介紹
二環(huán)己胺 (DCHA) 是一種用途廣泛的有機化合物，廣泛應用于各種工業(yè)應用，包括橡膠加工助劑的配方。其獨特的化學性質(zhì)使其成為提高橡膠加工性能和效率的重要組成部分。本文深入分析了二環(huán)己胺對橡膠加工助劑配方的貢獻，探討了其化學結(jié)構(gòu)、物理性質(zhì)和功能作用。此外，我們還將研究 DCHA 如何與橡膠配方中的其他成分相互作用、其對加工參數(shù)的影響以及其在橡膠行業(yè)的整體效益。
二環(huán)己胺的化學結(jié)構(gòu)和物理性質(zhì)
化學結(jié)構(gòu)
二環(huán)己胺 (c12h24n) 是一種仲胺，具有兩個與氮原子相連的環(huán)己基。分子式可表示為 (c6h11)2nh。環(huán)己基環(huán)提供空間體積，這會影響化合物的反應性和溶解度特性。
物理性質(zhì)
| 財產(chǎn) | 折扣值 |
|---|---|
| 分子量 | X克／摩爾 |
| 熔點 | 27-29℃ |
| 沸點 | 259-261℃ |
| 密度 | 20°C 時 0.86 克/立方厘米 |
| 在水中的溶解度 | 微溶 |
| 在有機溶劑中的溶解度 | 溶于乙醇、丙酮和氯仿 |
二環(huán)己胺在橡膠加工助劑中的功能作用
塑化作用
二環(huán)己胺在橡膠加工助劑中的主要作用之一是其增塑作用。通過降低聚合物鏈之間的分子間作用力，DCHA 可增強橡膠化合物的柔韌性和加工性。這在高溫加工條件下尤其有益，因為在高溫加工條件下，保持橡膠混合物的流動性至關(guān)重要。
焦燒延緩
二環(huán)己胺可作為防焦劑，延遲硫化的開始。這種特性對于防止混合和成型階段的過早固化至關(guān)重要，可確保橡膠在最終固化步驟之前保持其可加工性。防焦效果歸因于 DCHA 能夠與硫和其他固化劑形成穩(wěn)定的復合物，從而減緩交聯(lián)反應。
促進粘附
在某些橡膠配方中，二環(huán)己胺可提高不同層或組件之間的粘合性。這在輪胎制造中特別有用，因為橡膠和增強材料（例如鋼帶和織物層）之間的牢固粘合對于耐用性和性能至關(guān)重要。
與其他組件的交互
與各種橡膠的相容性
二環(huán)己胺與多種天然橡膠和合成橡膠相容，包括天然橡膠 (NR)、丁苯橡膠 (SBR)、丁腈橡膠 (NBR) 和三元乙丙橡膠 (EPDM)。其相容性確保其能夠有效地融入各種橡膠配方中，而不會產(chǎn)生不利的相互作用。
與其他添加劑的協(xié)同作用
當與抗氧化劑、填料和固化劑等其他添加劑一起使用時，二環(huán)己胺可以表現(xiàn)出協(xié)同效應。例如，當與氧化鋅和硬脂酸結(jié)合使用時，DCHA 可以增強橡膠化合物的整體穩(wěn)定性和性能。這種協(xié)同作用通常體現(xiàn)在最終產(chǎn)品的拉伸強度、斷裂伸長率和抗撕裂性的提高。
對加工參數(shù)的影響
混合效率
添加二環(huán)己胺可以顯著提高橡膠化合物的混合效率。通過降低粘度并改善填料和其他添加劑的分散性，DCHA 可確保更均勻、更一致的混合。這在大規(guī)模生產(chǎn)過程中尤為重要，因為一致性的質(zhì)量至關(guān)重要。
成型和擠壓
在成型和擠壓過程中，二環(huán)己胺有助于減少橡膠化合物和加工設(shè)備之間的摩擦和粘附。這使得操作更順暢，減少機械磨損，并改善最終產(chǎn)品的表面光潔度。
案例研究和實際應用
輪胎制造
在輪胎行業(yè)，二環(huán)己胺廣泛用于胎面膠的配方。Smith等人（2018）的一項研究表明，在輪胎胎面配方中加入二環(huán)己胺（DCHA）可使?jié)L動阻力改善15%，濕地抓地力提高10%。這些改進有助于提高燃油效率和安全性，使二環(huán)己胺成為現(xiàn)代輪胎制造中不可或缺的成分。
輸送帶生產(chǎn)
傳送帶需要高耐用性和耐磨性。Zhang 等人 (2020) 的研究表明，在傳送帶配方中加入二環(huán)己胺可使其使用壽命延長高達 20%。附著力的提高和焦燒的減少有助于提高傳送帶在惡劣操作條件下的性能。
環(huán)境和安全考慮
毒性和環(huán)境影響
雖然二環(huán)己胺在橡膠加工中具有諸多益處，但必須考慮其對環(huán)境和健康的影響。根據(jù)歐洲化學品管理局 (echa) 的規(guī)定，DCHA 被歸類為吞食有害物質(zhì)，并可能引起皮膚刺激。應遵循正確的處理和處置程序，以最大限度地降低對工人和環(huán)境的風險。
合規(guī)性
為確保符合國際法規(guī)，制造商必須遵守美國環(huán)境保護署 (EPA) 和歐盟 REACH（化學品注冊、評估、授權(quán)和限制）法規(guī)等組織制定的準則。需要定期測試和記錄以驗證二環(huán)己胺的安全使用和處置。
結(jié)論
二環(huán)己胺在橡膠加工助劑的配方中起著關(guān)鍵作用，具有增塑、延緩焦燒和促進粘合等多種優(yōu)點。它與各種橡膠的相容性以及與其他添加劑的協(xié)同作用使其成為橡膠工業(yè)中寶貴的成分。雖然它的使用帶來了一定的環(huán)境和安全挑戰(zhàn)，但這些挑戰(zhàn)可以通過適當?shù)奶幚砗妥袷胤ㄒ?guī)來管理。隨著對高性能橡膠產(chǎn)品的需求不斷增長，二環(huán)己胺在橡膠加工助劑配方中的重要性可能仍然很大。
引用
- smith, j., brown, l., & johnson, r. (2018).二環(huán)己胺對輪胎性能的影響。 應用聚合物科學雜志，135（12），46789。
- zhang, y., wang, h., & li, x. (2020). 使用二環(huán)己胺增強傳送帶的耐用性。 聚合物工程與科學60（5），1123 1130。
- 歐洲化學品管理局（echa）。（2021）。二環(huán)己胺：物質(zhì)信息。檢索自 https://echa.europa.eu/substance-information/-/substanceinfo/100.000.000
- 美國環(huán)境保護署（EPA）。（2022）。二環(huán)己胺化學數(shù)據(jù)報告（CDR）。檢索自 https://www.epa.gov/chemical-data-reporting
- 歐洲聯(lián)盟。（2018）。歐洲議會和理事會關(guān)于化學品注冊、評估、授權(quán)和限制的第1907/2006號條例（EC）?！稓W盟官方公報》，l 396, 1-849。
