橡胶制品加工中常用助剂的主要类型及其特性

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 　　近年来国内特种橡胶产能与需求量的较大发展对其生产、加工和应用的助剂提出了更高要求。高性能的新材料需要新型高效助剂的配合，有些加工配合助剂是传统助剂品种，有些则是新型专用的助剂。在开发生产特种橡胶助剂以有效促进特种橡胶工业健康发展的同时，部分新型助剂发展和利润空间比较大，值得国内橡胶助剂行业的关注。

　　1·橡胶硫化体系助剂

　　在橡胶工业中，习惯把使用目的相同或相关的助剂合称为体系。例如，把硫化剂、硫化促进剂、活性剂及防焦剂统称为硫化体系，因为它们都与硫化有关。硫化剂包括硫、硒、碲、含硫化合物、有机过氧化物、醌类化合物、胺类化合物、树脂类、金属氧化物和其它硫化剂；硫化促进剂包括二硫代氨基甲酸盐、黄原酸盐、秋兰姆、噻唑类、次磺酰胺、胺和醛胺缩合物、胍类、硫脲类；活化剂包括氧化锌、氧化镁、硬脂酸等。

　　所谓橡胶硫化，就是把具有塑性的胶料转变成为具有弹性的硫化胶的过程，即橡胶分子链在化学或物理因素的作用下产生化学交联作用，变成空间网状结构。凡能引起橡胶产生交联作用的化学药品都可称之为硫化剂，硫黄是其中最常用的一种。用纯硫硫化的硫化胶不仅交联效率和交联密度很低，而且物理机械性能差，所以在胶料配方中一般很少使用纯硫体系，采用的是一些有机多硫化物（主要品种有TMTD、TMTT、DTDM等）以及有机过氧化物（常用的品种有DCP、DTBP等）。这些硫化剂的使用可以使胶料具有一些优良的特殊性能，如耐热性、耐老化性等。另外还采用一些合成树脂类物质。硫化剂能将线型的橡胶分子交联成网状结构。硫黄仍是主要的硫化剂，可广泛用于高不饱和二烯类橡胶的硫化，也可用于低不饱和的三元乙丙橡胶和丁基橡胶。在一般橡胶配方中，其用量为1~5 份。其他硫化剂还有：硫黄给予体，即在加热下可释出硫原子的化合物，如二硫化和多硫化秋兰姆和二硫化二吗啉（DTDM），它们所形成的交联键以单硫和双硫键为主，故硫化胶有良好的耐老化性能；有机过氧化物主要用于交联饱和及低不饱和的硅橡胶、二元乙丙橡胶、聚氨酯橡胶等；氧化锌、氧化镁、一氧化铅等金属氧化物主要用于氯丁、氯醇、氯磺化聚乙烯、聚硫等橡胶的硫化；胺类，如多乙烯多胺，用于氟橡胶和丙烯酸酯橡胶；烷基苯酚甲醛树脂类则用于丁基橡胶。橡胶技术网

　　在使用硫黄作硫化剂时，通常要配合一些化学药品来促进其硫化反应，从而提高生产效率和胶料性能。能促进硫化作用的化学药品称为硫化促进剂。硫化促进剂常用的品种有：硫化促进剂M1、DM、MZ、OZ、NOBS、DZ、TT、TMTT等。目前较好的硫化促进剂为季磷盐类，如1-邻苯二甲酰亚胺基酸基-4-丁基三苯基磷溴化物、双（苄基三苯基膦）亚胺氯化物、三苯基苄基氯化磷等，用量一般为0.4~0.7 份。当然也可以使用复合硫化促进剂，除季磷盐外还可以添加季铵盐类，如四丁基苯并噻唑基硫化铵、双肉桂丙撑二胺等。硫化促进剂能缩短硫化时间、降低硫化温度、减少硫黄用量。噻唑类和次磺酰胺类是硫化促进剂的主体，约占其总量的70%~75%.

　　凡能增加硫化促进剂的活性，提高硫化效率，改善硫化胶性能的化学药品称为活性剂，常用的有氧化锌、氧化镁、氧化钙、硬脂酸等。

　　为了防止胶料在加工过程中出现早期硫化现象（焦烧），常常需要加入一些能抑制产生早期硫化的化学药品，即防焦剂，但防焦剂的加入会使硫化速度减慢，导致硫化胶性能变坏，再加上价格昂贵，所以，在一般情况下很少使用。

　　抗硫化返原剂是国内外最新的一类助剂，专门用来提高硫化橡胶的抗硫化返原性。山西省化工研究所研制并投产了一系列品种：多功能抗硫化返原剂DL-268 能够赋予普通硫黄硫化体系良好的抗硫化返原性、耐热性，提高纤维帘线与橡胶的粘结强度并有很高的保持率，适用于帘线补强橡胶制品。耐热硫化活性剂SL-273 系优化结构的锌皂，是目前价格最低的抗硫化返原剂品种，适用于二烯类橡胶、尤其是天然橡胶的硫化，可改善高温和长时间橡胶硫化的抗硫化返原性，提高耐热性和交联程度，降低动态生热，提高硬度。它不仅适用于大型厚制品、高温快速硫化工艺和耐热制品等，而且在白炭黑胶料中能代替部分硅烷偶联剂、改善流变性能。多功能增塑剂A-256既具有抗硫化返原性，提高耐热性的功效，又具有增塑剂A 降低橡胶粘度、改善胶料流动性的功能。后硫化稳定剂HS-258 相当于惠利实公司的HTS,用于普通硫黄硫化体系和半有效硫化体系，可改善抗硫化返原性、耐热性和动态性能，还能用作钢丝帘线和橡胶的粘合增进剂以及SBR 的动态性能改性剂。抗硫化返原剂既可看作是硫化体系的新助剂，也可以看作是防老化体系的新助剂，它具有保护硫化网络稳定、提高制品耐热氧稳定性和保持普通硫化体系和半有效硫化体系良好动态性能的优点。

　　2·橡胶防护体系助剂

　　橡胶或橡胶制品在加工、储存和使用过程中受到各种外界因素的影响，会逐渐失去原有的优良性能，以致最后丧失了使用价值，这种现象称之为橡胶老化。橡胶发生老化的特征：一是在材料外观上发生变化，例如：出现材料变粘、变软、变硬、变脆、龟裂变形、污渍、长霉，出现斑点、裂纹、喷霜、粉化、泛白等；二是在物理性质上发生变化，例如：耐热、耐寒、透气、透光等性能的变化；三是在物理机械性能上发生变化，如扯断强度、伸长率、耐磨性、耐疲劳等；四是在电性能上发生变化。为了防止橡胶的老化变质，通常胶料中都要加入适量的防老剂，因此，凡是能抑制橡胶老化的化学药品都称为防老剂。通常导致橡胶老化的因素主要有：热氧的作用、臭氧的作用、金属离子的作用、光的作用、机械力的作用等。在轮胎老化方面，由于轮胎在比较恶劣的使用条件下，特别是在机械力、热、光、臭氧同时存在的条件下，很快就会发生老化龟裂和疲劳老化。橡胶技术网

　　橡胶防护体系助剂包括抗氧剂、抗臭氧剂、抗屈挠龟裂剂、光稳定剂、紫外光吸收剂、有害金属抑制剂、物理防老剂、防白蚁剂、防霉剂等。防老剂主要有胺类、酚类、杂环类、亚磷酸酯类、防护蜡和阻燃剂等。胺类防老剂包括萘胺系、喹啉系、二苯胺系、对苯二胺系；酚类包括烃化单核酚、烃化双核酚、烃化多核酚；其它防老剂还有杂环类、亚磷酸酯类；防护蜡包括微晶蜡和地蜡等；阻燃剂包括溴系、氯系、磷系和无机物。苯基萘胺类抗氧剂，如N-苯基-1-萘胺（防老剂甲）、N-苯基-2-萘胺（防老剂丁）性能较全面，用量大；对苯二胺类是最重要的防老剂，性能优异，其代表性品种有N-苯基-N′-异丙基对苯二胺（防老剂 4010NA）、酮胺缩合物，如防老剂 BLE、RD,其抗热氧老化效果好，但抗挠曲老化作用较差。

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