橡膠加工用硫化劑
發(fā)布時間:2014-01-11 12:00
橡膠助劑種類很多，作用也較復雜，目前在國際上使用的總共有3000多種。按其作用性質，可歸為如下幾大類；硫化劑、促進劑、活性劑、補強填充劑、增塑劑、防老劑、著色劑，以及膠乳專用助劑和其他特殊用途的助劑。
硫化過程主要是利用橡膠中的雙鍵進行交聯(lián)反應，其中橡膠烴脫氫生成的橡膠自由基可直接相互結合而交聯(lián)，也可通過硫黃或其他非硫化合物發(fā)生交聯(lián)。因此，交聯(lián)形式主要有碳原子直接交聯(lián)型、硫黃交聯(lián)型和非硫硫化劑交聯(lián)型三類。主要硫化劑有下列幾種。
元素硫硫化劑
典型代表物是硫黃，是橡膠工業(yè)中最基本、最重要的硫化劑。采用普通硫黃-促進劑-活化劑體系，所得硫化劑具有綜合性能好、成本低等優(yōu)點。因此，在橡膠工業(yè)中，特別是在輪胎工業(yè)中仍占據(jù)主導地位。不溶性硫黃能避免噴硫，也不易焦燒，可用于特別重要的部件或制品。
硫給予體
硫給予體指那些在硫化時能釋放出硫的化合物，因此可以不另加硫黃或少加硫黃。主要品種是秋蘭姆的二硫化合物或四硫化物。秋蘭姆類既可作硫化劑又可作促進劑使用。
過氧化物硫化劑
包括無機過氧化物、硅有機過氧化物和有機過氧化物三類。在工業(yè)上廣泛使用的有機過氧化物，主要品種有二叔丁基過氧化物( DTBP)、過氧化二異丙苯(DCP)和2，5-=甲基2，5一雙己烷。用過氧化物硫化可得C-C交聯(lián)鍵。它們不僅用于硫化飽和橡膠，而且也可硫化一些不飽和橡膠。
有機過氧化物的分解及其交聯(lián)均為自由基型反應。作為硫化劑用的過氧化物應滿足貯存穩(wěn)定、加工操作安全、不引起焦燒、達到分解溫度時能快速分解、交聯(lián)效率高的要求。用過氧化物硫化橡膠，一般說來，具有硫化時間短、硫化膠熱穩(wěn)定性好、耐熱老化、壓縮水久變形低等特點，缺點是力學性能差，此外有機過氧化物安全性差，易分解、易然、易爆，故貯存和運輸中都應特別注意。
醌的衍生物
典型品種有對醌二肟、二甲苯酰對醌二肟等，多作為丁基膠的硫化劑。用醌類硫化的硫化膠雖然抗張強度和壓縮水久變形比硫黃硫化膠差，但有抗臭氧性能好、硫化速度快、定伸強度高等優(yōu)點，故廣泛用于電氣橡膠制品和硫化膠囊、水胎的制造中。為改善對苯醌二肟的焦燒性，通常將其制備成=苯甲酰衍生物。
多官能胺類化合物
主要用于特種合成橡膠，如丙烯酸酯橡膠和氟橡膠的交聯(lián)。多胺硫化氟橡膠的特點是硫化膠的機械強度大，壓縮水久變形小，高溫長期老化后仍能保持良好的物理力學性能，但易焦燒，對加工安全不利，因此逐漸發(fā)展了“封閉胺”化合物，如六亞甲基二胺氨基甲酸鹽、亞乙基二胺基甲酸鹽來提高加工安全性。當用胺類作硫化劑時，必須添加金屬氧化物。此時，金屬氧化物不僅作為活化劑以加速硫化反應，而且也是硫化反應中所生成的氟比氫的接受體。
樹脂硫化劑
主要用于丁基膠的硫化，使之具有優(yōu)良的耐熱性和耐高溫性能。目前工業(yè)上已得到廣泛應用，若要加快硫化速度，一般需要加氯化亞錫作為活性劑。樹脂硫化劑在加工中能使膠料塑性增大，但硫化后硫化膠硬度較高。樹脂硫化劑的主要缺點是焦燒傾向大。主要品種有對叔丁基酚醛樹脂、對叔辛基酚醛樹脂等。
本文參考《精細化工工藝學》一書。 相關鏈接
