橡胶制品过氧化物硫化介绍 |
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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: ⑴.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。 ⑵.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。 ⑶.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) 一、过氧化物硫化体系的特点和优缺点 优点: 1.过氧化物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和较低的压变。 2、在高温下硫化速度快,没有硫化反原现象。 3、过氧化物硫化胶就永久变形低,弹性好,动态性能差。 4、颜色稳定性好,不污染,大多数过氧化物不喷霜,存储无烧觉危险。 5、配方简单,与不同高聚物并用容易硫化。 缺点: 1、低温下硫化速度慢,因此要求有胶高的硫化温度。 2、硫化胶的物理机械性能低,如拉伸,撕裂,耐磨性等。尤其高温下耐撕裂性能差。 3、大多数过氧化物有臭味,且可能和其他配合剂发生反应。 4.过氧化物加工安全性差,过氧化物价格昂贵。 二、硫化条件的确定 橡胶制品的过氧化物硫化温度应该参考过氧化物lmin半分解温度确定。在硫化过程中,过氧化物的分解速率取决于硫化温度。一般过了半衰期时间的6~10 倍,过氧化物基本消耗尽,所以正硫化时间选取设定硫化温度下过氧化物半衰期时间的6~10倍。 三、过氧化物硫化体系特点 过氧化物不但能够硫化饱和的碳链橡胶制品如EPM,杂链橡胶制品如Q等,而且能够硫化不饱和橡胶制品,如NR、 BR、 NBR、 CR、 SBR等。用来生产各种橡胶制品制品,与硫黄硫化的硫化胶相比,过氧化物硫化胶的网络结构中的交联键为C—C键,键能高,热、化学稳定性高,具有优异的抗热氧老化性能,且无硫化返原现象,硫化胶的压缩永久变形低,但动态性能差。在静态密封或高温的静态密封制品中有广泛的应用;某些过氧化物有臭味,如DCP,使用时应注意。 四、过氧化物硫化配合要点 过氧化物的用量随胶种不同而不同。对交联效率高的橡胶制品SBR (12.5)、 BR (10. 5), DCP的用量为1. 5~2.0份;对NR (1.0), DCP的用量为2~3份。 由于硬脂酸和酸性填料(如白炭黑、硬质陶土、槽法炭黑)等酸性物质和容易产生氢离子的物质,能使过氧化物产生离子分解而影响交联,所以应少用或不用。而加人少量碱性物质如三乙醇胺等,可以调节酸碱性,提高交联效率。 过氧化物硫化时,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在橡胶制品中的溶解度和分散性。 最常用的助硫化剂是硫黄,约0.3份左右,还有TAIC、 TAC、 HVA-2等。HVA-2的用量一般为0. 5~I. 0份。 五、常用的过氧化物硫化剂及助硫化剂 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,能硫化大部分橡胶制品。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。常用过氧化物硫化剂类型如表所示。 过氧化物的交联效率是指lmol的有机过氧化物使橡胶制品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的橡胶制品交联键,交联效率为1。 过氧化物硫化是过氧化物在热或辐射作用下均裂产生自由基,如烷基过氧化物产生二个烷氧自由基,二酰基过氧化物产生两个酰氧自由基,过氧酯则产生一个烷氧自由基和一个自由基。在橡胶制品制品热交联过程中,叔烷基和叔氧基可能进一步裂解产生烷基自由基。 过氧化物在静态密封或高温的静态密封制品中有广泛的应用。 免责声明:本文系网络转载,版权归原作者所有。但因转载众多,或无法确认真正原始作者,故仅标明转载来源,如标错来源,涉及作品版权问题,请与我们联系,我们将在第一时间协商版权问题或删除内容!信息来源网络,稍作整理,不代表本工作室观点,仅做橡胶行业技术人员参考。本公众号以网摘为主,目的是做橡胶行业免费开放的交流平台,共同提高橡胶行业技术人员认知,没有任何商业目的。 点击下面蓝色“阅读原文”,了解本工作室详细信息!返回搜狐,查看更多 |
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