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THERMAX N990在氟橡胶方面的应用 / I6 U/ K3 ?2 M: g) @3 |' o9 c3 A
THERMAX N990中粒子热裂解炭黑是通过热裂解天然气的方法制得的。热裂解工艺使得炭黑具有独特的粒径大、结构低的特点。THERMAX N990被广泛应用是由于它能使产品耐热、耐油、耐化学腐蚀性以及良好的动态性能。大粒径和低结构使得它具有很高的填充性。低压缩变形率、高回弹性和低滞后等特点使得胶料能够保持橡胶固有的弹性体性能。作为一种非补强性炭黑,在胶料中使用THERMAX热裂解法炭黑经常用来达到降低成本和获得特定物理性能的效果。
2 c* U, M. d: d% q4 u7 VTHERMAX N990可用于所有聚合物,常用于丁腈橡胶、氢化丁腈橡胶、氯磺化聚乙烯、三元乙丙橡胶和氟橡胶的产品中。在这些聚合物当中,THERMAX N990具有很高的填充性,同时获得了产品的低粘度和诸如压缩变形低的物理性能,从而可以降低胶料成本。
1 m) U, y8 k/ g" y& z- ]/ G' \$ o' {中粒子热裂解炭黑是在氟橡胶(FKM)中最广泛的填料。在氟橡胶胶料中使用N990显示出比使用其它任何品种炭黑更好的加工和产品性能的综合平衡。这些良好的性能在产品应用在不同填充量、不同硬度的需求中也比其他的炭黑稳定。THERMAX N990在氟橡胶的应用中,特别是在高填充的条件下,是一种经济高效的填料。( _9 a: _5 `# ^$ r1 `/ w) C4 ^! W
本技术手册提供了关于CANCARB的THERMAX N990的两个填充样本,30份填充,和60份填充,用于高档的氟橡胶混炼胶的基本数据。氟橡胶的配方如表1所示:
6 |1 e* l0 E; _% f m% [/ j9 _, q m: g表1:氟橡胶测试 . I* [- J' g7 p: ~: |$ G
2 J' r9 Q9 A* `" T1 s
" H5 E. B, }; o1 i3 T u! L. u/ ]
| THERMAX N990 30份 | THERMAXN990 60份 | Dyneon FE-5642
2 ^8 |8 W, }* m( h | 100.00 | 100.00 | Maglite DE ( k" U: m5 P, P; i' @% h2 T9 L |
| 3.00 | 3.00 | Calcium Hydroxide HP
0 t/ l; d2 @) x- z* G4 F0 V9 }0 o | 6.00 | 6.00 | Carnauba Wax ! r9 A" R% n9 R, N9 l# ]
| 1.00 | 1.00 | 总份数 A7 o1 ~3 Z! g6 J9 N+ V5 S
| 140.00 | 170.00 | 基本弹性体FE-5642是 3M-Dyneon的产品, 称为“A”级或者66%含氟类的氟橡胶,使用二苯酚硫化体系。该橡胶通常用于模压制品以及橡胶与金属粘结的应用。5 @ R+ _5 |4 c0 W, } ?
两种样品胶料在冷却的Farrel BR 密炼机中混炼,13”实验室用开炼机压片并采用风冷式冷却。这种顺序颠倒的混炼过程应用于这两个胶料,并反复这个过程24小时以使材料完全扩散,每种胶料都是双通混炼。6 M% ]( n) s; R5 m6 g! B+ O4 W, R( h6 u0 P
加工性能测试包括在121°C的门尼粘度,150°C的硫变性能(ODR),204°C的硫变性能(MDR)。物理性能测试使用3x6规格的平板硫化机硫化的胶片,硫化10分钟@177°C, 和在相同条件下进行的胶片并且在烘箱后硫化16小时@232°C。加工性能数据表示如表2
7 K. Y2 n5 h7 R4 l( D. h5 k表2:胶料数据
* R' b+ u9 d* E4 W0 g3 P2 \6 m+ V- O$ x2 @7 I( S
| N990
, d' _7 i0 Y; {- y30份 | N990
& u, {) {5 T S) w9 o6 d/ |60份 | 门尼粘度 ML @ 121°C (1 + 10) | MI, pts | 124 | 154 | 10 分钟 | 74 | 110 | 流变测量, ODR @ 177°C | MH, pts | 100 | 116 | MH-ML, pts | 85 | 95 | MI, pts | 15 | 18 | ML, pts | 15 | 21 | Tc50, 分钟 | 5.4 | 6.1 | Tc90, 分钟 | 7.4 | 9.3 | Ts2, 分钟 | 2.8 | 2.6 | CRI | 21.5 | 14.9 | MDR @ 204°C | MH, pts | 16.0 | 19.6 | MH-ML, pts | 13.6 | 15.6 | MI, pts | 6.2 | 8.1 | ML, pts | 2.5 | 4.1 | Tc50, 分钟 | 1.3 | 1.6 | Tc90, 分钟 | 2.0 | 2.9 | Ts2, 分钟 | 1.0 | 0.9 | CRI | 96.2 | 49.5 |
物理性能
- d# [! v: V& x: b0 H, v$ j' r# i/ I5 S- R$ q e
| N990
0 M+ s- d5 ^- n30份 | N990! o1 ?; H) w' C4 w0 I
60份 | 硫化10分钟 177°C 无过硫化 | 邵氏硬度 | 70 | 85 | 比重 | 1.832 | 1.837 | 定伸应力 @ 25%, MPa | 1.53 | 3.33 | 定伸应力 @ 50%, MPa | 2.17 | 4.74 | 定伸应力 @ 100%, MPa | 3.82 | 7.42 | 定伸应力 @ 200%, MPa | 7.90 | 9.70 | 断裂伸长率 (%) | 318 | 279 | 拉伸强度, MPa | 10.5 | 10.2 | 硫化10 分钟 @ 177°C, 后硫化 16 小时 @ 232°C | 邵氏硬度 | 75 | 90 | 比重 | 1.85 | 1.853 | 定伸应力 @ 25%, MPa | 1.68 | 4.73 | 定伸应力 @ 50%, MPa | 2.55 | 6.79 | 定伸应力 @ 100%, MPa | 5.57 | 12.31 | 定伸应力 @ 200%, MPa | 16.41 | - | 断裂伸长率 (%) | 203 | 144 | 拉伸强度, MPa | 16.71 | 17.37 | 从流变测试结果和物理性能的数据可以明显的看出,增加30份的填充的样品产生的性能差异很小。这是由中粒子热裂解炭黑的非补强性、化学惰性和粒径大、结构低的特性决定的。 - {9 X: H( t0 T0 L9 G
用于氟橡胶硫化的二苯酚硫化体系最敏感的是各种组分的PH值。添加PH值低的材料或者酸性添加剂会减缓硫化速度,而较高PH值或基本的材料将加速硫化。CANCARB的THERMAX N990 的PH值范围为9-11。在要求酸性PH值的用途和成型条件下,CANCARB的N990UP(超纯型)可以达到4-6的典型PH值范围。 |
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