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如何選用硫化促進劑?

瀏覽數(shù)量: 128     作者: 本站編輯     發(fā)布時間: 2019-07-08      來源: 本站

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一、促進劑概念與作用

概念

硫化促進劑簡稱為促進劑。在橡膠膠料中配入少量的促進劑,能大大促進橡膠與硫化劑(交聯(lián)劑)之間的反應(yīng),凡能加快硫化反應(yīng)速度,縮短硫化時間,降低硫化反應(yīng)溫度,減少硫化劑用量產(chǎn)能提高或改善硫化膠物理機械性能的配合劑,稱為硫化促進劑。

作用

1.縮短硫化時間、減少硫磺用量、降低硫化溫度;

2.改善膠料的焦燒性能;

3.使膠料硫化平坦性好,改善制品性能;

3.改善橡膠制品外觀質(zhì)量。


二、如何選用促進劑?

1.找到制品想要達到的目的與效果;

2.綜合各因素選出適合制品用的促進劑;

3.選出的促進劑做測試與效果分析;

4.選用穩(wěn)定可靠的促進劑貨源。


三、選用促進劑時14項考慮因素


1.橡膠類型                                

不同的橡膠具有不同的性能特點,采用不同的硫化體系,不同的硫化體系選擇不同類型的促進劑時,應(yīng)考慮到它們之間的匹配。

2.促進劑品質(zhì)

選用促進劑時品質(zhì)是配方工程師考慮的問題之一。現(xiàn)在的市場上,還存在不少以假冒真、以次充優(yōu)的現(xiàn)象,所以在選用時要為之慎重,否則將會直接影響橡膠的硫化或防老化等方面的性能。

3.對混煉膠和硫化膠性能的影響

促進劑在硫化期間參與橡膠空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的形成,對硫化膠的結(jié)構(gòu)亦即對其物理機械性能和老化性能的優(yōu)劣有直接關(guān)系。促進劑對混煉膠有軟化作用,使膠料的可塑度增加,改變了膠料的加工性能。

4.焦燒性能

促進劑對膠料的焦燒時間(即膠料熱硫化開始以前延續(xù)的時間)起決定性影響。所以選擇的促進劑應(yīng)使膠料有相當(dāng)?shù)慕篃龝r間,這對膠料在混煉、壓延、壓出或注壓過程中的操作安全性、硫化初期膠料的流動性及對織物的附著力皆有重大作用。尤其近年來為提高生產(chǎn)效率,加工條件越來越嚴(yán)格,對膠料的抗焦燒性能的要求也越來越高。但過長的焦燒時間會導(dǎo)致總硫化時間的增加,這不但不利于勞動效率的提高,而且對無模硫化制品在硫化過程中的變形也會產(chǎn)生不良影響。

促進劑的抗焦燒性能直接與其硫化臨界溫度(即促進劑對硫化過程開始起作用的溫度)有關(guān),在此溫度下,促進劑活性并不顯著;在此溫度以上促進劑活化,充分發(fā)揮其硫化作用。遺憾的是多數(shù)促進劑尚未測定這一溫度。當(dāng)多種促進劑配合使用時,有些促進劑的活性受到抑制,有些促進劑即使在其臨界溫度以下也會出現(xiàn)較大的活性。

5.硫化平坦性

促進劑應(yīng)使膠料在宜硫化期間有寬廣的硫化平坦曲線,換句話說,硫化膠的性能在這段時間內(nèi)不應(yīng)呈現(xiàn)明顯的變化,這對橡膠厚制品和實心制品特別重要。橡膠是熱的不良導(dǎo)體,硫化膠料的表面和內(nèi)部受熱情況并不一致,寬廣的硫化平坦性是避免過硫并使制品各部分硫化均勻的保證。

6.分散性

在膠料中分散性能不好的促進劑,不但需要較長的混煉時間,增加設(shè)備動力消耗,還往往因為混煉不勻而使制品硫化不均。通常,低熔點促進劑在膠料中易于熔融擴散,因此分散性好;而對于高熔點促進劑,是使用粒徑小的粉末狀產(chǎn)品;對于一些難于分散的促進劑,可作為母煉膠使用。

7.噴霜

混煉膠的噴霜會給后道工序粘接不良和降低制品的外觀質(zhì)量,因此要加以避免。促進劑噴霜與促進劑對橡膠的相溶性有關(guān),一般非極性的三元乙丙橡膠容易噴霜,而極性的丁腈橡膠、氯丁橡膠難于噴霜。在促進劑中,特別是促進劑TMTD和ZDMC與橡膠的相溶性較差,有可能產(chǎn)生噴霜的現(xiàn)象。烷基大的促進劑ZDEC與ZDBC與橡膠的相溶性比TMTD與ZDMC好,噴霜現(xiàn)象減小。

8.污染性及著色性                             

有些促進劑由于本身帶有不同的顏色而使橡膠制品著色,有些受化學(xué)作用或日光曝曬后使制品變色,這些促進劑都不能用到白色或艷色制品。有些促進劑有明顯的臭味、苦味,此外有些促進劑也能通過接觸遷移而污染其他物質(zhì)。

9.環(huán)保性

目前使用的促進劑多數(shù)沒有毒或毒性極小,但是還是有個別的有毒性。這些促進劑在醫(yī)療衛(wèi)生制品和食物接觸的橡膠制品中不能使用,使用有毒或毒性較大的促進劑在操作過程中應(yīng)加以防護。

促進劑的發(fā)展趨勢趨向于環(huán)保化、功能化。近年來國際上對促進劑在橡膠加工過程中,易產(chǎn)生有害的亞硝胺促進劑日益重視,環(huán)保型的新型促進劑大多研發(fā)自歐美等發(fā)達國家,而中國近些年來已經(jīng)逐漸重視環(huán)保型促進劑、預(yù)分散體的研發(fā)與生產(chǎn),其中環(huán)保型促進劑的代表有:ZBEC、TBzTD、TIBTD、ZBPD、ZDTP、NS、TBSI、MTT等。

10.水溶性

對于膠乳制品的生產(chǎn)來講,選用水溶性促進劑比較方便,其中代表產(chǎn)品有:ZDEC、ZDBC、ZMBT、TMTD、MBT等

11.促進劑并用

每一種促進劑都有自己的特性,為了滿足膠料在操作過程中具有良好的工藝性能和使硫化膠具有優(yōu)良的物理化學(xué)性能,可將幾種并用,彼此取長補短。  

橡膠性能因促進劑特性而與眾不同——促進劑分主促進劑和副促進劑。主促進劑,又稱第1促進劑,一般采用酸性促進劑(稱A型)或中性促進劑(稱為N型)。以噻唑類和秋蘭姆類多,噻唑類的焦燒時間順序為:M<dm<mz<次磺酰胺類。秋蘭姆類主促進劑僅用于薄膜制品或硫化時間極短的模型制品。二硫代氨基甲酸鹽類主促進劑,常用于膠乳制品、以及乙丙橡膠、丁基橡膠等低不飽和橡膠。

副促進劑,又稱第2促進劑或第3促進劑,一般采用堿性促進劑(稱B型),以用胍類(如促進劑DPG,DOTG等)為多。也采用促進劑H,可以延長焦燒時間,副促進劑用量隨主促進劑種類而異。次磺酰胺類促進劑本身為并用型促進劑,在硫化溫度下,會分解出促進劑M和胺類化合物,構(gòu)成AB并用體系。因此,一般可不選用副促進劑。當(dāng)然,根據(jù)工藝需要,也可并用少量促進劑DPG或秋蘭姆類促進劑等。

12.配合作用

選用促進劑時還要考慮到和其它橡膠助劑、橡膠用原料的相互作用等因素。

13.經(jīng)濟性

選用促進劑時應(yīng)考慮到該產(chǎn)品在市場上的采購難易程度,不常見的促進劑或難采購到的要注意大量使用時對生產(chǎn)的影響。

市場上常見到的促進劑還要考慮到采購價格問題,促進劑的使用成本對配方工程師來說是個應(yīng)考慮的問題之一。

14.保密性

常見的橡膠制品找到個配方容易,但是對于特殊的或是有技術(shù)含量的橡膠制品來說,配方設(shè)計耗費大量精力與財力,設(shè)計一個橡膠配方并且進行保密,對于企業(yè)的發(fā)展至關(guān)重要。而配方保密必然要涉及到選用促進劑產(chǎn)品的保密,這也是配方工程師乃至公司負責(zé)人考慮的重要問題之一。


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