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      橡膠硫化促進劑有哪幾種分類及作用
      2019-04-11 11:56    查看次數:     

      在橡膠膠料中配入少量促進劑,能大大促進橡膠與硫化劑(交聯劑)之間的反應,凡能加快硫化反應速度,縮短硫化時間,降低硫化反應溫度,減少硫化劑用量產能提高或改善硫膠有物理機械性能的配合劑,稱為硫化促進劑。那么,橡膠硫化促進劑有哪幾種分類?

       

      橡膠硫化促進劑

       

      一、促進劑按硫化速度分類

       

      1、超超速級:二硫代氨基甲酸鹽、黃原酸鹽類

       

      2、超速級:秋蘭姆

       

      3、準超速級:噻唑、次黃酰胺類

       

      4、中速級:胍類

       

      5、慢速級:醛胺類、硫脲類

       

      二、促進劑按酸堿性分類

       

      1、酸性促進劑:噻唑、秋蘭姆、二硫代氨基甲酸鹽、黃原酸鹽類

       

      2、堿性促進劑:胍類和醛胺類

       

      3、中性促進劑:次黃酰胺類和硫脲類

       

      三、促進劑按化學結構分類

       

      1、噻唑類:它們是酸性促進劑。噻唑類促進劑的特點是硫化速度快,硫化曲線平坦,硫化膠綜合性能好,有良好的耐老化性能,應用范圍廣泛,適合于天然橡膠及各種合成橡膠,宜和酸性炭黑配合,與爐法炭黑配合須注意焦燒的危險性,無污染,可作淺色橡膠制品,有苦味,不宜用于食品工業。噻唑類促進劑與秋蘭姆、二硫代氨基甲酸鹽類、硫脲等并用具有防焦功能,與堿性促進劑并用構成了活化噻唑類促進劑的硫化體系,縮短了硫化時間,提高了硫化速度,改善了膠料的性能。

       

      2、次磺酰胺類促進劑:與噻唑類相同的是促進基相同,但比噻唑類多了一個防焦基和活化基。促進基是酸性的,活化基呈堿性,因此次磺酰胺類促進劑是一種酸堿自我并用型的促進劑,它兼有噻唑類促進劑的優點,又克服了焦燒時間短的缺點。其特點如下:(1)誘導期長,硫化速度快,硫化曲線平坦,硫化膠綜合性能好;(2)宜與爐法炭黑配合,有充分安全性,利于壓出、壓延及壓模膠料的充分流動性;(3)適用于高溫快速硫化和厚制品硫化;(4)與酸性促進劑并用,形成一個活化的次磺酰胺硫化體系。一般說來,次磺酰胺誘導期長短受到與胺基相連的基團大小有關,基團越大,誘導期越長,防焦效果越好。由于次磺酰胺促進劑有活化基,因此促進劑在高溫下易分解,其硫化平坦性比噻唑類稍差,應避免過硫。

       

      3、秋蘭姆類:也是橡膠工業中使用較廣泛的類別之一,常用品種如下:TMTM、TMTD、TETD、TRA,從結構式中可看出,一般的秋蘭姆都含有二個活性基和二個促進基所組成,因此硫化速度快、焦燒時間短,是一種超速級的酸性促進劑。應用時應特別注意焦燒傾向。在秋蘭姆中當 z ≥ 2時,它含有硫化基團,硫化時析出活性硫原子,參與交聯反應使膠料硫化。因此TMTD、TETD、TRA等可作硫化劑,用于無硫硫化、制取耐熱膠料或者用于高溫的硫化場合。

       

      4、二硫代氨基甲酸鹽類:從結構式可看出,比秋蘭姆類更活潑,除了活性基、促進基相同之外,它含有一個過渡金屬離子,使橡膠不飽和雙鍵更容易極化,比秋蘭姆類的硫化速度更快,是一種超超速級酸性促進劑。它誘導期極短,用于室溫硫化及膠乳制品的硫化,也用于低不飽和度橡膠如丁基橡膠三元乙丙橡膠EPDM的硫化,它賦予硫化膠優良的耐老化性能。

       

      5、胍類:屬中慢速堿性促進劑,是堿性促進劑中用量最大的一種,廣泛用于天然橡膠和各種合成膠中。最常用的是DPG、DOTG,其結構特點是有活性基,沒有促進基和其他官能團、較慢、操作安全性好,但硫化速度較慢。適用于厚制品如膠輥的硫化,提高海綿的定伸應力。但胍類促進劑容易使產品老化龜裂,且有變色污染性。它的最大優點是與酸性促進劑并用(如與噻唑類)并用活化了硫化體系,又克服了自身缺點。

       

      6、硫脲類:該類促進劑的促進效能低,抗焦燒性能差,除了氯丁橡膠、氯化聚乙烯用于促進和交聯功能外,其他二烯類橡膠極少采用。ETU、DETU是氯丁橡膠常用的促進劑。

       

      7、醛胺類:它是醛和氨的縮合物,它是一種弱的堿性促進劑,具有4/個封閉的活性胺基,是慢速促進劑,無焦燒危險,一般用作第二促進劑,與其他促進劑并用。此外還有乙醛胺,也稱AA或AC,是一種慢速促進劑。

       

      8、黃原酸類:它是一種酸性超超速級促進劑,其硫化速度比二硫代氨基甲酸鹽類的還要快,除低溫膠漿和膠乳工業使用外,一般都不采用,其代表產品是ZIX,異丙基黃原酸鋅。

       

      由于橡膠類型不同,同一促進劑對不同橡膠硫化的促進作用也不同,應合理的選用橡膠的硫化體系。橡膠硫化促進劑的作用如下:

       

      1、促進劑可縮短硫化時間,減少硫磺用量,降低硫化溫度,從而提高生產效率,降低成本。

       

      2、促進劑可改善膠料的焦燒性能。促進劑對膠料的焦燒時間起著決定性的影響,選用硫化速度快和焦燒時間長的促進劑,以保證膠料在普通加工(如混煉、壓延、壓出)中不致過早硫化(焦燒),有利于提高生產效率和改善加工過程的安全性。在橡膠制品的實際配方中,很少單獨使用一種促進劑,而是多種并用,以控制硫化速度和焦燒時間。

       

      3、使膠料硫化平坦性好,不易過硫,有利于改善橡膠制品,特別是后制品的物理機械性能??梢酝ㄟ^調整硫化體系來提高硫化膠的物理機械性能和耐老化性能。

       

      4、改善制品的外觀質量。一方面是由于硫黃量降低,不致產生噴硫現象;另一方面是硫化溫度降低了,且硫化時間較短,在使用有機著色劑時,能使橡膠制品保持鮮艷色澤。選用促進劑時,要求無毒,無污染性。

       

      5、要求促進劑在膠料良好分散。應注意液態或低熔點促進劑在密煉機混煉過程中,易引起膠料滑動,造成分散不均或降低生產效率。

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