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常用的幾種橡膠促進(jìn)劑

Time:2021-07-23        Read

根據(jù)化學(xué)結(jié)構(gòu)的不同,橡膠促進(jìn)劑分可以為噻唑類、秋蘭姆類、次磺酰胺類、胍類、二硫代氨基甲酸鹽類、醛胺類、黃原酸鹽類和硫脲類等八大類。


一、噻唑類 這是有機(jī)促進(jìn)劑中較早的品種。屬于酸性促進(jìn)劑。

其特點是具有較高的硫化活性,能賦予硫化膠良好的耐老化性能和耐疲勞性能。所以在橡膠工業(yè)中應(yīng)用比較廣泛,耗用量較大。主要品種有如下兩種。


(1)2硫醇基苯并噻唑 商品名稱為促進(jìn)劑M。


本品為淡黃色粉末,味極苦,無毒,貯藏穩(wěn)定。為通用型促進(jìn)劑,對天然橡膠及二烯類通用 合成橡膠具有快速促進(jìn)作用,硫化平坦性較好,硫化臨界溫度為125℃,混煉時有腦炎燒的可能。


在橡膠中容易分散,不污染,但不適于食品用橡膠制品。用作第 一促進(jìn)劑的用量為1~2份,作第二促進(jìn)劑的用量為0.2~0.5份。還可用于天然橡膠的塑解劑。


(2)二硫化二苯并噻唑 商品名稱為促進(jìn)劑DM。


本品為淡黃色粉末,味苦,無毒,貯藏時穩(wěn)定。其特性和用途與M相似,但硫化臨界溫度為130℃。140℃以上活性增大,有較好的后效性,硫化操作安全。


常與其它促進(jìn)劑并用以提高其活性。


二、秋蘭姆類 這類促進(jìn)劑呈酸性。屬于超速促進(jìn)劑。

包括一硫化秋蘭姆、二硫化秋蘭和多硫化秋蘭。


二硫化秋蘭姆可用于無硫黃硫化有硫化劑。作為促進(jìn)劑一般用作第二促進(jìn)劑,與噻唑類和次磺酰胺類促進(jìn)劑并用以提高硫化速度。


與次磺酰胺類促進(jìn)劑并用時,能延遲膠料開始反應(yīng)的時間,硫化開始以后反應(yīng)又能進(jìn)行得特別快,硫化膠的硫化程度也比較高。這種產(chǎn)用體系在低硫硫化中特別重要。


采用秋蘭姆促進(jìn)劑的硫化膠的物理機(jī)械性能和耐老化性能受促進(jìn)劑和硫黃用量比例的影響。一般來講,硫黃用量正常,硫化膠的定伸強(qiáng)度較高,其它物理機(jī)械性能也比較好;


當(dāng)硫黃用量較低,促進(jìn)用量較大時,則硫化膠的耐熱老化性能可以得到改善。


秋蘭姆類促進(jìn)劑最常用的品種是二硫化四甲基秋蘭姆,商品名稱為促進(jìn)劑TMTD,簡稱促進(jìn) 劑TT。它既可作促進(jìn)劑使用,也可作硫化劑使用。用作促進(jìn)劑時用量一般為0.2~0.3份。


三、次磺酰胺類 這是一類遲效性促進(jìn)劑,呈酸性。

具有焦燒時間長、硫化活性大的特點。


硫化膠的硫化程度比較高,物理機(jī)械性能優(yōu)良,耐老化性能相當(dāng)好。


膠料具有較寬廣的硫化平坦性。由于合成橡膠的發(fā)展和大量應(yīng)用及高分散性爐法炭黑的推廣應(yīng)用,特別需求遲效性良好的促進(jìn)劑。


因而該類促進(jìn)劑占有相當(dāng)重要的地位,成為近年來發(fā)展最快,也是最有前途的一類促進(jìn)劑。


目前世界上使用的各種促進(jìn)劑中,遙以次橫酰胺類為主,其中大量應(yīng)用的有CZ、NOBS、NS 、DZ和OTOS等,它們均為硫醇基苯并噻唑的衍生物。


(1)N-環(huán)己基-2-苯并噻唑次磺酰胺 商品名稱為促進(jìn)劑CZ。 本品為淡黃色粉末,稍有氣味,無毒,比重為1.31~1.34,熔點不低于94℃,貯藏穩(wěn)定。


其硫化臨界溫度為138℃,兼有抗焦燒性能優(yōu)良和硫化速度快的優(yōu)點。本品變色輕微、為噴霜、硫化膠耐老化性能優(yōu)良。一般用量為0.5~2份。


(2)N-氧二乙撐-2-苯并噻唑次磺酰胺或2-(4-嗎啡啉基硫代)苯并噻唑 商品名稱為促進(jìn)劑NOBS。 本品為淡黃色粉末,無毒。比重為1.34~1.40。熔點為80℃~86℃。遇熱時逐漸分解,故應(yīng)低 溫貯存。


貯存時間超過6個月以上時,膠料焦燒傾秘增加,硫化臨界溫度在138℃以上,焦燒時間比促進(jìn)劑CZ更長,操作更安全。本品在膠料中容易分散,不噴霜、變色輕微。一般用量范圍為0.5~2.5份,并配以2~0.5份硫黃。


(3)N-叔丁基苯并噻唑次磺酰胺 商品名稱為促進(jìn)劑NS。 本品為淡黃色粉末,有特殊氣味。比重為1.29,熔點不你低于105℃。其性能和用法與促進(jìn)劑CZ、基本相似,但在天然橡膠中的遲效性更大。本品變色及污染輕微。


(4)N,N-二環(huán)己基-2-2苯駢噻唑次磺酰胺 商品名稱為促進(jìn)劑DZ。 本品為棕黃色粉末,無臭。比重為1.2。熔點不低于90℃。貯存穩(wěn)定。


本品在橡膠中分散性良好。硫化平坦性能與促進(jìn)劑CZ相似。硫化膠動態(tài)物理機(jī)械性能比較好,彈性和定伸強(qiáng)度高。但因硫化膠有苦味,不能用于制造與食物接觸的制品。其用量范圍一般為0.5~1份,硫黃為2.5份。


四、胍類 這類促進(jìn)劑為堿性,中速促進(jìn)劑使用較早。

硫化平坦性差,硫化起點較慢,焦燒時間短,硫化操作安全性較差,具有污染性。


很少單獨用或用作第 一促進(jìn)劑。一般并肜作第二促進(jìn)劑。其硫化膠的抗張強(qiáng)度和彈回率比較高,生熱性低。


常用的主要品種有二苯胍,商品名稱為促進(jìn)劑D或促進(jìn)劑DCP。 本品為白色粉末,無毒,但與皮膚接觸時有刺激性,比重為.13~1.19。熔點不低于144℃。


本品硫化臨界溫度為141℃,硫化平坦性較差。 有污染性,不適于白色淺色制品以及與食物接觸的橡膠制品。作第 一促進(jìn)劑時用量為1~2份,與噻唑類促進(jìn)劑并用作第二促進(jìn)劑時用量為0.1~0.5份。


五、二硫代氨基甲酸鹽類 這是一類超超速促進(jìn)劑,呈酸性。

硫化速度特別快,硫化曲線平坦范圍小,焦燒時間短,所以加工過程中膠料容易產(chǎn)生早期硫化現(xiàn)象,硫化操作不安全。


硫化條件掌握不當(dāng),很容易發(fā)生欠硫或過硫現(xiàn)象。


若使用得當(dāng),則硫化膠的物理機(jī)械性能及耐老化性能均優(yōu)越,不污染。


適用于高溫短時間硫化的薄制品,室溫硫化制品和膠乳制品的硫化,最常用 的是如下鋅鹽品種: 二甲基二硫代氨基甲酸鋅 商品名稱為促進(jìn)劑PZ, 又稱促進(jìn)劑ZDMC。


本品為白色粉末,無味,無毒。但接觸皮膚會引起炎癥。


比重為 1.65~1.74。熔點為240~255℃。硫化臨界溫度約為100℃,硫化活性與促進(jìn)劑TT相似,但低溫時活性較大,焦燒傾向大。本品在橡膠中容易分散,制品無味、無毒、不污染。主要用于膠乳制品,自然硫化膠漿、膠布制品和冷硫化制品、淺色及彩色制品、食用橡膠制品。在膠乳膠料中用量一般為0.3~1.5份。



六、醛胺類 這類促進(jìn)劑是脂肪族醛或胺(脂肪族或芳香族胺)的縮合物,呈酸性。

品種不同時,它們的硫化活性及所得硫化性能的差別都較大。其活性范圍一般從準(zhǔn)超級到慢速級。有較好的平坦性,焦燒時間不長。


特點是所得硫化膠的耐老化性能優(yōu)良。其中活性較弱的促進(jìn)劑(如六次甲基四胺)多用作噻唑類或次磺酰胺類促進(jìn)劑的第二促進(jìn)。只有丁醛苯胺縮合物是一種經(jīng)較強(qiáng)的促進(jìn)劑,與秋蘭姆類促進(jìn)劑產(chǎn)散時作為第 一促進(jìn)劑。


(1)六次甲基四胺 商品名稱為促進(jìn)劑H。


本品為白色至淡黃色結(jié)晶粉末,幾乎無臭,味苦。對皮膚有刺激作用。比重為1.3。加熱至 263℃即會升華,并部分分解。稍有潮解性。臨界溫度為140℃,硫化溫度低時不太活潑,焦燒危險性小。多用作第二促進(jìn)劑。不變色、 不污染、不易分解。主要用于透明的和厚壁的制品。


(2)正丁醛和苯胺縮合物 商品名稱為促進(jìn)劑808。


本品為棕紅色或琥珀色粘稠油狀液體,有特殊氣味。比重0.94~0.98。在空氣中久存色澤變深,比重增加。但效能不變。隔絕空氣貯藏穩(wěn)定。


硫化平坦性高,臨界溫度為120℃,最宜硫化溫度為120~160℃。在干膠中分散性好。適用于含再生膠的膠料和硬質(zhì)膠。


七、黃原酸鹽類 這也是一類活性特別高的超速促進(jìn)劑,促進(jìn)作用甚至比二硫代氨基甲酸的銨鹽還要快。

硫化平坦范圍很小。一般用于膠乳和低溫硫化膠漿,只有特殊情況才用于干膠。


常用的品種是正丁基黃原酸鋅,商品名稱為促進(jìn)劑ZBX。


本品為白色粉琳,有特殊氣味,無毒。比重為1.40。加熱即分解。


在貯藏過程中有緩慢分 解有傾向,故需低溫(10℃以下)貯存。為超促進(jìn)劑,不污染。 八、硫脲類 其他新品種促進(jìn)劑 目前正在致力于研究新型的促進(jìn)劑,以便制得硫化促進(jìn)效率高、加工安全性好、抗返原性 能好、耐老化性能高的促進(jìn)劑。


另外,硫黃給予體的品種逐漸增多,非含硫交聯(lián)體系不斷涌現(xiàn)。而且被公認(rèn)有毒害的促進(jìn)劑如乙撐硫脲等起正在被淘汰。


(1)三嗪促進(jìn)劑 其中最重要的是雙(2-乙基胺基-4-二乙基胺基三嗪基-6)二硫化物,這種產(chǎn)品比普通促進(jìn)劑促進(jìn)效能高,硫化速度快,而且加工安全。


在天然橡膠中的硫化速度與促進(jìn)劑NOBS相近,加工安全性介下地NOBS和CZ之間。


配合時用量少,在含1.5~2.35份梳黃有天然橡膠中,僅用0.3份便可代替0.5份次磺酰胺。


這種促進(jìn)劑在低硫黃用量下能改善硫仳膠的抗返原性能,產(chǎn)可用于丁苯橡膠、異戊橡膠和丁腈中。


(2)硫代氨基甲酰次磺酰胺 這類促進(jìn)劑主要有N-氧二乙撐硫代氨基甲酰-N-氧二乙撐次磺酰胺,這類促進(jìn)劑操作安全性高,硫化速度快,促進(jìn)作用大。


適用于丁苯橡膠、丁腈橡膠、三元乙丙橡膠及其它通用合成橡膠。


用量為0.67份的膠料硫化速度就比用1 份次磺酰促進(jìn)劑快。


而且能得到滿意的操作安全性能。149℃以上的活性非常大,而低于是149℃時可加入少量促進(jìn)劑NOBS、M或DM。


(3)硫磷酰促進(jìn)劑 雙(二乙基硫磷酰基)三硫化物 這種促進(jìn)劑在天然橡膠中可作為硫黃給予體使用。


部分或全部代替硫黃時,可提高硫化膠的耐熱性,在高溫硫化時改善硫化返原性和壓縮變形性能。


在三元乙丙橡膠中是優(yōu)異有促進(jìn)劑,操作安全,硫化速度快,耐熱性能優(yōu)異且不噴霜,耐壓縮變形性能優(yōu)異。


它與其它許多促進(jìn)劑及硫黃及硫黃給予體不同,不會引起聚酯纖維與橡膠接觸硫化時發(fā)生降解。




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