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THERMAX N990在氟橡胶方面的应用
9 P4 `# y1 `, a# l5 P n# VTHERMAX 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。& x5 `# g4 z1 S$ Z
THERMAX 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。
- t# h8 {! c% x$ J! v0 o0 ^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。# d* r1 Q; V+ y$ }- ?
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:9 @5 A0 x( z i! ~+ w
表1:氟橡胶测试
7 M! a1 |: R/ j+ Y- n& U$ j
6 U; K* I/ o" f- `* f2 H
+ S* w, w; ~2 o6 W1 V. w | THERMAX N990 30份 | THERMAXN990 60份 | Dyneon FE-5642 ' i) P8 g% P* c/ j$ F9 u4 _! W9 P
| 100.00 | 100.00 | Maglite DE 3 k" G2 v; U0 B2 [
| 3.00 | 3.00 | Calcium Hydroxide HP % ^% c& o8 H( L6 d6 S" v
| 6.00 | 6.00 | Carnauba Wax
0 |: |9 H7 x$ @! H5 c6 L: o% ^' C | 1.00 | 1.00 | 总份数
- n& H( Z# V6 n( s* Z& ~ | 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。2 g1 G7 A7 D; F. H7 E& E
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。 h+ _; V2 m0 R/ U \
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
) r: t3 R- H# l7 o( v表2:胶料数据 & d' B/ y( T0 \2 T
5 N( f7 w1 e/ E2 L9 R0 v
| N990
; @8 \9 V. O/ D! y30份 | N990, ^* y Q: q9 h9 m
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 k$ M4 @6 m- f" Z& d% a& y$ w2 {9 t
+ x5 k8 H0 E( j9 a0 y
| N990
: K4 J( ?. }7 W' w5 `3 Q30份 | N990, H7 L( s- e: b# {1 K+ K( D
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。 $ ~, H; |6 h, s3 `$ ?
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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