隨著我國汽車工業(yè)的發(fā)展,子午線輪胎的需求量日益增長,用于生產(chǎn)子午線輪胎的原材料需求量也呈現(xiàn)出快速發(fā)展的勢頭。橡膠防護(hù)蠟是生產(chǎn)子午線輪胎的重要原材料,橡膠防護(hù)蠟需要進(jìn)口,目前我國撫順石油化工研究院、荊門煉油廠、撫順石油一廠等單位已先后研制成功可以替代進(jìn)口的橡膠防護(hù)蠟。但與國外相比,我國橡膠防護(hù)蠟的品種和質(zhì)量還有待于開發(fā)和提高。

南陽石蠟精細(xì)化工廠根據(jù)不同碳原子數(shù)的石蠟在不同溫度下向橡膠表面遷移的速度,設(shè)計了在0,5,25,35,40和50℃使用溫度下抗臭氧作用的橡膠防護(hù)蠟品種。前蘇.聯(lián)已成功地開發(fā)出改性橡膠防護(hù)蠟。這種防護(hù)蠟性能優(yōu)異,使用它可以減小化學(xué)防老劑的用量。

1 橡膠防護(hù)蠟主要成分

南陽石蠟精細(xì)化工廠中的橡膠防護(hù)蠟主要分為普通石蠟和微晶蠟兩種。石蠟是以減壓餾分油為原料,經(jīng)過溶劑精制、溶劑脫蠟脫油、精制、成型和包裝等工藝而得到的。石蠟分為皂蠟、粗蠟、半精煉蠟和全精煉蠟等,每一類又根據(jù)熔點的高低分為多種牌號,常用的有54和58號兩種石蠟。

我國全精煉石蠟主要質(zhì)量指標(biāo)(一.級品)。

石蠟的相對分子質(zhì)量較微晶蠟低,一般在300～500之間,碳原子數(shù)為20～35,相對密度

為0.86～0.94,熔點為30～70℃,呈大片狀結(jié)晶。商品石蠟主要成分是正構(gòu)烷烴,另外還含有異構(gòu)烷烴、單環(huán)環(huán)烷烴、雙環(huán)環(huán)烷烴、單環(huán)芳烴和雙環(huán)芳烴。

微晶蠟是以減壓殘渣油為原料,經(jīng)過溶劑脫瀝青、溶劑精制、溶劑脫蠟脫油、精制、成型和包裝等工藝而得到的。我國微晶蠟主要質(zhì)量指標(biāo)(一.級品)。

微晶蠟結(jié)晶細(xì)小,相對分子質(zhì)量在500～700范圍內(nèi),碳原子數(shù)為35～55,滴熔點為60～90℃。微晶蠟的分子結(jié)構(gòu)比石蠟更復(fù)雜,正構(gòu)烷烴類的質(zhì)量分?jǐn)?shù)較小,異構(gòu)烷烴和長側(cè)鏈環(huán)烷烴質(zhì)量分?jǐn)?shù)較大。微晶蠟化學(xué)性質(zhì)比較活潑,與發(fā)煙硫酸發(fā)生劇烈的反應(yīng)并產(chǎn)生泡沫和發(fā)熱。微晶蠟還可以與氯磺酸發(fā)生反應(yīng)。而石蠟與發(fā)煙硫酸和氯磺酸不起反應(yīng),其化學(xué)性質(zhì)不活潑。

2 橡膠防護(hù)蠟的作用機(jī)理

橡膠與橡膠防護(hù)蠟形成一種固體溶液,在較高溫度(如硫化溫度)下,橡膠防護(hù)蠟完全溶解于橡膠;在較低溫度下,由于橡膠防護(hù)蠟與橡膠溶解性差,此時橡膠防護(hù)蠟在橡膠中呈過飽和狀態(tài),故橡膠防護(hù)蠟從橡膠內(nèi)部連續(xù)不斷地遷移到橡膠的表面,形成一層均勻的蠟?zāi)?此蠟?zāi)じ艚^了大氣中臭氧與橡膠表面的接觸。

石蠟作為橡膠防老劑時,其遷移到橡膠表面噴霜而成的蠟?zāi)そY(jié)晶成松散的、具有孔隙的、與橡膠的附著力較小的脆性蠟?zāi)?此蠟?zāi)と菀壮势瑺顝南鹉z表面脫落,因而臭氧容易穿透此蠟?zāi)づc橡膠分子雙鍵進(jìn)行反應(yīng)而發(fā)生橡膠老化現(xiàn)象。

微晶蠟分子中含有較多的相對分子質(zhì)量較高的異構(gòu)烷烴和帶有長側(cè)鏈的環(huán)烷烴,其熔點高、韌性好、結(jié)晶細(xì)小、致密、粘度大,因此用微晶蠟作為橡膠防老劑時,其遷移到橡膠表面的

速度較慢,形成的蠟?zāi)ろg性好、致密、附著性好且不易脫落。但因微晶蠟遷移速度較慢,故形成蠟?zāi)さ臅r間較長、蠟?zāi)ぽ^薄。

若石蠟與微晶蠟按一定比例混合(即正構(gòu)烷烴與異構(gòu)烷烴按比例混合),結(jié)晶會形成無定形的、致密的、較厚的蠟?zāi)?可有效防止臭氧的穿透,從而達(dá)到良好的防護(hù)臭氧的目的[9]。一般情況下,正構(gòu)烷烴與異構(gòu)烷烴的比例為25～45。