有机颜料在橡胶中的应用

zhaoseliao123

有机颜料在橡胶中的应用

    不论是天然橡胶还是合成橡胶，由于具有各种优良的应用性能与加工特性，早已成为广泛应用的工业材料，且可制备各种轻工日用品。天然橡胶制品具有优异的柔性、弹性及耐老化性能，仍为一类不可缺少的材料；与天然橡胶相比，合成橡胶具有品种多、加工性能优良、耐热、耐化学试剂以及高的机械强度与耐磨性能，重要品种如下：
    ①丁苯橡胶：又称苯乙烯丁一烯橡胶(SBR，Styren Butadien  Rubber)
    ②聚异戊一烯橡胶(IR，Isopren Rubber)，性能接近天然橡胶，又称合成天然橡胶。
    ③氯丁橡胶：具有优良耐热、耐油、耐溶剂及耐老化性能，较丁苯橡胶与天然橡胶佳。
    ④丁苯橡胶(NBR,NitrideButadiene Rubber)：良好的可塑性与压延性，不易燃、耐油性优良，表面光泽，
    ⑤丁基橡胶：系异丁烯与少量异戊一烯的弹性共聚物，具有优良的化学稳定性，耐老化、耐热性均优于其他通用橡胶、
    ⑥乙丙橡胶：由乙烯与丙烯生成的共聚物，不含有双健，可用过氧化物进行硫化处理，耐候性及耐热性极佳。
    此外，还有若干具有特殊应用性能的特种橡胶，诸如；聚氨基甲酸酯或称为聚氨酯橡胶(包括聚酯型与聚醚型)，耐磨性、耐油性优异，强力高，弹性好。主要用于油封、胶带等；氯磺化聚乙烯橡胶(将聚乙烯在溶剂中通过催化氯磺化制得的弹性体)具有优异的耐候性、耐磨性、耐腐蚀性，适用于胶乳制品及轮胎、胶管，以及硅橡胶、氟橡胶等。
    为改进天然以及合成橡胶制品的各种应用性能，通常需实施添加补强剂以及进行橡胶的硫化处理。
    常用的补强剂以炭黑为主，包括不同工艺制得的炭黑如槽法炭黑、炉法炭黑、热裂以及乙炔法兰墨等；
    其他补强剂可采用白炭黑(微粒胶体二氧化硅Si0[sub]2 [/sub][sub]•[/sub] H[sub]2[/sub]O)粒子细小，多孔，适用于浅色橡胶制品的补强，还可以采用石灰乳通入二氧化碳制得的轻质碳酸钙等。
    橡胶的硫化处理是通过与不同类型的硫化剂作用，使橡胶分子相互交联形成网状结构，从而进一步改进其使用性能。最初天然橡胶的硫化处理多采用硫磺作为硫化剂，故称之为硫化。随着不同类型的合成橡胶出现，硫化剂种类增加，除硫磺外，还应用了许多含硫磺化合物、过氧化物以及金属氧化物等。

橡胶着色剂既可采用无机颜料、也可应用有机颜料、某些无机颜料具有良好的耐热、耐光、耐气候牢度，不仅可以使橡胶着色、而且还具有促进硫化与增加机械强度的作用。常用的无机颜料包括：
    黑色：炭黑，以槽法炭黑为宜、分散性好、无毒；在汽车轮胎中，添加炭黑既可着色，又可明显增加耐磨强度。

钛粉：以金红石型(Retile)为好、无毒、不受酸、碱的影响；立德粉(锌钡白)着色力仅次于钛粉，日晒后易变黄、易被酸腐蚀
    红色；氧化铁红(Fe[sub]2[/sub]O[sub]3[/sub]，铁丹)、着色力强、价廉、对光、空气、酸/碱均不发生变化，亦不因加入
硫磺而变色，唯降低制品的耐老化性能；亦可用镉红、钼幻、等品种。
    黄色：镉黄(硫化镉)、着色力较强、不受光、热的作用、适用于户外制品着色，价格稍高；铬黄(铅铬黄)、着色力较高，但遇硫化物变色、不适于高温硫化处理。
    蓝色：群青，在硫化温度下能保持颜色不变化、但遇酸时使制品变色。
    绿色：铬绿(氧化铬)具有较好的耐光与耐气候牢度，
    为使橡胶制品获得鲜明的颜色、则应采用着色强度高、适合于橡胶加工用的有机颜料，其应具有如下符合要求的性能：
    ①在橡胶介质中良好分散性，高着色力与遮盖力：优异易分散性能可使制品具有鲜艳色光，高着色强度，缩短橡胶混炼时间，降低能耗，
    ②耐热稳定性，橡胶制品需在加热条件下成型、着色剂应在加热过程中保持颜色不改变，，具有优良的耐热稳定性。
    ③耐硫化稳定性，为提高橡胶制品的强度、必须在硫化剂与硫化促进剂存在下进行硫化处理，着色剂不与硫化剂及促进剂发生反应。
    ④耐气候牢度优良，尤其是户外使用的建筑材料橡胶制品。
    ⑤耐化学试剂、耐酸、耐碱及耐水性，
    ⑥耐迁移性，在着色时不因其含有的软化(増塑)剂、润滑剂，产生颜色的迁移或色扩散(B1eed-ing)或起霜(Bloom)。
    ⑦不影响橡胶制品的抗老化性能，某些金属盐如Cu、M年可加速橡胶老化，降低机械强度。
    ⑧无毒性，用于儿童玩具、食品容器、医疗用具橡胶制品的着色剂应不含有毒物质。
    橡胶制品着色的颜料类型与形态包括：通用的粉状颜料；秆状体(Paste)或水性分散体；橡胶色母粒(Master Batch)。橡胶着色的有机颜料主要类型包括不溶性偶氮类，色淀类(但不宜采用Mn金属色淀，以防止降低其耐老化性)以及铜酞菁类品种，
    黄色谱：汉沙黄G(P，Y.1)；汉沙黄10G(P.Y.3)；LionolYellow K5G (P.Y.168)；Lionol Yellow K2R (P.Y.169).
    红色谱：坚牢大红G(P.R.22)；橡胶枣红BF(P.R.31)；橡胶红玉BF(P.R.32)；橡胶大红LC等
    蓝、绿色谱：酞菁蓝(P.B.15：1；P.B.15：3)：酞菁绿(P.G.7)。
    德国HF公司推荐适用于橡胶着色用的颜料制备物、系以抗氧化性良好聚烯烃为载体，含颜料50%～60%的色母粒，牌号为Hostasin；与天然、普通橡胶有良好的相容性与易分散性能，以较小的能耗即可获得高的着色力，且无粉尘，易计量。如下所示，

商品名称	C.I.通用名（结构类型）
Hnstasin Yellow GR new	P.Y.13(联苯胺系列)
Hnstasin Yellow HR new	P.Y.83（联苯胺系列)
Hnstasin Yellow HG new	P.Y.180（苯并咪锉酮类）
Hnstasin Yellow G new	P.O.13(吡唑啉酮类)

（本文源自微信公众号：tuliaozsl）