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。
硫化促進劑簡稱為促進劑。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。
一、使用促進劑的好處
1、由于硫化時間縮短,硫化溫度下降,可增加生產效率降低成本;
2、因硫磺用量減少,硫化溫度降低以及有些促進劑具有防老劑的功能,因而能增加橡膠制品的使用壽命;
3、能改善橡膠制品特別是厚制的物理機械性能;在厚制品的確生產中有良好的平坦效應,使制品內部達到正硫化時,制品表面的物理機械性能不至于下降,這種效應在生產中也能使硫化條件有一定的自由度;
4、改善制品的外觀質量。這一方面是硫磺用量低不致產生噴硫現象。另外由于硫化溫度比較低,硫化時間比較短,在使用有機著色劑的時,能使制品充分保持其鮮艷色澤??傮w來說,應用促進劑可以提高橡膠制品的生產效率,降低產品成本,可以提高的改善制品的物理機械性能,使厚制品質量均勻,并改善制品的外觀質量并使色澤鮮艷。
二、促進劑的分類
1、提高硫化速度目前橡膠工業采用的促進劑種類很多,按其性質和化學組成可以分為兩大類:無機促進劑、有機促進劑。無機促進劑使用最早,已有百余年歷史,但因促進效果小,硫化膠性能差,除在外別情況仍少量使用以外,絕大多數場合已為有機促進劑所取代。無機促進劑(氧化鋅、氧化鎂、氧化鈣以及最早使用的堿式碳酸鉛)現多用作有機促進劑的活性劑。有機促進劑促進效果大,硫化特性好,硫化膠有物理機械性能優良,因而發展迅速。
隨著合成橡膠品種和用途有不斷發展,現有促進劑名目日益繁雜,但目前最常用的也不過數十種。
2、促進劑按其硫化速度以及與硫化氯反應所呈現和酸堿性分類
(1)按硫化速度分類:
超超速級:二硫代氨基甲酸鹽、黃原酸鹽類
超速級:秋蘭姆
準超速級:噻唑、次黃酰胺類
中速級:胍類
慢速級:醛胺類、硫脲類
(2)按酸堿性分類:
酸性促進劑:噻唑、秋蘭姆、二硫代氨基甲酸鹽、黃原酸鹽類。
堿性促進劑:胍類和醛胺類。
中性促進劑:次黃酰胺類和硫脲類。
3、根據化學結構的不同分類
促進劑分可以為噻唑類、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、胺類以及其他促進劑等八到十大類。以下是八大常用促進劑分類的思維導圖:
三、硫化促進機理
關于橡膠的硫化機理仍然眾說不一。這是因為在橡膠制品的生產過程中,存在不可溶解的天然橡膠樣品和同時發生的大量的反應,使得人們對橡膠分子硫化成為復雜的聚合物網絡的研究變得困難,早期所提出的橡膠硫化機理大致可分為自由基機理和離子機理兩種。以Bacon和Famer等人為代表的研究者認為,橡膠的烯丙基共振使其雙鍵相鄰亞甲基上的氫易被取代。因此,在橡膠的硫化過程中,硫磺雙自由基奪取橡膠a一亞甲基上的氫是反應的開始。即反應的過程是自由基過程。而貝特曼等人則認為橡膠上雙鍵的供電性使S8的-SS-鍵斷裂并分解為離子,即硫化過程是離子反應過程。至今,研究得較為成熟的是噻唑鋅鹽和二硫代氨基甲酸鋅鹽的硫化促進機理。
四、硫化促進劑的性能表征
橡膠硫化促進效能是衡量促進劑品質的重要標準。從報道看,國內外對促進劑的表征主要從硫化促進特性和硫化膠的物理機械性能兩個方面來進行。硫化促進特性主要考察的是硫化速率、門尼焦燒時間、正硫化時間、正硫化溫度、過硫化階段的硫化平坦性和抗硫化返原性等方面。而膠料的物理機械性能主要考察的是硫化膠的硬度、彈性、拉伸性能、摩擦性能以及熱老化性能等。但近年來,人們對促進劑對硫化膠動態粘彈性能的影響也做了大量研究。實際上,促進劑的效能取決于它所賦予的硫化膠的物理機械性能,而硫化膠中交聯鍵的性質(類型和密度)對它的應用和工作特性則起決定性作用。硫化膠的強度和動態力學強度不僅取決于聚合物鏈本身的性能,而且與總交聯網中網絡支承鏈的數量(指兩個連接點之間的連接鏈)直接有關。交聯密度決定著網絡支承鏈的數量。據報道,硫化膠的硬度和定伸應力隨著交聯密度的增加而增加,撕裂強度、疲勞壽命、韌性和拉伸強度開始隨交聯密度的增加而增加,達到某一最大值后則隨交聯密度的增加而減小。滯后性能和永久變形特性則隨交聯密度的增加而降低。
動態力學性能是橡膠性能表征的又一個重要手段。特別是輪胎胎面膠,它直接影響著輪胎胎面的抗濕滑性和滾動阻力。動態力學性能是通過動態粘彈性曲線來表征的。在系統的研究過程中,人們認識到60℃時的tanδ值可以反映硫化膠在滾動過程中滾動阻力的大小,80℃的tanδ值反映了生熱性能,0℃時的tanδ值可以表征硫化膠的抗濕滑性能。
五、促進劑的選擇:
不同橡膠采用不同的硫化體系,不同的硫化體系自然包括不同的促進劑類型的選配。杜巴牌橡膠促進劑預分散母粒是您不錯的選擇,大小顆粒圴勻,分散性好,無粘連無結塊,選擇預分散母膠粒,客服了車間的粉塵飛揚,和對操作員工的身體健康的傷害,便于自動化稱重,改善了物料的相融性與分散性,提高了生產效率,降低混煉能耗,杜巴牌預分散母膠粒,環保產品,值得信賴!
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