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硫化剂是用于硅橡胶、EVA等的硫化及不饱和聚脂的固化的有机过氧化物或架桥剂。硫化剂能与橡胶发生硫化反应或使之交联,包括硫黄、硒、碲、含硫化合物、金属氧化物、过氧化物、树酯、醌类和胺类等。虽然硫黄一直是天然橡胶和多数二烯烃类通用合成橡胶的主要硫化剂,但新型硫化剂的出现对提高橡胶制品的性能起了显著的作用。金属氧化物是氯丁橡胶的专用硫化剂,硒、碲主要用于饱和性橡胶和特种合成橡胶硫化,而过氧化物是最重要的硫化剂。
配合剂的加入能改善橡胶性能并降低成本,得到符合实际使用要求的橡胶制品。配合剂已有几千种,它们在橡胶中所起的作用复杂,不仅决定着硫化胶的物理机械性能和制品作用性能与寿命,也影响着胶料的工艺加工性能和半成品加工质量。硫化剂、硫化促进剂、硫化剂活性剂、防老剂、防焦剂、补强填充剂、软化增塑剂和其他专用配合剂等是根据它们在橡胶中所起的主要作用进行分类的。
硫化促进剂能加快硫化反应速度,缩短硫化时间,降低硫化温度,减少硫化剂用量,并能提高或改善硫化胶物理机械性能。橡胶工业使用的促进剂品种很多,按化学组成和性质可分为两大类,无机促进剂和有机促进剂。有机促进剂因其促进效果大,硫化特性好,硫化胶的物理机械性能优良,发展迅速,种类繁多。根据促进剂的化学结构通常将其分为8大类:噻唑类、秋兰姆类、次磺酰胺类、胍类、二硫代氨基甲酸盐类、醛胺类、黄原酸盐类和硫脲类。
促进剂M(巯基苯并噻唑)为标准,凡硫化速度快于M者属于超速或超超速级,硫化速度低于M者属于中速或慢速级,硫化速度等于或接近M者属于准超速级。促进剂又可按酸碱性进行分类,凡本身为酸性或硫化氢反应后生成酸性产物者为酸性促进剂,如噻唑类、秋兰姆类、二硫代氨基甲酸盐类和黄原酸盐类;本身为碱性或与硫化氢反应后的产物为碱性者为碱性促进剂,如胍类、醛胺类和胺类;两种条件下都显中性的为中性促进剂,如次磺酰胺类和硫脲类。
促进剂并用体系中,其中应有一种促进剂是主要的,称为主促进剂,也叫第一促进剂,而另一种或两种是辅助的,称为副促进剂,也称第二、三促进剂。硫化活性剂参与橡胶的硫化反应,提高促进剂活性并充分发挥其效能,减少促进剂用量,既能提高硫化速度,又提高交联程度,影响交联结构改善硫化胶物理机械性能。
橡胶用硫化活性剂种类很多,分为无机物和有机物两类。最常用的是氧化锌和硬脂酸并用,用量分别为35份和1.5-2.0份。氧化锌对天然胶还有一定补强作用,硬脂酸对胶料还有软化增塑作用,帮助炭黑的混合分散。
防护体系配合剂用于延长橡胶及其制品的使用寿命。防护原理分为物理防老剂、化学防老剂和反应型防老剂;防护作用分为抗氧剂、抗臭氧剂、曲挠龟裂抑制剂、有害金属抑制剂、紫外线吸收剂等。这些物质在橡胶中加入可抑制或延缓橡胶的老化过程。