橡胶配方性能改性 硫化剂分析

硫化是橡胶制品加工的最后一个工序，它是在一定温度、时间和压力下，混炼胶的线型大分子进行交联，形成三维网状结构的过程。从事橡胶分析研究的机构英格尔检测指出，好的硫化剂能使橡胶的塑性降低，弹性增加，抵抗外力变形的能力大大增加，可提高其他物理和化学性能，使橡胶成为具有使用价值的工程材料。

    1、硫磺:黄色固体物质，广泛应用于天然橡胶及部分合成橡胶中。常用的硫磺有硫磺粉、升华硫磺（又称硫磺华）和沉淀硫磺三种。硫磺不溶于水，稍溶于乙醇和乙醚，溶于二硫化碳和四氯化碳。它的特点是硫化橡皮耐热性低、强度高、对铜线有腐蚀作用，适用于天然橡胶和某些合成橡胶。在电线电缆橡皮配方中，硫磺用量大约在0.2份到5份之间，但由于促进剂的加入，可使硫磺用量相应减少。

    2、金属氧化物:金属氧化物主要用于氯丁橡胶、氯磺化聚乙烯等的硫化剂。常用的有氧化锌、氧化镁、氧化铅、四氧化三铅等。 氧化锌 比重为5.6，是一种白色粉末，无毒、无味。氧化锌在橡胶中应用比较广泛，在通用型氯丁橡胶中常与氧化镁并用作为主硫化剂。在天然橡胶及其他烯烃橡胶中它可作为促进剂的活化剂。除此之外它还兼有补强作用。在耐日光老化的橡皮中起屏蔽紫外线的作用。氧化锌在天然橡胶和丁基橡胶中用量为5～10份，在氯丁橡胶中与氧化镁并用一般用量为5份。氧化镁 氧化镁在氯丁橡胶中作为副硫化剂使用，混炼时能防止氯丁橡胶先期硫化。本品能提高氯丁橡胶的抗拉强度、定伸强度和硬度。能中和卤化橡胶等在硫化期间或在其他氧化条件下所产生的少量硫化氢。对氯磺化聚乙烯橡胶能赋予其良好的物理机械性能，特别是永久变形比较小。但耐水性较差。一般用量为3～7份。氧化镁为白色疏松粉末，比重为3.2，在空气中能逐渐吸收水分和二氧化碳变成碱或碳酸镁而使活性降低，故应严格密封保管。

    3、树脂类硫化剂:树脂类硫化剂主要是一些热固性的烷基酚醛树脂和环氧树脂。用烷基酚醛树脂硫化不饱和碳链橡胶和丁基橡胶可显著提高硫化胶的耐热性。常用的主要品种是苯酚甲醛树脂，如叔丁基苯酚甲醛树脂和叔辛基苯酚甲醛树脂等。环氧树脂对羧基橡胶及氯丁橡胶均有较好的硫化效果，其硫化橡皮耐屈绕性好。

    4、秋兰姆:全名为二硫化四甲基秋兰姆，商品名为TMTD。是电线电缆橡皮中使用比较广的硫化剂，又可作硫化促进剂。纯品熔点为147℃～148℃，比重为1.29，为灰白色粉末。它是天然橡胶的超速促进剂，在100℃时可分解生成自由基，故可进行橡胶交联。 使用秋兰姆作硫化剂可改善橡皮的耐热性和耐老化性能。硫化曲线平坦，不易燃烧。适用于天然橡胶、丁苯橡胶、丁腈橡胶以及一切含有双键的不饱和橡胶。在一般的耐热橡皮中，秋兰姆的用量为2～3份，而在连续硫化橡皮配方中用量为2～5份，作促进剂用时用量为0.3～0.5份
 
    5、过氧化物 过氧化物硫化指在橡胶配料中加人的硫化升温时即放出自由基的有机过氧化物(如过氧化拌丙苯等)。过氧化物ur使橡胶高分子链之问产生碳一碳键交联。这类过氧化物可以硫化大部分橡胶(J一基橡胶、氯丁橡胶等除外)，是重要的非硫硫化体系。白于所得硫化胶的强度和耐撕裂性能较差，工业上多用少硅橡胶、乙内橡胶、丁脂橡胶的硫化，还叮用作某些并用橡胶的共硫化。常用的过氧化物硫化剂为二烷基过氧化物、二醜基过氧化物和过氧酯等，能硫化大部分橡胶。选择过氧化物，一般需要从过氧化物的半衰期、挥发性、气味、酸碱性物质对它的影响以及加工的安全性、硫化胶的物理机械性能等多方面考虑。其中二垸基过氧化物获得广泛应用，如过氧化二异丙苯（DCP)适于160X:硫化，价格便宜'是目前使用最多的一种硫化剂；1,1-二叔丁基过氧基-3，3，5-三甲基环己烷（3M)，适于较低温度硫化。氧化物的交联效率是指lmol的有机过氧化物使橡胶制品分子产生化学交联的物质的量（mol)。若lmol的过氧化物能产生lmol的橡胶交联键，交联效率为1。

   通过配方成分分析，能够确定橡胶样品中使用的硫化剂的成分和含量，优化配方用料，从而使橡胶的机械物理性能得到明显的改善。