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橡胶配合剂的促进剂并用

发布时间:2017-11-28 14:14  浏览:

从工艺性能和制品性能两方面考虑促进剂的选用时,单用—种促进剂常不能收到理想的效果。如促进剂D虽能赋予硫化胶高的拉伸强度和定伸应力,但硫速慢,平坦性较差,硫化胶耐热老化性差;促进剂TMTD虽然硫速快、硫化度高,但加工安全性差,容易焦烧和过硫;噻唑类和次磺酰胺类的硫化胶有着较高的拉伸强度以及良好的耐磨、耐热、耐老化性能,硫化平坦性也好。为了进一步提高硫化速度,达到全面的、较高的使用价值,在橡胶配方中硫化体系的设计常采用两种或三种促进剂并用,以收到取长补短或相互活化的效果,从而适应加工工艺及提高产品质量的需要。

 

将促进剂进行并用时,通常是以一种促进剂为主(称主促进剂或第一促进剂),另一种促进剂为副(称副促进剂或第二促进剂)。主促进剂用量较大,副促进剂用量较小(一般约为主促进剂用量的10%~40%左右)

A代表酸性促进剂,以B代表碱性促进剂,以N代表中性促进剂,促进剂的并用类型则有ABAABBNANBNN型等。但最常用的是ABAANA型并用。

AB型并用 此类并用也称作相互活化型。是以酸性促进剂为主促进剂,碱性促进剂为副促进剂的一种并用方法,并用后的促进效果比单用A或单用B时都好。最典型的是噻唑类和胍类促进剂并用。例如促进剂M为准超速级,促进剂D为中速级,但并用后可达超速级效果,表现为硫化活性大(硫化起点快、硫化速度快),硫化胶的拉伸强度、定伸应力、硬度、耐磨性比其中任何一种促进剂单用时都高。

促进剂MD在理论上以等摩尔并用时,效果最为突出。此时胶料的定型速度和硫化速度最快,机械性能也最高,但易焦烧,硫化平坦性差,工艺安全性差。所以在实际生产中为保证工艺安全,通常促进剂MD的并用量一般控制在MD5:24(质量比)

为提高操作安全性,目前最广泛使用的是促进剂DMD并用,它与MD并用相仿,只是硫化起点和硫化速度稍慢。实际上噻唑类和六次甲基四胺并用效果也很良好。

促进剂MDMD三者并用,是MD并用的发展。其中应把MDM共同视为第一促进剂,D为第二促进剂。此种并用方法适用于促进剂总用量大,工艺操作要求稳定性较好的情况下使用,并可利用DM的增减来凋节硫化起点。

AB型并用体系具有下列优点:(a)可缩短硫化时间或降低硫化温度,并可减少促进剂用量,因而可提高生产效率,降低生产成本;(b)硫化起点快,尤其适用于非模型硫化要求胶料定利速度快的场合;(c)硫化胶的拉仲强度、定伸应力及耐磨性均有显著改善;(d)弥补了单用促进剂D时耐老化性能差的缺点。

AA型并用 此类并用也称为相互抑制型。这是两种不同类型的酸性促进剂并用,其并用后使体系的活性在较低的温度(指操作温度)厂受到遏制,从而改善焦烧性能,但在硫化温度下,仍可充分发挥快速硫化作用。典型的AA型并用体系有两种。一种是主促进剂为超速或超超速级的(TMTDZDC),副促进剂为准超速级的(MDM)。例如在天然橡胶中,促进剂ZDC单用l份时,焦烧时间为3.5min,若将其10%的用量换成促进剂M,则焦烧时间可延长至8.5mm,而硫化速度不变,并使硫化胶的拉伸强度有一定提高。另—种是以促进剂M(DM)为主促进剂,TMTD为副促进剂,并用后也可获得相似的效果。例如斜交轮胎的纤维胎体胶料配方可采用此种并用方法,以得硫化起点慢、硫化速度快之效果。硫化起点慢,胶料起始硫化前有较好的流动性,有助于提高胶料和纤维帘线间的附着力;硫化速度快,可保证这些内层胶料在受热较晚的条件下能与胎面胶同步硫化。促进剂M(DM)TMTD并用时,如M(DM)用量为1份左右时,TMTD用量一般为0.050.1(合成橡胶中可达0.2份或以上)。若TMTD用量过高时,会使硫化平坦性下降,硫化胶的耐疲劳龟裂性能下降。

此类并用特别适用于模型制品,并用后不象AB型并用那样能增加定伸应力,但有较高的伸长率,制品较柔软。

NA型并用 这类并用起活化N型促进剂的作用,从而加快了体系的硫化速度,但却在一定程度上缩短了次磺酰胺的焦烧时间。典型的NA型并用体系有两种。—‘种是CZ(NOBS)M(DM)并用,多见于天然橡胶与合成橡胶并用的轮胎胎面胶、运输带覆盖胶配方中。具有焦烧倾向小、硫速快、硫化胶综合性能好、耐老化性好的特点。

另一种是CZ(NOBS)TMTD(ZDC)并用。这种并用方法可代替唑唑和胍的并用。与唑唑/胍并用相比,具有促进剂总用量少,硫速快,焦烧时间较长、交联度有所增加,压缩永久变形较小的优点。该体系的缺点是平坦性稍差。

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