Kauçuk endüstrisinde kullanılan en eski malzemelerden biri olan çinko oksidin rolü, kauçuk teknolojisinin gelişmesiyle birlikte değişmektedir.
İlk renklendirme maddesinden, takviye maddesinden vulkanizasyon sistemine, aktif maddenin vulkanizasyon süresini kısaltabilir, vulkanizasyon maddesindeki kloropren kauçuğu ve karboksi kauçuğu, dolgu maddesinin ısıl iletkenliğinde kullanılan kauçuk ürünlerin dinamik koşulları vb. Aktif maddenin bir vulkanizasyon sistemi olarak, çinko oksit hala en etkili malzeme türüdür.Magnezyum oksit, kauçuğun vulkanizasyonunda aktif bir madde olarak da kullanılabilir, ancak kauçuk malzemenin düşük aktivitesi ve fiziksel özellikleri zayıf olduğundan, magnezyum oksit esas olarak halojen içeren bir vulkanizasyon maddesi ve ısı dengeleyici olarak kullanılır. lastik.
Peroksit vulkanizasyonu, peroksittir ve vulkanizasyon işleminde kauçuk, daha yüksek bir bağ enerjisi cc bağı oluşturmak için serbest radikal ilave reaksiyonu meydana gelir.
Kükürt sarısı vulkanizasyon ile karşılaştırıldığında, iyi ısı direnci, mükemmel sıkıştırma kalıcı deformasyon performansı, buz püskürtmek kolay değil ve basit koordinasyon vb. avantajlara sahiptir. Son yıllarda, yüksek sıcaklık koşullarında kauçuk ürünlerinde yaygın olarak kullanılmaktadır.Çapraz bağlama mekanizmasından, peroksit vulkanizasyon sistemi metal oksitler tarafından aktive edilemez, ancak gerçek üretim sürecinde, insanlar hala formüle yaklaşık 5 kısım metal oksit ekler ve farklı görüşlerin etkisinin özel kullanımı.Çalışma, nano çinko oksit, magnezyum oksit, kalsiyum oksit ve doymamış asidin, vulkanizasyon süresini kısaltabilen ve çapraz bağ yoğunluğunu iyileştirebilen peroksit vulkanize hidrojene nitril bütadien kauçuğunda (HNBR) yeni bir ortak çapraz bağlama maddesi olarak kullanılabileceğini göstermektedir. yoğunluk ve fiziksel özellikleri, ancak kauçuğun ısı direnci üzerindeki etkisinden bahsedilmemiştir.
1. Çinko oksit veya magnezyum oksitin kauçuk malzemenin özelliklerine etkisi
Boş numune ile karşılaştırıldığında, çinko oksit veya magnezyum oksit kauçuğu M ilavesi artmıştır ve çinko oksit kauçuğu ML daha yüksektir, bunun nedeni çinko oksidin daha geniş bir yüzey alanına ve kauçuk matrisinde güçlü bir arayüzey etkisine sahip olmasıdır. dağılması kolay değildir, kohezyonu kolaydır, kauçuk ML'nin artmasına neden olan aglomerasyon, zayıf akışkanlık.Metal oksitlerin eklenmesi ayrıca bileşiğin MH-ML'sini arttırır, bu da metal oksitlerin çapraz bağlanmayı destekleyebileceğini, vulkanizasyon derecesini iyileştirebileceğini, ancak aynı zamanda T10'u kısaltabileceğini ancak T90 üzerinde çok az etkiye sahip olduğunu gösterir.Ek olarak, çinko oksit bileşiklerinin MH-ML'si aynı dozajda magnezyum oksit bileşiklerinden daha yüksekti, bu da peroksit vulkanizasyon sisteminde çinko oksidin magnezyum okside göre vulkanizasyon üzerinde daha büyük bir aktive edici etkiye sahip olduğunu gösterir.
Çinko oksit ve magnezyum oksit dozajının artmasıyla, vulkanize kauçuğun çekme dayanımı önce artar ve sonra azalır, %100 sabit uzama gerilimi genel olarak artma eğilimi gösterirken, kopma ve yırtılma dayanımındaki uzama azalma eğilimi gösterir ve aynı dozda çinko oksit kauçuk malzeme sabit uzama gerilimi, magnezyum oksit kauçuk malzemeden daha yüksektir, bu, MH-ML eğiliminin vulkanizasyon özellikleriyle aynıdır, ancak çinko oksit dozu, %100 sabit uzamanın 10 kısmı olduğunda vulkanize kauçuğun stresi, çinko oksidin zayıf dağılımından kaynaklanabilecek bir düşüş eğilimidir.Bununla birlikte, çinko oksit dozajı 10 kısım olduğunda, vulkanize kauçuğun %100 sabit uzama gerilimi, çinko oksidin zayıf dağılımından kaynaklanabilecek bir düşüş eğilimi gösterdi.Özet olarak, metal oksitlerin eklenmesi, peroksit vulkanizasyon sistemi altında HNBR kauçuğunun çapraz bağlanma yoğunluğunu artırabilir ve çinko oksit içeren kauçuğun çapraz bağlanma derecesi, aynı dozaj altında magnezyum oksitten daha yüksektir. çinko oksit, sabit uzama geriliminin azalmasına neden olan zayıf dispersiyonun 10 kısmıdır.Tablo 2'den, metal oksit ilavesinin sertliği iyileştirebileceği, ancak dozajının fazla değişmediği ve çinko oksit dozajının olmadığı geri tepme değeri üzerindeki etkisinin önemli olmadığı da görülebilir. DIN aşınması üzerinde önemli etki, magnezyum oksit vulkanize yapışkan aşınması dozajı ile artar ve artma eğilimi gösterir, ancak genel aşınma hala daha düşük seviyededir, bu da HNBR yapıştırıcısının mükemmel aşınma direncine sahip olduğunu tam olarak gösterir.
HNBR'nin yaşlanması, gerilme uzamasının azalması ve yaşlanmadan sonra sertlik ve gerilme mukavemetinin artmasıyla kendini gösteren zincir çapraz bağlama tipine aittir.Bu, çapraz bağlanma yoğunluğunu artıran çapraz bağlanma reaksiyonunun yaşlanma sürecinde devam ettiğini ve tüm kauçukların gerilme mukavemetinin yaşlanmadan sonra arttığını ve HNBR'nin mükemmel yüksek sıcaklıkta gerilme özelliklerine sahip olduğunu gösterir.Ek olarak, çinko oksit ve magnezyum oksit ilavesi önemli ölçüde iyileştirmiştir.
Ek olarak, çinko oksit ve magnezyum oksit ilavesi, ısı direncinden sonra çekme uzamasındaki değişim oranını önemli ölçüde artırabilir ve kauçuk malzemenin çekme uzamasındaki değişim oranı, malzemenin dozajının artmasıyla azalır. mükemmel yüksek sıcaklık direnci, metal oksitlerin kendilerinin termal olarak kararlı maddelere ait olması ve oksijenin moleküler zincirinin saldırısını daha da engelleyebilecek kauçuk malzemenin çapraz bağlanma yoğunluğunu artırabilmesi gerçeğine atfedilebilir ve Kauçuk malzemenin yüksek sıcaklık direnci performansını iyileştirin.Aynı zamanda, çinko oksit ilavesi, kauçuğun sıkıştırma kalıcı deformasyonunu önemli ölçüde azaltabilir, ancak dozajı çok fazla değişmez;Magnezyum oksidin sıkıştırma üzerindeki etkisi kalıcı deformasyon çok önemli değildir.Bu nedenle, peroksit vulkanizasyon sistemine uygun miktarda metal oksit eklenmesi, kauçuğun ısı direncini artırmaya yardımcı olur.
Çinko oksit dozajı 5 kısım olduğunda, kauçuk malzemenin termal ayrışması gibi HNBR kauçuk malzemenin TG-DTG eğrisi, esas olarak HNBR moleküler zincirinin iki farklı grubundan dolayı çok belirgin iki aşama ortaya çıktı. ayrışma sıcaklığı farklıdır.İlk aşama esas olarak bütildir.
Birinci aşama esas olarak bütadiendeki çift bağın termal olarak parçalanmasından kaynaklanır ve ikinci aşama, ısıtma işlemi sırasında akrilonitril zincir segmentinin yalnızca parçalanabilen bir şelat bileşiği oluşturmak üzere siklizasyonundan kaynaklanır. çok yüksek bir sıcaklıkta , bu nedenle iki belirgin termal bölünme aşaması vardır ve kauçuk malzemenin maksimum ayrışma sıcaklığı 468.49'da ortaya çıktı. ℃, bu da yüksek bir termal kararlılık gösterir.
Kauçuk malzemenin ilk termal ayrışma sıcaklığı (kütle kaybı oranı %5 olduğunda) ve maksimum ayrışma hızı sıcaklığı temel olarak aynı eğilime sahiptir ve metal oksitlerin eklenmesi, malzemenin maksimum kütle kaybı oranını azaltabilir. 5 parça çinko oksit kauçuk malzemenin ilk termal ayrışma sıcaklığının yaklaşık 15 kat arttığı kauçuk malzeme ℃ 5 parça çinko oksidin önemli ölçüde olabileceğini gösteren boş kauçuk malzemeninkiyle karşılaştırıldığında kauçuk malzemenin termal kararlılığını iyileştirmek, ancak çinko oksit dozajı 10 kısım olduğunda, ilk termal ayrışma Bununla birlikte, çinko oksit dozu 10 kısım olduğunda, ilk termal ayrışma sıcaklığı düştü.Bunun nedeni şunlar olabilir: (1) çinko oksidin zayıf dağılımı;(2) peroksit vulkanizasyon sisteminde çok fazla çinko oksit, termal stabiliteye zarar veren çapraz bağlar oluşturmuştur.Bunun kesin nedeni daha fazla araştırılmayı bekliyor. 5 parçalı magnezyum oksit kauçuk malzemenin ilk termal ayrışma sıcaklığı, boş kauçuk malzemeninkine kıyasla düşürüldü ve kauçuk malzemenin termal ayrışma sıcaklığı ancak şu durumlarda artırılabildi: magnezyum oksit miktarı 10 kısımdı.Silikon kauçuğun ısı direncini karakterize etmek için TG analizinin kullanılması, sonuçlar, silikon kauçuğun ısı hava yaşlanma performansının ve değişim eğiliminin oksijen atmosferindeki termal ayrışma sıcaklığının daha tutarlı olduğunu, ancak bu testte iki belirli bir yazışma oluşturmadı, daha ziyade maksimum kütle kaybı oranı ve sıcak hava yaşlanma performansındaki değişim eğilimi daha tutarlı, bunun nedeni farklı kauçuk türlerinin termal ayrışması olabilir ve farklı termal ayrışma mekanizması ve koşulların (gaz atmosferi gibi) TG analizi.Bunun nedeni, farklı kauçuk tiplerinin termal ayrışma mekanizmasındaki farklılıklar ve TG analizinin farklı koşulları (örn. gaz atmosferi) olabilir, bu nedenle, kauçuğun sıcak hava eskime direncini değerlendirmek için TG analizi kullanılırsa, gerçek formülasyon ve test koşulları kapsamlı olarak düşünülmelidir.
2. çinko oksit / magnezyum oksit ve ısı ve hava yaşlanma direnci ve sıkıştırma kalıcı deformasyon etkisi üzerindeki yapıştırıcıların kullanımı
Çinko oksit/magnezyum oksit oranı 7/3 olduğunda, yapıştırıcının sıcak hava eskitme performansı üzerinde sinerjistik bir etki vardır ve yapıştırıcı en iyi ısı direncine sahipken, magnezyum oksit ilavesi üzerinde olumsuz bir etkiye sahiptir. Yapıştırıcının sıkıştırma kalıcı deformasyon direnci.
Çözüm
(1) HNBR peroksit vulkanizasyon sistemine çinko oksit veya magnezyum oksit eklenmesi, kauçuk malzeme üzerinde aktivasyon etkisi yaratabilir ve kauçuk malzemenin çapraz bağlanma derecesini iyileştirebilir ve çinko oksidin aktivitesi, magnezyum oksitten daha yüksektir. ve kauçuk malzemenin çapraz bağlanma derecesi, dozajının artmasıyla yükselme eğilimi gösterir, ancak çinko oksit miktarı 10 kısım olduğunda, zayıf dağılım nedeniyle sabit çekme gerilmesinin azalmasına neden olabilir, ancak kauçuk malzemenin akışkanlığı bozulur ve bunun geri tepme değeri ve aşınma direnci üzerinde çok az etkisi olur.Aşınma direncinin çok az etkisi vardır.
(2) Çinko oksit veya magnezyum oksitin tek kullanımı, peroksitle vulkanize edilmiş HNBR bileşiklerinin ısı ve hava yaşlanma direncini ve ısı direnci, ısı direnci ve aşınma direnci miktarının artmasıyla önemli ölçüde iyileştirebilir.
Isı direnci miktarı artarken, çinko oksit ilavesi kauçuğun sıkıştırma kalıcı deformasyon direncini artırabilirken, magnezyum oksitin bunun üzerinde çok az etkisi vardır.
(3) HNBR kauçuğunun termal ayrışması iki aşamadadır, metal oksitlerin eklenmesi maksimum kütle kaybı oranını azaltabilir, 5 parça çinko oksit kauçuğun termal stabilitesini önemli ölçüde artırabilir.
(4) Çinko oksit / magnezyum oksit ve 7 / 3 oranı kauçuğun en iyi ısı direnci olduğunda, ancak magnezyum oksit kauçuğun sıkıştırma kalıcı deformasyon performansına karşı direnci üzerinde olumsuz bir etkiye sahiptir.
