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新一代氯丁橡胶环保促进剂 RT80

RT80是一种单巯基噻唑衍生物,可以代替MTT、以及有毒害的ETU(NA-22),在CR中做促进剂使用。添加RT80的硫化胶,物理性能好,与添加ETU的胶料接近。耐老化性能也有非常好的表现。

氯丁橡胶(Neoprene),又名氯丁二烯橡胶,广泛应用于橡胶制品领域,ETU(Na-22)在氯丁橡胶中应用有非常长远的历史,但是ETU的毒性已广为人知,特别是在硫化过程中能产生,并残留在制品中的具有生殖毒性的物质。所以ETU的淘汰迫在眉睫。

表1 氯丁橡胶母炼胶配方

MasterBatch
CR210非硫调型 100
氧化镁 4
硬酯酸 2
炭黑N550 60
DOTP 20
滑石粉 15
防老剂ODA 2
总量: 203
表1为非硫调型典型配方。试验选用了ETU与MTT体系与RT80做对比,样品均为市售品。

由图1可以看出,RT80与ETU都能使氯丁橡胶有效的交联,添加ETU的扭矩稍高,从表2可知,RT 80用量在1.6-2.0份之时,硫化胶物理性能与添加1份ETU80的性能相近似。

随着RT80用量的增加,胶料的物理性能随之增加。使用RT80的胶料的焦烧安全性比ETU80有稍好。使用RT80的氯丁橡胶耐老化性能与ETU相近,从数据上看,可以完全代替ETU来使用。

 

表2. 试验配方及性能数据

项目 A B C D E
Masterbatch 203 203 203 203 203
ZnO-80 6.25 6.25 6.25 6.25 6.25
RT80 1.6 2
ETU80 1
MTT 0.8 0.8
HPCA-70 3
Rhenogan BCA 1.5
硫化曲线 6min@175℃
MH, DN.m 7.17 7.73 8.66 9.34 7.39
ML, DN.m 1.54 1.61 1.52 1.39 1.3
Ts2 , min 0:58 0:53 0:53 0:23 0:56
T10, min 0:28 0:28 0:26 0:17 0:28
T90 , min 3:18 3:02 3:04 0:57 3:44
硫化条件:8min@175℃
硬度 shore A 50 52 55 45 53
100%定伸,MPa 1.6 2.0 1.8 1.71 1.7
300%定伸,MPa 7.97 11.0 10.4 8.7 7.2
拉伸强度,MPa 16.9 19.2 17.1 16.2 15.1
扯断伸长率 % 542 463 456 457 584
撕裂强度,KN/m 29.8 28.2 34.2 34.5 32.2
热空气老化,72H@120
硬度变化,+ 15 13 15 20 14
拉伸强度变化率,% -14.1 -12.0 -15.1 -8.2 -9.9
扯断伸长变化率,% -16.7 -14.1 -15.1 -21.5 -18.9

MTT也是一种特殊的氯丁橡胶用交联剂,他需要与其助交联剂共用才能发挥出好的效果,一般需添加HPCA或BCA。HPCA使用时间较早,但是由于其储存稳定性,与胶料的加工安全性,现在使用日趋减少,如图2,使用MTT+HPCA的体系,硫化性且程度高,但也大大牺牲了加工安全性。

MTT+BCA体系是近几年较新的体系,其硫化特性与ETU与RT80相近,但BCA的稳定性与分散性一般,并且成本较高。由表2中的数据可见,使用MTT的硫化胶物理性能比ETU或RT80的硫化胶都要低。

 

结果与讨论

RT80可以正常硫化氯丁橡胶,并取得良好的性能,当用量在1.6到2质量份时,与1份的ETU80相近。另外,MTT也能很好的硫化氯丁橡胶,但硫化胶性能稍低,如果用RT80代替MTT来硫化氯丁橡胶,可以在获得良好性能的同时降低成本,也同时避免了MTT使用的助剂储存不稳定的问题。

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