促進(jìn)劑選配理論及原則

硫化促進(jìn)劑應(yīng)用理論及原則

　　橡膠硫化的制品生產(chǎn)過(guò)程中，往往會(huì)從工藝性能與制品性能兩方面來(lái)選用促進(jìn)劑。目前除了輪胎和一些厚制品，在硫化時(shí)常單用促進(jìn)劑，而在大多數(shù)橡膠制品生產(chǎn)中，促進(jìn)劑并用是非常普遍的。大量的事實(shí)證明：促進(jìn)劑單用和并用機(jī)理是相同的，但促進(jìn)劑并用時(shí)會(huì)存在基團(tuán)活性的強(qiáng)弱、反應(yīng)形式不同和交聯(lián)速度的差異等因素。在促進(jìn)劑并用過(guò)程中，會(huì)出現(xiàn)加和效應(yīng)、協(xié)同效應(yīng)以及相互抑制等情況。

　　橡膠制品硫化過(guò)程中經(jīng)常出現(xiàn)噴霜、欠硫、硫化速度不穩(wěn)定、焦燒時(shí)間的長(zhǎng)短不一等現(xiàn)象。這些現(xiàn)象并不是隨著促進(jìn)劑用量的大小、活性強(qiáng)弱以及溶解情況等因素來(lái)解釋的。因此尋找一條合理的促進(jìn)劑運(yùn)用規(guī)律是橡膠配方師的。

　　1.應(yīng)用理論 

　　目前公認(rèn)的促進(jìn)機(jī)理是與、活性劑等生成促進(jìn)劑-硫醇鹽的絡(luò)合物。不同類型的促進(jìn)劑作用機(jī)理不一樣，形成絡(luò)合物的活性強(qiáng)弱會(huì)有差異。比如兩種酸性促進(jìn)劑并用時(shí)，因各自形成的絡(luò)合物反應(yīng)時(shí)對(duì)配位體產(chǎn)生爭(zhēng)奪，延遲了促進(jìn)劑-硫醇鹽絡(luò)合物達(dá)到值的時(shí)間，從而使硫化膠的誘導(dǎo)期延長(zhǎng)。

　　相同基團(tuán)的促進(jìn)劑，由于基團(tuán)結(jié)構(gòu)相近，硫化反應(yīng)過(guò)程中有可能出現(xiàn)基團(tuán)互換，因此這類促進(jìn)劑并用時(shí)相互影響很小，如：秋蘭姆類促進(jìn)劑并用。同時(shí)當(dāng)有鋅鹽類產(chǎn)品存在的時(shí)候，因會(huì)生成硫-鋅絡(luò)合物，從而延長(zhǎng)了焦燒時(shí)間。

　　要考慮到其它活性劑如氧化鋅/有機(jī)酸（如硬脂酸）的用量，以及考慮體系中堿性等物質(zhì)的作用?；钚詣┯昧坎煌龠M(jìn)效果會(huì)有變化，隨著活性劑用量增加，會(huì)使硫化膠的誘導(dǎo)期增加。同樣當(dāng)膠料中含有堿性胺類物質(zhì)或者是能分解出胺類活性基團(tuán)的物質(zhì)時(shí)，也能使膠料的硫化速度加快。如：噻唑類為主促進(jìn)劑，加入少量的胺類化合物時(shí)，會(huì)使硫化體系具有協(xié)同效應(yīng)。

　　2.選配原則 

　　促進(jìn)劑選配時(shí)，通常是以一種促進(jìn)劑為主（稱主促進(jìn)劑或第1促進(jìn)劑），另一種促進(jìn)劑為副（稱副促進(jìn)劑或第2促進(jìn)劑）。主促進(jìn)劑用量較大，副促進(jìn)劑用量較小，一般約為主促進(jìn)劑用量的10％～40％左右。主促進(jìn)劑一般選用酸性促進(jìn)劑(A) 型或中性促進(jìn)劑 (N) 型，即噻唑類與次磺酰胺類促進(jìn)劑。秋蘭姆類作為主促進(jìn)劑一般用于有效、半有效硫化體系中。二硫代氨基鹽類促進(jìn)劑作為主促進(jìn)劑，常用于乳膠制品及丁基橡膠中。副促進(jìn)劑一般采用堿性促進(jìn)劑如 DPG、H等，其作用是互相活化，互相促進(jìn)。

　　主促進(jìn)劑可以單用一種或兩種以上，一般來(lái)講，促進(jìn)劑活性越強(qiáng)，活化能越高。選配時(shí)一定要注意它們的同步活化，活性強(qiáng)的主促進(jìn)劑用量少一些，活性弱的主促進(jìn)劑用量多一些，以便達(dá)到酸性平衡和同步活化的效果。

　　副促進(jìn)劑（第二促進(jìn)劑），主要用于調(diào)節(jié)焦燒時(shí)間或活化能，在低不飽和橡膠中用于調(diào)節(jié)焦燒時(shí)間，在高不飽和橡膠中，用于調(diào)節(jié)焦燒時(shí)間和共同活化，提高硫化速度，也有助于減少噴霜。

　　次磺酰胺類作主促進(jìn)劑時(shí)，一般不選用副促進(jìn)劑。因?yàn)檫@種促進(jìn)劑在硫化溫度下能分解出促進(jìn)劑 M和胺類化合物，M是酸型促進(jìn)劑，胺類化合物是堿型促進(jìn)劑。構(gòu)成了酸堿(AB)并用體系，但為了加快硫化速度可少量選配胍類促進(jìn)劑 （DPG）或秋蘭姆類促進(jìn)劑（TMTD）。

　　不同膠種選用促進(jìn)劑的原則：對(duì)于高不飽和性橡膠，如天然橡膠、丁苯橡膠、異戊橡膠等，一般選用次磺酰胺類促進(jìn)劑為主。在低不飽和橡膠中，如EPDM/IIR，因不飽和雙鍵少，所以硫化速度慢，一般選擇活性強(qiáng)的二硫代氨基鋅類和秋蘭姆類促進(jìn)劑為主促進(jìn)劑。并且這類橡膠硫化時(shí)，促進(jìn)劑在其中的溶解度低，單獨(dú)使用，容易造成噴霜現(xiàn)象。