可交聯增塑劑在聚合物加工過程既有增塑作用又具有交聯作用的增塑劑，既可起到增塑作用，高溫下又使聚合物發生交聯作用。
當前，如何減少礦物油的套用並避免其析出，不僅是製備輪胎，也是其他橡膠配方開發的課題之一。成功開發了一系列分子量範圍在5000~70000的液體橡膠。這些由異戊二烯、丁二烯和苯乙烯組成的聚合物，能夠被橡膠加工商用以提高產品性能和生產效率。
基本介紹
- 中文名：可交聯增塑劑
- 本質：增塑劑
- 優點：既有增塑作用又具有交聯作用
- 套用：天然橡膠的改性劑，輪胎
- 領域：化工
簡介,作為天然橡膠的改性劑,在輪胎加工過程中的功效,
簡介
設計的初衷是用來塑化固體橡膠並與之共硫化，即成為一種“反應性增塑劑”或“共交聯增塑劑”。目前的市售規格為：均聚型（標準規格）、共聚型以及改性型。能夠被套用於廣泛的領域，包括橡膠製品（輪胎，傳送帶）、粘合劑（溶液型、熱熔型、膠乳型和光固化型）、汽車/建築密封膠及其他方面（印刷板材，塗料）。改性規格則可以提供更多的功效。譬如，羧基規格能夠提高橡膠與金屬的粘結力並能促進填料在基體橡膠中的分散。
增塑劑的套用是橡膠和粘合劑行業的重要方法。一方面，增塑劑被用以降低硬度、改善加工性和減少原料成本；另一方面，產品的機械性能卻隨著增塑劑用量的增加而下降。此外，由於增塑劑的揮發或析出，經常會導致製品隨著時間和染色而產生性能上的變化。而鑒於磷系增塑劑和芳烴油對環境和人體健康的影響，它們的套用已經或將要被管制。
作為天然橡膠的改性劑
在以天然橡膠為基材的配方中，芳烴油的增塑效果要優於石蠟烴油。低分子量的KLR表現出與芳烴油近似的增塑效應；而且，含有可交聯增塑劑的配方與採用加工油的配方相比，拉伸性能、伸長率和硬度等性能也得到了保持。
當輪胎在負載汽車重量的同時產生轉動，它會反覆經歷形變與形變恢復的循環，能量也會以熱的形式釋放出來。這種現象被稱為滯後損失，它是能量損耗的主要原因並與滾動阻力的產生相關。在崎嶇的道路上剎車和打滑時，輪胎也會發生形變，並相應地消耗能量，意味著滯後損失與輪胎和地面間的摩擦有關。滯後損失主要歸因於橡膠組分的粘彈行為。在10Hz測試條件下，-20°C、0°C、25°C和60°C所對應的損耗因子（tanδ）被分別用以表征冰面、濕地面和乾燥地面的抓地力以及滾動阻力等性能。
按照標準化的環烷烴油配方，利用高扭矩動態力學分析裝置Eplexor（GaboQualimerter Testanlagen GmbH），在靜態應變2%和動態應變0.2%的條件下測量了tanδ和儲能模量（E’）。含有可交聯增塑劑的配方，其tanδ遠高於含環烷烴油的配方。因此，雖然這類液體橡膠不能夠對降低滾動阻力產生作用，但它們被期冀於改善乾燥、濕滑和冬季環境下的抓地力控制。這些現象被認為歸於如下原因：可交聯增塑劑聚集於碳黑的表面，通過在碳黑和天然橡膠之間形成的鍵接而抑制了碳黑的增強效果，從而導致E’的降低。可交聯增塑劑的滯後損失（tanδ）在碳黑和橡膠的界面區域增加特別多，這是由於該區域存在部分交聯的低分子量橡膠，使得橡膠分子鏈的流動性得到提高。
採用高分子量可交聯增塑劑的配方，由於可交聯增塑劑與天然橡膠能夠共硫化，因此其抽提率與參照樣品基本相當。而相比於被完全抽提出來的加工油，分子量略低的可交聯增塑劑也只有被部分抽提。抽提實驗同樣也表明了可交聯增塑劑的另一個優點，即不同於加工油，可交聯增塑劑不會析出，因此能夠長時間保持硫化共混物的彈性。有別於要求燃油經濟性的四季胎，對於要求高抓地力和長久彈性的冬季胎，可交聯增塑劑的這種性能是合適的。
在輪胎加工過程中的功效
採用4份的可交聯增塑劑替代基體橡膠，能夠適當地將膠料的混煉次數從4次降至3次。同時，混煉的時間也得以縮短，最終節省了電力消耗。
可交聯增塑劑在壓延工序中的功效，表面由粗糙變得光滑，而且輥煉收縮有所抑制。在NR/NBR的混合物中，當添加4份的可交聯增塑劑以替代NR時，輥煉收縮至少被降低了15%；而在NR/SBR混合物中，亦能體現出高於10%的改善效果。
在擠出工序中，通過保持尺寸的精準度，富含可交聯增塑劑的配方實現了高擠出速率和良好的表觀。
這對於生產具有足夠且穩定粘性的輪胎以及其他橡膠製品而言，是非常有效的。所有的測試配方都給出了初始機械性能的保持率，用以作為該研究的基礎。均勻性的提高能夠對輪胎許多方面的性能產生貢獻。三角膠用高硬度混煉膠的加工性得到改善，這將有助於輪胎的構造。光滑甚至略有些光亮的表面可以改善胎側的表觀，而充分的粘性控制以及輥煉收縮的抑制則是胎體結構的關鍵。高速擠出性能和胎面成型性能的提高，也滿足了現代輪胎製備的需要。
