提高胶料抗硫化返原性的新型

lorvey

提高胶料抗硫化返原性的新型

lorvey

提高胶料抗硫化返原性的新型  
" ?# |/ f/ i2 r( Q+ g
8 j( Y' E, P, E0 _5 T* y5 W! Z! x* K( B
  芳基锌盐—Aktivator 73
7 J' @0 h& m) k( n& X          S&S公司著谭向东编译涂学忠校
    通过大量的研究，得到一种适用于硫黄硫化IR的新型高效活性剂，它对硫化胶的抗返原作用优于普通锌皂(表1)。

! _8 n- u  e* [4 x/ S, @/ u  f5 \1活化作用
    从原则上讲，芳基锌盐这种新型活化剂是芳香型及线型梭酸的最佳配合体。采用表2所示的简化配方就可以充分说明氧化锌和硬脂酸在硫黄硫化的NR中的活化作用。
# [0 B! `7 P* N  e; w! |3 O
    一般来说，次磺酞胺类促进剂在正常应用中具有良好的加工安全性，因此，不加氧化锌和硬脂酸的对比胶料，在流变仪曲线中表现出焦烧时间之短是出人意料的(图1)。

0 D4 }# p8 F, Y' C7 m. r  A% Y    此外，通过测定门尼粘度进一步证实胶料所获得的交联密度很低，而粘度却很高。
5 b% H7 d- w: ^* o/ |+ A    与低交联密度相对应，经长时间硫化制得的硫化胶比较软，物理性能不合格(表3)。
. R0 G/ T) r. d6 {# ~8 D    加人氧化锌后，显著提高了交联密度，令人惊异的是焦烧安全性也得到了一定改善。
# J) ~' k' H& n3 q8 Q4 {
而胶料粘度实际上并未改变
    氧化锌所产生的硫化活性也可以通过硫化胶性能的明显改善来体现。此外，再加入完善硫化活化的脂肪酸，不仅可以进一步改善交联密度和硫化胶性能.而且由门尼粘度的明显降低可以看出，随着用量的增大，加工性能也明显改善。
2硫化返原性
    硫化返原性是指在硫化时间延长或硫化温度过高而引起过硫的影响下，硫化交联键在没有氧存在情况下发生降解，随后又产生交联键重排时物理机械性能发生不希望有的下降。硫化返原主要发生在断面较厚而且采用高速硫化的制品生产中，如注压硫化制品和连续硫化挤出制品。
    脂肪酸锌皂的加人有利于将硫化返原控制在一定程度，控制程度取决于其分子结构。
1 j; f: n& M3 C" V3锌皂中的脂肪酸对硫化返原行为的影响
; d& t/ U( x9 r. q5 Y6 R    各种锌皂及锌盐的流变仪性能检测表明:在线型未支化锌皂中.由分子链中有8一10个碳原子的脂肪酸制造的锌皂抗硫化返原性最佳(图2)。

    采用5份锌皂来突出其在普通硫黄硫化体系的NR胶料中的单独抗返原作用抗硫化返原性用标tsR/tsD来表达。在160℃下用振荡圆盘流变仪来测定硫化返原性与支化型脂肪酸为基础的锌皂进行比较得出:支化型一元梭酸的抗硫化返原性基本与线形C、-C:。脂肪酸一样优异(图3)。
3 c% K* Z$ l7 Q# P6 ^# j
) }. c, P- O4 ^9 L    一些芳香族梭酸锌盐具有更为优异的抗一早期硫化返原性，但它也有熔点太高以致于不能在胶料中充分分散的缺点。
    经过大量研究和开发，得出一种兼具线型梭酸锌皂及芳香族梭酸锌盐性能的高效活性剂，称为Struktol Aktivator 73(表1)，本文中将该产品称为Aktivator 73。
' S. A8 Q+ P# h& F; k# F/ H    这种新型的芳基锌盐的熔点表明它宜在混炼初期加人。橡胶用商品锌皂熔点范围的比较如表4所示。

4对物理性能的影响
/ }# O. N& E3 S6 V$ i- N    为了进一步证实室内评价的结果，马来西亚橡胶生产者研究协会(MRPRA)橡胶咨询分会用NR胶料作了以下研究并指出:脂肪酸用量高时对胶料性能有益。这项研究包括对常规用量及增大用量硬脂酸与等化学当量的芳基锌盐进行比较(表5)。
3 W7 I; N, R4 ^2 L- F+ H* N    橡胶咨询分会所获得的完整详细结果发表在我们的66期信息上。这项研究报告中的几个实例可以说明对物理性能的影响，如流变仪硫化返原性表明，芳基锌盐具有优异的结果(图4)。
) ?1 @3 d) A, K: U1 S
. F+ M9 L- W5 w, K+ n- m    以前曾报道过定伸应力可能增高，相应地硬度也可能会增高(图5)。
% a4 S0 R) Q, k. Q: j" t+ {
    图6一8描述了Aktivator 73在温度较高时对压缩永久变形有益，同时描述厂老化至5倍过硫后定伸应力的变化
5优质NR胎面胶
    动态性能、生热性及硫化返原性是影响厚断面优质胎面胶料使用性能的因素Aktivator 73的使用能够明显提高这些影响轮胎使用寿命的关键性能。

: [7 x; X2 u$ k& g# z3 h8 p; p    由于担心吗琳类促进剂可能含有亚硝胺，为此对一促进剂MBS和NS进行了比较，以确定更为安全的硫化体系(表6)。
    在这个配方中除硬脂酸外，使用了Aktivator 73，并且对较低用量的促进剂Ns也进行了评价。
/ l# y0 ^; d* y    采用这种新型活性剂，流变仪硫化返原性明显改善(图9)。通过比较160℃下9-45min的300%环定仲应力和拉伸强度值的下降百分数来描述抗硫化返原性(图10和11)。
+ p( Z. A/ P( v' m$ v) \    用费尔斯通屈挠试验机进行动态性能试验可知·加Aktivator73的胶料不但生热低(图12)，而且还可以延长产生破坏的时间
+ G0 h1 p6 ~# ~7 S
4 V# r% \" e" F: Z6白炭黑补强的sSBR/BR胎面胶
5 W, E3 M( ~8 A6 z( X8 s    添加Aktivator 73的显著优点是明显改善了胶料的流变性。尽管硅烷本身可以大大降低门尼粘度，并且由高压毛细管式流变仪数据也可以看出流变性有明显改善，但是用Aktivator73部分替代硅烷可以进一步改善流动性能(表7)。在一系列试验中，除300%定伸应力略有降低外，拉伸强度性能并未因部分硅烷被替代而受到明显的影响。
* x9 l. Z0 d/ ]( E3 q    填充白炭黑的胶料中，硅烷被Akiivator73部分替代后，最大转矩、邵尔A型硬度和定伸应力较低，但通过调整硫化体系就可以容易地解决这一问题，而对压缩永久变形及生热性的影响是有限的(表8)。
& D  e% y, j) h  Z5 q
- L3 p* T! o  Z7结论
    由于Aktivator73对硫黄硫化体系的活性及加工性能的影响是有益的，因此，对橡胶化学家及配方设计者来说，它可以提供多种有利条件。


- J( X0 v: V) M. w- L

龙行天下

这个样品我手上有1公斤,也是S&S公司提供的,还没有试过,不知道效果如何,

lorvey

我也没有用过，您试一下，有结果的话，说一下，我也了解一下