橡胶用防老化纳米涂料的抗老化性能试验研究_技术文章

橡胶用防老化纳米涂料的抗老化性能试验研究

日期：2011-08-09　　有1249人浏览

橡胶用防老化纳米涂料的抗老化性能试验研究
吴鹏周晓彤
（中国南车集团戚墅堰机车车辆工艺研究所江苏常州）
摘要
        青藏高原由于海拔高，紫外辐射强烈，因此在平原使用情况良好的橡胶件，在青藏高原室外暴露几周即可出现开裂、粉化等老化现象。本文研究一种抗老化防护纳米涂料，在不改变橡胶件原有产品配方和原有性能情况下。大幅度提高了橡胶件的抗老化性能。
前言
       青藏高原由于海拔高，紫外辐射强烈，因此在平原使用情况良好的橡胶件，在青藏高原室外暴露几周即可出现开裂、粉化等老化现象。而材料老化后机械性能将下降。从而影响使用。因此开通青藏铁路后，进藏车辆的合成材料零部件就必须提高抗紫外线性能。纳米材料是近十年发展起来的新技术。纳米涂料是指添加了纳米填料的涂料，通常情况下添加很少的纳米填料，涂料性能就能得到很大地提高。采用抗老化防护涂料可以不改变橡胶件原有产品配方，不会因改进老化问题而使原性能受到影响。而且相对于添加防老化剂，纳米防护涂料属于非消耗型，对环境影响小。由于涂覆层的存在，还可以明显减少臭氧的侵害。
试验
      考虑到使用对象和使用工况，要求涂层既要有抗老化性又要具备良好的柔韧性，还需要满足环保要求。所以我们采用PIN技术制得的丙烯酸树脂、聚氨脂树脂或聚硅氧烷的互穿网络结构的水性聚合物为涂料的基料。选择Ti、Si、Zn的纳米氧化物填料。事实上并不是涂料要添加了纳米填料就可以得到纳米涂料。只有当填料具有纳米效应时，才能得到性能的飞跃。此时关键是分散。因此采用了填料处理及添加分散剂和机械剪切分散处理相结合的方法，以解决填料的团聚问题。经过初步试验，ZUI后筛选出合适的配方及工艺。试验用涂料合成及配制方法见另文。
橡胶材料采用未经抗老化处理的天然橡胶。
紫外线吸收性能采用UV分光光度计测试。
老化性能测试按照GB/T 3511《硫化橡胶或热塑性橡胶直接自然气候老化试验方法》。