過氧化物硫化體系的介紹

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 過氧化物硫化體系特點

 過氧化物不但能夠硫化飽和的碳鏈橡膠如EPM,雜鏈橡膠如Q等，而且能夠硫化不飽和橡膠，如NR、 BR、 NBR、 CR、 SBR等。用來生產(chǎn)各種橡膠制品，與硫黃硫化的硫化膠相比，過氧化物硫化膠的網(wǎng)絡結構中的交聯(lián)鍵為C—C鍵，鍵能高，熱、化學穩(wěn)定性高，具有優(yōu)異的抗熱氧老化性能，且無硫化返原現(xiàn)象，硫化膠的壓縮永久變形低，但動態(tài)性能差。在靜態(tài)密封或高溫的靜態(tài)密封制品中有廣泛的應用；某些過氧化物有臭味，如DCP,使用時應注意。
 

常用的過氧化物硫化劑及助硫化劑
 

常用的過氧化物硫化劑為二烷基過氧化物、二醜基過氧化物和過氧酯等，能硫化大部分橡膠。選擇過氧化物，一般需要從過氧化物的半衰期、揮發(fā)性、氣味、酸堿性物質對它的影響以及加工的安全性、硫化膠的物理機械性能等多方面考慮。其中二垸基過氧化物獲得廣泛應用，如過氧化二異丙苯（DCP)適于160X:硫化，價格便宜'是目前使用最多的一種硫化劑；1,1-二叔丁基過氧基-3，3，5-三甲基環(huán)己烷（3M)，適于較低溫度硫化。常用過氧化物硫化劑類型如表所示。

過氧化物的交聯(lián)效率是指lmol的有機過氧化物使橡膠制品分子產(chǎn)生化學交聯(lián)的物質的量（mol)。若lmol的過氧化物能產(chǎn)生lmol的橡膠交聯(lián)鍵，交聯(lián)效率為1。

過氧化物硫化是過氧化物在熱或輻射作用下均裂產(chǎn)生自由基，如烷基過氧化物產(chǎn)生二個烷氧自由基，二酰基過氧化物產(chǎn)生兩個酰氧自由基，過氧酯則產(chǎn)生一個烷氧自由基和一個自由基。在橡膠制品熱交聯(lián)過程中，叔烷基和叔氧基可能進一步裂解產(chǎn)生烷基自由基。

過氧化物在靜態(tài)密封或高溫的靜態(tài)密封制品中有廣泛的應用。

過氧化物硫化體系的特點和優(yōu)缺點

優(yōu)點：

1.過氧化物硫化膠的網(wǎng)絡結構為C—C鍵，鍵能高，化學穩(wěn)定性高，具有優(yōu)異的抗熱氧老化性能和較低的壓變。

2、在高溫下硫化速度快，沒有硫化反原現(xiàn)象。

3、過氧化物硫化膠就永久變形低，彈性好，動態(tài)性能差。

4、顏色穩(wěn)定性好，不污染，大多數(shù)過氧化物不噴霜，存儲無燒覺危險。

5、配方簡單，與不同高聚物并用容易硫化。
 

缺點：

1、低溫下硫化速度慢，因此要求有膠高的硫化溫度。

2、硫化膠的物理機械性能低，如拉伸，撕裂，耐磨性等。尤其高溫下耐撕裂性能差。

3、大多數(shù)過氧化物有臭味，且可能和其他配合劑發(fā)生反應。

4．過氧化物加工安全性差，過氧化物價格昂貴。

過氧化物硫化配合要點

過氧化物的用量隨膠種不同而不同。對交聯(lián)效率高的橡膠SBR (12.5)、 BR (10. 5), DCP的用量為1. 5～2.0份；對NR (1.0), DCP的用量為2～3份。
 

由于硬脂酸和酸性填料（如白炭黑、硬質陶土、槽法炭黑）等酸性物質和容易產(chǎn)生氫離子的物質，能使過氧化物產(chǎn)生離子分解而影響交聯(lián)，所以應少用或不用。而加人少量堿性物質如三乙醇胺等，可以調節(jié)酸堿性，提高交聯(lián)效率。
 

過氧化物硫化時，ZnO的作用是提高膠料的耐熱性，而不是活化劑。硬脂酸的作用是提高ZnO在橡膠中的溶解度和分散性。

最常用的助硫化劑是硫黃，約0.3份左右，還有TAIC、 TAC、 HVA-2等。HVA-2的用量一般為0. 5~I. 0份。
 

硫化條件的確定
 

橡膠的過氧化物硫化溫度應該參考過氧化物lmin半分解溫度確定。在硫化過程中，過氧化物的分解速率取決于硫化溫度。一般過了半衰期時間的6～10 倍，過氧化物基本消耗盡，所以正硫化時間選取設定硫化溫度下過氧化物半衰期時間的6~10倍。