第五章 促进剂

材料添加剂化学硫化促进剂2促进剂的最新发展3橡胶的硫化1第五章促进剂5.1橡胶的硫化12硫化中的特性变化和正硫化硫化的过程5.1.1

硫化中的特性变化和正硫化

硫化工艺的基本目的在于通过橡胶分子的交联提高橡胶的物理力学性能。橡胶在硫化过程中各种物理力学性能随硫化时间的变化如图：5.1.1

硫化中的特性变化和正硫化

硫化胶达到正硫化所需要的时间，主要取决于生胶的性质、硫化条件、配合剂尤其是硫化体系的性质及其用量。

硫化过程中各项性能的变化速度是不同的，在同一硫化条件下不可能所有的性能都在同一时刻达到最佳值。5.1.2硫化的过程

诱导期是指正式硫化开始前的时间。

硫化反应期是指正式硫化进行的过程，在此阶段特性随硫化时间而上升，以致达到正硫化。

过硫化期是指达到正硫化后，如果继续硫化，硫化胶物性反而下降的过程。5.1.2硫化的过程5.1.2硫化的过程5.2硫化促进剂12促进剂的分类促进剂的作用机理34促进剂的功能和选择工业上常用的硫化促进剂56促进剂的选择标准促进剂的发展5.2.1促进剂的分类（1）按促进剂效率的大小分类：a.超超促进剂b.超促进剂c.准（中）超促进剂d.中等促进剂e.弱促进剂5.2.1促进剂的分类（2）按化学结构分类：5.2.2促进剂的作用机理5.2.3促进剂的功能和选择（1）促进剂应具备的功能:①焦烧时间长，即硫化之前的加工安全性高；②硫化时间短，即硫化起步快，生产效率高；③硫化曲线平坦，即平坦硫化时间长，无硫化还原；④无毒，无污染性。5.2.3促进剂的功能和选择理想促进剂的硫化曲线如图：5.2.3促进剂的功能和选择（2）不同橡胶选用的促进剂

配合促进剂的橡胶可分为高不饱和性橡胶、低不饱和性橡胶和其他类橡胶。5.2.3促进剂的功能和选择（3）各类促进剂的硫化特性5.2.4工业上常用的硫化促进剂（1）二硫代氨基甲酸盐类5.2.4工业上常用的硫化促进剂（1）二硫代氨基甲酸盐类5.2.4工业上常用的硫化促进剂（2）秋兰姆类电解方程式如下：阳极：阴极：5.2.4工业上常用的硫化促进剂（2）秋兰姆类5.2.4工业上常用的硫化促进剂（3）噻唑类5.2.4工业上常用的硫化促进剂（4）次磺酰胺类促进剂5.2.4工业上常用的硫化促进剂（4）次磺酰胺类促进剂5.2.4工业上常用的硫化促进剂（5）黄原酸盐与黄原酸酯5.2.4工业上常用的硫化促进剂（6）胍类促进剂①二苯胍②二邻甲苯胍③邻甲苯基二胍④三苯胍5.2.4工业上常用的硫化促进剂（7）硫脲类促进剂结构通式：主要品种：5.2.4工业上常用的硫化促进剂（8）醛胺类促进剂

醛胺类促进剂主要是由脂肪族醛与胺或者氨缩合制备而成5.2.5促进剂的选择标准（8）醛胺类促进剂①选择促进剂时要考虑以下诸因素：a.橡胶类型b.焦烧性能c.硫化胶的性能d.硫化速率e.硫化胶耐硫化还原性及促进剂在胶料中的分散性、污染性、着色性、毒性以及其他配合剂等问题均是需要考虑的问题。5.2.5促进剂的选择标准（8）醛胺类促进剂②确定促进剂的选择标准如下：a.加工条件焦烧时间长，加工安全性好；硫化时间短，可提高生产效率；硫化曲线的平坦性好（无硫化还原），硫化胶制品均匀稳定。5.2.5促进剂的选择标准（8）醛胺类促进剂②确定促进剂的选择标准如下：b.硫化橡胶的物性硫化胶具有优异的拉伸强度、定伸强度及其他各种所要求的物性；硫化胶的耐老化性好；无污染、不喷霜、不渗移。5.2.5促进剂的选择标准（8）醛胺类促进剂②确定促进剂的选择标准如下：c.其他分散性好、不飞扬（形状、形态）；无毒、无嗅、无苦味；价格低廉、供应稳定。5.2.6促进剂的发展

硫化促进剂所追求的目标：一是不断提高硫化促进效能（缩短硫化时间，改善硫化胶特性），一是致力于改善焦烧性能。新型硫化促进剂分为三类：（1）新化合物①用于高不饱和性二烯类聚合物的促进剂②含卤素聚合物用的硫化促进剂5.2.6促进剂的发展（2）复合型体系①二烷基二硫代磷酸锌+含硫硫化胶+噻唑类促进剂②二硫代氨基甲酸盐③二烷基二硫代磷酸铜+M，秋兰姆等（3）新剂型①颗粒状②液状5.3促进剂的最新发展12催化氧化工艺造粒34表面处理技术和微胶囊化技术预分散体56对人类安全的促进剂多功能促进剂5.3.1催化氧化工艺（1）合成二苯胍（2）合成秋兰姆二硫化物传统工业采用亚硝酸钠或次氯酸钠等氧化剂，氧化二硫代氨基甲酸钠，制得秋兰姆二硫化物。5.3.2造粒（1）挤出造粒法其原理是利用物料在高压下自身黏结的特性将物料挤压成特定形状。为了增强颗粒的强度，减少破碎，在造粒过程中也经常加入黏合剂。（2）流动床造粒法用气流将含有一定水分的促进剂带入流动床中，用黏合剂处理，使其成粒，然后干燥，得成品。（3）喷雾造粒法利用喷雾干燥机将促进剂的悬浊液喷雾干燥，得到无尘的球状产品，水含量也能达到要求，不超标。（4）熔融冷凝造粒法此方法是将促进剂熔融，然后冷却造粒。5.3.3

表面处理技术和微胶囊化技术

表面处理是用表面活性剂等对促进剂表面处理，避免产生粉尘，表面活性剂等处理剂的添加量可以根据需要调节。

微胶囊技术是指促进剂的微胶囊化，将促进剂微粒包裹在囊壁材料中，做成颗粒。5.3.4预分散体促进剂预分散体的优点如下：①保证产品性能稳定，不受贮存条件（如水分）的影响；②在胶料中能快速分散和融合，减少了混炼的能量消耗；③降低粉尘，保持环境清洁，减少用户接触促进剂时带来的毒害。5.3.5对人类安全的促进剂（1）亚硝胺的生成以及有关法规（2）亚硝胺问题的对策（3）用安全促进剂替代不安全的促进剂（4）新型安全促进剂的研究开发（5）其他促进剂的毒性问题和防范5.3.6多功能促进剂B.F.Goodrich公司开发的一硫化四异丁基秋兰姆是次磺酰类