促进剂选配理论及原则

时间：2024-08-22

促进剂选配理论及原则

硫化促进剂应用理论及原则

橡胶硫化的制品生产过程中，往往会从工艺性能与制品性能两方面来选用促进剂。目前除了轮胎和一些厚制品，在硫化时常单用促进剂，而在大多数橡胶制品生产中，促进剂并用是非常普遍的。大量的事实证明：促进剂单用和并用机理是相同的，但促进剂并用时会存在基团活性的强弱、反应形式不同和交联速度的差异等因素。在促进剂并用过程中，会出现加和效应、协同效应以及相互抑制等情况。

橡胶制品硫化过程中经常出现喷霜、欠硫、硫化速度不稳定、焦烧时间的长短不一等现象。这些现象并不是随着促进剂用量的大小、活性强弱以及溶解情况等因素来解释的。因此寻找一条合理的促进剂运用规律是橡胶配方师的。

1.应用理论

目前公认的促进机理是与、活性剂等生成促进剂-硫醇盐的络合物。不同类型的促进剂作用机理不一样，形成络合物的活性强弱会有差异。比如两种酸性促进剂并用时，因各自形成的络合物反应时对配位体产生争夺，延迟了促进剂-硫醇盐络合物达到值的时间，从而使硫化胶的诱导期延长。

相同基团的促进剂，由于基团结构相近，硫化反应过程中有可能出现基团互换，因此这类促进剂并用时相互影响很小，如：秋兰姆类促进剂并用。同时当有锌盐类产品存在的时候，因会生成硫-锌络合物，从而延长了焦烧时间。

要考虑到其它活性剂如氧化锌/酸（如硬脂酸）的用量，以及考虑体系中碱性等物质的作用。活性剂用量不同促进效果会有变化，随着活性剂用量增加，会使硫化胶的诱导期增加。同样当胶料中含有碱性胺类物质或者是能分解出胺类活性基团的物质时，也能使胶料的硫化速度加快。如：噻唑类为主促进剂，加入少量的胺类化合物时，会使硫化体系具有协同效应。

2.选配原则

促进剂选配时，通常是以一种促进剂为主（称主促进剂或1促进剂），另一种促进剂为副（称副促进剂或2促进剂）。主促进剂用量较大，副促进剂用量较小，一般约为主促进剂用量的10％～40％左右。主促进剂一般选用酸性促进剂(A) 型或中性促进剂 (N) 型，即噻唑类与次磺酰胺类促进剂。秋兰姆类作为主促进剂一般用于有效、半有效硫化体系中。二硫代氨基盐类促进剂作为主促进剂，常用于乳胶制品及丁基橡胶中。副促进剂一般采用碱性促进剂如 DPG、H等，其作用是互相活化，互相促进。

主促进剂可以单用一种或两种以上，一般来讲，促进剂活性越强，活化能越高。选配时一定要注意它们的同步活化，活性强的主促进剂用量少一些，活性弱的主促进剂用量多一些，以便达到酸性平衡和同步活化的效果。

副促进剂（二促进剂），主要用于调节焦烧时间或活化能，在低不饱和橡胶中用于调节焦烧时间，在高不饱和橡胶中，用于调节焦烧时间和共同活化，提高硫化速度，也有助于减少喷霜。

次磺酰胺类作主促进剂时，一般不选用副促进剂。因为这种促进剂在硫化温度下能分解出促进剂 M和胺类化合物，M是酸型促进剂，胺类化合物是碱型促进剂。构成了酸碱(AB)并用体系，但为了加快硫化速度可少量选配胍类促进剂（DPG）或秋兰姆类促进剂（TMTD）。

不同胶种选用促进剂的原则：对于高不饱和性橡胶，如橡胶、丁苯橡胶、异戊橡胶等，一般选用次磺酰胺类促进剂为主。在低不饱和橡胶中，如EPDM/IIR，因不饱和双键少，所以硫化速度慢，一般选择活性强的二硫代氨基锌类和秋兰姆类促进剂为主促进剂。并且这类橡胶硫化时，促进剂在其中的溶解度低，单使用，容易造成喷霜现象。

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