第五章 促進(jìn)劑

材料添加劑化學(xué)硫化促進(jìn)劑2促進(jìn)劑的最新發(fā)展3橡膠的硫化1第五章促進(jìn)劑5.1橡膠的硫化12硫化中的特性變化和正硫化硫化的過程5.1.1

硫化中的特性變化和正硫化

硫化工藝的基本目的在于通過橡膠分子的交聯(lián)提高橡膠的物理力學(xué)性能。橡膠在硫化過程中各種物理力學(xué)性能隨硫化時(shí)間的變化如圖：5.1.1

硫化中的特性變化和正硫化

硫化膠達(dá)到正硫化所需要的時(shí)間，主要取決于生膠的性質(zhì)、硫化條件、配合劑尤其是硫化體系的性質(zhì)及其用量。

硫化過程中各項(xiàng)性能的變化速度是不同的，在同一硫化條件下不可能所有的性能都在同一時(shí)刻達(dá)到最佳值。5.1.2硫化的過程

誘導(dǎo)期是指正式硫化開始前的時(shí)間。

硫化反應(yīng)期是指正式硫化進(jìn)行的過程，在此階段特性隨硫化時(shí)間而上升，以致達(dá)到正硫化。

過硫化期是指達(dá)到正硫化后，如果繼續(xù)硫化，硫化膠物性反而下降的過程。5.1.2硫化的過程5.1.2硫化的過程5.2硫化促進(jìn)劑12促進(jìn)劑的分類促進(jìn)劑的作用機(jī)理34促進(jìn)劑的功能和選擇工業(yè)上常用的硫化促進(jìn)劑56促進(jìn)劑的選擇標(biāo)準(zhǔn)促進(jìn)劑的發(fā)展5.2.1促進(jìn)劑的分類（1）按促進(jìn)劑效率的大小分類：a.超超促進(jìn)劑b.超促進(jìn)劑c.準(zhǔn)（中）超促進(jìn)劑d.中等促進(jìn)劑e.弱促進(jìn)劑5.2.1促進(jìn)劑的分類（2）按化學(xué)結(jié)構(gòu)分類：5.2.2促進(jìn)劑的作用機(jī)理5.2.3促進(jìn)劑的功能和選擇（1）促進(jìn)劑應(yīng)具備的功能:①焦燒時(shí)間長，即硫化之前的加工安全性高；②硫化時(shí)間短，即硫化起步快，生產(chǎn)效率高；③硫化曲線平坦，即平坦硫化時(shí)間長，無硫化還原；④無毒，無污染性。5.2.3促進(jìn)劑的功能和選擇理想促進(jìn)劑的硫化曲線如圖：5.2.3促進(jìn)劑的功能和選擇（2）不同橡膠選用的促進(jìn)劑

配合促進(jìn)劑的橡膠可分為高不飽和性橡膠、低不飽和性橡膠和其他類橡膠。5.2.3促進(jìn)劑的功能和選擇（3）各類促進(jìn)劑的硫化特性5.2.4工業(yè)上常用的硫化促進(jìn)劑（1）二硫代氨基甲酸鹽類5.2.4工業(yè)上常用的硫化促進(jìn)劑（1）二硫代氨基甲酸鹽類5.2.4工業(yè)上常用的硫化促進(jìn)劑（2）秋蘭姆類電解方程式如下：陽極：陰極：5.2.4工業(yè)上常用的硫化促進(jìn)劑（2）秋蘭姆類5.2.4工業(yè)上常用的硫化促進(jìn)劑（3）噻唑類5.2.4工業(yè)上常用的硫化促進(jìn)劑（4）次磺酰胺類促進(jìn)劑5.2.4工業(yè)上常用的硫化促進(jìn)劑（4）次磺酰胺類促進(jìn)劑5.2.4工業(yè)上常用的硫化促進(jìn)劑（5）黃原酸鹽與黃原酸酯5.2.4工業(yè)上常用的硫化促進(jìn)劑（6）胍類促進(jìn)劑①二苯胍②二鄰甲苯胍③鄰甲苯基二胍④三苯胍5.2.4工業(yè)上常用的硫化促進(jìn)劑（7）硫脲類促進(jìn)劑結(jié)構(gòu)通式：主要品種：5.2.4工業(yè)上常用的硫化促進(jìn)劑（8）醛胺類促進(jìn)劑

醛胺類促進(jìn)劑主要是由脂肪族醛與胺或者氨縮合制備而成5.2.5促進(jìn)劑的選擇標(biāo)準(zhǔn)（8）醛胺類促進(jìn)劑①選擇促進(jìn)劑時(shí)要考慮以下諸因素：a.橡膠類型b.焦燒性能c.硫化膠的性能d.硫化速率e.硫化膠耐硫化還原性及促進(jìn)劑在膠料中的分散性、污染性、著色性、毒性以及其他配合劑等問題均是需要考慮的問題。5.2.5促進(jìn)劑的選擇標(biāo)準(zhǔn)（8）醛胺類促進(jìn)劑②確定促進(jìn)劑的選擇標(biāo)準(zhǔn)如下：a.加工條件焦燒時(shí)間長，加工安全性好；硫化時(shí)間短，可提高生產(chǎn)效率；硫化曲線的平坦性好（無硫化還原），硫化膠制品均勻穩(wěn)定。5.2.5促進(jìn)劑的選擇標(biāo)準(zhǔn)（8）醛胺類促進(jìn)劑②確定促進(jìn)劑的選擇標(biāo)準(zhǔn)如下：b.硫化橡膠的物性硫化膠具有優(yōu)異的拉伸強(qiáng)度、定伸強(qiáng)度及其他各種所要求的物性；硫化膠的耐老化性好；無污染、不噴霜、不滲移。5.2.5促進(jìn)劑的選擇標(biāo)準(zhǔn)（8）醛胺類促進(jìn)劑②確定促進(jìn)劑的選擇標(biāo)準(zhǔn)如下：c.其他分散性好、不飛揚(yáng)（形狀、形態(tài)）；無毒、無嗅、無苦味；價(jià)格低廉、供應(yīng)穩(wěn)定。5.2.6促進(jìn)劑的發(fā)展

硫化促進(jìn)劑所追求的目標(biāo)：一是不斷提高硫化促進(jìn)效能（縮短硫化時(shí)間，改善硫化膠特性），一是致力于改善焦燒性能。新型硫化促進(jìn)劑分為三類：（1）新化合物①用于高不飽和性二烯類聚合物的促進(jìn)劑②含鹵素聚合物用的硫化促進(jìn)劑5.2.6促進(jìn)劑的發(fā)展（2）復(fù)合型體系①二烷基二硫代磷酸鋅+含硫硫化膠+噻唑類促進(jìn)劑②二硫代氨基甲酸鹽③二烷基二硫代磷酸銅+M，秋蘭姆等（3）新劑型①顆粒狀②液狀5.3促進(jìn)劑的最新發(fā)展12催化氧化工藝造粒34表面處理技術(shù)和微膠囊化技術(shù)預(yù)分散體56對(duì)人類安全的促進(jìn)劑多功能促進(jìn)劑5.3.1催化氧化工藝（1）合成二苯胍（2）合成秋蘭姆二硫化物傳統(tǒng)工業(yè)采用亞硝酸鈉或次氯酸鈉等氧化劑，氧化二硫代氨基甲酸鈉，制得秋蘭姆二硫化物。5.3.2造粒（1）擠出造粒法其原理是利用物料在高壓下自身黏結(jié)的特性將物料擠壓成特定形狀。為了增強(qiáng)顆粒的強(qiáng)度，減少破碎，在造粒過程中也經(jīng)常加入黏合劑。（2）流動(dòng)床造粒法用氣流將含有一定水分的促進(jìn)劑帶入流動(dòng)床中，用黏合劑處理，使其成粒，然后干燥，得成品。（3）噴霧造粒法利用噴霧干燥機(jī)將促進(jìn)劑的懸濁液噴霧干燥，得到無塵的球狀產(chǎn)品，水含量也能達(dá)到要求，不超標(biāo)。（4）熔融冷凝造粒法此方法是將促進(jìn)劑熔融，然后冷卻造粒。5.3.3

表面處理技術(shù)和微膠囊化技術(shù)

表面處理是用表面活性劑等對(duì)促進(jìn)劑表面處理，避免產(chǎn)生粉塵，表面活性劑等處理劑的添加量可以根據(jù)需要調(diào)節(jié)。

微膠囊技術(shù)是指促進(jìn)劑的微膠囊化，將促進(jìn)劑微粒包裹在囊壁材料中，做成顆粒。5.3.4預(yù)分散體促進(jìn)劑預(yù)分散體的優(yōu)點(diǎn)如下：①保證產(chǎn)品性能穩(wěn)定，不受貯存條件（如水分）的影響；②在膠料中能快速分散和融合，減少了混煉的能量消耗；③降低粉塵，保持環(huán)境清潔，減少用戶接觸促進(jìn)劑時(shí)帶來的毒害。5.3.5對(duì)人類安全的促進(jìn)劑（1）亞硝胺的生成以及有關(guān)法規(guī)（2）亞硝胺問題的對(duì)策（3）用安全促進(jìn)劑替代不安全的促進(jìn)劑（4）新型安全促進(jìn)劑的研究開發(fā)（5）其他促進(jìn)劑的毒性問題和防范5.3.6多功能促進(jìn)劑B.F.Goodrich公司開發(fā)的一硫化四異丁基秋蘭姆是次磺酰類