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鞋材:非硫黄硫化体系

时间:2010-07-06 10:10 来源: http://china.wooshoes.com 作者: 站西鞋城网 浏览:

  【站西城网-鞋业新闻】 除了硫黄硫化体系外,还有一些非硫体系,既可用于不饱和橡胶又可用于饱和橡胶,其中饱和橡胶必须用非硫黄硫化体系。主要有过氧化物硫化体系、金属氧化物硫化体系、树脂硫化体系等。

一.过氧化物硫化体系

1.应用范围

  ⑴.应用于不饱和橡胶:如NR、BR、NBR、IR、SBR等。

  ⑵.应用于饱和橡胶:如EPM只能用过氧化物硫化,EPDM既可用过氧化物硫化也可以用硫黄硫化。

    ⑶.应用于杂链橡胶:如Q的硫化。

2.过氧化物硫化体系的特点

⑴.硫化胶的网络结构为C—C键,键能高,化学稳定性高,具有优异的抗热氧老化性能。

⑵.硫化胶就永久变形低,弹性好,动态性能差。

⑶.加工安全性差,过氧化物价格昂贵。

⑷.在静态密封或高温的静态密封制品中有广泛的应用。

3.常用的过氧化物

  常用的过氧化物硫化剂为烷基过氧化物、二酰基过氧化物(过氧化二苯甲酰(BPO))和过氧酯。其中二烷基过氧化物应用广泛。如:过氧化二异丙苯(DCP):是目前使用最多的一种硫化剂。

2,5-二甲基-2,5-(二叔丁基过氧)己烷:又称为双二戊

4.过氧化物硫化机理

  过氧化物的过氧化基团受热易分解产生自由基,自由基引发橡胶分子链产生自由基型的交联反应。

(1)硫化不饱和橡胶:

(2)硫化饱和橡胶(如EPR):

  由于侧甲基的存在,EPR存在着β断裂的可能性,必须加入助硫化剂,如加入适量硫黄、肟类化合物,提高聚合物大自由基的稳定性,提高交联效率。

(3)硫化杂链橡胶(如Q)

  有机过氧化物还可以交联EVA、FPM、ANM、PU等,还可以交联塑料。

5.过氧化物硫化配合要点:

.用量:随胶种不同而不同

过氧化物的交联效率:1g分子的有机过氧化物能使多少克橡胶分子产生化学交联。

        若1分子的过氧化物能使1g分子的橡胶交联,交联效率为1。

如:SBR的交联效率12.5;BR的交联效率为10.5;EPDM、NBR、NR的交联效率为1;IIR的交联效率为0。

.使用活性剂和助硫化剂提高交联效率

  ZnO的作用是提高胶料的耐热性,而不是活化剂。硬脂酸的作用是提高ZnO在橡胶中的溶解度和分散性。HVA-2(N,N’-邻亚苯基-二马来酰亚胺)也是过氧化物的有效活性剂。

加助硫化剂:主要是硫黄,其它还有助交联剂如二乙烯基苯、三烷基三聚氰酸酯、不饱和羧酸盐等。

.加入少量碱性物质,如MgO、三乙醇胺等,提高交联效率,避免使用槽法炭黑和白炭黑等酸性填料(酸性物质使自由基钝化);防老剂一般是胺类和酚类防老剂,也容易使自由基钝化,降低交联效率,应尽量少用。

(4).硫化温度:应该高于过氧化物的分解温度

(5).硫化时间:一般为过氧化物半衰期的6~10倍。

    过氧化物半衰期:一定温度下,过氧化物分解到原来浓度的一半时所需要的时间,用t1/2表示。

    如DCP在170℃时的半衰期为1min,则其正硫化时间应为6~10min。

配方举例:  EPDM       100   (基体)

S           0.2   (助硫化剂)

SA          0.5   (活化剂)

ZnO          5.0   (提高耐热性)

HAF          50   (补强剂)

DCP          3.0   (硫化剂)

MgO          2.0   (提高交联效率)

操作油        10    (软化剂)

二.金属氧化物硫化体系

1.适用的胶种

  金属氧化物硫化体系主要用于CR、CIIR、CSM、XNBR、CO、T等橡胶,尤其是CR和CIIR,常用金属氧化物硫化。常用的金属氧化物是氧化锌和氧化镁。

2.金属氧化物硫化机理:

  金属氧化物硫化CR时,氧化锌能将氯丁橡胶1,2结构中的氯原子置换出来,从而使橡胶分子链产生交联。

具体反应形式为:

氯丁橡胶的金属氧化物硫化有两种机理:

3.配合体系

(1)常用的硫化剂是氧化锌和氧化镁并用,最佳并用比为ZnO:MgO=5:4。单独使用氧化锌,硫化速度快,容易焦烧;单独使用氧化镁,硫化速度慢。

(2)CR中广泛使用的促进剂是亚乙基硫脲(Na-22和ETU),它能提高GN型CR的生产安全性,并使物性和耐热性得到提高。

(3)如要提高胶料的耐热性,可以提高氧化锌的用量(15~20份);若要制耐水制品,可用氧化铅代替氧化镁和氧化锌,用量高至20份。

配方举例:   CR    100

 ZnO    5

 MgO   4

NA-22   0.5

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