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常用的8类橡胶促进剂及其作用原理

文章来源:www.tafrdhg.com 作者:富润迪化工 发布日期:2021年02月12日 浏览次数:

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1.促进剂概念

橡胶硫化促进剂简称为橡胶促进剂。在橡胶胶料中配入少量促进剂,能大大促进橡胶与硫化剂(交联剂)之间的反应,凡能加快硫化反应速度,缩短硫化时间,降低硫化反应温度,减少硫化剂用量产能提高或改善硫胶有物理机械性能的配合剂,称为硫化促进剂。由于橡胶类型不同,同一促进剂对不同橡胶硫化的促进作用也不同,应合理的选用橡胶的硫化体系。

常用的8类橡胶促进剂及其作用原理

2.促进剂按硫化速度分类

①超超速级:二硫代氨基甲酸盐、黄原酸盐类

②超速级:秋兰姆

③准超速级:噻唑、次黄酰胺类

④中速级:胍类

⑤慢速级:醛胺类、硫脲类

3.促进剂按酸碱性分类

①酸性促进剂:噻唑、秋兰姆、二硫代氨基甲酸盐、黄原酸盐类

②碱性促进剂:胍类和醛胺类

③中性促进剂:次黄酰胺类和硫脲类

4.促进剂按化学结构分类

1.噻唑类

1.1常见产品:促进剂M、DM、MZ、MTT、BT。

1.2主要特点:酸性促进剂,是有机促进剂中使用较早的品种,具有较高的硫化活性,能赋予橡胶良好的耐老化和耐疲劳性能。作为中间体,在橡胶工业中应用比较广泛,耗用量较大。

2.次磺酰胺类

2.1常见产品:CZ、NS、DZ、NOBS。

2.2主要特点:酸性、后效性促进剂,具有焦烧时间长、硫化活性大的特点;硫化胶的硫化程度高,物理机械性能较好,耐老化性能较好,胶料的硫化平坦性较好,在促进剂中占有较重要的地位,是近年来发展快、有前途的一类促进剂。

3.秋兰姆类

3.1常见产品:TMTD、TMTM、TETD、TBzTD、DPTT、TIBTD、DDTS。

3.2主要特点:包括一硫化秋兰姆、二硫化秋兰姆和多硫化秋兰姆。属酸性超促进剂,活性介于二硫代氨基甲酸盐和噻唑类促进剂之间,一般用作第二促进剂使用,可改善噻唑类和次磺酰胺类促进剂的硫化速度和硫化度。二硫化和多硫化秋兰姆在标准硫化温度下能释放出活性硫,作为硫给予体可用于无硫硫化体系。

4.二硫代氨基甲酸盐类

4.1常见产品:ZDC、BZ、PZ、ZBEC、PX、TDEC。

4.2主要特点:为超超速级促进剂。活性温度低,硫化速度很快,交联度高。但易焦烧,平坦性差,硫化操作不当时,易造成欠硫或过硫。适用于快速硫化的薄制品、室温硫化制品、胶乳制品及丁基橡胶、三元乙丙橡胶的硫黄硫化制品。此类促进剂中活性高的是铵盐,其次是钠盐和钾盐,它们都是水溶性促进剂,用于胶乳制品。

5.胍类

5.1常见产品:DPG、DOTG。

5.2主要特点:胍类促进剂是目前碱性促进剂中用量较多者。该类为天然橡胶及合成橡胶的中速促进剂。单独使用胍类促进剂时,硫化起步较迟,操作安全性大,混炼胶的贮存稳定性好,但硫化速度慢(要比次磺酰胺促进剂慢1倍)。胍类促进剂硫化胶的特点是硫化度高,致使硬度高,定伸应力高。但因硫化胶中存在大量的多硫键和较多的环化物,使硫化胶的耐热老化性差、易龟裂、压缩变形大。此外该类促进剂具有变色性和污染性,不适于白色制品。因硫化速度慢,耐热老化性差,所以胍类促进剂一般不单独使用,而作为噻唑类、次磺酰胺类的第二促进剂。并用时,活化作用特别强,用于胶板、鞋底、自行车外胎、工业制品以及厚制品、硬质胶制品的生产中,用胍类作第二促进剂的胶料适用于所有的硫化方法。但用作第一促进剂时,其硫化起点之迟,以致一般不能用于热空气硫化。

6.硫脲类

6.1常见产品:ETU、DETU、DPTU。

6.2主要特点:硫脲类促进剂的促进效力低且抗焦烧性能差,二烯类橡胶已很少使用。但在某些特殊情况下,如用秋兰姆二硫化物或多硫化物等硫黄给予体作硫化剂时,它具有活性剂的作用;硫脲类促进剂几乎为氯丁橡胶专用促进剂,可制得拉伸强度、定伸应力、压缩永久变形等性能良好的硫化胶。

7.醛胺类

7.1常见产品:H、808。

7.2主要特点:这类促进剂是由脂肪族醛与氨或胺(脂肪族胺或芳香族胺) 缩合而得,是一类较弱的促进剂,其硫化活性因品种不同而有较大差别。如丁醛苯胺缩合物(促进剂808) 是本类中较强促进剂。此类有较好的硫化平坦性和良好耐老化性能。 除用作其他促进剂(如二硫代氨基甲酸盐类、秋兰姆类、噻唑类)的第二促进剂外,也常用于厚壁制品。除促进剂H 能用于浅色、透明制品外,大多具有污染性或遇光变色性,而不适用于浅色胶料。

8.黄原酸盐类

8.1代表产品:DIP、ZIX、ZBX。

8.2主要特点:是一类活性特别高的超速促进剂,促进作用甚至比二硫代氨基甲酸的铵盐还要快。硫化平坦性小。一般用于胶乳和低温硫化胶浆,只要特殊情况才用于干胶。

5.促进剂的作用

①促进剂可缩短硫化时间,减少硫磺用量,降低硫化温度,从而提高生产效率,降低成本。

②促进剂可改善胶料的焦烧性能。促进剂对胶料的焦烧时间起着决定性的影响,选用硫化速度快和焦烧时间长的促进剂,以保证胶料在普通加工(如混炼、压延、压出)中不致过早硫化(焦烧),有利于提高生产效率和改善加工过程的安全性。在橡胶制品的实际配方中,很少单独使用一种促进剂,而是多种并用,以控制硫化速度和焦烧时间。

③使胶料硫化平坦性好不易过硫,有利改善橡胶制品,特别是后制品的物理机械性能。可以通过调整硫化体系来提高硫化胶的物理机械性能和耐老化性能。

④改善制品的外观质量。一方面是由于硫黄量降低,不致产生喷硫现象;另一方面是硫化温度降低了且硫化时间较短,在使用有机着色剂时,能使橡胶制品保持鲜艳色泽。选用促进剂时,要求无毒无污染性。

⑤要求促进剂在胶料良好分散。应注意液态或低熔点促进剂在密炼机混炼过程中,易引起胶料滑动,造成分散不均或降低生产效率。

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