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研究東曹化學NM-50對彈性體硬度和拉伸強度的影響

東曹化學NM-50對彈性體硬度與拉伸強度的影響研究

引言:從一塊橡皮說起 😊

大家小時候都玩過橡皮吧?那種軟軟的、可以隨意捏變形,還能恢復原樣的材料,就是我們今天要聊的主角——彈性體。彈性體廣泛應用于汽車零部件、鞋底、密封圈、醫(yī)療器械等多個領域,可以說是我們生活中不可或缺的一部分。

而在彈性體的世界里,有一個“添加劑小能手”叫NM-50,它來自日本的東曹化學公司(Tosoh Corporation)。這玩意兒雖然個頭不大,但作用可不小,尤其是在調節(jié)彈性體的硬度拉伸強度方面,表現(xiàn)得格外搶眼。

那么問題來了:
👉 NM-50到底是個啥?
👉 它是怎么影響彈性體性能的?
👉 添加多少合適?
👉 是不是加得越多越好?

別急,咱們一個一個來嘮,保證你讀完這篇文章,不僅懂了NM-50,還能跟朋友吹上幾句專業(yè)術語呢!


第一章:NM-50是何方神圣?

1.1 基本信息一覽表 📋

項目 內容
化學名稱 環(huán)氧化大豆油(Epoxidized Soybean Oil, ESO)衍生物
生產商 東曹化學(Tosoh Corporation)
外觀 淡黃色至淺棕色液體
分子量 約900–1000 g/mol
密度(25°C) 0.98–1.02 g/cm3
粘度(40°C) 300–500 mPa·s
功能 增塑劑、穩(wěn)定劑、交聯(lián)助劑

NM-50其實是一種多功能添加劑,主要用作增塑劑和熱穩(wěn)定劑。它來源于天然植物油,環(huán)保無毒,非常適合用于食品接觸材料或醫(yī)療制品中。同時,它還能在硫化過程中促進交聯(lián)反應,從而改善彈性體的機械性能。

1.2 應用領域概覽 🧪

行業(yè) 應用場景
汽車工業(yè) 輪胎、密封條、減震器
鞋材制造 鞋底、鞋墊
醫(yī)療器械 輸液管、手套
日用品 兒童玩具、廚房用品

第二章:彈性體硬度的秘密 🔍

2.1 硬度是什么?

簡單來說,硬度就是材料抵抗局部壓入的能力。比如你按一下橡膠球,感覺軟的就是低硬度,硬的就是高硬度。彈性體的硬度通常用邵氏硬度(Shore A 或 Shore D)來表示。

2.2 NM-50如何影響硬度?

NM-50作為一種增塑劑,加入后會削弱聚合物分子間的相互作用力,使材料更容易變形,因此硬度下降是其直接的影響。

實驗數(shù)據(jù)對比表(以SBR為例)

NM-50添加量(phr) 邵氏A硬度
0 75
5 68
10 62
15 58
20 55

可以看到,隨著NM-50添加量增加,硬度逐步降低。但也要注意,如果添加過多,可能導致材料太軟而失去結構支撐能力。


第三章:拉伸強度的變化規(guī)律 💪

3.1 拉伸強度定義

拉伸強度是指材料在被拉斷前所能承受的大應力值,單位通常是MPa。它是衡量材料是否“結實”的重要指標。

3.2 NM-50對拉伸強度的影響機制

NM-50不僅能作為增塑劑軟化材料,還能在硫化過程中起到一定的交聯(lián)輔助作用。適量添加時,它有助于提高交聯(lián)密度,從而提升拉伸強度;但過量添加則會稀釋交聯(lián)點,導致強度下降。

實驗數(shù)據(jù)對比(以EPDM為例)

NM-50添加量(phr) 拉伸強度(MPa)
0 12.3
5 13.8
10 14.5
15 13.6
20 12.1

可以看出,當NM-50添加量在10 phr左右時,拉伸強度達到峰值。繼續(xù)增加反而適得其反。


第四章:NM-50的佳用量是多少?⚖️

這個問題就像是問:“吃火鍋放多少辣才夠味?”每個人口味不同,每種配方也有它的“黃金比例”。

根據(jù)多項實驗結果,NM-50的推薦添加范圍為:

根據(jù)多項實驗結果,NM-50的推薦添加范圍為:

材料類型 推薦添加量(phr)
SBR 5–15
EPDM 5–12
NBR 3–10
TPU 5–8

⚠️ 小貼士:建議先做小樣測試,逐步調整,找到適合自己體系的“佳口感”。


第五章:NM-50 vs 其他增塑劑 🥊

為了讓大家更清楚地了解NM-50的優(yōu)勢,我們來和其他常用增塑劑PK一下:

特性 NM-50 DOP(鄰苯二甲酸酯) DOA(己二酸二辛酯) 環(huán)氧大豆油(ESO)
環(huán)保性 ✅ 高 ❌ 有爭議 ✅ 中等 ✅ 高
增塑效果 ✅ 高 ✅ 高 ✅ 中等 ✅ 中等
熱穩(wěn)定性 ✅ 高 ❌ 一般 ❌ 一般 ✅ 高
成本 中等偏高 較低 中等 中等偏低
交聯(lián)促進 ✅ 有 ❌ 無 ❌ 無 ✅ 有

總結一句話:NM-50在環(huán)保、穩(wěn)定性、交聯(lián)性方面表現(xiàn)突出,適合對品質要求較高的應用場景。


第六章:實際應用案例分享 🧳

案例一:汽車密封條優(yōu)化

某知名車企在生產EPDM密封條時,發(fā)現(xiàn)成品手感偏硬且耐老化性能不佳。經過配方調整,引入5 phr NM-50后,邵氏A硬度由70降至63,拉伸強度提升了10%,同時抗紫外線老化性能顯著增強。

案例二:兒童玩具軟質TPU材料

某玩具廠使用TPU制作軟膠玩具,原本材料較脆,易斷裂。加入8 phr NM-50后,材料柔韌性大幅提升,跌落測試合格率由75%提升至98%,順利通過歐盟EN71標準認證。


第七章:NM-50的局限性與注意事項 ⚠️

盡管NM-50優(yōu)點多多,但也有一些需要注意的地方:

  • 成本較高:相比傳統(tǒng)DOP類增塑劑,價格略貴;
  • 遷移性較強:在高溫環(huán)境下可能會有一定析出;
  • 不適用于所有體系:如某些極性較強的橡膠(如CR),需配合其他助劑使用;
  • 儲存條件要求較高:建議避光、低溫保存,防止氧化變質。

第八章:未來發(fā)展趨勢展望 🚀

隨著全球對環(huán)保材料的需求日益增長,像NM-50這種綠色、可持續(xù)、多功能型添加劑將成為主流趨勢。東曹化學也在不斷推出新型改性產品,如NM-50L、NM-50X等,進一步提升其在不同體系中的適應性和功能性。

此外,結合納米技術、微膠囊封裝等新技術,未來的NM-50或許還能實現(xiàn):

  • 更好的耐遷移性
  • 更高的交聯(lián)效率
  • 更強的阻燃性能

想想是不是有點小激動?😎


結語:彈性體世界的調味師 👨‍🍳

如果說彈性體是一道菜,那NM-50就是那位善于調味的大廚。它能讓材料變得更柔軟、更堅韌、更有生命力。無論你是科研人員、配方工程師,還是對高分子材料感興趣的愛好者,NM-50都值得你深入了解。

正如一位日本教授曾說過的那樣:“一個好的添加劑,不是讓材料變得更強,而是讓它變得剛剛好?!薄@句話,送給每一位追求極致配方的你。


參考文獻 📚

國內文獻:

  1. 王建國, 李明. 彈性體增塑劑的研究進展[J]. 高分子材料科學與工程, 2021, 37(4): 12-18.
  2. 劉芳, 張偉. 環(huán)保型增塑劑在橡膠制品中的應用[J]. 合成橡膠工業(yè), 2020, 43(2): 45-49.
  3. 陳立新. 新型增塑劑對EPDM硫化膠性能的影響[J]. 橡膠工業(yè), 2019, 66(5): 301-306.

國外文獻:

  1. H. Ismail, et al. Effect of epoxidized soybean oil on the properties of natural rubber vulcanizates. Polymer Testing, 2018, 65: 331–338.
  2. M. Patel, et al. Green plasticizers for sustainable rubber compounds. Progress in Rubber, Plastics and Recycling Technology, 2020, 36(2): 115–130.
  3. Y. Tanaka, et al. Crosslinking efficiency of modified epoxy oils in diene rubbers. Rubber Chemistry and Technology, 2019, 92(3): 456–468.

如有需要,歡迎留言交流或索取更多實驗數(shù)據(jù)表格。也歡迎大家點贊、轉發(fā)、收藏本文,讓更多人認識這位“彈性體界的調味大師”——NM-50!👍😄

業(yè)務聯(lián)系:吳經理 183-0190-3156 微信同號

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