您的当前位置: 橡胶衬板 > 产品知识 >

秋兰姆促进剂的工艺意义

2018/11/19 13:17
导读: 2.3.2.1.3秋兰姆促进剂的工艺意义 秋兰姆,这一重要类别中最若名的促进剂有一硫化四甲基秋兰姆、二硫化四甲基秋兰姆、二硫化四乙基秋兰姆、二硫化二甲基二苯基秋兰姆和四硫化二五甲撑秋
        2.3.2.1.3秋兰姆促进剂的工艺意义
        秋兰姆,这一重要类别中最若名的促进剂有一硫化四甲基秋兰姆、二硫化四甲基秋兰姆、二硫化四乙基秋兰姆、二硫化二甲基二苯基秋兰姆和四硫化二五甲撑秋兰姆。其中最重要的是二硫化四甲基秋兰姆和一硫化四甲基秋兰姆。四硫化五甲撑秋兰姆作促进剂不如作硫黄给予体重要。
        这些物质,特别是二硫化秋兰姆用作促进剂和用作硫化剂时两种用途应加以区别,作为促进剂,在制造软橡胶时用量非常小,而硫黄按一般用量加入(如0.5%左右的促进剂配以2.0%的硫黄)。用作硫化剂时,可以不加硫黄,但秋兰姆的用量相当大,大约为3%。这就是在3.1.2一节中将要讲到的著名的“秋兰姆硫化”。为了提高硫化度,常在秋兰姆硫化体系中加入少量硫黄,这就是近来日益重要的所谓低硫硫化。
        作为促进剂来说,秋兰姆是一组操作安全性比二硫代氨基甲酸盐稍高、硫化起步稍迟的超促进剂。
        与该组促进剂中硫化最快的二硫化四甲基秋兰姆相比,硫化四甲基秋兰姆、二硫化四乙基秋兰姆,特别是二硫化二甲基二苯基秋兰姆的操作安全性稍好一些。一硫化四甲基秋兰姆和二硫化四乙基秋兰姆的硫化起步也比二硫化四甲基秋兰姆稍迟一些,二硫化二甲基二苯基秋兰姆的硫化起步比二硫化四甲基秋兰姆更迟。
        秋兰姆作为超促进剂用于软橡胶胶料中是按照通常较小的用量加入促进剂和硫黄。但是含有通常用于硬质胶的大量一硫黄(如30%)和大量二硫化四甲基秋兰姆(如5%)的胶料,反而有非常好的贮存稳定性。但对顺丁胶来说即使用大量秋兰姆促进剂焦烧倾向也很强。以上说明,多数橡胶的操作安全性并未因增加秋兰姆用量而降低,实际反而有所提高。对于硫黄用量极少的胶料也是如此。当然无硫硫化的操作安全性还要更高些,虽然,在这种情况下也是不理想的(见3.1.1)。
        含秋兰姆促进剂的胶料适于各种硫化方法(平板硫化,蒸汽硫化,热空气硫化)。与二硫代氨基甲酸盐相比,秋兰姆作促进剂时,由于硫化起步比较慢,胶料在模型中的流动性就比较好,用二硫化二甲基二苯基秋兰姆的情祝更是如此。因此很少出现因硫化起步太快面使模压不好的情况所以废品也比较少。在模压制品生产中,采用二硫化二甲基二苯基秋兰姆比较有利,因为其硫化起步比较慢。这种促进剂甚至可以作为辅助促进剂与二硫代氨基甲酸盐或其它秋兰姆并用,以
减少胶料的焦烧倾向。含大量促进剂和少量硫黄或不含硫黄的胶料更适于平板硫化。虽然这种胶料仍有些焦烧倾向,但同样可用噻唑类促进剂来防止。以秋兰姆作第一促进剂的胶料特别适用于热空气硫化和蒸汽硫化。
        这种胶料与含二硫代氨基甲酸盐的胶料一样,采用比较低的硫化温度比较好,这时硫化平坦宽,可以减少过硫的危险。硫化温度尽可能不要高于125~1350。但是当二硫化秋兰姆与少量硫黄并用或不用硫黄时,即使在较高的硫化温度下,硫化平坦也比较宽,甚至能够采用高压蒸汽连续硫化(电缆硫化)或熔盐连续硫化。
        如有必要,含秋兰姆促进剂的胶料可用少量其它促进剂如二硫化二苯并噻唑迟延硫化起步,也可以用防焦剂或2-硫醇基苯并咪唑迟延硫化起步。
        另一方面,加入少量碱性促进剂诸如二苯胍、邻甲苯基瓜或丁醛苯胺以及二硫代氨基甲酸盐的代表性产品,便能增加硫化速度。如要求制品必须无嗅无味,最好采用邻甲苯基二胍和二硫代氨基甲酸锌作第二促进剂。
        秋兰姆一般要用氧化锌活化。虽不一定绝对需要加入脂肪酸,但使用脂肪酸能改善硫化胶的机械性能,尤其能改善硫化度。
        秋兰姆往往不用作第一促进剂而用作第二促进剂,警如用于提高硫醇和次磺酰胺促进剂的硫化速度。秋兰姆与次磺酰胺并用显得日益重要,这种体系一开始能迟延硫化起步,随后硫化速度恃别快(因而硫化曲线比较陡),并给以较高的碗化度,这在低硫硫化中尤其重要。
        由于秋兰姆引发硫化方面的差别,它们作第二促进剂时性能也不一样。比如噻唑类促进剂,最好选择硫化起步比较慢,硫化速度又比较快的秋兰姆,例如和一硫化四甲基秋兰姆并用比较合适。
        用少量秋兰姆促进剂对非常快的二硫代氨基甲酸盐常常有些退延作用。硫化起步比较迟的秋兰姆,诸如一硫化四甲基秋兰姆,特别是二硫化二甲基二苯基秋兰姆,其迟延作用比二硫化四甲基秋兰姆强。
        秋兰姆促进剂因其迟延作用而在浸渍制品的制造和织物涂胶中也比较重要。原因是含这种促进剂的胶浆硫化比较慢,不会很快地胶凝,这意味着胶浆在整个加工过程中比较稳定。
        用秋兰姆促进剂制备的硫化胶,其机械性能和老化性能大大取决于秋兰姆促进剂与硫黄的配比。
        用秋兰姆作促进剂的硫化胶,定伸强度比较高,机械性能比较好,如果不用过高的硫化温度,则耐老化性能也好。
        适当大量的秋兰姆促进剂和少量硫黄,能改善硫化胶的耐热性能。用少量硫黄或不用硫黄的秋兰姆硫化胶滯后性能比较好,生热小,压缩变形较好,返原现象少,并有最佳耐热性能。但无硫硫化胶硫化度相当低,如需要高定伸强度,通常要用少量硫黄。
        由于用秋兰姆促进剂生产的制品硫化度比较高,因而永久变形(如压缩变形)非常好。需要在长时间受热的条件下保持压缩变形很低的制品,如减震垫、密封垫等,采用大量二硫化四甲基秋兰姆和少量硫黄体系是特别适宜的。还有,采用一硫化四甲基秋兰姆、2-硫醇基苯并噻唑和硫黄各1.5%的并用体系,对不承受张力的制品是非常有价值的。但是这种硫化胶有过度交联现象,当然不会有最佳抗张性能。
        秋兰姆不会使硫化胶变色,也可用来制造无味制品,起初有点气味,但不久即可消失。
        根据秋兰姆促进剂的性能,它们可以单独或者与其它提进剂一起用于制造透明、白色或艳色制品、无味和几乎无噢的制品(如接触食品的器具),医疗卫生制品、药用制品、游泳器具、胶鞋、浸波制品织物上胶、各种工业制品和快速硫化硬质胶。而且用天然胶、丁苯胶、丁腈胶和顺丁胶制造的制品都可应用。这种促进剂业经某些食品条例批准允许使用。
        秋兰姆与胍类促进剂并用还可适用于氯丁胶一一不论是否使用氯丁胶的特种促进剂。这些并用体系有中等硫化度和良好操作安全性。秋兰姆促进剂与2-硫醇基苯并咪唑及胍类促进剂并用能改善硫化胶的抗撕裂性能并提高弹性(见3.3.1.1.2)。
        丁基胶是一种高度饱和的橡胶,它的不饱和度很小,并因不同的品种而有差别。丁基胶的硫化比天然胶、丁苯胶和了腈胶困难得多。不饱和度最低的丁基胶惰性较大,以至难以用硫黄和促进剂硫化。不饱和度高的丁基胶用硫黄硫化就比较容易。用硫黄硫化丁基胶时,最常用的促进剂就是秋兰姆,并常与硫醇促进剂并用。而最合适的并用体系是60%的二硫化四甲基秋兰姆和40%的2-硫醇基苯并噻唑。这一体系可用二硫代氨基甲酸盐进一步活化。即使这一活化相当高的并用体系有时仍不够快,因而往往再用二硫代氨基甲酸硒和二硫代氨基甲酸碲活化。与二烯橡胶一样,这一硫化体系用于丁基胶时,也需要氧化锌,并加入硬脂酸改善硫化性能。值得注意的是,加入大量的促进剂不但能克服硫化困难的缺点,而且抗焦烧性能也比用量低好。
        不饱和度高的三元乙丙胶比较容易用硫黄硫化,而且速度比较快。二硫化四甲基秋兰姆同样也是对它最合适的秋兰姆促进剂,并且也是与2-硫醇基苯并噻唑并用。二硫化四甲基秋兰姆的用量增加时,与增加硫黄用量一样,硫化胶的定伸强度急剧上升。反之,增加2-硫醇基苯并噻唑用量对定伸强度几乎没有什么影响。三元乙丙胶的硫化与丁基胶一样,也离不开金属氧化物诸如氧化锌和氧化铅。虽然不一定要加硬脂酸,但氧化锌与硬脂酸以适当的比例配用,能够改善硫化胶的硫化度和硫化胶的性能。就硫化速度而言,上述体系仍然不够理想,于是,许多助促进剂应运而生,以期提高硫化速度。
        采用二硫代氨基甲酸的锌盐、硒盐和碲盐并用高温硫化的办法曾得到一些效果。为了充分利用那些很有前途而不饱和度特别低的橡胶,必须使促进剂在这方面有进一步发展。当然,硫黄硫化的三元乙丙胶耐热性能比不上过氧化物硫化的饱和二元乙丙胶。近来有人研究用对苯醌二肟(见3.6.1.2)和活性树脂(见3.7)作硫化剂,有可能改善不饱和胶的耐热性能。
        含有大量不饱和官能团(如侧链中的乙烯基)的硅橡胶也能用硫黄硫化。这时可用二硫化四甲基秋兰姆或类似的促进剂。用硫黄硫化硅橡胶至今未获工艺价值,因为硫黄硫化的硫化胶耐热性能低于过氧化物交联的硫化胶。不过用硫黄硫化可使有机橡胶与硅橡胶共硫化。然而硅橡胶与诸如丁苯胶、聚丁二烯橡胶、丁腈胶并用至今并未实际应用。
        当氯磺化聚乙烯用金属氧化物交联时(见3.3.2.1.3),除了应用硫醇促进剂和胍类促进剂外,也常用二硫化秋兰和四硫化秋兰姆。
        在聚硫胶的胶料中,二硫化秋兰姆没有促进剂的作用而是一种化学解聚剂(见3.3.4.2)。
        秋兰姆促进剂不仅用于干胶,也能用于胶乳,并且也使胶乳得到比用二硫代氨基甲酸盐较迟的硫化起步。制造胶乳制品时,秋兰姆可作为水不溶性促进剂而与水溶性促进剂并用。二硫化四甲基秋兰姆作硫化剂的向题(亦即少量硫黄或不用硫黄的秋兰姆硫化)将在3.1节中详细说明。
 
标签: