橡胶配合剂的促进剂并用

【橡胶技术网 - 硫化剂】

 从工艺性能和制品性能两方面考虑促进剂的选用时，单用—种促进剂常不能收到理想的效果。如促进剂D虽能赋予硫化胶高的拉伸强度和定伸应力，但硫速慢，平坦性较差，硫化胶耐热老化性差；促进剂TMTD虽然硫速快、硫化度高，但加工安全性差，容易焦烧和过硫；噻唑类和次磺酰胺类的硫化胶有着较高的拉伸强度以及良好的耐磨、耐热、耐老化性能，硫化平坦性也好。为了进一步提高硫化速度，达到全面的、较高的使用价值，在橡胶配方中硫化体系的设计常采用两种或三种促进剂并用，以收到取长补短或相互活化的效果，从而适应加工工艺及提高产品质量的需要。

将促进剂进行并用时，通常是以一种促进剂为主(称主促进剂或第一促进剂)，另一种促进剂为副(称副促进剂或第二促进剂)。主促进剂用量较大，副促进剂用量较小(一般约为主促进剂用量的10％～40％左右)。

以A代表酸性促进剂，以B代表碱性促进剂，以N代表中性促进剂，促进剂的并用类型则有AB、AA、BB、NA、NB、NN型等。但最常用的是AB、AA、NA型并用。

AB型并用  此类并用也称作相互活化型。是以酸性促进剂为主促进剂，碱性促进剂为副促进剂的一种并用方法，并用后的促进效果比单用A或单用B时都好。最典型的是噻唑类和胍类促进剂并用。例如促进剂M为准超速级，促进剂D为中速级，但并用后可达超速级效果，表现为硫化活性大(硫化起点快、硫化速度快)，硫化胶的拉伸强度、定伸应力、硬度、耐磨性比其中任何一种促进剂单用时都高。

促进剂M和D在理论上以等摩尔并用时，效果最为突出。此时胶料的定型速度和硫化速度最快，机械性能也最高，但易焦烧，硫化平坦性差，工艺安全性差。所以在实际生产中为保证工艺安全，通常促进剂M和D的并用量一般控制在M：D＝5:2～4(质量比)。

为提高操作安全性，目前最广泛使用的是促进剂DM和D并用，它与M和D并用相仿，只是硫化起点和硫化速度稍慢。实际上噻唑类和六次甲基四胺并用效果也很良好。

促进剂M、DM和D三者并用，是M和D并用的发展。其中应把M、DM共同视为第一促进剂，D为第二促进剂。此种并用方法适用于促进剂总用量大，工艺操作要求稳定性较好的情况下使用，并可利用DM的增减来凋节硫化起点。

AB型并用体系具有下列优点：(a)可缩短硫化时间或降低硫化温度，并可减少促进剂用量，因而可提高生产效率，降低生产成本；(b)硫化起点快，尤其适用于非模型硫化要求胶料定利速度快的场合；(c)硫化胶的拉仲强度、定伸应力及耐磨性均有显著改善；(d)弥补了单用促进剂D时耐老化性能差的缺点。

AA型并用  此类并用也称为相互抑制型。这是两种不同类型的酸性促进剂并用，其并用后使体系的活性在较低的温度(指操作温度)厂受到遏制，从而改善焦烧性能，但在硫化温度下，仍可充分发挥快速硫化作用。典型的AA型并用体系有两种。一种是主促进剂为超速或超超速级的(如TMTD或ZDC)，副促进剂为准超速级的(如M或DM)。例如在天然橡胶中，促进剂ZDC单用l份时，焦烧时间为3.5min，若将其10％的用量换成促进剂M，则焦烧时间可延长至8.5mm，而硫化速度不变，并使硫化胶的拉伸强度有一定提高。另—种是以促进剂M(或DM)为主促进剂，TMTD为副促进剂，并用后也可获得相似的效果。例如斜交轮胎的纤维胎体胶料配方可采用此种并用方法，以得硫化起点慢、硫化速度快之效果。硫化起点慢，胶料起始硫化前有较好的流动性，有助于提高胶料和纤维帘线间的附着力；硫化速度快，可保证这些内层胶料在受热较晚的条件下能与胎面胶同步硫化。促进剂M(或DM)与TMTD并用时，如M(或DM)用量为1份左右时，TMTD用量一般为0.05—0.1份(合成橡胶中可达0.2份或以上)。若TMTD用量过高时，会使硫化平坦性下降，硫化胶的耐疲劳龟裂性能下降。

此类并用特别适用于模型制品，并用后不象AB型并用那样能增加定伸应力，但有较高的伸长率，制品较柔软。

NA型并用  这类并用起活化N型促进剂的作用，从而加快了体系的硫化速度，但却在一定程度上缩短了次磺酰胺的焦烧时间。典型的NA型并用体系有两种。—‘种是CZ(或NOBS)与M(或DM)并用，多见于天然橡胶与合成橡胶并用的轮胎胎面胶、运输带覆盖胶配方中。具有焦烧倾向小、硫速快、硫化胶综合性能好、耐老化性好的特点。

另一种是CZ(或NOBS)与TMTD(或ZDC)并用。这种并用方法可代替唑唑和胍的并用。与唑唑/胍并用相比，具有促进剂总用量少，硫速快，焦烧时间较长、交联度有所增加，压缩永久变形较小的优点。该体系的缺点是平坦性稍差。