第二章橡胶硫化.pptx

第二章 橡胶的硫化体系 ;2.1 绪论 ;硫黄并非是唯一的硫化剂。 1. 1846 年，Parkes 发现 SCl 的溶液或蒸汽在室温下也能硫化橡胶，称为“冷硫化法”； 1915 年，发现了过氧化物硫化； 2. 1918 年，发现了硒、碲等元素的硫化； 1930 年，发现了低硫硫化方法； 3. 1940 年，相继发现了树脂硫化和醌肟硫化； 1943 年，发现了硫黄给予体硫化； 4. 二战以后又出现了新型硫化体系，如 50 年代发现辐射硫化；70 年代脲烷硫化体系；80 年代提出了平衡硫化体系;二．硫化的定义 ;三．硫化历程及硫化参数 ;（二）硫化历程图 ;（三）硫化参数 ;四．理想的硫化曲线 ;五．橡胶在硫化过程中结构及性能的变化 ;（二）性能的变化;2.2 橡胶的无进剂的硫促黄硫化 ;（二）硫黄的用量 ;二．硫黄的裂解和活性 ;三．不饱和橡胶分子链的反应活性 ;四．硫黄与橡胶的化学反应 ;3．橡胶硫醇与其它橡胶大分子交联或本身形成分子内环化物。 ;4．双基活性硫直接与橡胶大分子产生加成反应。;5．双基活性硫与橡胶大分子不产生橡胶硫醇也可以进行交联反应;6．多硫交联键的移位 ;;五．硫黄硫化胶的结构与性能 ;2.3 促进剂硫黄硫化 ;一．促进剂的分类 ;3． 按促进速度分类 国际上习惯以促进剂 M 对 NR 的硫化速度为准超速，作为标准来比较促进剂的硫化速度。比 M 快的属于超速或超超速级，比 M 慢的属于慢速或中速级。 慢速级促进剂： H、NA-22 中速级促进剂： D 准速级促进剂： M、DM、CZ、DZ、NOBS 超速级促进剂： TMTD、TMTM 超超速级促进剂：ZDMC、ZDC 4． 按 A、B、N（酸碱性）＋数字 1、2、3、4、5（速级）分类： 5． 肯伯曼分类法 根据促进剂的促进原理可分为： 下列符号表示与碳键合的三个原子的种类，可作为从促进剂的化学结构推测促进效能的大致标准。NSS、NNN、NNS、SSO、NSO、SSS ;二．常用促进剂的结构与特点 ;2．次磺酰胺类 ;3．秋兰姆类 ;4．二硫代氨基甲酸盐类 ;5．胍类 ;6．硫脲类 ;7．醛胺类;8．黄原酸盐类 ;三．促进剂的并用 ;3．A/A 并用型：称为相互抑制型。主要作用是降低体系的促进活性。其中主促进剂一般为超速或超超速级，焦烧时间短； 另一 A 型能起抑制作用，改善焦烧性能。但在硫化温度下，仍可充分发挥快速硫化作用。如 ZDC 单用时，焦烧时间为 3.5 分钟，若用 ZDC（二硫代氨基甲酸盐类） 与 M 并用，焦烧时间可延长到 8.5 分钟。与 A/B （活化噻唑类）并用体系相比，A/A 并用体系的硫化胶的抗张强度低，伸长率高，多适用于快速硫 化体系。;四．有机促进剂的硫黄硫化作用机理 ;这几个阶段可用硫化流程图来表示如下：;2． 具体反应 ;b．有活性剂时，促进剂与活性剂生成促—M—促化合物，以及又与硫黄生成促—Sx—M—Sy—促的多硫中间化合物，其中 M 代表金属。;（2）活性中间化合物与橡胶反应生成活性多硫侧挂基团。 ;（3）生成橡胶分子间交联键的反应 ;b．在有活性剂时交联键的形成 ; 2.4 各种硫黄硫化体系 ;二．有效硫化体系（EV） ;三．半有效硫化体系（SEV） ;四．高温快速硫化体系 ;3）硫化的特种配合 ;2.5 非硫黄硫化体系 ;一．过氧化物硫化体系 ;2．过氧化物硫化体系的特点 ;3．常用的过氧化物 ;4．过氧化物硫化机理 ;（2）硫化饱和橡胶（如 EPR）：;（3）硫化杂链橡胶（如 Q） ; 5．过氧化物硫化配合要点： ;(3) 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。DCP：过氧化二异丙苯 ;二．金属氧化物硫化体系 ;2．金属氧化物硫化机理：;氯丁橡胶的金属氧化物硫化有两种机理：;3．配合体系 ;三．树脂硫化体系 ;（3）树脂硫化的配合特点;2.6 硫化胶结构与性能的关系 ;二．交联密度对硫化胶性能的影响;三．交联键类型对性能的影响; 2.7 硫化工艺 ;（二）正硫化时间的测定方法 ;3．专用仪器法 ;;二．硫化条件的选取及确定 ;（二）硫化温度和硫化时间 ; 1．等效硫化时间的计算 ;（2）利用阿累尼乌斯方程计算等效硫化时间;2．硫化效应的计算 ;;（2）厚制