橡膠配合劑是多種類,各自在橡膠有有不同的功能。按其功能分類,可以分為七大類:
1、交聯劑:橡膠是線形長鏈大分子。早期橡膠制品是純膠乳制成,受溫度影響較大。如早期用乳膠做成的防水雨衣,冬天變硬,而夏天又受熱變軟,溫度升高后發粘,影響使用。自從固特異(GOODER)發明硫磺在橡膠中應用后,硫磺交聯劑的作用就是把線形分子化學反應交聯成為網狀體型結構,從而改變耐溫性能,大大擴充橡膠制品的應用領域。由于硫磺成本低廉,來源豐富,硫化橡膠質量好,至今仍然廣泛應用于橡膠生產工業。
2、促進劑:單用硫磺硫化天然膠,硫化速度太慢,為保證使用性能,過去常用低溫(120-130℃)長時間硫化此類橡膠制品,這樣的生產方式制造的制品,性能難以滿足各種用途的使用,而且費時費工,勞動成本高。人們在長期探索提高硫化速度的方法,逐漸形成目前各種橡膠應用的各種類型促進劑。
3、硫化活性劑:有機促進的作用往往離不開活性劑的配合。常用的活性劑有ZnO,硬脂酸。作為硫磺硫化體系的典型用法,一般ZnO.3.5-5份/100份橡膠。
4、防老劑:橡膠在應用時受光、熱、氧的作用裂解,產生自由基。自由基通過連鎖反應,加快橡膠老化作用,使橡膠制品的使用壽命縮短。應用一些自由基終止劑終止,終止劣化過程中產生的自由基,便能提高橡膠制品的壽命,這類物質常稱為防老劑。
物理防護劑在橡膠制品表面形成防護膜,阻止氧、臭氧對橡膠分子的攻擊。常用有石蠟。石蠟在橡膠中溶解度為1-1.5%。在溫度升高或硫化后,能自行滲出表面形成保護膜,減輕氧的侵害。
化學防護劑有醛-胺類、酮-胺類、二芳基仲胺、烷機基芳基仲胺、芳香二伯胺和取代酚等等。橡膠的老化主要是光、熱、氧的作用,產生自由基,引發橡膠降解反應,失去使用價制而報廢。防老劑的作用就是及早終止自由基,防止降解的鏈鎖反應。
5、填充補強劑:對橡膠制品的研究應用中,炭黑的應用是一個重大的轉折。因為純膠制品(如天然膠)盡管在硫化完善的情況下,有較好的使用性能,但其他性能如耐磨性能處于較低的水平。應用炭黑后制品的耐磨性能大大地提高,尤其是汽車輪胎,其行駛里程能提高100%,或者更多,這是其一。由于橡膠(生膠)的價格較高,在一些性能要求不變的制品中,較高的含膠量,使制品價格偏高、性能過剩。在這種場合下,性能要求較高的制品加入炭黑補強和填充,性能要求較低的制品,適當加入一些價格低的低廉的粉體材料如陶土碳酸鈣等,在減少全膠量降低成成本,保證性能達到要求,是非常有益的.
6、軟化增塑劑:能提高橡膠混煉膠的加工性能,提高橡膠制品的柔性。成型性能的材料叫增塑劑。不同的橡膠用不同的軟化增塑劑,如丁腈膠常用二丁酯、二辛酯類、天然膠常用松焦油、天然丁苯常用高芳油、天然順丁常用機油(或六線油)等,都遵循相似者相容的基本原則;軟化增塑劑用量與橡膠制品的硬度有直接的關系,隨著用量增加,橡膠制品的硬度隨之下降。當然,橡膠使用的環境和要求的差異,對軟化增塑劑的種類、用量都不盡相同。
7、著色劑:對于大量填充碳黑的橡膠制品如汽車輪胎碳黑本身就是著色劑。任何材料均無法改變汽車輪胎的顏色。
對于淺色制品,如膠鞋,生活用品等經常使用少量著色劑顏料對其色彩進行著色,使產品更鮮艷。但在硫化反應中,有硫磺的存在。或者高溫作用,許多易于與硫發生化學反應的染料或易分解的染料均不能使用。其中有機染料用量少,效果好,但容易變色。
無機染料用量多,一般對性能有影響,但色澤穩定,長期存放不易變色。如橡膠中常用的氧化鐵紅是其中一例。