新型多功能防護蠟T7330在橡膠中的應用研究

李振鋒，范汝良

[1.青島福凱橡塑新材料有限公司，山東 青島 266000；2.倍裕科技（江蘇）有限公司，江蘇 邳州 221331]

防護蠟是一種物理防老劑，在橡膠行業有著廣泛的應用。最早的防護蠟以進口產品為主，主要用于生產高檔子午線輪胎和特種橡膠制品。國內在1990年以后開始加大了橡膠防護蠟的開發力度，撫順石油化工研究院、荊門煉油廠、中石化南陽石蠟精細化工廠等先后研制成功橡膠防護蠟。但與國外相比，我國的橡膠防護蠟以模仿進口產品為主，其品種和質量還有待進一步提高。

國外著名的橡膠防護蠟生產企業有萊茵化學公司、ASTOR公司、百瑞美特殊化學品有限公司和韓國涌進有化公司等。2000—2012年，國內輪胎、橡膠企業防護蠟市場主要由百瑞美、萊茵、錦鮮等外資企業占據。雖然外資企業生產的防護蠟各有特點、性能優異，但價格昂貴。國內許多防護蠟生產廠家近年來也致力于開發高檔橡膠防護蠟。青島福凱橡塑新材料有限公司結合多年替代進口產品的生產經驗，開發出多款新型防護蠟。

多功能防護蠟T7330是一種高熔點多峰分布蠟，外觀為白色或淡黃色半圓形顆粒，其熔點在70～78 ℃時，相對分子質量較高，正異烷烴含量合理，防護蠟在橡膠中的遷移速度較快，噴出形成的膜厚度為2.0～3.8 μm，并且形成的保護膜致密性高，柔韌性好，可以達到持續長久的防護效果，并且對橡膠噴霜、泛彩等外觀不良現象有明顯的抑制作用[1-2]。防護蠟T7330對臭氧活性較高的溫度區域和橡膠制品使用的特殊環境都做了重點防護，提高了防護效果，可以減小防老劑用量，降低生產成本[3]。本工作主要研究防護蠟T7330在橡膠中的應用效果。

1 實驗

1.1 主要原材料

天然橡膠（NR），標準膠，云南農墾集團有限責任公司產品；順丁橡膠（BR），中國石化齊魯石油化工公司產品；防護蠟T7330，青島福凱橡塑新材料有限公司產品；萊茵蠟Antilux111，萊茵化學公司產品；OK1987和OK1887，蘇州百瑞美公司產品；Sunprax672，韓國涌進有化公司產品。

1.2 配方

基本配方為：NR 48，BR 52，炭黑N37552，操作油 8，化學防老劑 3.5，蠟（變品種） 2.5，硫黃 1.6，促進劑CZ等 2。

1#—5#配方是在基本配方中分別加入防護蠟T7330、萊茵蠟、OK1987、OK1887和Sunprax672。

1.3 試驗設備和儀器

3 L密煉機，廣東利拿實業有限公司產品；XK-150型開煉機，廣東湛江機械廠產品；MV2000型門尼粘度計和MDR2000型橡膠無轉子硫化儀，美國阿爾法科技有限公司產品；Instron 3365型拉力機，美國英斯特朗公司產品。

1.4 混煉工藝

采用兩段混煉工藝，均在3 L密煉機中進行。一段混煉轉子轉速為40 r·min-1，加料順序為：生膠（50 s）→炭黑（200 s）→操作油、小料（100 s）→提壓砣（150 s）→排膠。二段混煉轉子轉速為30 r·min-1，加入硫黃和促進劑CZ等，混煉200 s，溫度控制在88～96 ℃之間排膠，在開煉機上翻煉150 s出片。

1.5 性能測試

各項性能均按相應的國家標準進行測試。

2 結果與討論

2.1 理化分析

5種橡膠防護蠟的理化分析結果如表1所示。

表1 橡膠防護蠟的理化分析結果

通過對比防護蠟T7330的碳數色譜圖看出，防護蠟T7330是一種典型的三峰蠟，碳型分布范圍寬為C16～C60，相對分子質量高，優于國外同類產品最寬的C20～C56。該產品碳型分布和正構烴的質量分數控制比較好，能滿足橡膠在各溫度段、多種環境下的耐臭氧老化需求，從而達到制品適應區域溫度的變化，有效阻止臭氧的侵入，減緩制品的老化，延長制品的使用壽命。

2.2 硫化特性和物理性能

幾種橡膠防護蠟對膠料硫化特性和硫化膠物理性能的影響如表2所示。

從表2可以看出，5種橡膠防護蠟對硫化膠的物理性能沒有明顯影響，且物理性能比較接近。

表2 橡膠防護蠟對膠料性能的影響

2.3 耐臭氧性能

幾種橡膠防護蠟對膠料耐臭氧老化性能的影響如表3所示。

從表3可以看出，防護蠟T7330的耐高溫臭氧老化性能優于其他同類產品，能滿足橡膠耐臭氧老化性能的特殊要求。

表3 橡膠防護蠟對膠料耐臭氧老化性能的影響

2.4 耐天候老化性能

幾種橡膠防護蠟對膠料耐天候老化性能的影響如表4所示。

表4 橡膠防護蠟對膠料耐天候老化性能的影響

從表4可以看出，防護蠟T7330的耐天候老化性能優于其他同類產品，能滿足橡膠耐臭氧老化性能的特殊要求。

3 結論

（1）防護蠟T7330無論是在碳數分布，還是在熔點和碳數相對分子質量分布方面均優于對比防護蠟。

（2）防護蠟T7330對硫化膠的物理性能沒有影響，與其他防護蠟基本一致，但在高溫耐臭氧和耐天候老化性能方面表現優異。