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如何选用硫化促进剂?

浏览数量:27     作者:本站编辑     发布时间: 2019-07-08      来源:本站

一、促进剂概念与作用

概念

硫化促进剂简称为促进剂。在橡胶胶料中配入少量的促进剂,能大大促进橡胶与硫化剂(交联剂)之间的反应,凡能加快硫化反应速度,缩短硫化时间,降低硫化反应温度,减少硫化剂用量产能提高或改善硫化胶物理机械性能的配合剂,称为硫化促进剂。

作用

1.缩短硫化时间、减少硫磺用量、降低硫化温度;

2.改善胶料的焦烧性能;

3.使胶料硫化平坦性好,改善制品性能;

3.改善橡胶制品外观质量。


二、如何选用促进剂?

1.找到制品想要达到的目的与效果;

2.综合各因素选出适合制品用的促进剂;

3.选出的促进剂做测试与效果分析;

4.选用稳定可靠的促进剂货源。


三、选用促进剂时14项考虑因素


1.橡胶类型                                

不同的橡胶具有不同的性能特点,采用不同的硫化体系,不同的硫化体系选择不同类型的促进剂时,应考虑到它们之间的匹配。

2.促进剂品质

选用促进剂时品质是配方工程师考虑的问题之一。现在的市场上,还存在不少以假冒真、以次充优的现象,所以在选用时要为之慎重,否则将会直接影响橡胶的硫化或防老化等方面的性能。

3.对混炼胶和硫化胶性能的影响

促进剂在硫化期间参与橡胶空间网状结构的形成,对硫化胶的结构亦即对其物理机械性能和老化性能的优劣有直接关系。促进剂对混炼胶有软化作用,使胶料的可塑度增加,改变了胶料的加工性能。

4.焦烧性能

促进剂对胶料的焦烧时间(即胶料热硫化开始以前延续的时间)起决定性影响。所以选择的促进剂应使胶料有相当的焦烧时间,这对胶料在混炼、压延、压出或注压过程中的操作安全性、硫化初期胶料的流动性及对织物的附着力皆有重大作用。尤其近年来为提高生产效率,加工条件越来越严格,对胶料的抗焦烧性能的要求也越来越高。但过长的焦烧时间会导致总硫化时间的增加,这不但不利于劳动效率的提高,而且对无模硫化制品在硫化过程中的变形也会产生不良影响。

促进剂的抗焦烧性能直接与其硫化临界温度(即促进剂对硫化过程开始起作用的温度)有关,在此温度下,促进剂活性并不显著;在此温度以上促进剂活化,充分发挥其硫化作用。遗憾的是多数促进剂尚未测定这一温度。当多种促进剂配合使用时,有些促进剂的活性受到抑制,有些促进剂即使在其临界温度以下也会出现较大的活性。

5.硫化平坦性

促进剂应使胶料在宜硫化期间有宽广的硫化平坦曲线,换句话说,硫化胶的性能在这段时间内不应呈现明显的变化,这对橡胶厚制品和实心制品特别重要。橡胶是热的不良导体,硫化胶料的表面和内部受热情况并不一致,宽广的硫化平坦性是避免过硫并使制品各部分硫化均匀的保证。

6.分散性

在胶料中分散性能不好的促进剂,不但需要较长的混炼时间,增加设备动力消耗,还往往因为混炼不匀而使制品硫化不均。通常,低熔点促进剂在胶料中易于熔融扩散,因此分散性好;而对于高熔点促进剂,是使用粒径小的粉末状产品;对于一些难于分散的促进剂,可作为母炼胶使用。

7.喷霜

混炼胶的喷霜会给后道工序粘接不良和降低制品的外观质量,因此要加以避免。促进剂喷霜与促进剂对橡胶的相溶性有关,一般非极性的三元乙丙橡胶容易喷霜,而极性的丁腈橡胶、氯丁橡胶难于喷霜。在促进剂中,特别是促进剂TMTD和ZDMC与橡胶的相溶性较差,有可能产生喷霜的现象。烷基大的促进剂ZDEC与ZDBC与橡胶的相溶性比TMTD与ZDMC好,喷霜现象减小。

8.污染性及着色性                             

有些促进剂由于本身带有不同的颜色而使橡胶制品着色,有些受化学作用或日光曝晒后使制品变色,这些促进剂都不能用到白色或艳色制品。有些促进剂有明显的臭味、苦味,此外有些促进剂也能通过接触迁移而污染其他物质。

9.环保性

目前使用的促进剂多数没有毒或毒性极小,但是还是有个别的有毒性。这些促进剂在医疗卫生制品和食物接触的橡胶制品中不能使用,使用有毒或毒性较大的促进剂在操作过程中应加以防护。

促进剂的发展趋势趋向于环保化、功能化。近年来国际上对促进剂在橡胶加工过程中,易产生有害的亚硝胺促进剂日益重视,环保型的新型促进剂大多研发自欧美等发达国家,而中国近些年来已经逐渐重视环保型促进剂、预分散体的研发与生产,其中环保型促进剂的代表有:ZBEC、TBzTD、TIBTD、ZBPD、ZDTP、NS、TBSI、MTT等。

10.水溶性

对于胶乳制品的生产来讲,选用水溶性促进剂比较方便,其中代表产品有:ZDEC、ZDBC、ZMBT、TMTD、MBT等

11.促进剂并用

每一种促进剂都有自己的特性,为了满足胶料在操作过程中具有良好的工艺性能和使硫化胶具有优良的物理化学性能,可将几种并用,彼此取长补短。  

橡胶性能因促进剂特性而与众不同——促进剂分主促进剂和副促进剂。主促进剂,又称第1促进剂,一般采用酸性促进剂(称A型)或中性促进剂(称为N型)。以噻唑类和秋兰姆类多,噻唑类的焦烧时间顺序为:M<dm<mz<次磺酰胺类。秋兰姆类主促进剂仅用于薄膜制品或硫化时间极短的模型制品。二硫代氨基甲酸盐类主促进剂,常用于胶乳制品、以及乙丙橡胶、丁基橡胶等低不饱和橡胶。

副促进剂,又称第2促进剂或第3促进剂,一般采用碱性促进剂(称B型),以用胍类(如促进剂DPG,DOTG等)为多。也采用促进剂H,可以延长焦烧时间,副促进剂用量随主促进剂种类而异。次磺酰胺类促进剂本身为并用型促进剂,在硫化温度下,会分解出促进剂M和胺类化合物,构成AB并用体系。因此,一般可不选用副促进剂。当然,根据工艺需要,也可并用少量促进剂DPG或秋兰姆类促进剂等。

12.配合作用

选用促进剂时还要考虑到和其它橡胶助剂、橡胶用原料的相互作用等因素。

13.经济性

选用促进剂时应考虑到该产品在市场上的采购难易程度,不常见的促进剂或难采购到的要注意大量使用时对生产的影响。

市场上常见到的促进剂还要考虑到采购价格问题,促进剂的使用成本对配方工程师来说是个应考虑的问题之一。

14.保密性

常见的橡胶制品找到个配方容易,但是对于特殊的或是有技术含量的橡胶制品来说,配方设计耗费大量精力与财力,设计一个橡胶配方并且进行保密,对于企业的发展至关重要。而配方保密必然要涉及到选用促进剂产品的保密,这也是配方工程师乃至公司负责人考虑的重要问题之一。


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