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橡胶的各种硫化体系讲解!

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橡胶的各种硫化体系讲解!

一.普通硫黄硫化体系(CV

 普通硫黄硫化体系(Conventional Vulcanization简称CV),是指二烯类橡胶的通常硫黄用量范围的硫化体系。

  对普通硫黄硫化体系(CV),对NR,一般促进剂的用量为0.5~0.6份,硫黄用量为2.5份。

  普通硫黄硫化体系得到的硫化胶网络中70%以上是多硫交联键(Sx),具有较高的主链改性。

  特点:硫化胶具有良好的初始疲劳性能,室温条件下具有优良的动静态性能,最大的缺点是不耐热氧老化,硫化胶不能在较高温度下长期使用。

二.有效硫化体系(EV

一般采取的配合方式有两种:

1.高促、低硫配合:提高促进剂用量(3~5份),降低硫黄用量(0.3~0.5份)。促进剂用量/硫黄用量=3~5/0.3~0.56

2.无硫配合:即硫载体配合。如采用TMTDDTDM1.5~2份)。

特点:

1. 硫化胶网络中单S键和双S键的含量占90%以上;硫化胶具有较高的抗热氧老化性能;

2. 起始动态性能差,用于高温静态制品如密封制品、厚制品、高温快速硫化体系。

三.半有效硫化体系(SEV
 为了改善硫化胶的抗热氧老化和动态疲劳性能,发展了一种促进剂和硫黄的用量介于CVEV之间的硫化体系,所得到的硫化胶既具有适量的多硫键,又有适量的单、双硫交联键,使其既具有较好的动态性能,又有中等程度的耐热氧老化性能,这样的硫化体系称为半有效硫化体系(SEV)。用于有一定的使用温度要求的动静态制品。一般采取的配合方式有两种:

1.促进剂用量/硫用量=1.0/1.0=1(或稍大于1);

2.硫与硫载体并用,促进剂用量与SEV中一致。

                  NR的三种硫化体系配合如下表所示:

配方成分

C V

EV

高促低硫    无硫配合

    SemiEV

高促低硫   硫\硫载体并用

S

NOBS

TMTD

DMDT

2.5

0.6

 

 

0。5          

3.0        1.1

0。6        1。1

         1.1

1.5          1.5

1.5          0.6

               

           0。6

 四.高温快速硫化体系

 随着橡胶工业生产的自动化、联动化,高温快速硫化体系被广泛采用,如注射硫化、电缆的硫化等。所谓高温硫化是指温度在180~240下进行的硫化。一般硫化温度每升高10,硫化时间大约可缩短一半,生产效率大大提高。

1.高温硫化体系配合的原则:

1)选择耐热胶种 为了减少或消除硫化胶的硫化返原现象,应该选择双键含量低的橡胶。

2)采用有效或半有效硫化体系

高温快速硫化体系多使用单硫和双硫键含量高的有效EV和半有效SEV硫化体系,其硫化胶的耐热氧老化性能好。一般使用高促低硫和硫载体硫化配合,其中后者采用DTDM最好,焦烧时间和硫化特性范围比较宽,容易满足加工要求。TMTD因为焦烧时间短,喷霜严重而使应用受到限制。虽然EVSEV对高温硫化的效果比CV好,但仍不够理想,仍无法解决高温硫化所产生的硫化返原现象和抗屈挠性能差的缺点,应该寻找更好的方法。

3)硫化的特种配合

为了保持高温下硫化胶的交联密度不变,可以采取增加硫用量、增加促进剂用量或两者同时都增加的方法。但是,增加硫黄用量,会降低硫化效率,并使多硫交联键的含量增加;同时增加硫和促进剂,可使硫化效率保持不变;而保持硫用量不变,增加促进剂用量,可以提高硫化效率,这种方法比较好,已在轮胎工业界得到广泛推广和应用。如果采用DTDM代替硫效果更好,在高温硫化条件下,获得象CV硫化胶一样优异的性能。

2.高温硫化的其它配合特点
高温硫化体系要求硫化速度快,焦烧倾向小,无喷霜现象,所以配合时最好采用耐热胶种及常量硫黄、高促进剂的办法。另外,对防焦、防老系统也都有较高的要求。

为了提高硫化速度,须使用足量的硬脂酸以增加锌盐的溶解度,提高体系的活化功能。

五.平衡硫化体系(EC

Si69是具有偶联作用的硫化剂,高温下,不均匀裂解成由双[三乙氧基甲硅烷基丙基]二硫化物和双[三乙氧基甲硅烷基丙基]多硫化物组成的混合物。
     Si69是作为硫给予体参与橡胶的硫化反应,生成橡胶-橡胶桥键,所形成的交联键的化学结构与促进剂的类型有关,在NR/Si69/CZDM)硫化体系中,主要生成二硫和多硫交联键;在NR/Si69/TMTD体系中则生成以单硫交联键为主的网络结构。

因为有促进剂Si69的硫化体系的交联速率常数比相应的硫黄硫化体系的低,所以Si69达到正硫化的速度比硫黄硫化慢,因此在S/Si69/促进剂等摩尔比组合的硫化体系中,因为硫的硫化返原而导致的交联密度的下降可以由Si69生成的新的多硫或双硫交联键补偿,从而使交联密度在硫化过程中保持不变。硫化胶的物性处于稳定状态。在有白炭黑填充的胶料中,Si69除了参与交联反应外,还与白炭黑偶联,产生填料橡胶键,进一步改善了胶料的物理性能和工艺性能。
 各种促进剂在天然橡胶中的抗硫化返原能力的顺序如下:

 DMNOBSTMTDDZCZD


来源:本站 时间:2019-05-20 14:31:35
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