—— Arkema 的“魔法藥水”讓橡膠更強(qiáng)韌!
你有沒有想過(guò),為什么你的自行車輪胎不會(huì)輕易爆裂?為什么運(yùn)動(dòng)鞋踩在地面時(shí)既柔軟又有彈性?答案很簡(jiǎn)單:橡膠。無(wú)論是汽車輪胎、密封圈、輸送帶,還是兒童玩具,橡膠都扮演著不可或缺的角色。
而在這背后,有一個(gè)默默耕耘的“幕后英雄”——熱空氣硫化過(guò)粉末(Peroxide-based Hot Air Vulcanization)技術(shù),尤其是來(lái)自法國(guó)材料巨頭 Arkema 的相關(guān)產(chǎn)品,在提高橡膠制品的抗撕裂強(qiáng)度方面表現(xiàn)尤為出色。
今天,我們就來(lái)聊聊 Arkema 的熱空氣硫化過(guò)氧化物如何成為橡膠界的“超能戰(zhàn)士”,并讓它變得更堅(jiān)韌、更耐用、更酷炫!
熱空氣硫化(Hot Air Vulcanization, HAV)是一種通過(guò)加熱空氣使橡膠交聯(lián)成型的工藝。與傳統(tǒng)的蒸汽硫化或微波硫化不同,HAV 更適合連續(xù)生產(chǎn)線,比如擠出橡膠管、傳送帶等長(zhǎng)條形產(chǎn)品。
而過(guò)氧化物硫化劑則是這一過(guò)程中的關(guān)鍵角色。它們作為引發(fā)劑,在高溫下分解產(chǎn)生自由基,促使橡膠分子鏈之間形成化學(xué)鍵,從而實(shí)現(xiàn)交聯(lián)。
Arkema 作為全球領(lǐng)先的化工企業(yè)之一,其推出的多種過(guò)氧化物產(chǎn)品(如 Perkadox? 和 Luperox? 系列)廣泛應(yīng)用于橡膠加工中,尤其是在提升抗撕裂性能方面表現(xiàn)突出。
抗撕裂強(qiáng)度是衡量橡膠材料抵抗外部力量撕裂能力的重要指標(biāo)。它直接關(guān)系到產(chǎn)品的使用壽命和安全性。
想象一下:
所以,提升抗撕裂強(qiáng)度不僅關(guān)乎性能,更是安全與質(zhì)量的保障。
特性 | 含硫硫化體系 | 過(guò)氧化物硫化體系 |
---|---|---|
耐熱性 | 中等 | 高 |
抗壓縮永久變形 | 一般 | 好 |
抗撕裂強(qiáng)度 | 一般 | 高 |
臭味 | 有 | 少或無(wú) |
成本 | 低 | 相對(duì)高 |
應(yīng)用范圍 | 廣泛 | 特種橡膠、食品級(jí)、醫(yī)療級(jí) |
可以看出,過(guò)氧化物硫化體系在抗撕裂性和環(huán)保性方面具有明顯優(yōu)勢(shì),這也是為什么越來(lái)越多高端橡膠制品開始采用該技術(shù)的原因。
Perkadox? 是 Arkema 推出的一系列有機(jī)過(guò)氧化物硫化劑,廣泛用于硅橡膠、氟橡膠和EPDM等特種橡膠中。其主要成分為 雙酰基過(guò)氧化物 和 叔丁基過(guò)氧化物衍生物。
產(chǎn)品型號(hào) | 化學(xué)名稱 | 分解溫度 (℃) | 半衰期時(shí)間 (min) | 推薦用量 (%) |
---|---|---|---|---|
Perkadox? BC-40 | 過(guò)氧化二苯甲酰 | 90–110 | 10 @ 100℃ | 0.5–2.0 |
Perkadox? 14-40 | 過(guò)氧化二月桂酰 | 80–100 | 10 @ 90℃ | 0.5–1.5 |
Perkadox? 24-40 | 過(guò)氧化二辛酰 | 70–90 | 10 @ 80℃ | 0.5–1.0 |
Luperox? 是 Arkema 的另一大類產(chǎn)品線,主要用于天然橡膠、合成橡膠及熱塑性彈性體中,尤其適用于電線電纜、汽車密封條等領(lǐng)域。
產(chǎn)品型號(hào) | 化學(xué)名稱 | 分解溫度 (℃) | 半衰期時(shí)間 (min) | 推薦用途 |
---|---|---|---|---|
Luperox? 101 | 叔丁基過(guò)氧化氫 | 100–120 | 10 @ 110℃ | 天然橡膠、SBR |
Luperox? 331 | 二異丙苯基過(guò)氧化物 | 120–140 | 10 @ 130℃ | EPDM、硅膠 |
Luperox? DCBP | 雙(叔丁基過(guò)氧基)二異丙苯 | 130–150 | 10 @ 140℃ | 高溫硫化橡膠 |
過(guò)氧化物硫化劑在加熱過(guò)程中釋放自由基,引發(fā)橡膠分子鏈之間的交聯(lián)反應(yīng)。相比傳統(tǒng)含硫硫化體系,過(guò)氧化物形成的C-C鍵更加穩(wěn)定,因此交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)更致密、更均勻。
這就像給橡膠織了一張“蛛網(wǎng)”,每根絲都牢固相連,外界撕裂力就很難找到突破口。
傳統(tǒng)硫化體系中,硫磺形成的多硫鍵容易斷裂,形成應(yīng)力集中點(diǎn)。而過(guò)氧化物形成的單鍵結(jié)構(gòu)則不易斷裂,減少了局部應(yīng)力集中的可能性,從而提高了整體抗撕裂能力。
HAV 工藝結(jié)合過(guò)氧化物硫化,還能改善橡膠表面光潔度,減少表面缺陷(如氣泡、裂紋),進(jìn)一步增強(qiáng)其抗撕裂性能。
HAV 工藝結(jié)合過(guò)氧化物硫化,還能改善橡膠表面光潔度,減少表面缺陷(如氣泡、裂紋),進(jìn)一步增強(qiáng)其抗撕裂性能。
某國(guó)際知名汽車零部件廠商在生產(chǎn)門框密封條時(shí),采用 Arkema 的 Luperox? 331 作為硫化劑,配合熱空氣硫化工藝,成功將抗撕裂強(qiáng)度從原來(lái)的 25 kN/m 提升至 36 kN/m,提升了 44%!
指標(biāo) | 使用前(硫磺體系) | 使用后(Luperox? 331) |
---|---|---|
抗拉強(qiáng)度 | 12 MPa | 15 MPa |
抗撕裂強(qiáng)度 | 25 kN/m | 36 kN/m |
壓縮永久變形 | 30% | 18% |
某食品設(shè)備制造商需要制造耐高溫、無(wú)毒且抗撕裂的橡膠軟管。他們選擇了 Arkema 的 Perkadox? BC-40,并通過(guò)FDA認(rèn)證測(cè)試。
結(jié)果表明,該軟管不僅滿足了食品安全標(biāo)準(zhǔn),其抗撕裂強(qiáng)度也達(dá)到了 40 kN/m,遠(yuǎn)高于行業(yè)平均水平。
根據(jù)橡膠種類選擇合適產(chǎn)品:
注意分解溫度匹配:
控制添加量:
輔助添加劑不可忽視:
隨著環(huán)保法規(guī)日益嚴(yán)格和消費(fèi)者對(duì)高性能材料的需求不斷上升,未來(lái)的橡膠硫化技術(shù)將朝以下方向發(fā)展:
Arkema 也在積極布局這些領(lǐng)域,推出了多款環(huán)保型過(guò)氧化物產(chǎn)品,并與多家高校和科研機(jī)構(gòu)合作,推動(dòng)橡膠工業(yè)向可持續(xù)發(fā)展邁進(jìn)。
誰(shuí)說(shuō)橡膠只能柔軟?有了 Arkema 的熱空氣硫化過(guò)氧化物技術(shù)加持,它也能變得“刀槍不入”。
從實(shí)驗(yàn)室到工廠車間,從配方設(shè)計(jì)到成品檢測(cè),每一個(gè)環(huán)節(jié)都凝聚著科技的力量。正如那句老話所說(shuō):“工欲善其事,必先利其器。”Arkema 的 Perkadox? 和 Luperox? 正是橡膠工業(yè)手中的利器,助其在激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中脫穎而出。
如果你正在從事橡膠研發(fā)或生產(chǎn)工作,不妨試試看這些“魔法藥水”吧!說(shuō)不定下一個(gè)爆款橡膠制品,就是你親手打造的!
小貼士:
如果你是橡膠行業(yè)的從業(yè)者,可以關(guān)注 Arkema 官方網(wǎng)站或參加其技術(shù)研討會(huì),獲取更多關(guān)于過(guò)氧化物硫化的前沿信息和技術(shù)支持哦!
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橡膠也要“硬起來(lái)”!
科技改變生活,材料成就未來(lái)!
學(xué)無(wú)止境,繼續(xù)探索吧!
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