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 聚氨酯橡膠的配合
日期:2018-03-24

  聚氨酯橡膠簡稱UR,聚氨酯橡膠的硫化劑主要為硫磺,過氧化物和二異氰酸酯。通常製備澆注型聚氨酯橡膠所用的預聚體含有異氰酸酯基,在預聚體中加入的多羥基物或多元胺,它們既是擴鏈劑又是交聯劑,經加熱混合進行澆注成型後,繼續受熱即可硫化,不需要再加入其它的硫化劑。

  對於混煉型聚氨酯橡膠而言,如端基為異氰酸基時,同樣也不需要加入其它的硫化劑。如端基不為異氰酸基時,則需加入硫化劑後才能進行硫化。硫磺、過氧化物和二異氰酸酯均可作為硫化劑,現將其分述如下:

  混煉型聚氨酯采用異氰 酸酯作硫化劑時,所得之硫化膠具有耐磨性好,強度和硬度高的優點,但易產生氣泡,要求冷脫模及工藝性能較差等缺點,且二異氰 酸酯的揮發性較大並具有毒性,在使用的過程中均需嚴加注意。用過氧化物作硫化劑時,常用的有叔丁基過氧化異丙苯,過氧化二異丙苯、2.5-二甲基己烷等。采用這些過氧化物的膠料,其操作安全性特別高,經適當配合,它們可以在90--100℃的範圍內操作而無焦燒危險。

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  單獨用過氧化物時,硫化程度往往還不夠令人滿意。如在配方中加入三聚氰酸三烯丙酯作交聯助劑時,則可大大改進膠料的交聯度和定伸強度,並能減少過氧化物的用量。用過氧化物硫化的膠料,壓縮永久變形小,硬度低,強度適中,不需後硫化,缺點是撕裂強度和耐溫性較差。當聚氨酯橡膠的分子鏈中含有不飽和鍵時,可以用硫磺進行硫化。在這種情況下,促進劑的用量應較大,一般硫磺的用量為1.5~2份,促進劑6份,常用的促進劑為M和DM。硫磺硫化的聚氨酯橡膠可和普通膠一樣加工,膠料存放時間較長,綜合性能好,可填充炭黑提高其硬度,但不能超過30份,否則性能下降。這種膠料的缺點是永久變形較大。

  聚氨酯橡膠含屬自補強型膠種。因此,在一般情況下加入炭黑並無明顯的補強作用。當加入的炭黑等填充劑超過某一用量範圍後,反而使強度迅速降低。為了降低成本,在加入不超過30份填充劑的情況下,一般不會影響性能,而對某些膠種尚能提高膠料的抗張強度、耐磨性能和撕裂強度,但使彈性降低。炭黑在一定用量下對澆注型聚氨酯橡膠有增加定伸強度,硬度和提高耐候性的作用。用作聚氨酯的填充劑除炭黑(一般用噴霧炭黑)外,還有白炭黑,高嶺土用其它礦物填充劑。在使用礦物填充劑時,要求加強硫化係統。澆注型聚氨酯的膨脹係數較大,容易引起成品的尺寸超差,因此常使用矽酸鋯、碳酸鈣、鋁粉等填料來克服膨脹係數較大的缺點。

  在混煉膠的配合中也可使用增塑劑,其目的是為了改善工藝性能和改善硫化膠的低溫性能,降低其硬度及定伸強度,常用的增塑劑有鄰苯二甲酸二丁酯等。增塑劑用量過大時會使硫化膠的耐磨性能降低。

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