防护蜡在胶管外胶配方中的应用

刘有超

兖矿集团邹城金通橡胶有限公司 山东邹城 273500

1 实验部分

1.1 原材料

橡塑合金3330G：台湾南帝化学工业股份有限公司；防护蜡：不同厂家；其它均为橡胶工业常用原材料。

1.2 试样制备

胶料混炼工艺为：生胶包辊，最小辊距，辊温45℃，薄通5次→加入小料→待吃粉完全后左右割刀各3次→加入炭黑等其它物料，左右割刀各3次→加入硫化剂，左右割刀各3次，最小辊距打3个竖卷，3个三角包，3mm辊距打3个竖卷，下片停放8h待测[1]。

1.3 仪器及设备

冷辊开炼机，S(X)K-150型，胶南橡塑机械制造厂；平板硫化机：上海橡胶机械制造厂；GT-TCS-2000型电子拉力实验机，台湾高铁橡塑实验设备有限公司；橡胶硬度计，江都精艺实验设备厂；耐臭氧试验台，台湾优肯科技股份有限公司[2]。

1.4 性能测试

（1）力学性能：拉伸强度、邵尔A型硬度测试分别按相应国家标准（GB/T 528-2009，GB/T 531.1-2008）测定。

（2）耐臭氧测试按GB/T 24143-2009测定

2 结果与讨论

2.1 臭氧老化机理及防护蜡的作用原理

（1）臭氧老化机理：

·若橡胶分子主链含有双键，如NR、BR、SBR、NBR等二烯类橡胶，容易受到臭氧攻击。

·臭氧从垂直于拉伸应力的方向上攻击橡胶表面，与双键发生反应，使得橡胶表面龟裂产生裂纹，并沿纵深破坏

（2）不同防护蜡的结构：

·石蜡：

表1 石蜡//微晶蜡并用比对性能的影响

分子量（碳数）：C18至C50

主要由直链烷烃（正构烷烃）组成

· 微晶蜡：

分子量（碳数）：C25至C85

除直链烷烃外，还含有支链烷烃（异构烷烃）

（3）防护蜡作用原理：

·经高温混炼及硫化，防护蜡溶解于橡胶中。

·硫化后冷却，防护蜡在橡胶内部形成过饱和蜡溶液。

·由于橡胶内部与表面之间的浓度梯度差异，导致蜡分子向橡胶表面不断迁移，在橡胶表面结晶形成几微米厚度均匀、结构紧密、具有较强韧性和黏附力的薄膜，起到隔离橡胶与臭氧的屏障作用，从而延缓橡胶臭氧老化。

2.2 防护蜡并用比对耐臭氧等性能的影响

由于不同种类防护蜡受温度等影响迁移速度不同，对胶料的耐臭氧性能也有所变化。表1中列出了58#石蜡与70#微晶蜡不同并用比对性能的影响。可以看出两者对胶料的力学性能影响较小，并用比50/50时耐臭氧效果最佳[3]。

基础配方：NBR/PVC 100，S 2.5，NS 1.3, MgO 10,

HAF 60，防护蜡 1.3（并用比变量）。

3 结论与建议

（1）不同种类防护蜡均可实现胶料的耐臭氧性能要求

（2）石蜡/微晶蜡并用比在50/50时可以取得优异的耐臭氧指标。