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节能环保新技术与产品 New Energy conservation and environmental protection equipment New Energy conservation and environmental protection equipment 节能环保新技术与产品

环氧丙烷（PO）。CO 2 可以从不同的资源中获得，它可 混炼胶中的内部脱模剂。此外，为了降低粘着性，分
在许多工业过程中产生，通常没有用，将CO 2 用于生产 析了由Sigma-ALdrich公司提供的二硬脂基乙二酰胺
CO 2 基橡胶，确保了其作为原材料的来源。PO以石油为 （DED）。DED是一种减少内部和外部摩擦的合成蜡。
基础，将CO 2 加入聚合物链中可减少原油的消耗，并且 最后，将Sigma-ALdric公司提供的滑石粉加入到混炼
可以有效地利用CO 2 ，减少排放。除了环境方面的优点 中来降低粘性。滑石粉是一种从所周知的用于橡胶加
外，对原油市场的依赖性下降，价格波动较小。 工的填料，也可以用来减少粘性。
NBR和HNBR是丙烯腈和丁二烯采用高能耗乳液聚 填料和添加剂的质量分数变化如表1所示。为了
合方法合成的，而CO 2 基橡胶需加聚合成。这意味着在 比较，采用传统橡胶中添加剂和填料的推荐用量。
CO 2 基橡胶的生产过程中，更高效率的生产工艺可减少
CO 2 排放。粗略计算表明，CO 2 基橡胶的碳足迹明显低 表 1 降低粘性的填料用量
添加剂 Aflux54 DALE667 DED 滑石粉
于NBR或HNBR。 1
3
添加用量/份 2 30 30
4
2 混炼过程对CO 基橡胶的加工性能分析 3
2
当生产CO 2 基橡胶之后，研究了其在混炼过程中的
与未改性胶料相比，加入至少4份Aflux54，2份
加工性能。采用Brabender公司生产的B型50T1实验室
DALE667，30份DED或30份滑石粉的胶料混炼后，从混
密炼机。由于CO 2 基橡胶具有不同粘度，所以将制备的
炼室壁中取出胶料，从主观上更容易了。采用所选择
CO 2 基橡胶加入实验室密炼机是具有挑战性的。与胶包
的添加剂和填料均可以达到降低对混炼室壁和转子粘
形成的常规弹性体相比，所分析的大多数聚合物都具
性的目标。另外，还研究了不同填料对粘性及添加剂
有相当低的粘度。同时，CO 2 基橡胶的性能取决于相对
对胶料性能的影响。为此，测试了硫化胶的拉伸强度
分子能量、分子结构和支化。聚合物生产中的溶剂成
和拉断伸长率，以及其他物理机械性能，如压缩永久
分影响粘度，可包装成胶色或像液体一样盛装在容器
变形、硬度。拉伸测试结果如图1所示。从图中可以看
中。
出，填料和添加剂对拉伸强度和扯断伸长率有明显的
在混炼过程中，填料混入是表征CO 2 基橡胶在实验
影响。
室密炼机中加工性能的一项重要指标。由于CO 2 基橡胶
的低粘度和低极性，可加入超过50份炭黑（N330)而不
需要任何加工助剂。因此，可以减少配方的复杂程度
和用量等，不需要额外的加工助剂。
当混炼工艺后，混炼胶从混炼室中排除，CO 2 基
橡胶由于在混炼室壁和转子上的粘性太高，通常不能
自动排出。加入填料也不会明显降低粘性，因此，必
图 1 改性胶料拉伸性能测试结果
须手动从混炼室中取出。为了降低胶料对混炼室壁和
转子的粘着性，则研究了在胶料配方中加入了不同 与未改性胶料相比，只添加滑石粉导致拉伸强度
的填料和添加剂。CO 2 基橡胶采用MSA作为双键供体的 增加14%。其他添加剂导致拉伸强度和扯断伸长率明显
PECU。 降低。这可能是由于脂肪酸和蜡降低了内部摩擦。即
为降低粘着性，一方面检验了脂肪酸和蜡的效 使有交联键，大分子也会彼此滑动。然而，由于粒径
果，另一方面将滑石粉加入混炼胶中。Aflux54是一 和几何形状的原因，滑石粉不会降低内部摩擦。
种脂肪酸（Rhein Chemie Rheinau公司产品）。然 在胶料中使用滑石粉，扯断伸长率降低21%，略
而，Aflux54除了降低粘着性之外，也会降低胶料的 高于300%，这对橡胶应用场合来说足够了。而标准橡
粘度，这对粘度较低的CO 2 基橡胶是不利的。Rhenodiv 胶制品的伸长率为500%~800%，但扯断伸长率的变化取
DALE667（DALE667）（Rhein chemie Rheinau公司产 决于胶料配方。然而，滑石粉可能对剪切引发的流动
品）也是如此，DALE667由脂肪酸和蜡组成的，可作为 具有负面影响，因为胶料中的滑石粉导致强度增加，

16 橡塑智造与节能环保 2019年 总第32期 第3卷 第8期