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如何選用硫化促進劑?

2019-07-08  來自: 鶴壁元昊新材料集團有限公司 瀏覽次數:667
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(交聯劑)之間的反應,凡能加快硫化反應速度,縮短硫化時間,降低硫化反應溫度,減少硫化劑用量產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.用穩定可靠的促進劑貨源。

三、選用促進劑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,應考慮到它們之間的匹配。

 

2.促進劑品質

選用促進劑時品質是配方工程師考慮的問題之一。現在的市場上,還存在不少以假冒真、以次充優的現象,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狀結構的形成,對硫化膠的結構亦即對其物理機械性能和老化性能的優劣有直接關系。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的時間)起決定性影響。所以選擇的促進劑應使膠料有相當的焦燒時間,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效率,加工條件越來越嚴格,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,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,充分發揮其硫化作用。遺憾的是多數促進劑尚未測定這一溫度。當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較大的活性。

 

5.硫化平坦性

促進劑應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不應呈現明顯的變化,這對橡膠厚制品和實心制品特別重要。橡膠是熱的不良導體,硫化膠料的表面和內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,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,有可能產生噴霜的現象。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。

 

9.環保性

目前使用的促進劑多數沒有毒或毒性極小,但是還是有個別的有毒性。這些促進劑在醫療衛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加以防護。

 

促進劑的發展趨勢趨向于環保化、功能化。近年來國際上對促進劑在橡膠加工過程中,易產生有害的亞硝胺促進劑日益重視,環保型的新型促進劑大多研發自歐美等發達國家,而中國近些年來已經逐漸重視環保型促進劑、預分散體的研發與生產,其中環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來講,選用水溶性促進劑比較方便,其中代表產品有: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良的物理化學性能,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

 

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,構成AB并用體系。因此,一般可不選用副促進劑。當然,根據工藝需要,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.經濟性

選用促進劑時應考慮到該產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含量的橡膠制品來說,配方設計耗費大量精力與財力,設計一個橡膠配方并且進行保密,對于企業的發展至關重要。而配方保密必然要涉及到選用促進劑產品的保密,這也是配方工程師乃至公司負責人考慮的重要問題之一。

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