促进剂专题.doc

硫化促进剂 定义：加入到胶料后能缩短硫化时间、降低硫化温度的物质被称为硫化促进剂，它是一类能够提高元素硫磺或其它硫化剂对胶料交联速度及交联程度的配合剂。其作用主要由三种： 加速硫化速度，缩短硫化时间； 影响交联结构，改善硫化胶的物理机械性能； 减少硫化剂用量及硫化喷霜 促进剂应具备的功能：理想的促进剂应具备如下功能 焦烧时间长（硫化之前的加工安全性高） 硫化时间短（硫化起步快，生产效率高） 硫化曲线平坦（平坦硫化时间长，无硫化还原） 无毒，无污染性 易分散，需特别注意液态或低熔点促进剂的分散，以免造成分散不均 物理机械性能好 在实际生产中，将促进剂与其他硫化体系助剂一起加入橡胶中，在硫化之前的混炼、挤出等一系列加工过程中应绝对不发生焦烧，在硫化过程中则应尽可能短时间内完成交联，此外不论硫化时间延长多久，硫化胶物性都不应下降（目前尚未找到满足上述全部条件的促进剂种类）。其理想曲线如下： 促进剂的分类： 按硫黄用量分类：最初的分类着眼于硫黄需用量。不同的促进剂所需要的元素硫黄量是不等的。如果完全不用促进剂（仅用硫黄和金属氧化物进行硫化），那么达到最低交联度所必须的硫黄量最大，这称之为“零类”。若硫黄需要量与此相接近，则所用的促进剂也归入“零类”。其次是仅需少量硫黄的促进剂；最后一类可以完全不用硫黄，即所谓的硫黄给予体或硫化剂。 按活性基团分类：这种方法是按各种促进剂结构中的有效化学组份，及活性基团来分类 促进剂 结构式 类型符号 二硫代氨基甲酸盐 铵盐 NSS 金属盐 黄原酸盐类 OSS 秋兰姆类 一硫化物 二硫化物 NSS 噻唑类 NSS 巯基噻唑 NSS 次磺酰胺 NSS 有机碱类 醛胺 胍类 胺类 NNN 硫脲类 NNS 按硫化活性分类：即按硫化速度分类，习惯上，以促进剂M(噻唑类)为标准进行划分。凡硫化速度高于促进剂M者属超速或超超速促进剂；硫化速度低于促进剂M者属于中速或慢速促进剂 按酸碱性分类 酸性促进剂：本身呈酸性或在硫化时与放出的硫化氢作用而生成酸性物的促进剂。噻唑类、秋兰姆类及二硫代氨基甲酸盐类均属于此类 碱性促进剂：本身呈碱性或能与硫化氢作用而生成碱性物的促进剂。属于此类的有胍类、醛胺类及苯胺类 中性促进剂：本身呈中性或能与硫化氢作用同时生成酸性物和碱性物的促进剂，如次磺酰胺类 下图为个种类的典型促进剂的硫化曲线： 基础配方（重量份）：天然橡胶 100；高耐磨炉黑 60；油 1；氧化锌 5；硬脂酸 2；硫黄 2.5促进剂 0.5； 红色曲线：ZDC(二硫代氨基甲酸盐) 橙色:TMTD(秋兰姆类) 绿色：NS(次磺酰胺类) 黄色：DM(噻唑类) 黑色：DPG(胍类) 上面曲线图虽然表现的是具体几种促进剂在某个特定的配方中的硫化曲线，但由于其都为某个种类中的典型，所以也可以粗略的反映各个种类的促进剂在硫化过程中的速度关系 各种促进剂的介绍 （一）、噻唑类： 1、 结构通式 R为芳香基或脂肪基；X为H,金属，或其他有机基团 噻唑类促进剂是一类半超速促进剂，与二硫代氨基甲酸盐和秋兰姆类促进剂相比，一般活性比较低，抗焦烧性能比较好，但硫化速度比较慢，在胶料中促进剂和硫黄的用量需要适当增加，硫化温度也需要适当提高。单用噻唑类促进剂时硫化胶的硫化度比较低，除特殊情况（如制造定伸应力比较低的制品）外，一般都与碱性促进剂，二硫代氨基甲酸盐或秋兰姆促进剂并用，这些并用体系的优点是可以改善硫化胶的硫化度，制得拉伸强度、定伸应力、硬度和弹性高、动态性能优良的制品，也能提高胶料的硫化度，但胶料的操作安全性有所下降，硫化平坦性也相应地变窄。 增加噻唑类促进剂的用量而降低硫黄用量能有效地改善硫化胶的耐热性能，虽然这种硫化胶的耐热性不及秋兰姆无硫硫化胶，但在实际使用时仍有很大意义。 最常用的噻唑类促进剂M、DM、和MZ，其中促进剂DM 是一种具有一定后效性的促进剂 2、作用机理 一般认为M等噻唑类促进剂的作用机理如下图（以促进剂M为例）所示：在氧化锌存在下首先生成M锌盐，此后与硫黄生成多硫化物Ⅱ，再与橡胶生成硫化反应的前驱体Ⅲ和促进剂M，Ⅲ进一步导致硫化反应，形成交联及新的硫化反应前驱体Ⅷ，使交联进一步进行。 MSH代表促进剂M 3.噻唑类促进剂的主要品种 名称 结构式 基本物性 缩写或备注 2-硫醇基苯并噻唑 2-Mercaptobenzothiazole 淡黄色粉末、有特殊气味和苦味，无毒。相对密度1.42.熔点不低于170℃. 硫化临界温度为125℃ M(MBT) 功用及配合：通用型，对NR和一