如何调整橡胶胶料焦烧时间?
选择硫化体系时,应首先考虑促进剂本身的焦烧性能,选择那些结构中含有防焦官能团(一S—S—等)、辅助防焦基团(如羰 基、羧基、磺酰基、磷酰基、硫代磷酰基和苯并噻唑基)的促进 剂。次磺酰胺类促进剂是一种焦烧时间长、硫化速率快、硫化曲线 平坦、综合性能较好的促进剂,其加工安全性好,适用于厚制品硫 化。 各种促进剂的焦烧时间依下列顺序递增:ZDC<TMTD<M< DM<CZ<NS<N0BS<DZ。为了保证最适宜的硫化性质,常常 采用几种类型促进剂并用的体系,其中一些用于促进硫化,另一些 则用于保证胶料加工安全性。 常用的促进剂TMTD,其硫化诱导 期极...全部
选择硫化体系时,应首先考虑促进剂本身的焦烧性能,选择那些结构中含有防焦官能团(一S—S—等)、辅助防焦基团(如羰 基、羧基、磺酰基、磷酰基、硫代磷酰基和苯并噻唑基)的促进 剂。次磺酰胺类促进剂是一种焦烧时间长、硫化速率快、硫化曲线 平坦、综合性能较好的促进剂,其加工安全性好,适用于厚制品硫 化。
各种促进剂的焦烧时间依下列顺序递增:ZDC<TMTD<M< DM<CZ<NS<N0BS<DZ。为了保证最适宜的硫化性质,常常 采用几种类型促进剂并用的体系,其中一些用于促进硫化,另一些 则用于保证胶料加工安全性。
常用的促进剂TMTD,其硫化诱导 期极短,可使胶料快速硫化。。为了防止焦烧,可与次磺酰胺类(如 CZ)、噻唑类(如DM)并用;但不能与促进剂D或二硫代氨基甲 酸盐并用,否则将会使胶料的耐焦烧性更加劣化。
单独使用秋兰姆 类的胶料,即使不加硫黄或少加硫黄,其焦烧时间都比较短。在这 种情况下,并用次磺酰胺类或噻唑类促进剂同时减少秋兰姆促进剂 的用量,则可延长其焦烧时间。胍类促进剂(如促进剂D)的热稳 定性高,以其为主促进剂,胶料的焦烧时间长,硫化速率慢。
二硫 代氨基甲酸盐类促进剂会急剧缩短不饱和橡胶胶料的焦烧时间,并 用胍类促进剂时,焦烧时间会进一步缩短。因此二硫代氨基甲酸盐 类促进剂适于在低不饱和度橡胶(如IIR、EPM、EPDM)中使 用,也适于在低温硫化或室温硫化的不饱和橡胶中使用。
防焦剂是提高胶料抗焦烧性的专用助剂,它可提高胶料在贮存 和加工过程中的稳定性。工业上常用的防焦剂有苯甲酸、水杨酸、 邻苯二甲酸酐、N-亚硝基二苯胺、N-环己基硫代邻苯二甲酰亚胺 (防焦剂PVI)等。
邻苯二甲酸酐价格便宜,但在胶料中很难分散, 能使硫化胶物理机械性能降低,延迟硫化;当胶料中含有次磺酰胺 类或噻唑类促进剂时,防焦效果不明显。N-亚硝基二苯胺,在以 次磺酰胺为促进剂的胶料中,防焦效果较好,但加工温度超过 100C时,其活性下降,120度时防焦作用不大,135°C会分解而失去活性,分解后放出的气体产物使制品形成气孔》此外这种防焦剂 还会延迟硫化、降低硫化胶的物理性能。
PVI (N-环己基硫代邻苯 二甲酰亚胺)是一种效果极佳的防焦剂,获得了广泛的应用。采用 PVI不仅可以提高混炼温度,改善胶料加工和贮存的稳定性,还可 使已焦烧的胶料恢复部分塑性。和以往常用的其他防焦剂不同, PVI不仅能延长焦烧时间,而且不降低正硫化阶段的硫化速率。
通 常用量为0。1〜0。5份。炭黑对填充胶料焦烧性能的影响主要取决于其pH值、粒径和 结构性。炭黑的pH值越大,碱性越大,胶料越容易焦烧,例如炉法 炭黑的焦烧倾向性比槽法炭黑大。炭黑的粒径减小或结构性增大时, 会使胶料在加工时生热量增加,因此炭黑的粒径越小,结构性越髙, 则胶料的焦烧时间越短。
对于不同橡胶体系,不同品种的炭黑表现 出不同的焦烧特性。随着槽法炭黑用量的增加,天然橡胶焦烧时间 延长,丁腈橡胶焦烧时间延长的幅度较弱。炉法炭黑填充天然橡胶、 丁腈橡胶时,炭黑的用量越大,焦烧时间越短。
炉黑和槽黑对氯丁 橡胶焦烧性能的影响几乎相同,随炭黑用量的增加,焦烧时间递减。有些无机填料(如陶土)对促进剂有吸附作用,会迟延硫化。 表面带有一0H基团的填料,如白炭黑表面含有相当数量的一0H, 会使胶料的焦烧时间延长,使用时应予以注意。
胶料中加入软化增塑剂一般都延迟焦烧,其影响程度视胶种和 软化增塑剂的品种而定。例如在三元乙丙橡胶胶料中,使用芳烃油 的耐焦烧性,不如石蜡油和环烷油。在金属氧化物硫化的氯丁橡胶 胶料中,加人20份氯化石蜡或癸二酸二丁酯时,其焦烧时间可增 加1〜2倍,而在丁腈橡胶胶料中,只增加20%〜30%。
防老剂对胶料的硫化性质有一定影响。就焦烧性而言,不同防 老剂的影响程度也不同,例如防老剂RD对胶料焦烧时间的延长, 比防老剂D和4010NA显著。收起