橡胶促进剂与硫化系统配合剂
发布时间： 2013-3-22 15:38:03
根据配合剂在氯丁胶中的性质，在配方中的作用，可分为硫化系统、防护系统、补强与填充系统、增塑与软化系统等四大类。现详细分述如下。
氯丁胶与天然胶不同，常用的橡胶促进剂或硫化剂是某些金属氧化物，而不是硫黄。配用硫黄只是为了改善胶料的某些性能，如低温压缩变形，定伸应力与硬度，但同时将影响硫化胶的耐热老化与抗撕性能，故一般不常使用。
由于氯丁胶分子中含有氯，所以广泛采用以金属氧化物作为酸接受体的配方体系。由于氯的存在，使双键部位的活性下降，因此硫黄硫化的方法受到限制。换句话说，氯丁胶硫化时的主交联反应是由顺式1,2结合产生的叔烯丙基氯引起的。该量约占全体的1.5%，或者说，67个氯丁二烯单元中存在一个活性氧。假定氯丁胶的平均分子量为20万，则每一个分子中应存在34个交联点，使用金属氧化物时的化学反应如下：
橡胶促进剂在橡胶硫化过程中氧化锌与氯丁胶分子链反应，形成醚键而完成氯丁胶的交联，即通常讲的硫化。金属氧化物根据对硫化速率的影响可分为四类。
①高活性氧化物氧化镁、氧化锌、氧化汞和氧化铅。
②中等活性氧化物氧化锑、氧化钡、氧化镉、氧化铝、氧化锰、氧化钙、氧化铁和氧化铍。
③中性氧化物氧化铜、氧化铬、氧化钒、氧化钨和氧化钛。
④硫化缓慢的氧化物 氧化砷、氧化钼和三氧化二铁。
早期试验采用了氧化锌和氧化镁，特别是二者并用，研究了二者的用量和配比对氯丁胶硫化的影响，见表。
ZnO和MgO用量对氯丁硫化胶性能的影响
| ZnO用量／份 |
MgO用量／份 |
加工与物理性能 |
| 5 |
1 |
易焦烧，硫化程度不够。 |
| 5 |
4 |
不焦烧，硫化程度适宜，耐热性能良好。 |
| 5 |
8 |
加工安全，定伸应力与硬度高。 |
| 1 |
4 |
加工安全，硫化胶耐热性能降低。 |
| 10 |
4 |
易焦烧，硫化平坦，耐热老化性能良好。 |
从表中可以得出用5份氧化锌与4份氧化镁有比较满意的硫化效果，加工安全，橡胶促进剂硫化胶的性能良好。
氧化镁的质量对混炼胶的稳定性以及氯丁胶内分解出来的微量氯化氢，使胶布制品中的纤维材料免受腐蚀，提高氧化硫化胶的物理性能有很大的影响。氧化镁在加工温度下起稳定剂的作用，是有效的稳定剂，在100-110℃以下能防止胶料加工过程中和存放期间的焦烧，而橡胶促进剂在硫化温度下，则起硫化和促进硫化的作用，保证胶料达到足够的硫化程度；同时具有吸酸性能，在制品中能吸收并中和氯丁胶内分解出来的微量氯化氢，使胶布制品中的纤维材料免受腐蚀，提高氧化镁的用量，可增加胶料的塑性和贮存的稳定性；硫化胶的硬度与定伸应力亦随之增加。
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本文参考《氯丁橡胶加工与应用》一书。
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