硫化促进剂在硫黄-氧化物体系中应用
发布时间： 2013-3-29 16:12:09
众所周知，将硫黄加入含金属氧化物的G型氯丁胶料中，定伸应力和硬度都升高，压缩永久变形降低，结晶作用减缓，但抗撕裂强度和耐老化性能下降。若将硫黄加入W型氯丁胶料中，压缩永久变形降低更多，硫化速率提高更大，尤其在某些硫化促进剂存在时更是如此。
无任何添加剂时，硫黄也可以硫化氯丁胶。当酸的接受体如氧化镁存在时，加入硫黄可极大地提高硫化胶的强度和交联度。可制得硬质胶，当硫黄用量高于30份时，硬质胶的强度可达36MPa。硫化伴随着硫黄与橡胶加成，而且，硫黄用量和结合硫量成线性关系。硫黄硫化氯丁胶其实与硫化一般的二烯烃橡胶并无本质区别，只不过是没有硫化诱导期，硫化促进剂的硫化速率更高而已。
不同类型的氯丁胶在用硫黄硫化时有一定区别，即在硫醇调节氯丁胶中加入硫黄体系，使硫化速率增加得更快。在硫黄调节型氯丁胶中含有一定量的秋兰姆和硫黄，再加入硫黄后硫化速率都较高，即使除掉游离硫和秋兰姆，硫黄调节型氯丁胶仍保持了较好的硫化速率。
硫醇调节型氯丁胶（W型）在有硫黄和金属氧化物存在下，硫化促进剂(除M和DM)并用，对W型氯丁胶是有效的。无硫化促进剂时，硫黄的作用像中等活性的硫化促进剂剂。
在有硫黄和氧化物的情况下，硫化促进剂M和DM略使300%定伸应力降低。可见噻唑类硫化促进剂对硫黄-氧化物体系有迟延交联的作用，并影响到硫化胶的性能。秋兰姆和胍类促进剂活性最高。
秋兰姆、二芳基胍和硫黄三者并用有特殊的意义，可获得令人满意的早期硫化稳定性及橡胶的优异性能。在W型氯丁胶料中，氧化锌和氧化镁并用，按如下配比：一硫化甲基秋兰姆；二邻甲苯胍：硫黄=0.5：0.5:1.0，效果最好。胶料比用Na-22或单用上述一种促进剂时有更高的早期硫化稳定性。二邻甲苯胍和二苯胍在作用上没有多大差别。无硫硫化有较高的耐老化性和较低的压缩永久变形。
对比各种秋兰姆，一硫化物的早期硫化稳定性最好；分子中含硫原子数多的秋兰姆使定伸应力提高，但拉伸强度、压缩永久变形和耐热老化性都降低。用其他代替氧化锌和氧化镁时，同样可以达到令人满意的胶料工艺性能。把硫黄用量从1.0份减少到0. 25份，对硫化程度和早期硫化稳定性和贮存稳定性影响不大，但却使耐热老化性提高，压缩永久变形降低。作为硫黄硫化促进剂可以用其他物质，它较Na-22的早期硫化稳定性和交联程度都高。
氧化物-硫黄-硫化促进剂并用体系对于硫化硫醇调节的氯丁胶有很大的实用价值。而该系统中任一组分单独使用，都不能保证必要的综合工艺性能和硫化胶的物理机械性能。当用硫黄-氧化物体系时，压缩永久变形会增高，结晶的程度和速率降低，可使伸长率减少，而定伸应力和硬度增加，耐热老化性降低。
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本文参考《氯丁橡胶加工与应用》一书。
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