橡膠的硫化ppt課件-資料下載頁
2025-05-12 12:14本頁面
【正文】 。 ? 3．常用的過氧化物 ? 常用的過氧化物硫化劑為烷基過氧化物、二?；^氧化物(過氧化二苯甲酰（ BPO） )和過氧酯。其中二烷基過氧化物應(yīng)用廣泛。如：過氧化二異丙苯（ DCP）：是目前使用最多的一種硫化劑。 ? 4．過氧化物硫化機(jī)理 ? 過氧化物的過氧化基團(tuán)受熱易分解產(chǎn)生自由基，自由基引發(fā)橡膠分子鏈產(chǎn)生自由基型的交聯(lián)反應(yīng)。 ⑴ 過氧化二異丙苯（ DCP） 用量： ～ 3份 ⑵過氧化苯甲酰（ BPO） 用量： ～ 3份 ⑶二叔丁基過氧（ DTBP） ⑴ 交聯(lián)效率隨膠種不同而異。 ⑵ 硫化時(shí)間的確定根據(jù)有機(jī)過氧化物的半衰期 而定，一般取在硫化溫度下的 6~10倍為宜。 ⑶ 配方體系中不宜使用酸性配合劑 ⑷ 可配用少量硫黃作輔助硫化。 過氧化物硫化的配方設(shè)計(jì) ? R O O R 2 R O? 2。過氧化物硫化飽和橡膠 ? 5．過氧化物硫化配合要點(diǎn)： ? ⑴．用量：隨膠種不同而不同 ? 過氧化物的交聯(lián)效率： 1g分子的有機(jī)過氧化物能使多少克橡膠分子產(chǎn)生化學(xué)交聯(lián)。 ? 若 1分子的過氧化物能使 1g分子的橡膠交聯(lián)，交聯(lián)效率為 1。 ? 如： SBR的交聯(lián)效率 ； BR的交聯(lián)效率為 ； EPDM、 NBR、 NR的交聯(lián)效率為 1；IIR的交聯(lián)效率為 0。 ⑴ 交聯(lián)效率隨膠種不同而異。 ⑵ 硫化時(shí)間的確定根據(jù)有機(jī)過氧化物的半衰期 而定，一般取在硫化溫度下的 6~10倍為宜。 ⑶ 配方體系中不宜使用酸性配合劑 ⑷ 可配用少量硫黃作輔助硫化。 過氧化物硫化的配方設(shè)計(jì) ? ⑵ ．使用活性劑和助硫化劑提高交聯(lián)效率 ? 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 。 HVA2（ N,N’鄰亞苯基 二馬來酰亞胺）也是過氧化物的有效活性劑。 ? 加助硫化劑 ：主要是硫黃，其它還有助交聯(lián)劑如二乙烯基苯、三烷基三聚氰酸酯、不飽和羧酸鹽等。 ? ⑶．加入少量堿性物質(zhì) ，如 MgO、三乙醇胺等，提高交聯(lián)效率， 避免使用槽法炭黑和白炭黑等酸性填料（酸性物質(zhì)使自由基鈍化） ；防老劑一般是胺類和酚類防老劑，也容易使自由基鈍化，降低交聯(lián)效率，應(yīng)盡量少用。 ? (4)．硫化溫度： 應(yīng)該高于過氧化物的分解溫度 ? (5)．硫化時(shí)間 ：一般為過氧化物半衰期的6~10倍。 ? 過氧化物半衰期：一定溫度下，過氧化物分解到原來濃度的一半時(shí)所需要的時(shí)間，用 t1/2表示。 ? 如 DCP在 170℃ 時(shí)的半衰期為 1min，則其正硫化時(shí)間應(yīng)為 6~10min。 ? 金屬氧化物如 ZnO， MgO， PbO， Pb3O4作硫化劑 ， 對 CR、 CIIR、 CSM、 CO（ ECO） 、 T以及羧基聚合物具有重要意義 。 ZnO：硫化起步快，能得到良好 的平坦硫化曲線，硫化膠的耐熱， 耐老化性好，但易發(fā)生焦燒， 硫化膠的機(jī)械性能差。 MgO：在高溫（ 100℃ 以上）具 有硫化作用，并能吸收硫化過程 中產(chǎn)生的 HCl和 Cl2，在低溫下具 有穩(wěn)定劑作用，能防止焦燒， 但硫化時(shí)間長，且硫化程度不高。 通常，橡膠工業(yè)中 將 ZnO:MgO=5:4 用于 CR，這樣膠料 的操作安全性及硫 化膠物機(jī)性能之間 達(dá)到最好的平衡。 ?二、金屬氧化物硫化 ? 金屬氧化物硫化機(jī)理 第一種機(jī)理 第二種機(jī)理 ? 三、輻射硫化 ? 反應(yīng)過程： 聚合物可在高能輻射下產(chǎn)生鏈自由基，鏈自由基偶合便產(chǎn)生交聯(lián) ? 四、醌類化合物 對醌二肟（ GM， BQD）、 二苯甲?；鶎︴浚?GMF、 DBQD） 可作為 IIR、 NR、 SBR等二烯類橡膠的硫化劑，但目前主要用于 IIR中。 硫化膠的耐臭氧性、耐熱性（ C— N交聯(lián)鍵）、 耐水性及電性能好，但易焦燒。 此體系可并用硫黃硫化體系，以提高硫化膠 的性能，并可遲延硫化。 五、 馬來酰亞胺衍生物 ? ※ 馬來酰亞胺衍生物為目前研究比較多的 二烯類橡膠用硫化劑 。 ? ※ 交聯(lián)鍵多為 C— C鍵或 C— C鍵與單硫鍵的混合體。 ? ※ 硫化膠的耐熱性、耐疲勞性能均優(yōu)于常硫硫化體系，并且沒有“返硫”現(xiàn)象。 小結(jié)： ? 有機(jī)多硫化物： S、 TT等，用于不飽和橡膠。 ? 有機(jī)過氧化物： DCP、 BPO ，用于飽和及不 飽和橡膠。 ? 合成樹脂： 2402酚醛樹脂等 ，用于不飽和橡 膠，多用于 IIR。 ? 金屬氧化物： ZnO、 MgO等，用于不飽和橡 膠，多用于 CR。 ? 醌類化合物： IIR、 NR、 SBR等二烯類橡 膠。主要用于 IIR中。 ? 馬來酰亞胺衍生物：二烯類橡膠 167。 6 硫化膠結(jié)構(gòu)與性能的關(guān)系 ? 一般說來，硫化膠的性能取決于三個(gè)方面：橡膠本身的結(jié)構(gòu)、交聯(lián)的密度和交聯(lián)鍵的類型。 ? 一．基本概念 ? 1．交聯(lián)分子量（ MC） ：交聯(lián)點(diǎn)間分子量 MC就是兩個(gè)相鄰的交聯(lián)點(diǎn)間鏈段的平均分子量。 ? 2．交聯(lián)密度（ 1/2MC）： 交聯(lián)密度就是單位體積內(nèi)的交聯(lián)點(diǎn)數(shù)目，它正比于單位體積內(nèi)的有效鏈數(shù)目。 ? 3．交聯(lián)效率（硫化效率）： 通常用參數(shù) E表示。 ? 4．交聯(lián)官能度 ：從一個(gè)交聯(lián)點(diǎn)出發(fā)所射出的射線數(shù)目?；蛘哒f交聯(lián)劑本身所具有的活性官能團(tuán)的數(shù)目。如液體硅橡膠四乙氧基硅烷（ 4官能度）、三異氰酸酯（ 3官能度）。 ? 二、硫化網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)與性能 ? 1交聯(lián)密度與性能關(guān)系 ?2交聯(lián)鍵類型對性能的影響 1．強(qiáng)伸性能順序如下： — C— Sx— C— ＞ — C— S2— C— ＞ — C－ S－ C— ＞ — C— C— 2．動態(tài)性能順序如下： — C— Sx— C— ＞ — C— S2— C— ＞ — C－ S－ C— 3．耐熱性順序如下： — C— C— ＞ — C－ S－ C— ＞ — C— S2— C— ＞ — C— Sx— C— ? 3交聯(lián)鍵類型與動態(tài)性能的關(guān)系 ? 4交聯(lián)鍵類型與熱性能關(guān)系 –不同交聯(lián)鍵的熱穩(wěn)定性可用應(yīng)力松弛表征，應(yīng)力松弛小，熱穩(wěn)定性高。
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