华东理工大学精品课程课件-高分子材料助剂、促进剂

1、精品资料l橡胶的硫化，就是利用硫化剂使橡胶的大分子进行交联。硫化剂则是开发最早，工业化最早的交联剂品种，在橡胶工业中占有及其重要的地位。在进行硫化时，特别是用硫黄进行硫化时，除硫化剂外，一般还要加入“硫化促进剂”和“活性剂”，才能很好地完成硫化。有时为了避免早期硫化，即焦烧，还要加入防焦剂。l硫化促进剂，可简称促进剂，在橡胶硫化时用以加快硫化速度，缩短硫化时间，降低硫化温度，减少硫化剂用量，同时(tngsh)还可以改善硫化胶的物理机械性能。活性剂则具有充分发挥促进剂的效力，从而对硫化反应起活化作用；同时(tngsh)可以提高硫化胶的交联度和耐热性。 精品资料精品资料精品资料超超促进剂 Supe

2、r ultra accelerator超促进剂 Ultra accelerator(中)准超促进剂 SemiUltra accelerator中等(zhngdng)促进剂 mediumfast accelerator弱促进剂 Slow accelerator精品资料名称代表性结构 名称代表性结构 1.胍类3.二硫代氨基甲酸盐类2.噻唑类4.黄原酸盐类5.次磺酰胺类7.醛胺类脂肪醛和氨或胺类的缩合物 6.秋兰姆类 精品资料MBT的硫化促进(cjn)机理 精品资料l二硫代氨基(nj)甲酸盐 l秋兰姆 l噻唑类 l次磺酰胺类促进剂 l黄原酸盐与黄原酸二硫化物 l胍类促进剂 l硫脲类促进剂 l醛胺类促

3、进剂 精品资料q二硫代氨基甲酸可以看作是甲酸分子中碳上的氢原子被氨基所取代，同时羧基中的两个氧原子被两个硫原子所取代的化合物，它的结构式如下： q二硫代氨基甲酸盐主要是其氨基上的氢原子被取代的衍生物，其通式为：q式中R为甲基、乙基、丁基、苯基，即为通常各种商品促进剂。盐类中锌盐应用(yngyng)最广，其次为铅盐，再次为铜、铋、镍盐。至于钾、钠盐则多用于胶乳中。精品资料名 称结 构 式 性 状二甲基二硫代氨基甲基锌（促进剂PZ）白色粉末熔点240255 二乙基二硫代氨基甲基锌（促进剂EZ）白色粉末熔点175 二丁基二硫代氨基甲基锌（促进剂BZ）白色或浅黄色粉末熔点104以上 乙基苯基二硫代氨基

4、甲基锌（促进剂PX）白色或黄色粉末熔点205 精品资料q这类化合物既可作硫化剂，又可作促进剂，其结构通式为：q q秋兰姆一般由二硫代氨基甲酸衍生而来，所以也可以看成是二硫代氨基甲酸的衍生物。其最新的合成方法是电解氧化法，产率可高达99100%，产品纯度(chnd)亦好。 q电解方程式如下 精品资料名称结构式 性状 二硫代四甲基秋兰姆（促进剂TMTD或TT）白色粉末熔点155156 二硫代四乙基秋兰姆（促进剂TETD）白色粉末熔点73 一硫代四甲基秋兰姆（促进剂TMTM）黄色或淡黄色结晶粉末熔点110 四硫代四甲基秋兰姆（促进剂TMTT） 灰黄色粉末熔点不低于90 精品资料q 次磺酰胺的通式(t

5、ngsh)为 其中R1、R2可以(ky)是烷基、芳基或者环己基，也可为氢原子。 精品资料名称结构式 性状N,N-二异丙基-2-苯丙噻唑次磺酰胺（促进剂DIBS）浅黄色粉末熔点5560N-叔丁基-2-苯丙噻唑次磺酰胺（促进剂NS）浅黄色粉末熔点104以上N-环己基-2-苯丙噻唑次磺酰胺（促进剂CZ）白色至浅灰色粉末熔点98100N,N-二环己基-2-苯丙噻唑次磺酰胺（促进剂DZ）浅黄色粉末熔点104 N,O-二（1,2-亚乙基）-2-苯丙噻唑次磺酰胺（促进剂NOBS）较纯的工业品为淡黄色粉末熔点8090 精品资料q 这类促进剂主要有两个类型： q前类当R为异丙基、金属离子为锌时即为促进剂ZIP；

6、若R为正丁基，则是促进剂ZBX。后者当R为正丁基时，即为促进剂CPB。q黄原酸盐一般通过醇与二硫化碳在KOH与NaOH溶液中反应(fnyng)制备 精品资料q其促进作用小，是中等或者弱促进剂，代表品种有： q 二苯胍 (C6H5NH)2CNH（促进剂D）q 二邻甲苯(ji bn)胍 (CH3C6H4NH)2CNH（促进剂DOTG）q q 邻甲苯(ji bn)基二胍 q q 三苯胍 (C6H5NH)2CNC6H5q该类产品可用相应的硫脲制备： 精品资料q主要以硫脲衍生物为主，其通式为 q主要品种(pnzhng)有 q这类化合物一般是由胺类与二硫化碳或者硫酰氯（硫光气）作用而成 精品资料q醛胺类促

7、进剂主要是由脂肪族醛与胺或者氨缩合而制备(zhbi)，如促进剂H（乌洛托品）及促进剂808。q前者单独使用时容易焦烧，但硫化速度慢，硫化返厚倾向强，是弱促进剂，几乎很少单用，用作副促进剂有相当强的活性作用，没有污染性，可用在浅色或者透明橡胶制品中。后者亦常用作第二促进剂用于厚壁制品中。 精品资料l选择促进剂时要考虑以下诸因素：l（1）橡胶类型 不同橡胶采用不同的硫化体系，其中包括l 促进剂的选择与匹配；l（2）焦烧性能 促进剂对胶料的焦烧时间起决定性作用，l 因此选择时必须保证胶料在普通加工（如混炼、压延、l 压出）中不至于过早硫化，但时间不宜过长；l（3）硫化胶的性能 保证硫化后具有好的机械

8、性能及耐老l 化性能；l（4）硫化速度 这关系到胶料所需硫化时间，也是选择促l 进剂的另一重要因素；l（5）硫化胶耐硫化还原性及促进剂在胶料中的分散性、污l 染性、着色性、毒性以及(yj)其他配合剂等问题均是首要l 考虑的问题。精品资料l可确定促进剂的选择标准如下：l（1）加工条件l焦烧时间长，加工安全性好；l硫化(lihu)时间短，可提高生产性；l硫化(lihu)曲线的平坦性好（无硫化(lihu)还原），硫化(lihu)胶制品均匀稳定。l（2）硫化(lihu)橡胶的物性l硫化(lihu)胶具有优异的抗拉伸强度、定伸强度及其他各种所要求的物性；l硫化(lihu)胶的耐老化性好；l无污染、不喷霜

9、、不渗移。l（3）其他l分散性好、不飞扬（形状、形态）；l无毒、无嗅、无苦味；l价格低廉、供应稳定。精品资料精品资料l用于高不饱和性二烯类聚合物的促进剂 包括二硫化物型、二硫代甲酸酯型、次磺酰胺型、二硫代氨基甲酸型及其他类型。 l含卤素聚合物用的硫化促进剂 有如下结构的化合物： l除此之外，硫醇型促进剂有硫代磷酸三胺酯以及巯基乙酸酯与多元醇并用体系，和巯基乙酸的反应物与受阻胺的并用体系等。另外，还有用于聚氯乙烯(j l y x)及氯橡胶的三嗪硫醇化合物等等。精品资料v二烷基二硫代磷酸锌含硫硫化(lihu)胶噻唑类促进剂；v二硫代氨基甲酸盐；v二烷基二硫代磷酸铜M，秋兰姆等等。v 颗粒状v 液状

10、精品资料精品资料l活性剂能够增加促进剂的活性，因而可以减少促进剂的用量，或者缩短硫化时间，也即是加快硫化速度；同时还可以大大提高硫化剂的交联度。活性剂可分为无机活性剂与有机活性剂两类。有些(yuxi)有机促进剂同时也能作为活性剂使用。l无机活性剂主要是金属氧化物，如氧化锌、氧化镁、氧化钙、氧化铅等，其中氧化镁是最重要的无机活性剂。有机活性剂有脂肪酸（硬酯酸、软酯酸、月桂酸等）、弱胺（二丁胺等）及两者的复合物，多元醇（乙二醇等）和氨基醇（三乙醇胺）等，其中某些品种还能起补强填充剂的活性剂或分散剂的作用。其中最重要的是硬酯酸。l脂肪酸除自身作活性剂外，亦可进一步提高氧化镁在噻唑类促进剂中的活性作用；但用量多了以后会有软化作用，物性有下降倾向。利用这种性质，有时往刚刚发生焦烧的胶料中加入脂肪酸，再通过辊筒混炼，从而实现再生。这个过程一般称为焦烧还原。 精品资料脂肪酸对噻唑(sizu)类促进剂的活化作用 精品资料l在现代橡胶加工工艺中，操作其间产生早期硫化（即焦烧），从而导致损失，是橡胶行业的一个重要的技术问题。胶料中含有效能强的促进剂时，焦烧危险性更大。为控制硫化起步和贮存的稳定性，并确保在高温时操作的安全性，防焦剂就应运而生。它的作用在于防止胶料焦烧，同时又不影响促进剂在硫化温度下的正常作用，并且对硫化胶的物理机械性能也