《硫化促进剂》PPT课件.ppt

第四节有促进剂的硫黄硫化体系 促进剂的作用 大大地缩短硫化时间 降低硫化温度 节省了能耗 减少硫黄用量 提高硫黄利用率 橡胶的工艺和物理机械性能显著提高 促进剂的发展历史 1839年纯硫黄硫化1906年苯胺 硫黄1907年硫代苯胍 苯胺与二硫化碳的产物 1919年秋兰姆类 二硫化碳与硫代苯胍的产物 1921年二苯胍1925年噻唑类M和DM 轮胎工业化生产 1937年次磺酰胺类促进剂1968年防焦剂PVI 本节主要内容 促进剂的分类各种促进剂的结构与作用特性促进剂的并用促进剂的发展方向促进剂 硫黄硫化的反应机理硫载体硫化防焦剂 一 促进剂的分类 按结构分按酸碱性分按促进速度分 1 按结构和酸碱性分 2 按促进速度分 国际上习惯以促进剂M对NR的使用效果作为标准来比较促进剂的硫化速度 1 慢速级促进剂 H NA 222 中速级促进剂 D3 准速级促进剂 M DM CZ DZ NOBS4 超速级促进剂 TMTD TMTM5 超超速级促进剂 ZDMC ZDC 3 按酸碱性 速级分类 A3 酸性准速 可能是M DM B2 碱性中速 可能是DA5 酸性超超速 可能是ZDMC ZDC N3 中性准速级 可能是CZ DZ NOBS 二 各种促进剂的结构与作用特性 噻唑类次磺酰胺类秋兰姆类二硫代氨基甲酸盐类胍类硫脲类醛胺类 促进剂结构中的各种基团 防焦基团 活化基团 硫化基团 促进基团 1 噻唑类 benzothiazole 结构式 只有促进基 没有活化基 硫化基和防焦基 噻唑类作用特性 酸性 准速级 促进速度较快 M焦烧时间短 易焦烧 DM焦烧时间稍长 生产安全性好 硫化平坦性好 过硫性小 被炭黑吸附不明显 宜和酸性炭黑配合 使用炉黑时要防止焦烧 无污染 可以用作浅色橡胶制品 有苦味 不宜用于食品工业 噻唑类常用品种 硫醇基苯并噻唑2 Mercaptobenzothiazole MBT M 二硫化苯并噻唑2 2 Dithiobisbenzothiazole MBTS DM 硫醇基苯并噻唑锌盐 MZ 2 次磺酰胺类 sulfenamide 次磺酰胺类作用特性 属酸 碱自我并用型 具有迟效性 硫化速度快 硫化曲线平坦 硫化胶综合性能好 宜与炉法炭黑配合 适于合成橡胶的高温快速硫化和厚制品的硫化 诱导期的长短与胺基相连的基团的大小和数量有关 基团越大 数量越多 焦烧时间越长 如DZ NOBS CZ 次磺酰胺类常用品种 N 环己基苯并噻唑次磺酰胺 CZ CBSN Cyclohexyl benzothiazolesulfenamide N N 二环己基苯并噻唑次磺酰胺 DZ DCBSN N Dicyclohexyl benzothiazolesulfenamide N 叔丁基苯并噻唑次磺酰胺 NS TBBSN t Butyl 2 benzothiazolesulfenamide 吗啉基苯并噻唑次磺酰胺 NOBS MBS Morpholinothio benzothiazolesulfenamide 3 秋兰姆类促进剂 thiuram 秋兰姆类作用特性 超速级酸性促进剂 硫化速度快 焦烧时间短 应特别注意焦烧倾向 一般不单独使用 而与噻唑类 次磺酰胺类并用 秋兰姆类促进剂中的硫原子数大于或等于2时 可以作硫化剂使用 用于无硫硫化 适于制作耐热胶种 秋兰姆类常用品种 四甲基秋兰姆一硫化物 TMTMTetramethylthiurammonosul de 四甲基秋兰姆二硫化物 TMTDTetra methylthiuramdisul de 四乙基秋兰姆二硫化物 TETDTetra ethylthiuramdisul de 双五亚甲基秋兰姆四硫化物 TRA 4 二硫代氨基甲酸盐dithiocarbamate 二硫代氨基甲酸盐类作用特性 超超速级酸性促进剂 硫化速度比秋兰姆类还要快 诱导期极短 适用于室温硫化 胶乳制品的硫化 或低不饱和度橡胶如IIR EPDM的硫化 二硫代氨基甲酸盐常用品种 二甲基二硫代氨基甲酸锌 二丁基二硫代氨基甲酸锌 二乙基二硫代氨基甲酸锌 乙基苯基二硫代氨基甲酸锌 ZDMC PZ ZMC ZDEC EZ BZ PX 5 胍类 guanidine 只有活化基 没有促进基 硫化基 胍类作用特性 中速碱性促进剂 是碱性促进剂中用量最大的一种 硫化起步慢 操作安全性好 适用于厚制品 如胶辊 的硫化 一般不单独使用 只在硬橡胶制品中单独使用 容易使制品老化龟裂 有变色污染性 常与M DM CZ并用 活化硫化体系 胍类常用品种 二苯胍 D DPGDiphenylguanidine 二邻甲苯胍 DOTGDi o tolylguanidine 6 硫脲类 thiurea 只有活化基 没有促进基 硫化基 硫脲类常用品种 亚乙基硫脲 NA 22 DETUN N Diethylthiourea N N 二丁基硫脲 DBTUN N Dibutylthiourea N N 二乙基硫脲 DETUN N Dietylthiourea 硫脲类作用特性 促进效能低 抗焦烧性能差 除了用于CR CO CPE的促进和交联外 其它二烯类橡胶很少使用 NA 22是CR常用的促进剂 7 醛胺类 只有活化基 没有促进基 硫化基 醛胺类作用特性 弱的碱性慢速促进剂 不单独使用 一般用作助促进剂 各类促进剂的硫化曲线对比 三 促进剂的并用 目的 提高促进剂的作用效果及出于工艺上的需要 如避免焦烧 防止喷霜 改善硫化平坦性 由主促进剂和副促进剂组成 1 主促进剂 主促进剂 用量和硫化特性占主要地位的促进剂 主促进剂 酸性 中性 次磺酰胺少量并用D TMTD可以提高硫化速度 噻唑类 以M最为常见 秋兰姆类 薄膜和硫化时间极短的制品 2 副促进剂 副促进剂与主促进剂相互活化 加快硫化速度 提高硫化胶性能 一般采用碱性促进剂如D或H 其用量比主促进剂少 3 常见的并用类型 活化噻唑类 硫化速度加快 焦烧时间变化不大 主促进剂 M DM副促进剂 D或H最广泛使用的DM D 最高活性并用比为3 2 活化次磺酰胺类 硫化速度提高 焦烧时间缩短 但不影响生产的安全性 主促进剂 CZ或NOBS副促进剂 D或TMTD典型的是次磺酰胺CZ D并用体系 促进剂作用特性对比 四 促进剂的发展方向 基础原料变化 天然橡胶 合成橡胶 硫化温度提高 槽法炭黑 炉法炭黑 焦烧时间缩短 生产技术 自动化 联动化对促进剂要求 生产的安全性 硫化速度 制品性能 卫生性 环境保护 四 促进剂的发展方向 加工安全和硫化速度 次磺酰胺类就地型和包胶型 加工安全性好无环境污染 不产生亚硝胺的促进剂 安全环保促进剂 大部分的秋兰姆类 二硫代氨基甲酸盐类 次磺仲酰胺类 如NOBS DCBS AZ 及硫黄给予体等促进剂容易产生亚硝胺 有最终诱发致癌的可能性 不产生亚硝胺