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橡胶的硫化体系 橡胶的硫化过程实质就是把塑性的胶料转变成为具有高弹性橡胶的工艺过程。
硫化过程中的结构及性能变化
生胶---------------------硫化胶 抗张强度 小 大 流动性 大 小 热可塑性 大 小 粘着性 大 小 老化性 大 小 定伸强度 小 小 伸长率 大 小 硬度 小 大 压缩变形 大 小 回弹性 小 大 溶剂膨胀 大 小
硫磺
种类: 1. 粉末硫磺:将块状硫磺,经过粉碎,脱酸等处理后之硫磺粉末。细度在200,目以下,特殊情况也有用600目左右。 2. 沉降硫磺:将硫磺与氢氧化钙共同加热,生成多硫化钙化合物,再加入稀硫酸使硫磺沉降出来。平均粒径1-5微米。分散性极好,用于制造高级橡胶制品。 3. 胶体硫磺(高分散性硫磺)在分散剂存在下,将粉末硫磺或沉降硫磺于球磨机或胶体磨中,制成粘稠状,经过干燥粉碎制成。粒径1-3微米,适合乳胶制品。 4. 表面处理硫磺:在硫磺粒子表面包覆一层油类或聚丁乙烯等物质,以免硫磺粒子被其他配合剂所包围,有利于分散。 5. 不溶性硫磺:结晶状硫磺加热到200-250度的熔融状态,在20度低温下急速冷却即得到的透明弹性体。粒径1-5微米。 使用不溶性硫磺既不会喷硫,又能缩短硫化时间,并对早期硫化有稳定作用,很适合于高温短时间硫化。
硫磺-有机促进剂-活性剂硫化体系 促进剂: 触媒(催化剂)其作用为: 提高硫化速率及缩短硫化时间,降低硫化温度与活化能,减少硫磺用量,并能改善硫化胶料物性的物质.其用量在整个配方中含量很少,但因其能够加速橡胶硫化进程,因此对配料架桥后的胶料物性影响很大,可改变整个硫化胶料的抗张强度,定伸强度及反弹性,耐老性以及加工特性(烧焦与硫化速率变化)等.为此根据实际需要的加硫时间,及加工安全性,来选择不同的促进剂单独或搭配使用.加硫时间太长,减少产能,增加成本,太短虽可提高产能,但容易过硫,后期物性不佳. 一.有机促进剂种类: · 噻唑类:应用广泛,价格便宜,制取方便,且赋予硫化胶良好的性能。 主要品种有M和DM 。 · 秋兰姆类:超速硫化促进剂。其多硫化物可以做硫载体。 主要品种为TMTD/TMTM。 · 次磺酰胺类:迟效型促进剂,具有焦烧时间长,硫化活性大等特点。 主要品种有:NOBS/DIBS/AZ/CZ/NS/TBBS/等。 · 胍类:碱性促进剂,主要作副促进剂使用。 主要品种有D等。 · 二硫代氨基甲酸盐类:超速促进剂,多用于胶乳薄制品。主要品种: src="http://bbs.sto.net.cn/images/smilies/default/titter.gif" border=0 smilieid="9">X/PZ/ZDC。 · 醛胺类:醛和胺的缩合物。主要品种有AA/H/808。 · 黄原酸盐类:活性大,宜于室温下硫化。焦烧倾向大,工艺难以操作。 · 硫脲类:氯丁橡胶的专用硫化促进剂,也适用于氯醇橡胶。NA-22
二.按照硫化速度分类: 国际上习惯以促进剂M为标准,凡硫化速度快于M 者属于超速级或超超速级。低于M 者属于中级或慢速级。
--------------------------------- 超超速级: src="http://bbs.sto.net.cn/images/smilies/default/titter.gif" border=0 smilieid="9">X src="http://bbs.sto.net.cn/images/smilies/default/titter.gif" border=0 smilieid="9">Z ZDC ---------------------------------- 超速级 TMTD TMTM (TS) ----------------------------------- 准超速级 M DM NOBS DIBS 808 AZ CZ OTOS -------------------------------- 中速级 D ZMBT K ------------------------------------ 慢速级 H AA 硫脲类 ---------------------------------------
三.按照硫化促进剂的酸碱性分类: · 酸性:噻唑类,秋兰姆类和二硫代氨基甲酸盐类。 · 碱性:胍类,醛胺类。 · 中性:次磺酰胺类,硫脲类。
几种促进剂促进效果的互换关系
DM 1 ==》CZ 0.5-0.61 DM 1 ==》M 0.52-0.8 DM 1 ==》NOBS 0.63-0.69 DM 1 ==》TMTD 0.08-0.10 NOBS 1 ==》DM 1.43-1.6 NOBS 1 ==》TMTD 0.1 NOBS 1 ==》M 0.7-0.75 CZ 1 ==》NOBS 1.2-1.3
4 硫化促进剂作用特性 1. 噻唑类 特点:硫化曲线平坦且长,过硫化性小,促进速度快,赋予硫化胶较好的综合 性能。对氯丁橡胶有防焦作用。硫化胶有良好的耐老化性,制品不容易 龟裂,且耐磨耗性好。 1) M促进剂 :与DM类似,但抗焦烧性较差,温度在116度c以上时活性很高. 2) DM促进剂:一次或二次的中速促进剂,有苦味,污染性低,操作安全,加硫温度广硫化曲线平坦,可当塑化剂与焦烧延缓剂. 3) 2. 次磺酰胺类 特点:硫化起点缓慢,焦烧时间长,硫化速度快,平坦性好,胶料在模具内流动性好。 145度下各种次磺酰胺类促进剂焦烧时间:
------------------------------------------------------ AZ/CZ/NS: 9-12 分钟 NOBS/MDB/BSO 14-16 分钟 DZ/DIBS 20 分钟 ------------------------------------------------------- 3.秋兰姆类二硫代氨基甲酸盐类 特点:酸性的超速级促进剂,硫化速度特别快,硫化曲线平坦范围狭窄,焦烧时间短。硫化胶的强度和定伸强度很优越,耐热老化性好。 应用: <1>TS,TMTM促进剂用于污染性,一般用于黑色料胶系列. <2>TS促进剂含硫,故这种促进剂为非常强二次促进剂,较佳模数,较低 压缩歪,NBR中可当主促进剂,在CR中配合DOTG与硫磺可取代NS为缓 慢促进剂; <3>TMTD焦烧速度约是TMTM的1倍。二硫代氨基甲酸盐类PX/PZ/ZDC 等焦烧速度约是TMTD的1倍。 |