橡胶材料-第2章硫化体系77

1、一、硫化定义一、硫化定义 硫化是指橡胶的线型大分子链通过物理或化学交联而构硫化是指橡胶的线型大分子链通过物理或化学交联而构成三维网状结构的过程成三维网状结构的过程。胶料的物理性能及其他性能也随胶料的物理性能及其他性能也随之发生根本变化。橡胶分子链在硫化前后的状态如图所示。之发生根本变化。橡胶分子链在硫化前后的状态如图所示。 橡胶硫化是橡胶生产加工过程中的一个非常重要的橡胶硫化是橡胶生产加工过程中的一个非常重要的阶段，也是最后的一道工序。这一过程赋予橡胶各种宝阶段，也是最后的一道工序。这一过程赋予橡胶各种宝贵的物理性能，使橡胶成为广泛应用的工程材料，在许贵的物理性能，使橡胶成为广泛应用的工程材料

2、，在许多重要部门和现代尖端科技如交通、能源、航天航空及多重要部门和现代尖端科技如交通、能源、航天航空及宇宙开发的各个方面都发挥了重要作用。宇宙开发的各个方面都发挥了重要作用。 生胶虽然也具有一些有用的应用特性，但也存在不少生胶虽然也具有一些有用的应用特性，但也存在不少缺点，如强度低、弹性小；冷则发硬、热则发粘；容易缺点，如强度低、弹性小；冷则发硬、热则发粘；容易老化等。硫化极大改进了生胶的性能，扩大了橡胶的应老化等。硫化极大改进了生胶的性能，扩大了橡胶的应用范围，为橡胶的大规模工业化生产与应用奠定了基础。用范围，为橡胶的大规模工业化生产与应用奠定了基础。直到现在，绝大多数橡胶仍然采用硫黄硫化。

3、直到现在，绝大多数橡胶仍然采用硫黄硫化。二、橡胶硫化体系的发展历程二、橡胶硫化体系的发展历程 硫化反应是美国人硫化反应是美国人Charles Goodyear于于1839年发现的，年发现的，他将硫磺与橡胶混合加热，能制得性能较好材料。这一发现他将硫磺与橡胶混合加热，能制得性能较好材料。这一发现是橡胶发展史上最重要的里程碑。英国人是橡胶发展史上最重要的里程碑。英国人Hancock最早把这最早把这一方法用于工业生产，他的朋友一方法用于工业生产，他的朋友Brockeden把这一生产过程把这一生产过程称作硫化，直至今天，橡胶工艺科学家仍然沿用这一术语。称作硫化，直至今天，橡胶工艺科学家仍然沿用这一术语

4、。 “硫化硫化”的现代定义是：使线性的橡胶分子交联形成立的现代定义是：使线性的橡胶分子交联形成立体网络结构的工艺过程；而一切能够使线性的橡胶分子交联体网络结构的工艺过程；而一切能够使线性的橡胶分子交联形成立体网络结构的物质均可称为形成立体网络结构的物质均可称为“硫化剂硫化剂” 。 1940年又相继发现了树脂硫化和醌肟硫化方法；年又相继发现了树脂硫化和醌肟硫化方法；1943年又发现了硫磺给予体的硫化。第二次世界大年又发现了硫磺给予体的硫化。第二次世界大战以后，又出现了新型硫化体系，如战以后，又出现了新型硫化体系，如50年代发现的年代发现的辐射硫化，辐射硫化，70年代的脲烷硫化体系和年代的脲烷硫化

5、体系和80年代提出的年代提出的平衡硫化体系等等。尽管如此，由于硫磺价廉易得，平衡硫化体系等等。尽管如此，由于硫磺价廉易得，资源丰富，硫化胶性能好，仍是最佳的硫化剂。资源丰富，硫化胶性能好，仍是最佳的硫化剂。 经过经过100多年的研究及发展，已形成几个基本的多年的研究及发展，已形成几个基本的不同层次的硫磺硫化体系，组成层次表示如下；不同层次的硫磺硫化体系，组成层次表示如下；CV代表普通硫磺硫化体系（代表普通硫磺硫化体系（Conventional Vulcanization）；）；Semi EV代表半有效硫化体系（代表半有效硫化体系（Semi-Efficient Vulcaniztion）；）；E

6、V代表有效硫化体系（代表有效硫化体系（Efficient Vulcaniztion）；）；EC代表平衡硫化体系（代表平衡硫化体系（Equilibrium Cure）。）。以上以上4个不同的硫磺硫化体系在不同的橡胶制品中得到了广个不同的硫磺硫化体系在不同的橡胶制品中得到了广泛的应用。泛的应用。 硫化反应是一个多元组分参与的复杂化学反应过程。硫化反应是一个多元组分参与的复杂化学反应过程。它包含橡胶分子与硫化剂及其他配合剂之间发生的一系它包含橡胶分子与硫化剂及其他配合剂之间发生的一系列化学反应，在形成网状结构时伴随着发生各种副反应。列化学反应，在形成网状结构时伴随着发生各种副反应。其中，橡胶与硫磺的

7、反应占主导地位，它是形成空间网其中，橡胶与硫磺的反应占主导地位，它是形成空间网络的基本反应。一络的基本反应。一 般说来，大多数含有促进剂般说来，大多数含有促进剂-硫磺硫硫磺硫化的橡胶，大致经历了如下的硫化历程：化的橡胶，大致经历了如下的硫化历程：三、橡胶硫化历程三、橡胶硫化历程（一）橡胶硫化反应过程（一）橡胶硫化反应过程（二）硫化历程图（二）硫化历程图 根据硫化历根据硫化历程分析，可分四程分析，可分四个阶段，即焦烧个阶段，即焦烧阶段、热硫化阶阶段、热硫化阶段、平坦硫化阶段、平坦硫化阶段和过硫化阶段。段和过硫化阶段。 在硫化历程图中，从胶料开始加热起至出现平坦期止所经过的时间称为产品的硫化时间，

8、也就是通常所说的“正硫化时间”，它等于焦烧时间和热硫化时间之和，但由于焦烧时间有一部分被操作过程所消耗，所以胶料在模型中加热的时间应为B1，即模型硫化时间，它等于剩余焦烧时间A2加上热硫化时间C1，然而每批胶料的剩余焦烧时间有所差别，其变动范围在A1和A2之间。 最大扭矩最大扭矩MH最低扭矩最低扭矩ML焦烧时间焦烧时间t10理论正硫化时间理论正硫化时间tH工艺正硫化时间工艺正硫化时间t90 胶料在过硫化阶段可能出现三种情况，如右图所示。 由硫化曲线可以看出，胶料硫化在过硫化阶段，可能出现三由硫化曲线可以看出，胶料硫化在过硫化阶段，可能出现三种形式：种形式： 第一种曲线继续上升，如图中虚线第一种

9、曲线继续上升，如图中虚线M，这种状态是由于过硫，这种状态是由于过硫化阶段中产生结构化作用所致，通常非硫磺硫化的丁苯橡胶、丁化阶段中产生结构化作用所致，通常非硫磺硫化的丁苯橡胶、丁腈橡胶、氯丁橡胶和乙丙橡胶都可能出现这种现象；腈橡胶、氯丁橡胶和乙丙橡胶都可能出现这种现象； 第二种情形是曲线保持较长平坦期，如图中虚线第二种情形是曲线保持较长平坦期，如图中虚线P，通常用硫，通常用硫磺硫化的丁苯橡胶、丁腈橡胶、乙丙橡胶等会出现这种现象；磺硫化的丁苯橡胶、丁腈橡胶、乙丙橡胶等会出现这种现象； 第三种曲线下降、如图中虚线第三种曲线下降、如图中虚线R所示，这是胶料在过硫化阶段所示，这是胶料在过硫化阶段发生网

10、络裂解所致，例如天然橡胶的普通硫磺硫化体系就是一个发生网络裂解所致，例如天然橡胶的普通硫磺硫化体系就是一个明显例子。明显例子。较为理想的橡胶硫较为理想的橡胶硫化曲线化曲线应满足下列应满足下列条件：条件：(1)硫化诱导期要足硫化诱导期要足够长，充分保证生够长，充分保证生产加工的安全性；产加工的安全性；(2)硫化速度要快，硫化速度要快，提高生产效率，降提高生产效率，降低能耗；低能耗；(3)硫化平坦期要长。硫化平坦期要长。四、橡胶硫化过程中的性能变化四、橡胶硫化过程中的性能变化（一）物理性能变化（一）物理性能变化 硫化过程中，橡胶的物理机械性能变化很显著，所以在生产工艺硫化过程中，橡胶的物理机械性能

11、变化很显著，所以在生产工艺中，常常以物性的变化来度量硫化程度。橡胶的物性一般是指中，常常以物性的变化来度量硫化程度。橡胶的物性一般是指强度强度(抗张强度、定伸强度以及撕裂强度等抗张强度、定伸强度以及撕裂强度等)、扯断时的伸长率、硬度、弹扯断时的伸长率、硬度、弹性、永久变形、溶胀程度性、永久变形、溶胀程度等。不同结构的橡胶，在硫化过程中物理机等。不同结构的橡胶，在硫化过程中物理机械性能的变化虽然有不同的趋向，但大部分性能的变化基本一致。械性能的变化虽然有不同的趋向，但大部分性能的变化基本一致。 天然橡胶在硫化过程中，可塑性明显下降，强度和硬度显著增大，天然橡胶在硫化过程中，可塑性明显下降，强度和

12、硬度显著增大，而伸长率、溶胀程度则相应减小。这些现象都是线形大分子转变为网而伸长率、溶胀程度则相应减小。这些现象都是线形大分子转变为网状结构的特征。对于带有侧乙烯基结构的橡胶，如丁苯橡胶，丁腈橡状结构的特征。对于带有侧乙烯基结构的橡胶，如丁苯橡胶，丁腈橡胶等，在硫化过程中也有类似的变化，只不过是在较长的时间内，各胶等，在硫化过程中也有类似的变化，只不过是在较长的时间内，各种性能的变化较为平坦，曲线出现的极大或极小值不甚明显。种性能的变化较为平坦，曲线出现的极大或极小值不甚明显。1、可溶性、可溶性 硫化过程会使橡胶溶于溶剂的能力逐渐降低，硫化过程会使橡胶溶于溶剂的能力逐渐降低，而只能溶胀；硫化到

13、一定时间后，溶胀性出现最小值，继而只能溶胀；硫化到一定时间后，溶胀性出现最小值，继续 硫 化 又 有 使 溶 胀 性 逐 渐 增 大 的 趋 向 。续 硫 化 又 有 使 溶 胀 性 逐 渐 增 大 的 趋 向 。2、热稳定性、热稳定性 硫化提高了橡胶的热稳定性，即橡胶的物理硫化提高了橡胶的热稳定性，即橡胶的物理机械性能随温度变化的程度减小，例如未硫化天然橡胶低机械性能随温度变化的程度减小，例如未硫化天然橡胶低于于10时，长期贮存会产生结晶硬化；温度超过时，长期贮存会产生结晶硬化；温度超过70，塑，塑性显著地增大；超过性显著地增大；超过100，则处于粘流状态；，则处于粘流状态；200便开便开始

14、发生分解。但硫化后，扩大了高弹性的温度范围，脆性始发生分解。但硫化后，扩大了高弹性的温度范围，脆性温度可降低到温度可降低到-20-40以下，且不出现生胶的塑性流动以下，且不出现生胶的塑性流动状态。因此硫化大大地提高天然橡胶的使用温度范围。状态。因此硫化大大地提高天然橡胶的使用温度范围。3、密度和气透性、密度和气透性 在一定的硫化时间范围内，随着交联密度在一定的硫化时间范围内，随着交联密度的增大，橡胶密度有所提高，而气透性则随交联密度的增的增大，橡胶密度有所提高，而气透性则随交联密度的增大而下降。这是由于大分子链段的热运动受到一定限制引大而下降。这是由于大分子链段的热运动受到一定限制引起的。起的

15、。（二）化学性能变化（二）化学性能变化 硫化过程中，由于交联作用，使橡胶大分子结构中的硫化过程中，由于交联作用，使橡胶大分子结构中的官能团或双键活性逐渐减小，从而增加了化学稳定性。官能团或双键活性逐渐减小，从而增加了化学稳定性。另一方面，由于生成网状结构，使橡胶大分子链段的运另一方面，由于生成网状结构，使橡胶大分子链段的运动减弱，低分子物质的扩散作用受到严重阻碍，结果提动减弱，低分子物质的扩散作用受到严重阻碍，结果提高了橡胶对化学物质作用的稳定性。高了橡胶对化学物质作用的稳定性。 橡胶的硫化体系可分为：橡胶的硫化体系可分为：硫化剂、硫化促进剂、硫化硫化剂、硫化促进剂、硫化活性剂、防焦剂活性剂、

16、防焦剂。 硫化剂硫化剂是指在一定条件下使相邻橡胶大分子链以化是指在一定条件下使相邻橡胶大分子链以化学键的形式连接起来的物质。学键的形式连接起来的物质。一、硫磺（硫给予体）一、硫磺（硫给予体）（一）硫磺的品种及性质（一）硫磺的品种及性质 硫磺在周期表中位于硫磺在周期表中位于第第族第三周期，电子族第三周期，电子结构由于除结构由于除s轨道、轨道、 p轨轨道之外，具有道之外，具有5个空的个空的3d轨道，因此与同族的轨道，因此与同族的氧元素比较能表现出不氧元素比较能表现出不同的化学性质。同的化学性质。 天然硫磺分子是由八个硫原子组成的环状结构，空间天然硫磺分子是由八个硫原子组成的环状结构，空间结构呈稳定

17、的冠型配位。这是由于电子参与结构呈稳定的冠型配位。这是由于电子参与3d轨道的轨道的键，而形成的键，而形成的3d轨道共振效应的缘故。并且在其极限结轨道共振效应的缘故。并且在其极限结构式构式(1)(4)之间，之间，(3)的共振作用最大。的共振作用最大。 硫磺由自然界含硫矿石经干馏、冷却、结晶制得。硫磺硫磺由自然界含硫矿石经干馏、冷却、结晶制得。硫磺是浅黄色或黄色的块状物质，比重为是浅黄色或黄色的块状物质，比重为2.02.6，熔点，熔点114，沸点沸点444，在，在90结晶，结晶，90120时属斜方晶系。目前采时属斜方晶系。目前采用从石油精制的废气中分离出硫化氢，再从硫化氢中回收用从石油精制的废气中

18、分离出硫化氢，再从硫化氢中回收硫磺的方法。硫磺经过处理可制得供橡胶工业使用的不同硫磺的方法。硫磺经过处理可制得供橡胶工业使用的不同品种。品种。 (1)粉末硫磺粉末硫磺 将块状硫磺、经过粉碎、脱酸等处理后可将块状硫磺、经过粉碎、脱酸等处理后可得到硫磺粉末。用于橡胶工业中的粉末硫磺的细度在得到硫磺粉末。用于橡胶工业中的粉末硫磺的细度在200目目（74微米）以下，特殊情况有用微米）以下，特殊情况有用600目（目（20微米）左右。微米）左右。 (2)沉降硫磺沉降硫磺 将硫磺与氢氧化钙共同加热，生成多硫化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。这种硫磺的平钙化合物，再加

19、入稀硫酸使硫磺沉降出来。这种硫磺的平均粒径为均粒径为l5微米，故在橡胶中分散性极好，用于制造高级微米，故在橡胶中分散性极好，用于制造高级橡胶制品。橡胶制品。 (3)胶体硫磺胶体硫磺(高分散性硫磺高分散性硫磺) 在分散剂存在下，将粉末在分散剂存在下，将粉末硫磺或沉降硫磺于球磨机或胶体磨中研磨，制成粘稠状硫磺或沉降硫磺于球磨机或胶体磨中研磨，制成粘稠状物，再经干燥、粉碎制成粒径为物，再经干燥、粉碎制成粒径为l3微米的胶体硫磺。这微米的胶体硫磺。这种硫磺适用于乳胶制品的生产种硫磺适用于乳胶制品的生产 (4)表面处理硫磺表面处理硫磺 在硫磺粒子表面上包覆一层油类或聚在硫磺粒子表面上包覆一层油类或聚异丁

20、烯等物质，以免硫磺粒子被其它配合剂所包围，有异丁烯等物质，以免硫磺粒子被其它配合剂所包围，有利于分散。采用利于分散。采用2.5的油类与硫磺制成膏剂，分散效果的油类与硫磺制成膏剂，分散效果很好。很好。 (5)不溶性硫磺不溶性硫磺 结晶状硫磺加热至结晶状硫磺加热至200250的熔融状的熔融状态，在态，在20低温下急速冷却即得到透明弹性体。这就是低温下急速冷却即得到透明弹性体。这就是用用S8n表示的链状表示的链状“高分子高分子”硫磺。硫磺。（二）硫磺硫化的作用机理（二）硫磺硫化的作用机理 如前所述硫磺特殊的原子结构，由于如前所述硫磺特殊的原子结构，由于电子云的不稳电子云的不稳定性，硫磺环的裂解随条件

21、而异，可以是定性，硫磺环的裂解随条件而异，可以是均裂成自由基均裂成自由基或异裂成离子或异裂成离子，即：，即：- 因此，橡胶与硫磺的化学反应有两种可能性，这决定于因此，橡胶与硫磺的化学反应有两种可能性，这决定于反应系统和介质。反应系统和介质。如果硫环裂解按离子型方式进行，则以如果硫环裂解按离子型方式进行，则以离子型或极性机理与橡胶分子链进行反应；离子型或极性机理与橡胶分子链进行反应；如果硫环按自如果硫环按自由基型方式进行，则硫磺与橡胶的反应按自由基机理进行。由基型方式进行，则硫磺与橡胶的反应按自由基机理进行。加热到高温时硫环即行打开，通常均裂成双基活性硫磺分加热到高温时硫环即行打开，通常均裂成双

22、基活性硫磺分子，继续加热，这些双基活性硫磺又分裂成含有不同硫磺子，继续加热，这些双基活性硫磺又分裂成含有不同硫磺原子数目的双基硫活性分子，即：原子数目的双基硫活性分子，即：当硫磺与橡胶共热后，产生了非常活泼的双基硫：当硫磺与橡胶共热后，产生了非常活泼的双基硫： 它与橡胶反应生成橡胶硫醇化合物，然后转变为多它与橡胶反应生成橡胶硫醇化合物，然后转变为多硫交联键。为方便起见，橡胶大分子链可用硫交联键。为方便起见，橡胶大分子链可用R代表。生代表。生成的橡胶硫醇可以在橡胶分子链间进行加成反应生成相成的橡胶硫醇可以在橡胶分子链间进行加成反应生成相应的多硫交联键结构，亦可以在分子链的双键处进行加应的多硫交联

23、键结构，亦可以在分子链的双键处进行加成，还可进行环化反应得到环化结构：成，还可进行环化反应得到环化结构： 当然，有时双基活性硫磺分子可直接产生有效的交联作当然，有时双基活性硫磺分子可直接产生有效的交联作用，不一定生成橡胶硫醇的中间产物：用，不一定生成橡胶硫醇的中间产物： 双基硫磺分子在橡胶分子链上可直接与双键加成产生一双基硫磺分子在橡胶分子链上可直接与双键加成产生一对连位交联键，其功能与单独交联键一样。对连位交联键，其功能与单独交联键一样。 天然橡胶的硫磺硫化过程中生成多硫交联键。由于分天然橡胶的硫磺硫化过程中生成多硫交联键。由于分子链上的双键被诱导极化产生双键位置的移动。使交联子链上的双键被

24、诱导极化产生双键位置的移动。使交联位置可能产生置换或重排。位置可能产生置换或重排。 在硫化过程中由于多硫键的断裂，夺取了在硫化过程中由于多硫键的断裂，夺取了“-亚甲基亚甲基”上的氢原子，产生共轭二烯或三烯类的结构，这种反应会上的氢原子，产生共轭二烯或三烯类的结构，这种反应会改变橡胶分子链的结构，称为改变橡胶分子链的结构，称为主链改性主链改性。共轭二烯或三烯。共轭二烯或三烯成分越多，主链改性程度越高，硫化胶的老化性能就越差。成分越多，主链改性程度越高，硫化胶的老化性能就越差。 当硫磺的开裂受到离子介质诱导时，它生成离子型的当硫磺的开裂受到离子介质诱导时，它生成离子型的多硫化合物，而多硫化合物可能

25、与体系中能容易极化的多硫化合物，而多硫化合物可能与体系中能容易极化的分子（例如不饱和橡胶的双键）反应，使大分子双键处分子（例如不饱和橡胶的双键）反应，使大分子双键处的碳原子离子化，导致了离子型的反应过程或称极化反的碳原子离子化，导致了离子型的反应过程或称极化反应机理。应机理。Mrpra和和Wolf等用模拟化合物的研究和核磁共等用模拟化合物的研究和核磁共振的研究表明，其硫化过程如下：振的研究表明，其硫化过程如下： 上述反应阐述了质子传递的机理，其关键步骤是形成三上述反应阐述了质子传递的机理，其关键步骤是形成三元的硫元的硫-碳荷电的环。这个机理也存在着异构化作用，链碳荷电的环。这个机理也存在着异构

26、化作用，链烯烃存在着顺式或反式的构型。烯烃存在着顺式或反式的构型。Mrpra的研究人员指出的研究人员指出环化结构的形成是由于硫磺交联键在弱的环化结构的形成是由于硫磺交联键在弱的S-S键处断裂，键处断裂，硫磺链与分子链内的双键反应形成环化结构。硫磺链与分子链内的双键反应形成环化结构。（三）硫磺硫化胶的结构（三）硫磺硫化胶的结构 据上述，橡胶与硫磺据上述，橡胶与硫磺反应的机理非常复杂，除反应的机理非常复杂，除了橡胶与硫磺反应形成交了橡胶与硫磺反应形成交联键外，还有许多副反应，联键外，还有许多副反应，例如环化反应和主链改性例如环化反应和主链改性反应等。根据模拟化合物反应等。根据模拟化合物以及直接使用

27、提纯的天然以及直接使用提纯的天然橡胶进行的硫磺硫化研究，橡胶进行的硫磺硫化研究，天然橡胶的硫磺硫化胶结天然橡胶的硫磺硫化胶结构图如图所示。构图如图所示。 对硫磺硫化胶的结构分析列于下表，随着硫化时间的对硫磺硫化胶的结构分析列于下表，随着硫化时间的增加，结合硫的数量、交联密度以及交联效率都增加，而增加，结合硫的数量、交联密度以及交联效率都增加，而多硫交联键变短，即每个交联键中的硫磺原子数目减少，多硫交联键变短，即每个交联键中的硫磺原子数目减少，环化结构的结合硫量增高。其中环化结构的结合硫量增高。其中效率参数效率参数E值是表示形成值是表示形成每摩尔交联键所需要的平均的硫磺摩尔数目每摩尔交联键所需要

28、的平均的硫磺摩尔数目。量值越高，。量值越高，表示交联效率越低。无促进剂的硫磺硫化交联效率很低，表示交联效率越低。无促进剂的硫磺硫化交联效率很低，在硫化初期生成一个交联键需要在硫化初期生成一个交联键需要53个硫原子，在硫化后期个硫原子，在硫化后期也仍需也仍需43个硫原子才能生成一个交联键，在硫化胶结构中个硫原子才能生成一个交联键，在硫化胶结构中部生成大量硫环化合物。因此必须改善硫磺硫化体系，提部生成大量硫环化合物。因此必须改善硫磺硫化体系，提高硫化胶网络的完善性，提高硫化效率，因而发展了有活高硫化胶网络的完善性，提高硫化效率，因而发展了有活化剂、促进剂的硫磺硫化体系。化剂、促进剂的硫磺硫化体系。

29、（四）各种硫磺硫化体系（四）各种硫磺硫化体系 普通硫化体系普通硫化体系(Conventional Vulcanization简称简称CV)，是，是指二烯类橡胶的通常硫磺用量范围的硫化系统，可制得软指二烯类橡胶的通常硫磺用量范围的硫化系统，可制得软质高弹性硫化胶。各种橡胶的质高弹性硫化胶。各种橡胶的CV体系如下表所示。体系如下表所示。 不同橡胶，由于不饱和度、成分和结构的差异，不同橡胶，由于不饱和度、成分和结构的差异，CV系统系统中的硫磺用量、促进剂品种及用量都有差异。天然橡胶是中的硫磺用量、促进剂品种及用量都有差异。天然橡胶是高顺式、高不饱和度的橡胶，含有不少天然软化剂及氮碱高顺式、高不饱和度

30、的橡胶，含有不少天然软化剂及氮碱成分，对橡胶活化、促进硫化有一定作用，硫化速度比较成分，对橡胶活化、促进硫化有一定作用，硫化速度比较快，所以硫化剂用量较其他橡胶高、促进剂用量又比其他快，所以硫化剂用量较其他橡胶高、促进剂用量又比其他橡胶低。一般说来，合成橡胶的不饱和度比天然橡胶低，橡胶低。一般说来，合成橡胶的不饱和度比天然橡胶低，故相应的硫磺用量也低，且合成橡胶中残存的脂肪酸皂类故相应的硫磺用量也低，且合成橡胶中残存的脂肪酸皂类能显著降低硫化速度。因此适当增加促进剂用量，提高硫能显著降低硫化速度。因此适当增加促进剂用量，提高硫化速度是必要的。对不饱和度极低的橡胶，例如化速度是必要的。对不饱和度

31、极低的橡胶，例如IIR、EPDM，其硫化速度较慢，硫磺用量一般较低，一般为，其硫化速度较慢，硫磺用量一般较低，一般为1.5-2份，并使用高效快速的硫化促进剂如秋兰姆类份，并使用高效快速的硫化促进剂如秋兰姆类TMTD、TM及二硫代氨基甲酸盐类作主促进剂，噻吩类为副促进剂。及二硫代氨基甲酸盐类作主促进剂，噻吩类为副促进剂。 普通的硫磺硫化体系得到的硫化胶网络大多含有多硫交普通的硫磺硫化体系得到的硫化胶网络大多含有多硫交联键，具有高度的主链改性，硫化胶具有良好的初始疲劳联键，具有高度的主链改性，硫化胶具有良好的初始疲劳性能。在室温条件下，具有优良的动静态性能。它最大缺性能。在室温条件下，具有优良的动

32、静态性能。它最大缺点是不耐热氧老化。硫化胶不能在较高温度下长期使用。点是不耐热氧老化。硫化胶不能在较高温度下长期使用。 所谓有效硫化体系所谓有效硫化体系(Efficient Vulcaniztion)简称简称EV，半，半有效硫化体系有效硫化体系(Semi- Efficient Vulcaniztion)简称简称Semi-EV (SEV)，实际指硫磺在硫化反应中的交联有效程度的高低。，实际指硫磺在硫化反应中的交联有效程度的高低。EV和和Semi EV的含义的含义 为了提高硫磺在硫化过程中的有效性，一般采取下列为了提高硫磺在硫化过程中的有效性，一般采取下列两种方法：两种方法：(1)提高促进剂用量、

33、降低硫磺用量。这种高促提高促进剂用量、降低硫磺用量。这种高促/低硫配合低硫配合体系中，硫磺体系中，硫磺0.30.5份。份。(2)采用无硫配合，即硫磺给予体的配合。例如采采用无硫配合，即硫磺给予体的配合。例如采TMTD或或DTDM的配合。的配合。 以上两种硫化体系的硫化胶网络中，单硫交联键和双以上两种硫化体系的硫化胶网络中，单硫交联键和双硫交联键占绝对优势，即硫交联键占绝对优势，即90以上，网络具有极少主链以上，网络具有极少主链改性，这种硫化体系称为改性，这种硫化体系称为EV硫化体系。硫化体系。CV、Semi EV、EV硫化体系的硫化胶结构示意图：硫化体系的硫化胶结构示意图：三个体系的优缺点如下

34、表所示。三个体系的优缺点如下表所示。 不饱和的二烯类橡胶，特别是天然橡胶的普通硫磺硫化体不饱和的二烯类橡胶，特别是天然橡胶的普通硫磺硫化体系硫化胶，不耐热氧老化，会产生严重的硫化返原现象，导系硫化胶，不耐热氧老化，会产生严重的硫化返原现象，导致产品的动态性能急剧下降，影响轮胎等制品的使用寿命。致产品的动态性能急剧下降，影响轮胎等制品的使用寿命。虽然有效硫化体系能克服普通硫化体系的某些缺点，但都无虽然有效硫化体系能克服普通硫化体系的某些缺点，但都无法消除硫化胶的硫化返原性。法消除硫化胶的硫化返原性。1977年，年，S.woff用用Si69双双(三乙三乙氧基甲硅烷基丙基氧基甲硅烷基丙基)四硫化物在

35、与硫磺、促进剂等摩尔比条件四硫化物在与硫磺、促进剂等摩尔比条件下使硫化胶的交联密度处于动态常量状态，把硫化返原降低下使硫化胶的交联密度处于动态常量状态，把硫化返原降低到最低程度或消除了返原现象。这种硫化体系称为平衡硫化到最低程度或消除了返原现象。这种硫化体系称为平衡硫化体系体系(Equilibrlum Cure，简称，简称EC)。平衡硫化体系即。平衡硫化体系即EC的硫的硫化胶与化胶与CV不同之处是在较长硫化周期内，交联密度是恒定的，不同之处是在较长硫化周期内，交联密度是恒定的，因而具有优良的耐热老化性能和耐疲劳性能，其硫化特性如因而具有优良的耐热老化性能和耐疲劳性能，其硫化特性如图所示。图所示

36、。平衡硫化机理平衡硫化机理 Si69是一种具有相当补强性的硫化剂。交联反应是由它是一种具有相当补强性的硫化剂。交联反应是由它的四硫基进行的。在高温下，它具有反应的不均衡性，裂的四硫基进行的。在高温下，它具有反应的不均衡性，裂解成由双解成由双(3-三乙氧基甲硅烷基丙基三乙氧基甲硅烷基丙基)二硫化物和双二硫化物和双(3-三乙三乙氧基甲硅烷基丙基氧基甲硅烷基丙基)多硫化物所组成的混合物。多硫化物所组成的混合物。这时这时Si69是作为硫是作为硫磺给予体作用机理磺给予体作用机理与橡胶反应，生成与橡胶反应，生成橡胶橡胶-橡胶桥键。橡胶桥键。Si69交联反应所形交联反应所形成的交联键化学结成的交联键化学结构

37、与促进剂类型有构与促进剂类型有关，其示意图如下：关，其示意图如下： 平衡硫化体系的胶料具有高强高、高抗平衡硫化体系的胶料具有高强高、高抗撕性、耐热氧、抗硫化返原、耐动态疲劳撕性、耐热氧、抗硫化返原、耐动态疲劳性和生热低等优点，因此它在长寿命动态性和生热低等优点，因此它在长寿命动态疲劳制品和巨型工程轮胎、大型厚制品制疲劳制品和巨型工程轮胎、大型厚制品制造等方面有重要应用。造等方面有重要应用。 为了提高生产效率，橡胶工业自动化联动化已成为一为了提高生产效率，橡胶工业自动化联动化已成为一个必然趋向，因此高温快速硫化也被广为采用。例如注射个必然趋向，因此高温快速硫化也被广为采用。例如注射硫化、电缆连续

38、硫化和超高频硫化都是建立在高温快速硫硫化、电缆连续硫化和超高频硫化都是建立在高温快速硫化的基础上。化的基础上。所谓高温硫化就是指温度在所谓高温硫化就是指温度在180240下的下的硫化，比传统的硫化温度硫化，比传统的硫化温度140150高得多。高得多。根据硫化温根据硫化温度效应，硫化温度系数变化范围在度效应，硫化温度系数变化范围在1.82.5之内，则每升高之内，则每升高温度温度10，硫化时间约可缩短一半，大大提高了生产效率。，硫化时间约可缩短一半，大大提高了生产效率。但硫化温度升高时，硫化胶的物理机械性能，如拉伸强度、但硫化温度升高时，硫化胶的物理机械性能，如拉伸强度、弹性模量、扯断伸长率、硬度

39、、回弹性都会降低。这和高弹性模量、扯断伸长率、硬度、回弹性都会降低。这和高温硫化时，交联密度下降有关，如下图所示。温硫化时，交联密度下降有关，如下图所示。二、有机过氧化物二、有机过氧化物 过氧化物不但能硫化饱和的碳链橡胶、杂过氧化物不但能硫化饱和的碳链橡胶、杂链橡胶，而且也能硫化不饱和的碳链橡胶。硫链橡胶，而且也能硫化不饱和的碳链橡胶。硫化胶的网络结构是碳碳键，有很高的键能，非化胶的网络结构是碳碳键，有很高的键能，非常稳定，具有优越的抗热氧老化性能、化学稳常稳定，具有优越的抗热氧老化性能、化学稳定性高，压缩水久变形小，因此在静态密封或定性高，压缩水久变形小，因此在静态密封或高温的静态密封制品中

40、有广泛的应用。高温的静态密封制品中有广泛的应用。（一）有机过氧化物类型（一）有机过氧化物类型 在有机过氧化物中主要有在有机过氧化物中主要有烷基过氧化物、二酰基烷基过氧化物、二酰基过氧化物和过氧酶过氧化物和过氧酶三种。它们能硫化大部分橡胶，其三种。它们能硫化大部分橡胶，其中，二烷基过氧化物获得广泛的应用。中，二烷基过氧化物获得广泛的应用。DCP(过氧化过氧化二异丙苯二异丙苯)和和DBP(二叔丁基过氧化物二叔丁基过氧化物)在含炭黑补强的在含炭黑补强的胶料中得到优良的硫化胶。但因胶料中得到优良的硫化胶。但因DBP分子量小，易挥分子量小，易挥发性，安全性低，发性，安全性低，DCP就成为硫化橡胶最普通的

41、硫化就成为硫化橡胶最普通的硫化剂。常用的有机过氧化物如表所示。剂。常用的有机过氧化物如表所示。（二）有机过氧化物作用机理（二）有机过氧化物作用机理 过氧化物的硫化反应是过氧化物均裂产生自由基，可过氧化物的硫化反应是过氧化物均裂产生自由基，可经热裂或辐射而得；经热裂或辐射而得； 上表中的三类过氧化物中，烷氧过氧化物产生二个烷氧上表中的三类过氧化物中，烷氧过氧化物产生二个烷氧自由基，二酰基过氧化物产生两个酰氧自由基，过氧酯则自由基，二酰基过氧化物产生两个酰氧自由基，过氧酯则产生一个烷氧自由基和一个酰氧自由基，如：产生一个烷氧自由基和一个酰氧自由基，如： 在热反应交联过程中，叔烷氧和叔酰氧自由基可能

42、在热反应交联过程中，叔烷氧和叔酰氧自由基可能经受进一步裂解产生烷基自由基。经受进一步裂解产生烷基自由基。 对于丁二烯类和异戊二烯类橡胶如对于丁二烯类和异戊二烯类橡胶如NR、SBR等与过氧化等与过氧化物的反应有二个比较有利的反应活性中心。即物的反应有二个比较有利的反应活性中心。即-亚甲基上亚甲基上的活泼氢和双键。过氧化物产生的自由基可的活泼氢和双键。过氧化物产生的自由基可夺取夺取-亚甲基亚甲基上的活泼氢使之形成大分子自由基上的活泼氢使之形成大分子自由基，并进一步形成交联键，并进一步形成交联键，或或与双键加成产生大分子自由基与双键加成产生大分子自由基，并发生交联反应。在天，并发生交联反应。在天然橡

43、胶中，交联反应以夺取然橡胶中，交联反应以夺取-亚甲基反应形成大分子自由亚甲基反应形成大分子自由基的方式进行，因为侧甲基的存在限制了自由基对双键的基的方式进行，因为侧甲基的存在限制了自由基对双键的加成反应。但在丁二烯类橡胶加成反应。但在丁二烯类橡胶SBR和和BR条件下，交联反应条件下，交联反应可通过自由基加成反应或夺取可通过自由基加成反应或夺取-亚甲基活泼氢进行。在加亚甲基活泼氢进行。在加成反应中，不断形成交联键，但自由基并没有丧失，因此成反应中，不断形成交联键，但自由基并没有丧失，因此这些橡胶具有较高的交联效率。这些橡胶具有较高的交联效率。夺取夺取-氢的交联反应氢的交联反应与双键的加成反应与双

44、键的加成反应 这种橡胶的交联效率因橡胶的支化而降低。其反应机理这种橡胶的交联效率因橡胶的支化而降低。其反应机理主要是夺取氢的加成交联反应。主要是夺取氢的加成交联反应。（1）硫化）硫化PE（2）硫化）硫化EPM由于侧甲基的存在，由于侧甲基的存在，EPM存在着存在着断裂的可能性，即断裂的可能性，即 在上述情形下，必须加入助硫化剂如加入适量硫磺、肟在上述情形下，必须加入助硫化剂如加入适量硫磺、肟类化合物，提高高分子大自由基的稳定性，提高交联效率。类化合物，提高高分子大自由基的稳定性，提高交联效率。甲基硅橡胶的硫甲基硅橡胶的硫化与聚乙烯交联化与聚乙烯交联相似。相似。过氧化物除了交过氧化物除了交联橡胶外

45、，还可联橡胶外，还可以交联塑料、聚以交联塑料、聚氨酯等。氨酯等。三、金属氧化物三、金属氧化物 对橡胶有硫化作用金属氧化物主要是对橡胶有硫化作用金属氧化物主要是ZnO、MgO及及PbO，其它金属如钙、钛、铁的氧化物无硫化作用。，其它金属如钙、钛、铁的氧化物无硫化作用。金属氧化物对氯丁橡胶、卤化丁基橡胶、氯磺化聚乙金属氧化物对氯丁橡胶、卤化丁基橡胶、氯磺化聚乙烯、氯醇、聚硫橡胶以及羧基聚合物都具有重要意义。烯、氯醇、聚硫橡胶以及羧基聚合物都具有重要意义。特别是氯丁橡胶、卤化丁基橡胶，常用金属氧化物硫特别是氯丁橡胶、卤化丁基橡胶，常用金属氧化物硫化。下面我们就以氯丁橡胶为例来阐述金属氧化物的化。下面

46、我们就以氯丁橡胶为例来阐述金属氧化物的硫化机理：硫化机理：氯丁橡胶的金属氧化物硫化有二种机理氯丁橡胶的金属氧化物硫化有二种机理（1）（2） 应该指出的是，氧化锌和氧化镁都能单独硫化氯丁橡胶，两者并用应该指出的是，氧化锌和氧化镁都能单独硫化氯丁橡胶，两者并用最佳，最宜比率为最佳，最宜比率为5:4(ZnO:MgO)。单独使用氧化锌，硫化速度快，易。单独使用氧化锌，硫化速度快，易产生焦烧；单用氧化镁，则硫化速度慢。产生焦烧；单用氧化镁，则硫化速度慢。 氧化锌的主要作用是硫化，并用使胶料具有良好耐热性能，保证硫氧化锌的主要作用是硫化，并用使胶料具有良好耐热性能，保证硫化的平坦性；氧化镁可提高胶料防焦性

47、能，增加胶料贮存安全性和可化的平坦性；氧化镁可提高胶料防焦性能，增加胶料贮存安全性和可塑性，在硫化过程中起硫化和促进作用。塑性，在硫化过程中起硫化和促进作用。 氧化镁能吸收硫化过程中放出的氧化镁能吸收硫化过程中放出的HCl和和Cl2，保证胶料安全稳定性。，保证胶料安全稳定性。若要制取耐热胶料，可提高氧化锌用量若要制取耐热胶料，可提高氧化锌用量(增至增至15-20份份)。 若要制造耐水制品，可用若要制造耐水制品，可用PbO代替代替MgO和和ZnO，用量高至，用量高至20份。单份。单用用PbO，安全稳定性差，可使用，安全稳定性差，可使用PbO-ZnO系统代替。系统代替。 在氯丁橡胶中，一般在氯丁橡

48、胶中，一般不单独使用硫磺不单独使用硫磺硫化系统的促进剂，硫化系统的促进剂，因为各种促进剂对氯丁橡胶硫化影响不同，有些对氯丁橡因为各种促进剂对氯丁橡胶硫化影响不同，有些对氯丁橡胶的硫化起滞后作用，有的使硫化速度太快。胶的硫化起滞后作用，有的使硫化速度太快。 最好的是最好的是TMTD/S/D/ZnO/MgO并用的体系，能获高的并用的体系，能获高的硫化状态，较高的强力、凹弹性及伸长率。硫化胶具有良硫化状态，较高的强力、凹弹性及伸长率。硫化胶具有良好加工安全性和网络稳定性。好加工安全性和网络稳定性。四、树脂硫化剂四、树脂硫化剂 二烯类橡胶可用下列通式的化合物来硫化，以提高耐二烯类橡胶可用下列通式的化合

49、物来硫化，以提高耐热性、曲挠性。酚醛树脂硫化剂特别适合于丁基橡胶。热性、曲挠性。酚醛树脂硫化剂特别适合于丁基橡胶。 下列左图下列左图X代表代表OH基、卤素原子，其中基、卤素原子，其中R是烷基，通是烷基，通常是树脂类物质，右图结构的酚醛树脂：常是树脂类物质，右图结构的酚醛树脂：硫化机理采用硫化机理采用Vander Meer和和The lamon的以下反应的以下反应 酚醛树脂硫化很慢，要求高的硫化温度，可酚醛树脂硫化很慢，要求高的硫化温度，可用氧化锌使用氧化锌使X或卤原子活化。烷基酚醛树脂硫化或卤原子活化。烷基酚醛树脂硫化时，采用的活性剂是含结晶水的金属氯化物，如时，采用的活性剂是含结晶水的金属氯

50、化物，如SnCl22H2O，FeCl26H2O，ZnCl21.5H2O。它们。它们能加速硫化应，并改善胶料的性能。能加速硫化应，并改善胶料的性能。 该硫化机理与间苯二酚甲醛胶乳的交联该硫化机理与间苯二酚甲醛胶乳的交联机理相似。机理相似。 用这种材料浸胶的帘线，在硫化过程中，把橡胶与帘线键用这种材料浸胶的帘线，在硫化过程中，把橡胶与帘线键合一起，也就是橡胶类胶粘剂，即：合一起，也就是橡胶类胶粘剂，即：五、醌类衍生物硫化剂五、醌类衍生物硫化剂 苯醌以及它的许多衍生物都能使二烯类橡胶硫化，提苯醌以及它的许多衍生物都能使二烯类橡胶硫化，提高硫化胶的耐热性。但一般通用橡胶极少采用，因为它高硫化胶的耐热性

51、。但一般通用橡胶极少采用，因为它的成本昂贵，未能真正工业化，且仅用于丁基橡胶中。的成本昂贵，未能真正工业化，且仅用于丁基橡胶中。 对苯醌二肟是常用硫化剂，使用时需使用氧化剂。机对苯醌二肟是常用硫化剂，使用时需使用氧化剂。机理如下：理如下：Sulllvan认为，亚硝基与橡胶双键发生如下作用：认为，亚硝基与橡胶双键发生如下作用： 最新研究表明，橡胶最后是通过胺键连结在一起的，详细机理至今最新研究表明，橡胶最后是通过胺键连结在一起的，详细机理至今尚未清楚。尚未清楚。 用对苯醌二肟作硫化剂需加入氧化剂氧化铅，加入氧化铅可改善胶用对苯醌二肟作硫化剂需加入氧化剂氧化铅，加入氧化铅可改善胶料性能，此外促进剂

52、料性能，此外促进剂M可提高交联效率，并改善胶料焦烧性能。可提高交联效率，并改善胶料焦烧性能。六、马来酰亚胺硫化剂六、马来酰亚胺硫化剂 用马来酰亚胺硫化不饱和二烯类橡胶是新近发展的一用马来酰亚胺硫化不饱和二烯类橡胶是新近发展的一种方法。最有效的是一个分子中含有一个以上官能团的马种方法。最有效的是一个分子中含有一个以上官能团的马来酰亚胺，如间亚苯基双马来酰亚胺。一般并用来酰亚胺，如间亚苯基双马来酰亚胺。一般并用DCP（过（过氧化二异丙苯）进行自由基引发反应。氧化二异丙苯）进行自由基引发反应。Kovacic等人的反等人的反应机理如下：应机理如下： 除了过氧化物与马来酰亚胺并用外，其他促进剂如除了过氧

53、化物与马来酰亚胺并用外，其他促进剂如DM也能催化并促进马来酰亚胺的交联反应。也能催化并促进马来酰亚胺的交联反应。 在硫化温度下，不用引发剂，马来酰亚胺也能进行硫在硫化温度下，不用引发剂，马来酰亚胺也能进行硫化反应，机理如下：化反应，机理如下： 促进的硫磺硫化与酚醛树脂、醌的衍生物、马促进的硫磺硫化与酚醛树脂、醌的衍生物、马来酰亚胺的硫化都是通过相似的化学反应机理进来酰亚胺的硫化都是通过相似的化学反应机理进行的。各类硫化剂对橡胶分子的攻击如图所示：行的。各类硫化剂对橡胶分子的攻击如图所示： 以上各类硫化剂的化学结构的基本条件可归结以上各类硫化剂的化学结构的基本条件可归结为橡胶分子必须含有烯丙基氢

54、原子，即如果不饱为橡胶分子必须含有烯丙基氢原子，即如果不饱和双键上没有和双键上没有-活泼氢，上述的反应都不能进行。活泼氢，上述的反应都不能进行。七、多元胺硫化剂七、多元胺硫化剂 胺类化合物是氟橡胶的专用交联剂。一般情况下可使胺类化合物是氟橡胶的专用交联剂。一般情况下可使用用11.5份份N,N-二肉桂叉二肉桂叉-1,6-己二胺等。当含矿质填料时，己二胺等。当含矿质填料时，可增加至可增加至1.52份。某些金属氧化物，如氧化镁、氧化锌份。某些金属氧化物，如氧化镁、氧化锌等能起硫化活性作用，可加深硫化程度，并能吸收在硫等能起硫化活性作用，可加深硫化程度，并能吸收在硫化反应中或制品在高温下使用时放出的氮

55、化氢。加入化反应中或制品在高温下使用时放出的氮化氢。加入15份氧化镁的胶料具有很好的抗焦烧性，硫化胶耐热性好，份氧化镁的胶料具有很好的抗焦烧性，硫化胶耐热性好，但耐酸性差。若用等量氧化铅，则硫化胶有较好的耐酸但耐酸性差。若用等量氧化铅，则硫化胶有较好的耐酸性，抗焦烧性较差。性，抗焦烧性较差。二胺类化合物与氟橡胶的交联反应如下：二胺类化合物与氟橡胶的交联反应如下：八、辐射硫化八、辐射硫化 二烯类橡胶可以来用高能辐射硫化，用高能射线照二烯类橡胶可以来用高能辐射硫化，用高能射线照射高分子，交联反应与裂解倾向并存，哪种反应占主射高分子，交联反应与裂解倾向并存，哪种反应占主导决定于高分子结构。导决定于高

56、分子结构。 若用一般式来代表二烯类橡胶，若用一般式来代表二烯类橡胶，X、Y都为氢原子，都为氢原子，则易产生交联；若其中的一个氢被取代，则聚合物交则易产生交联；若其中的一个氢被取代，则聚合物交联和裂解并存，但交联仍占主要地位；若联和裂解并存，但交联仍占主要地位；若X、Y都为侧都为侧基或其他基团取代，则以断裂为主。下表列举了交联基或其他基团取代，则以断裂为主。下表列举了交联和裂解的高聚物。和裂解的高聚物。 辐射交联的硫化程度与辐射剂量成正比，但防老剂以辐射交联的硫化程度与辐射剂量成正比，但防老剂以及其他游离基接受体的存在，将会影响交联效率。辐射及其他游离基接受体的存在，将会影响交联效率。辐射硫化是

57、游离基反应，反应过程大约如下；硫化是游离基反应，反应过程大约如下； 辐射硫化有许多优点：无污染、无副反应，能获得高辐射硫化有许多优点：无污染、无副反应，能获得高质量卫生健康制品，配方简单，辐射穿透力强，可硫化厚质量卫生健康制品，配方简单，辐射穿透力强，可硫化厚制品；硫化胶耐热氧老化性能好，但它的机械性能差，辐制品；硫化胶耐热氧老化性能好，但它的机械性能差，辐射设备昂贵，因此未能广泛应用。射设备昂贵，因此未能广泛应用。 含促进剂的硫磺硫化体系是橡胶工业生产中应用最广泛含促进剂的硫磺硫化体系是橡胶工业生产中应用最广泛的、历史最长的主要硫化体系。使用无机和有机促进剂来的、历史最长的主要硫化体系。使用

58、无机和有机促进剂来活化和促进橡胶的硫化反应是橡胶工业技术的巨大进步。活化和促进橡胶的硫化反应是橡胶工业技术的巨大进步。橡胶硫化时使用有机促进剂已有橡胶硫化时使用有机促进剂已有90多年的历史。橡胶工业多年的历史。橡胶工业大量使用促进剂是在大量使用促进剂是在1921年年布鲁尼布鲁尼(G. Bruni)发现了噻唑类发现了噻唑类促进剂以后。自那时起，橡胶工业进入一个重要发展阶段，促进剂以后。自那时起，橡胶工业进入一个重要发展阶段，橡胶配方日臻完善，橡胶配方日臻完善，橡胶硫化体系形成了一个由硫化剂、橡胶硫化体系形成了一个由硫化剂、促进剂、活性剂构成的完整硫化体系促进剂、活性剂构成的完整硫化体系。它不仅大

59、大缩短了。它不仅大大缩短了硫化时间，减少了硫磺用量，降低了硫化温度，而且对橡硫化时间，减少了硫磺用量，降低了硫化温度，而且对橡胶工艺性能和物理机械性能也有较大改善。胶工艺性能和物理机械性能也有较大改善。 促进剂就是指能降低硫化温度，缩短硫化时间，减少硫磺用量，又促进剂就是指能降低硫化温度，缩短硫化时间，减少硫磺用量，又能改善硫化胶物理性能的物质能改善硫化胶物理性能的物质。本质就是提高硫化效率，提高生产效率，。本质就是提高硫化效率，提高生产效率，降低能耗，提高产品质量。降低能耗，提高产品质量。 第二次世界大战前，主要以噻唑类促进剂为主，如促进剂第二次世界大战前，主要以噻唑类促进剂为主，如促进剂M

60、(MBT)、DM(MBTS)。同时也发现了次磺酰胺类迟效性促进剂。同时也发现了次磺酰胺类迟效性促进剂CZ(CBS)，但当时未被大，但当时未被大量采用。量采用。 二战后到上世纪二战后到上世纪60年代，相继又发现了超速级促进剂秋兰姆类和二硫代氨年代，相继又发现了超速级促进剂秋兰姆类和二硫代氨基甲酸盐类，但噻唑类促进剂仍占主导地位。基甲酸盐类，但噻唑类促进剂仍占主导地位。 上世纪上世纪70年代，由于合成橡胶工业及炉法炭黑的巨大发展，高温及大型橡年代，由于合成橡胶工业及炉法炭黑的巨大发展，高温及大型橡胶制品硫化技术的要求使次磺酰胺类促进剂得到广泛应用，出现了噻唑类和次胶制品硫化技术的要求使次磺酰胺类促