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橡膠助劑——防焦劑知識簡介_

發布時間:2018-04-17 09:13:28

橡膠助劑——防焦劑知識簡介_

橡膠助劑——防焦劑知識簡介

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2014-03-18 體博網

  防焦劑,又名硫化延緩劑。以防止橡膠膠料在加工過程中產生早期硫化現象的物質。白色或淡黃色結晶,易溶于苯、乙醚,丙酮和醋酸乙酯,溶于溫熱的正庚烷和四氯化碳中。微溶于汽油,不溶于煤油和水。注意它有一定的毒性。

防焦劑

  防焦劑的品類與性能:

  可以用作橡膠防焦劑的化學品有三類,即有機酸類、亞硝基化合物類和次磺酰胺類。

  (1)有機酸類:如水楊酸、安息香酸、鄰乙酸苯甲酸、鄰苯二甲酸酐。此類化學品防焦能力弱,對促進劑品種選擇性大,會降低硫化速度和硫化膠性能,對皮膚有刺激作用。其中較常用的是鄰苯二甲酸酐,可以用于淺色橡膠制品,而且僅對堿性促進劑DPG、MBT促進劑有效,對NOBS、TMTD無效。

  (2)亞硝基化合物類:N-亞硝基二苯胺、N-亞硝基-苯基-β-萘胺、N-亞硝基-2,2,4-三甲基-1,2-二氫喹啉聚合物。其中常用的是N-亞硝基二苯胺(NDPA)。與有機酸不同,該類防焦劑對常用的噻唑類和次磺酰胺類促進劑都有較好的防焦作用。

  (3)次磺酰胺類防焦劑 是含有S-N鍵合的一系列化合物,隨R基不同可以獲得不同性能的防焦劑。其中商品CTP或PVI是最優異的防焦劑。

  任何防焦劑都應當符合橡膠加工性能要求,即具有優良的防焦性能;對不同促進劑和焦種選擇性小;對其他配合劑不敏感;對膠料的硫化特性和硫化膠性能無不良影響;貯存穩定和操作性能好;不結塊,不飛揚,易分散,不噴霜;符合工藝安全和衛生要求。

  

  防焦劑CTP的防焦機理:

  防焦劑CTP也稱PVI,學名N-環己基硫代酞酰胺,是公認的最優秀防焦劑。CTP對次磺酰胺促進劑防焦作用特別有效,其效果與添加量幾乎成直線關系,其防焦機理如下。

  在無CTP的次磺酰胺膠料中,首先是次磺酰胺與硫慢慢地生成次磺酰胺多硫化物I,這也是次磺酰胺促進劑遲效性的特點。

  待次磺酰胺多硫化物I一旦生成,便快速轉化成噻唑多硫化物II,并生成橡膠的活性噻唑多硫化物III和多硫化物IV。

  最后由橡膠的活性多硫化物III和IV完成硫化膠網絡結構:

  III+IV+Rub Rub Sx Rub+M+HNR2

  可以看出,交聯反應中的促進劑M會快速重復進行多硫化物的生成反應,起到自動催化作用。這也是次磺酰胺促進劑得慢性遲效作用完成后會進入快速硫化得特點。

  當次磺酰胺膠料中配加有防焦劑CTP時,首先進行的是CTP的消耗反應,“捕捉”促進劑M分子,生成CDB(環己基二硫代苯并噻唑),從而阻止了M生成噻唑多硫化物I和II的作用,即阻止了橡膠過早發生交聯反應:

  O

  N C

  CTP+M Sx S + NH

  S C

  O

  待CTP消耗完后,在體系中才開始產生促進劑M含量的積累,同時CDB也釋放M,繼而發生由M促進的橡膠交聯反應。所以CTP的作用是遲延了交聯前的橡膠多硫化物自由基的生成,達到了遲延硫化作用的防焦目的。

  焦燒值的線性關系,安全性的預測:

  一般說來,橡膠加工的安全性與CTP用量成線性關系,其直線的斜率位置取決于配方中的成分,如彈性體種類、促進劑、硫化劑、填充劑的類型和用量等。CTP可以適用于所有可用硫磺硫化的橡膠和幾乎所有促進劑。但是,對于配用過氧化物、樹脂或金屬氧化物的硫化體系無效,而且一般不用于膠乳配方中。CTP對次磺酰胺/硫磺硫化體系防焦劑效用最佳,其效果次序如下:

  天然橡膠>丁腈橡膠>乙丙橡膠>丁基橡膠>氯丁橡膠。CTP在含秋蘭姆類、硫代氨基甲酸類促進劑的硫化體系中,效用較低。CTP的防焦效果與硫黃用關系密切,通常用量1.5—3.0份時最佳。CTP用量通常為0.1—0.45份范圍內,對硫化膠的模量、彈性、蠕變、永久變形、熱量貯存、磨耗、抗油溶脹等性能均無影響,對橡膠與化纖織物或鋼絲黏合也無不良影響。如果用量超過0.45份時,要注意硫化后的模量,可能略有下降,并對壓縮變形、生熱、彈性、蠕變也有一定影響。發生這種問題后的補救辦法是稍許增加硫磺用量(增加量為CTP用量的40%)或增加促進劑用量(增加量為CTP用量的20%),這樣可以使模量得到調整。本品使的色制品輕微變色,不適用于的色或淺色制品。有低毒,避免用于與食物接觸的制品。

  貯藏:置于通風干燥處,避免受熱、受潮。

  包裝:20KG/25KG三合一紙塑復合袋。

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