粘度對溫度的依賴性比烷烴油大。

     

    操作油的粘度與硫化膠的生熱有關,使用高粘度油的橡膠制品生熱就高。在相同粘度的情況下,芳香類油的生熱低。拉伸強度和伸長率隨油粘度的提高而有所增大,曲撓性變好,但定伸應力變小。相同粘度的油,如以等體積加入,則芳香類油比飽和的油能得到更高的伸長率。

     

    (2)相對密度  在石油工業中通常是測定60℃下的相對密度。當橡膠制品按重量出售時橡膠加工油的相對密度就十分重要。通常情況下,芳烴油相對密度大于烷烴油和環烷烴油的相對密度。橡膠加工油常常是按體積出售,而在橡膠加工中則按重量進行配料。

     

    (3)苯胺點  在試管內線加入5~10ml苯胺后,再加入同體積的試料,然后從下部加熱,直至出現均勻的透明溶液,此時的溫度謂之該油的苯胺點。芳香烴類增塑劑的分子結構與苯胺最接近,易溶于其中,故苯胺點最低。苯胺點低的油類與二烯類橡膠有較好的相溶性,大量加入而無噴霜現象。相反,苯胺點高的油類,需要在高溫時才能與生膠互溶,所以在溫度降低時就易噴出表面。操作油苯胺點的高低,實質上是油液中芳香烴含量的標志。一般說來,操作油苯胺點在35~115℃范圍內比較合適。

     

    (4)傾點(流動點) 傾點是能夠保持流動和能傾倒的最低溫度。此特性可以表示對制品操作工藝溫度的適用性。

     

    (5)閃點  是指釋放出足夠蒸汽與空氣形成的一種混合物在標準測試條件下,能夠點燃的溫度。操作油的閃點與橡膠硫化、儲存及預防火災有直接的關系,同時也可衡量操作油的揮發性。

     

    (6)中和值  中和值是操作油酸性的尺度,酸性大能引起橡膠硫化速度的明顯延遲。中和值可以中和1克操作油的酸含量所需要的KOH的毫克數來表示。

    此外,油液的折射率、外觀顏色、揮發分也都能反映其組成情況。

     

    3.操作油對橡膠加工性能的影響

     

    (1)對混煉的影響

    橡膠對油的吸收速度與油的組成、粘度、混煉條件有關:一般粘度低、芳香烴含量高、溫度高,吸收得快。但油用量多,使炭黑在橡膠中的分散性變差,必須分批加。此外,混煉時加入油,可減小生熱、降低能耗。

     

    (2)對壓出的影響

    膠料中加入適量的油,可使膠料軟化,壓出半成品表面光滑、壓出膨脹小,壓出速度快。

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    (3)對硫化的影響

    隨著膠料中油類填充量的增加,硫化速度有減緩的傾向。油的加入,使硫化劑、促進劑在橡膠中的濃度降低,使硫化速度減緩。

    含芳烴油多的操作油,有促進膠料焦燒和加速硫化的作用。

     

    4.操作油在幾種橡膠中的使用特性

     

    (1)SBR:芳烴油最好,使拉伸強度、伸長率提高,定伸應力下降,硫化膠的耐屈撓性好。

    (2)BR:由于炭黑填充量大,操作油的用量多些,對性能的影響不顯著。

    (3)CR:選用芳香烴最好,其次是環烷油,不能用石蠟油。

    (4)NBR:一般不用操作油,多用合成增塑劑。

    (5)IIR:使用低粘度的油,用環烷油或石蠟油,不用芳烴油。

    (6)EPDM:一般不使用芳烴油,多用石蠟油和環烷油。


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