透明橡胶配方设计三大要点

透明橡胶是指能透过光线的硫化橡胶，根据透明程度不同, 习惯上又分成透明橡胶。橡胶的透明性就是光对橡胶的透过性，需充分考虑橡胶配方中各组份原材料的综合因素。

需要坚持三大要求：

一，生胶选用上，橡胶、塑料等高分子材料的溶解度参数需相近，塑料选用结晶度较低或无定形的聚合物。

二，各种配合剂与橡胶的折射率应相近，同时配合剂应选用色淡，透明性好，纯度高，不污染变色的材料。粉状配合剂的粒径需小于可风光波长的1/4，具体为15~20um。

三，生产工艺条件，需卫生清洁不改变橡胶和配合剂原有的光学性质。

常用的透明生胶有：乙丙橡胶（EPR）、天然橡胶（NR）、丁二烯橡胶（BR）、丁苯橡胶（SBR）、丁基橡胶（IIR）

常用的硫化助剂有：DCP、DTBP、促进剂M、促进剂DM、促进剂H、促进剂NOBS、硬脂酸、碱式碳酸锌

常用的填充剂补强剂有：透明白炭黑、碱式碳酸镁、SI69

常用的防老剂有：防老剂264，2246、SP、MB、EX

胶种

一般情况下，凡是生胶本身呈透明状态的橡胶，其硫化胶也有一定的透明性。有的生胶不显示透明性，但色相较好，不舍污染性防老剂和其他污染性助剂，也可制得透明橡胶。通常用作透明橡胶制品的生胶品种有顺丁橡胶、丁苯橡胶(非污染或溶聚)、天然橡胶、异戊橡胶、乙丙橡胶、硅橡胶等。使用条件不同，透明橡胶生胶的种类也有所不同.

用于光学上具有高透明度的橡胶可选用乙丙橡胶、乙烯-乙酸乙烯酯、氯醇橡胶、丁基橡胶等。最有实用价值的是具有最低凝胶含量的、低分子量的乙丙橡胶，门尼黏度为18的乙烯-已二烯乙丙橡胶最符合高透明度橡胶要求;一般的三元乙丙橡胶很难满是光学镜片方面的用途要求，采用分子量低、凝胶含量低的三元乙丙橡胶(第二单体为1,4-已二烯)，共聚物的组成为乙烯约65%，1，4-已二烯10%以下，其余为丙烯，可制得透光率在90%以上、浊度在7%以下的透明柔性材料；用于坡璃黏合剂、潜水镜、导尿管、光纤包覆材料和浇注封闭材料的透明橡胶，主要使用硅橡胶。未填充的液体硅橡胶的强度较低，作为眼镜片材料使用时，可用铂化合物作催化剂，使其发生加成反应而制得拉伸强度较高的硅橡胶.

填料

透明橡胶中，填料的选择应符合以下条件:1)粒径要尽可能小，当小至可见光波长的1/4以下时，光线可以绕射，粒子不会干扰光线在胶中的进程;2)填料的折射率应与生胶相近，这样才不会干扰光线在橡胶中的透射方向。填料的用量较大，对橡胶的透明性有着重要的影响，应选用不影响透明性的填料。透明橡胶中最常用的填料为透明白炭黑和碱式碳酸镁.

1)碱式碳酸镁:当碱式碳酸镁的纯度较高时，碱式碳酸美的折射率与天然橡胶、顺丁橡胶、丁苯橡胶、氯丁橡胶、丁腈橡胶和聚异丁烯的折射率相近，用于橡胶制品中，可获得较高的透明度。碱式碳酸镁填充的胶料较硬，挺性好，出型时表面光滑，能有效地防止硫化花纹变型;但伸长率小，永久变形大，耐老化性能稍差。碱式碳酸镁对天然橡胶有较好的补强效果，对丁苯橡胶、顺丁橡胶等合成橡胶的补强效果差。当碱式碳酸镁不纯、折射率偏离1.525时，很难得透明性好的橡胶制品.

2)白炭黑:透明白炭黑具备了透明性和补强性，是当前透明橡胶制品重要的补弦剂。研究表明:透明白炭黑粒径为15~20μm，不超过50μm时，白炭黑的补强效果和加工性能较好。这是因为粒径过大，不仅影响补强效果，还会影响光线的透过，遮盖力大。粒径太小，容易形成次级聚集体(结团)，也使补强性能降低;折射率在1.54~1.55范围内。另外粒径分布要小.

粒径小于15μm的白炭黑最为适宜。例如用高纯度的、粒径为14μm的白炭黑制造的三元乙丙橡胶透明片材的透光率可达93%(片厚4mm)，浊度仅为2%~7%。美国研制开发的新型沉淀法白炭黑(Wet Process HydroPHobic Silican)，商品名称WPH，与以前的白炭黑相比，其粒子，粒径的差别也小。它与硅橡胶混合后，可制得透明性特优且物理性能良好的透明硅橡胶。这样的透明硅橡胶，在宽广的温度范围内具有光学透明度，可以制作飞机座舱窗的中问膜、血液循环泵装置、导尿管等。其中，白炭黑的用量非常重要，如果增加归炭黑的用量，就会使拉伸强度、撕裂强度、硬度和透明度增加，但柔韧性降低。其一般用量在30~60份;当需要比较高的柔韧性时，白炭黑用量的最佳范围为30~40份.

硫化体系

透明橡胶的硫化体系，应尽可能减少由于化学反应而产生的有色副产物。通常硫黄硫化体系至少包括三种配合剂(硫化剂、活性剂、一种或多种促进剂)，容易产生有色的副产物，对透明性不利。而用过氧化物硫化时，体系最为简单。目前广泛使用的过氧化二异而苯(DCP)，由于硫化后残留在胶料中的臭味而不宜用作透明橡胶的硫化剂。最初用于乙丙橡胶的过氧化物是双-2，5，但它受防老剂影响会产生颜色，影响硫化胶的透明度。在三元乙丙橡胶、硅橡胶的透明橡胶中使用的过氧化物，最好是无色透明的液体，DTBP(二叔丁基过氧化物)较好。在过氧化物硫化的三元乙丙橡胶中，还要添加共交联剂。通常共交联剂是液态的，它会提高硫化胶的交联密度，减少表面黏性，不产生喷霜。常用的共交联剂是三羟甲基丙烷三异丁烯酸酯和低分子量的1，2-聚丁二烯或两者的混合物.

1)硫化剂：在透明橡胶中，以硫黄为交联剂时，硫黄用量下宜过大，一般以1.8~2.0份为宜。硫黄用量过高时，会因硫化胶交联密度过大而导致透明度的降低。当橡胶与不饱和度低的塑料如聚乙烯并用时，需采用过氧化物如过氧化二异丙苯(DCP)才能产生有效的交联。在以橡塑并用体系为基体的透明胶料中，更多是采用DCP与硫黄并用作硫化体系.

2)促进剂：选用促进剂要求:一是不污染;二是硫化后放置过程中不会发生重结晶;三是合适硫化速率。从硫化后胶料色泽的变化上促进剂可分为三类:硫化后胶料不变色的有H，浅变色的有M、DM，变深色的有TT、CZ、NOBS、ZDC、PX、D.

透明橡胶中的主促进剂采用中速和超速促进剂并用体系，中速促进剂多选用噻唑类如DM、M，超速促进剂选用秋兰姆类，二硫代氨基甲酸盐类，如TMTD、TS，PX、PZ、ZDC等。副促进剂H在硫化时分解产生甲醛，可与天然橡胶中蛋白质结合从而使透明橡胶的色泽变浅，因此在透明胶料配方中是不可缺少的.促进剂M硫化速率快、透明性好，但易焦烧。可用促进剂DM代替M。胍类和秋兰姆类促进剂都可能影响透明度或使色相变差。用作天然橡胶的促进剂，最好采用促进剂M、H、TMTS并用，但此时胶料容易产生焦烧，为安全起见胶料贮存时间不宜过长。在以顺丁橡胶或顺丁橡胶/丁苯橡胶为基础的透明橡胶中，可使用DM/H/PX/S硫化体系或DM/H/TMTD/PX/S硫化体系，制出的透明胶料的透明性和物理性能都比较好.

3)活性剂：普通氧化锌对可见光的遮盖力强，所以在透明橡胶中活性剂氧化锌的用量应尽可能的低，一般为1.5~2份.透明橡胶中通常都使用透明氧化锌或活化氧化锌。透明氧化锌其化学组成为碱式碳酸锌，受热时分解出水和二氧化碳而转变成氧化锌，因而可直接用碳酸锌代替氧化锌，其用量为1.5~3.0份.也可采用活性氧化锌，它的粒子很细，因此对胶料的透明性无明显影响，在透明橡胶中的用量为0.5~1.0份.

防老体系

选择适当的防老剂，可使透明橡胶制品获得最佳的色彩透明度度和抗氧化性.透明橡胶中的防老剂必须是非污染的、透明的或浅色的，如防老剂化必须是非污染的、透明的或浅色的，如防老剂SP、MB、EX、WSL、264、2264等.根据防老剂在三元乙丙橡胶中对颜色和黏着性的影响，最好的仿老剂是1，3，5-三甲基-2，4，6-三(3，5-二叔丁基-4-羟基苯)及3，5-二叔丁基-4-羟基肉桂酸酯和1，3，5-三(2-羟乙基)三嗪-2，4，6-三酮;防老剂的用量为0.2~1.0份。在天然橡胶、顺丁橡胶、丁苯橡胶透明橡胶中，常用的防老剂有264、SP、MB、BHT等，用量为0.3~0.6份.

参考：

成分投料比天然橡胶,（SMR-5L)10丁苯橡胶,（1502）30顺丁橡胶60活性氧化锌2~4硬脂酸0,5~1,5防老剂,2640,5~1,5白炭黑（175Gr)45~50环烷油7~9聚乙二醇,（4000）2~3硅烷偶联剂0~1促进剂DM0,5~1促进剂M0,5~1,5促进剂TMTD0~0,5不溶性硫磺2~3