探討在丁苯橡膠凝聚工藝中防老劑、助凝劑、凝聚劑用量的控制范圍

陳國勇+蔣攀

摘 要：丁苯橡膠后處理過程中防老劑、助凝劑、凝聚劑三種助劑的作用相當(dāng)關(guān)鍵，控制好三種助劑的用量是丁苯橡膠后處理的關(guān)鍵。

關(guān)鍵詞：高分子凝聚劑；三烷基氯化銨；防老劑；用量

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.12.019

0 前言

丁苯橡膠后處理單元的關(guān)鍵崗位是凝聚崗位，控制好凝聚工藝就意味著產(chǎn)品質(zhì)量的提高。因此，凝聚單元的主要影響因素是凝聚溫度、pH值、高分子凝聚劑、三烷基氯化銨、防老劑、硫酸用量以及乳清、循環(huán)水流量，控制好以上幾項，特別是三種助劑：高分子凝聚劑、三烷基氯化銨、防老劑是凝聚工藝控制的關(guān)鍵點。

1 丁苯橡膠凝聚工藝

丁苯橡膠凝聚工藝的本質(zhì)是借助高分子凝聚劑、三烷基氯化銨和硫酸的作用，破壞膠漿的穩(wěn)定性而凝聚出橡膠顆粒。同時加入防老劑防止橡膠老化。橡膠顆粒經(jīng)過濾、洗滌后去除乳清及可溶性雜質(zhì)，再經(jīng)過濾去除洗滌水形成橡膠顆粒。

2 三種助劑的作用

（1）高分子凝聚劑的作用。丁苯橡膠凝聚使用的高分子凝聚劑分子量數(shù)萬乃至數(shù)十萬，分子內(nèi)部帶有許多正電荷，在水分子的作用下，其分子上的正電荷與聚合物膠乳離子表面所帶負(fù)電荷中和，乳膠粒的雙電層被破壞，使膠漿變成極不穩(wěn)定的乳液體系。

（2）三烷基氯化銨的作用。三烷基氯化銨是一種助凝劑和預(yù)硫化劑，也稱為硫化促進(jìn)劑，它可以加快橡膠硫化速度，提高橡膠300%定伸強(qiáng)度，但過度加入可明顯降低橡膠的伸長率。

（3）防老劑的作用。防老劑對氧、熱、光照引起的橡膠老化、龜裂現(xiàn)象有防護(hù)功能。

3 三種助劑對凝聚的影響

（1）高分子凝聚劑的影響。高分子凝聚劑是一種二腈二胺甲醛縮合物，是陽離子型電解質(zhì)，在膠乳聚合中高分子—硫酸形成一個凝聚體系，使膠束聚結(jié)成大顆粒并從乳液中析出。因此，凝聚的關(guān)鍵是破壞膠乳的穩(wěn)定性，凝聚劑加入量的多少直接影響著丁苯橡膠成品質(zhì)量的優(yōu)劣。

高分子凝聚劑在乳清中的不同含量對凝聚物性質(zhì)的影響情況。差別最大的是膠含量和揮發(fā)份。高分子用量過小，乳液膠漿凝聚就不完全，粘性增大，產(chǎn)品揮發(fā)份偏高。因此，硫酸—高分子凝聚劑的用量控制的好壞是影響產(chǎn)品質(zhì)量優(yōu)劣的關(guān)鍵因素之一。生產(chǎn)實踐證明，高分子凝聚劑在乳清水中的含量最適宜控制在1～2之間。

（2）三烷基氯化銨加入量的影響。三烷基氯化銨是一種陰離子型凝聚分散劑，也是一種加硫促進(jìn)劑，能加快丁苯橡膠的硫化速度，能明顯提高25min300%定伸應(yīng)力。表1列出了三烷基氯化銨加入量對凝聚物性的影響。

由表1可以看出，三烷基氯化銨按0.02～0.04%加入，300%定伸應(yīng)力效果不明顯，產(chǎn)品質(zhì)量達(dá)不到優(yōu)級品標(biāo)準(zhǔn)。按0.05～0.08%加入，產(chǎn)品質(zhì)量達(dá)到優(yōu)級品或一級品指標(biāo)，按0.09%以上加入，300%定伸應(yīng)力變化很小。因此，三烷基氯化銨加入量控制在0.05～0.08%，就能達(dá)到丁苯橡膠的各項物理機(jī)械性能。

（3）防老劑加入量的影響。防老劑是一種復(fù)合物，具有抗氧化、抗龜裂，與橡膠相容性好且揮發(fā)性小等功能。通過實驗得出，在防老劑的加入量較少時，一段時間后就起不到防止橡膠老化的作用，在0.3～0.5%之間的加入量時，防老劑含量的變化已趨于穩(wěn)定，0.6%以上的防老劑加入量已造成浪費(fèi)。

4 結(jié)論

通過以上實驗，可以得出如果在丁苯橡膠凝聚工藝中三種主要助劑的用量按照如下范圍控制就能夠生產(chǎn)出高質(zhì)量產(chǎn)品的結(jié)論。

高分子凝聚劑在乳清水中的含量控制在1～2%之間；三烷基氯化銨加入量應(yīng)該控制在0.05～0.08%之間，就能完全達(dá)到丁苯橡膠的物理機(jī)械性能；防老劑的用量控制在0.3～0.5%之間。

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