促進劑選配理論及原則

    促進劑選配理論及原則

    硫化促進劑應(yīng)用理論及原則

    橡膠硫化的制品生產(chǎn)過程中,往往會從工藝性能與制品性能兩方面來選用促進劑。目前除了輪胎和一些厚制品,在硫化時常單用促進劑,而在大多數(shù)橡膠制品生產(chǎn)中,促進劑并用是非常普遍的。大量的事實證明:促進劑單用和并用機理是相同的,但促進劑并用時會存在基團活性的強弱、反應(yīng)形式不同和交聯(lián)速度的差異等因素。在促進劑并用過程中,會出現(xiàn)加和效應(yīng)、協(xié)同效應(yīng)以及相互抑制等情況。

    橡膠制品硫化過程中經(jīng)常出現(xiàn)噴霜、欠硫、硫化速度不穩(wěn)定、焦燒時間的長短不一等現(xiàn)象。這些現(xiàn)象并不是隨著促進劑用量的大小、活性強弱以及溶解情況等因素來解釋的。因此尋找一條合理的促進劑運用規(guī)律是橡膠配方師的。

    1.應(yīng)用理論 

    目前公認的促進機理是與、活性劑等生成促進劑-硫醇鹽的絡(luò)合物。不同類型的促進劑作用機理不一樣,形成絡(luò)合物的活性強弱會有差異。比如兩種酸性促進劑并用時,因各自形成的絡(luò)合物反應(yīng)時對配位體產(chǎn)生爭奪,延遲了促進劑-硫醇鹽絡(luò)合物達到值的時間,從而使硫化膠的誘導(dǎo)期延長。

    相同基團的促進劑,由于基團結(jié)構(gòu)相近,硫化反應(yīng)過程中有可能出現(xiàn)基團互換,因此這類促進劑并用時相互影響很小,如:秋蘭姆類促進劑并用。同時當(dāng)有鋅鹽類產(chǎn)品存在的時候,因會生成硫-鋅絡(luò)合物,從而延長了焦燒時間。

    要考慮到其它活性劑如氧化鋅/酸(如硬脂酸)的用量,以及考慮體系中堿性等物質(zhì)的作用?;钚詣┯昧坎煌龠M效果會有變化,隨著活性劑用量增加,會使硫化膠的誘導(dǎo)期增加。同樣當(dāng)膠料中含有堿性胺類物質(zhì)或者是能分解出胺類活性基團的物質(zhì)時,也能使膠料的硫化速度加快。如:噻唑類為主促進劑,加入少量的胺類化合物時,會使硫化體系具有協(xié)同效應(yīng)。

    2.選配原則 

    促進劑選配時,通常是以一種促進劑為主(稱主促進劑或1促進劑),另一種促進劑為副(稱副促進劑或2促進劑)。主促進劑用量較大,副促進劑用量較小,一般約為主促進劑用量的10%~40%左右。主促進劑一般選用酸性促進劑(A) 型或中性促進劑 (N) 型,即噻唑類與次磺酰胺類促進劑。秋蘭姆類作為主促進劑一般用于有效、半有效硫化體系中。二硫代氨基鹽類促進劑作為主促進劑,常用于乳膠制品及丁基橡膠中。副促進劑一般采用堿性促進劑如 DPG、H等,其作用是互相活化,互相促進。

    主促進劑可以單用一種或兩種以上,一般來講,促進劑活性越強,活化能越高。選配時一定要注意它們的同步活化,活性強的主促進劑用量少一些,活性弱的主促進劑用量多一些,以便達到酸性平衡和同步活化的效果。

    副促進劑(二促進劑),主要用于調(diào)節(jié)焦燒時間或活化能,在低不飽和橡膠中用于調(diào)節(jié)焦燒時間,在高不飽和橡膠中,用于調(diào)節(jié)焦燒時間和共同活化,提高硫化速度,也有助于減少噴霜。

    次磺酰胺類作主促進劑時,一般不選用副促進劑。因為這種促進劑在硫化溫度下能分解出促進劑 M和胺類化合物,M是酸型促進劑,胺類化合物是堿型促進劑。構(gòu)成了酸堿(AB)并用體系,但為了加快硫化速度可少量選配胍類促進劑 (DPG)或秋蘭姆類促進劑(TMTD)。

    不同膠種選用促進劑的原則:對于高不飽和性橡膠,如橡膠、丁苯橡膠、異戊橡膠等,一般選用次磺酰胺類促進劑為主。在低不飽和橡膠中,如EPDM/IIR,因不飽和雙鍵少,所以硫化速度慢,一般選擇活性強的二硫代氨基鋅類和秋蘭姆類促進劑為主促進劑。并且這類橡膠硫化時,促進劑在其中的溶解度低,單使用,容易造成噴霜現(xiàn)象。



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  • 詞條

    詞條說明

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