交联剂、促进剂、硫化活性剂是什么?有哪些应用?有哪些特性?
一.交联剂:橡胶是线形长链大分子。早期橡胶制品是纯胶乳制成,受温度影响较大。如早期用乳胶做成的防水雨衣,冬天变硬,而夏天又受热变软,温度升高后发粘,影响使用。自从固特异(GOODER)发明硫磺在橡胶中应用后,硫磺交联剂的作用就是把线形分子化学反应交联成为网状体型结构,从而改变耐温性能,大大扩充橡胶制品的应用领域。由于硫磺成本低廉,来源丰富,硫化橡胶质量好,至今仍然广泛应用于橡胶工业。除了硫磺,还有其他类型的交联剂,如表所示:
表1-1
名 称 |
外 观 |
密 度 |
熔 点oC |
PH 值 |
硫 磺 粉 |
淡黄色粉末 |
1.96~2.07 |
114~118 |
≥4.4 |
硒 |
红色或灰色粉末 |
4.26~4.28 |
217 |
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碲 |
灰色粉末或晶体 |
6.24 |
452 |
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二硫化吗啡啉 |
灰棕色或白色结晶粉末 |
1.32~1.38 |
≥120 |
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过氧化苯甲酰 |
白色或黄色粉末 |
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104 |
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叔辛基苯酚甲醛树酯 |
黄色到浅棕色 |
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75~90 |
|
就橡胶工业而言,应用最广的交联剂,仍旧是硫磺。故交联过程又俗称为“硫化”的习惯。各种交联剂的应用,按胶种和用途不同而不同。
二. 促进剂:单用硫磺硫化天然胶,硫化速度太慢,为保证使用性能,过去常用低温(120-130℃)长时间硫化此类橡胶制品,这样的生产方式制造的制品,性能难以满足各种用途的使用,而且费时费工,劳动成本高。人们在长期探索提高硫化速度的方法,逐渐形成目前各种橡胶应用的各种类型促进剂。常用促进剂见表1-2
表—1-2常用促进剂
名 称 |
化学名称 |
外 观 |
相对密度 |
熔 点oC |
硫化速度 |
促进剂M |
2-硫醇基苯并噻唑 |
淡黄色粉末 |
1.42 |
≥170 |
半超 |
促进剂DM |
二硫化二苯并噻唑 |
淡黄色或淡玫瑰色粉末 |
1.50 |
186 |
半超 |
促进剂D |
二苯胍 |
|
|
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中等 |
促进剂CZ |
N-环己基-2-苯并噻唑基次磺酰胺 |
淡黄色粉末 |
1.31~1.34 |
≥94 |
超速 |
促进剂NS |
N-叔丁基-2-苯并噻唑基次磺酰胺 |
淡黄色或棕色粉末 |
1.29 |
≥105 |
超速 |
促进剂TT |
二硫化四甲基秋兰姆 |
白色或白色粉末 |
1.29 |
≥136 |
超超速 |
促进剂H |
六次甲基四胺 |
白色至淡黄色结晶粉末 |
1.3 |
|
慢速兼有增粘剂的功能 |
促进剂PZ |
二甲基二硫代氨基甲酸锌 |
白色粉末 |
1.65~1.74 |
257 |
超超速 |
图-各种促进剂的类型:
其中,目前最常用的有:秋兰姆,次硫磺胺类,噻唑,醛胺和胍类等。一般单用一种促进剂往往不能满足各种性能和加工的要求,往往采用并用的方法产生协同效应,或提高硫化速度,或改善抗焦烧性能或满足某些性能的需要。促进剂的用法产生许多典型的并用方法,在此不作过多介绍。
三.硫化活性剂:有机促进的作用往往离不开活性剂的配合。常用的活性剂有ZnO,硬脂酸。作为硫磺硫化体系的典型用法,一般ZnO.3.5-5份/100份橡胶。硬脂酸为1-25份/100份橡胶。