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你 知道橡胶硫化剂都有哪些吗
 

 

      橡 胶助剂种类很多,作用也较复杂,目前在国际上使用的总共有3000多 种。按其作用性质,可归为如下几大类:硫化剂、促进剂、活性剂、补强填充剂、增塑剂、防老剂、着色剂,以及胶乳专用助剂和其他特殊用途的助剂。其中硫化剂是橡胶助剂家族中重要的一员,快让我们来认识下。 

      一 、硫化剂

      橡 胶的硫化是指橡胶态线性大分子链通过化学交联而构成三维网状结构的化学变化过程。通过这一过程,橡胶的化学结构发生根本改变,并在性能上获得显着提高。因此,橡胶硫化剂作为硫化过程必备的交联剂,日益成为人们普遍 关心的焦点。

      硫 化剂能使橡胶分子链起交联反应,使 线形分子形成立体网状结构,可 塑性降低,弹 性强度增加的物质。

      在 橡胶硫化体系中,最早使用的硫化剂是硫黄,橡胶交联的过程随即命名为硫化。随着橡胶科学的发展,人们发现传统的硫磺体系已不能满足橡胶在实际生产中的需要,新的硫化剂过氧化物、金属氧化物、树脂化合物、醌类衍生物 及其它非硫磺类硫化剂便应运而生,并在橡胶硫化加工过程中发挥日益重要的作用。

      二 、硫化剂分类

      分 为无机和有机两大类。

      1、 无机硫化剂。有硫黄、一氯化硫、硒、碲等。

      2、 有机硫化剂。有含硫的促进剂(如促进剂TMTD) 、有机过氧化物(如 过 氧化苯甲酰)、醌肟化合物、多硫聚合物、氨基甲酸乙酯、马来酰亚胺衍生物等。橡胶硫化剂包括元素硫、硒、碲,含硫化合物,过氧化物,醌类化合物,胺类化合物,树脂类化合物,金属氧化物以及异氰酸酯等。用得最普遍的 是元素硫和含硫化合物。其硫化剂是有害物质对人有害的,常见的工业硫磺的添加剂TMTD、TETD等 在硫化时可产生致癌的N-亚 硝基二甲胺。目前铂金硫化剂(硫 化温度低,硫化速度快)作为硅橡胶的硫化剂在某些特殊产品中得到重要应用,硫化剂适用于各类天然橡胶和合成橡胶,根据需要,不同的硫化剂品种可配合使用。

      三 、元素硫硫化剂

      典 型代表物是硫黄,是橡胶工业中最基本、最重要的硫化剂。采用普通硫黄-促进剂-活 化剂体系,所得硫化剂具有综合性能好、成本低等优点。因此,在橡胶工业中,特别是在轮胎工业中仍占据主导地位。不溶性硫黄能避免喷硫,也不易焦烧,可用于特别重要的部件或制品。 

      四 、含硫化合物

      硫 给予体指那些在硫化时能释放出硫的化合物,因此可以不另加硫黄或少加硫黄。

      产 品有硫化剂DTDM( 二硫化二吗啡啉)、二硫化-N,N’-二 已内酰胺、三硫化双(二乙基硫代磷酰)、四硫化二吗啡啉、二乙基二硫代氨基甲酸硒、橡胶硫化促进剂TMTD、TMTM、TETD、TBTD、DDTS、PTD、DPTT、TBzTD、 一氯化硫、二氯化碳、烷基苯酚一硫化物、烷基苯酚二硫化物、脂肪族的多硫化物。

      五 、过氧化物硫化剂

      有 机过氧化物的分解及其交联均为自由基型反应。作为硫化剂用的过氧化物应满足贮存稳定、加工操作安全、不引起焦烧、达到分解温度时能快速分解、交联效率高的要求。用过氧化物硫化橡胶,一般说来,具有硫化时间短、硫化 胶热稳定性好、耐热老化、压缩水久变形低等特点,缺点是力学性能差,此外有机过氧化物安全性差,易分解、易然、易爆,故贮存和运输中都应特别注意。

      包 括三类:无机过氧化物(过氧化钡、过氧化镉、过氧化镁、过氧化锌)、硅有机过氧化物、有机过氧化物。

      产 品有过氧化苯甲酰、过氧化双对氧苯甲酰、过氧化双(2,4-二 氯基甲酰)、过氧化二叔丁基、1,4-双 叔丁基过氧异丙基苯、过氧化二异丙苯、叔丁基过苯甲酸脂、叔丁基异丙苯基过氧化物、过氧化异氯丙苯、叔丁基碳酸异丙酯、叔丁基过氧化碳酸脂。

      六、醌类

      典 型品种有对醌二肟、二甲苯酰对醌二肟等,多作为丁基胶的硫化剂。用醌类硫化的硫化胶虽然抗张强度和压缩水久变形比硫黄硫化胶差,但有抗臭氧性能好、硫化速度快、定伸强度高等优点,故广泛用于电气橡胶制品和硫化胶囊 、水胎的制造中。

      产 品有对醌二肟、硫化剂DBQD、 四氯代对苯肟、聚对二亚硝基苯。

      七 、多功能胺类化合物

      主 要用于特种合成橡胶,如丙烯酸酯橡胶和氟橡胶的交联。多胺硫化氟橡胶的特点是硫化胶的机械强度大,压缩水久变形小,高温长期老化后仍能保持良好的物理力学性能,但易焦烧,对加工安全不利,因此逐渐发展了“封闭胺” 化合物,如六亚甲基二胺氨基甲酸盐、亚乙基二胺基甲酸盐来提高加工安全性。当用胺类作硫化剂时,必须添加金属氧化物。此时,金属氧化物不仅作为活化剂以加速硫化反应,而且也是硫化反应中所生成的氟比氢的接受体。 

      八 、树脂类硫化剂

      主 要用于丁基胶的硫化,使之具有优良的耐热性和耐高温性能。目前工业上已得到广泛应用,若要加快硫化速度,一般需要加氯化亚锡作为活性剂。树脂硫化剂在加工中能使胶料塑性增大,但硫化后硫化胶硬度较高。树脂硫化剂的 主要缺点是焦烧倾向大。主要品种有对叔丁基酚醛树脂、对叔辛基酚醛树脂等。

      九 、金属氧化物

      氧 化锌、氧化镁、一氧化铅、四氧化三铅。对于一些特种橡胶(主要指氯丁橡胶、卤化丁基橡胶及羧基丁橡胶等)来说,金属氧化物也可以作为硫化剂。常用的金属氧化物主要指氧化锌、氧化镁、氧化钙及氧化铅等,其中以氧化锌 和氧化镁应用较多。作为硫化剂,两者均可单独硫化氯丁橡胶,但并用效果最佳,两者可充分发挥各自硫化时的优势,使得生成的硫化胶既有较好的防焦性能和贮存安全性,又能保证较快的硫化速度和平坦硫化性。在使用金属氧 化物作硫化剂时,为了改善硫化胶的性能,往往不单独使用金属氧化物,而是与其它硫化剂并用。

      十 、特种硫化剂

      产 品有硫化剂TDI、硫化剂TD、硫化剂DADI、硫化剂PAPI、硫化剂TBAF、硫化剂EZ、硫化剂OC、硫化剂TS-3、硫化剂QDO、硫化剂30号 、二苯甲酮、邻氯甲苯、正硅酸乙酯、二异丁烯酸锌、硫化剂DMMDI、硫化剂TODI、硫化剂PDMTD、硫化剂PTMT、硫化剂BDM。

      十 一、常用的硫化剂

      秋 兰姆类促进剂由于它们的化学结构和所含的硫磺量不同,所以硫化胶的综合性能也不相同。以TMTD( 二硫化四甲基秋兰姆)为例,由於具有焦烧倾向小、硫化平坦性好等特点,所以应用越来越广。但无硫配合时,硫化速度慢,硫化胶的综合性能较差,因此,可采取低硫配合或并用少量促进剂M、DM等 来增加硫化体系的活性,改善硫化胶性能。与秋兰姆相比,吗啡的TDM和MDB防 焦烧性较好,且具有良好的操作安全性,但单独使用硫化速度较慢,因此一般是DTDM/TMTD并 用,或用次磺酰胺或噻唑促进剂来调整焦烧期和硫化速度。

      硫化剂DTDM能适应140℃-200℃ 硫化温度,焦烧安全性好,到达正硫化温度后硫化速度加快,具有理想的硫化特性。DTDM在 胶料中不喷霜、不污染、易分散,具有良好的加工性能。DTDM以 释放出的活性硫硫化橡胶,具有高效硫化性能,能显著提高硫化胶的抗还原性。DTDM在 胶料中能分解出具有胺类防老剂的吗啉自由基、可使硫化胶具有优良的耐热抗氧老化性能。DTDM具 有良好的热性能,用于动态耐热橡胶制品的制造,可降低生热性NR和SNR, 是极为理想的橡胶硫化剂。




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