胶料的焦烧时间与橡胶促进剂
发布时间:2012-12-17 10:35
橡胶的焦烧特性通常用120℃时的门尼焦烧时间ts表示，也可用硫化仪测定硫化曲线上的t10或ta1、ta2表示，胶料的焦烧时间与其工艺过程、橡胶促进剂工艺条件、胶料硬度和胶料返回使用情况等因素有关。一般软的胶料为10-20min;大多数胶料（不包括高填充的硬胶料或加工温度很高的胶料）为20-35min;高填充的硬胶料为35-80min。
通常，胶料发生焦烧时，胶片局部发生硫化，表面出现弹性疙瘩，影响橡胶制品的表观质量、物理机械性能，也会使加工设备的负荷陡然增大。
次磺酰胺类橡胶促进剂是一种焦烧时间长、硫化速率快、硫化曲线平坦、综合性能较好的橡胶促进剂，其加工安全性好，适用于厚制品硫化。各种促进剂的焦烧时间依下列顺序递增：ZDC<TMTD<M<DM<CZ<NS<NOBS<DZ。
为了保证最适宜的硫化性质，常常采用几种类型橡胶促进剂并用的体系，其中一些用于促进硫化，另一些则用于保证胶料加工安全性。常用的橡胶促进剂TMTD，其硫化诱导期极短，可使胶料快速硫化。
为了防止焦烧，可与次磺酰胺类(如CZ)、噻唑类(如DM)并用；但不能与促进剂D或二硫代氨基甲酸盐并用，否则将会使胶料的耐焦烧性更加劣化。单独使用秋兰姆类的胶料，即使不加硫黄或少加硫黄，其焦烧时间都比较短。在这种情况下，并用次磺酰胺类或噻唑类橡胶促进剂同时减少秋兰姆促进剂的用量，则可延长其焦烧时间。
胍类促进剂的热稳定性高，以其为主促进剂，胶料的焦烧时间长，硫化速率慢。二硫代氨基甲酸盐类橡胶促进剂会急剧缩短不饱和橡胶胶料的焦烧时间，并用胍类促进剂时，焦烧时间会进一步缩短。因此二硫代氨基甲酸盐类伲进剂适于在低不饱和度橡胶中使用，也适于在低温硫化或室温硫化的不饱和橡胶中使用。
防焦剂是提高胶料抗焦烧性的专用助剂，它可提高胶料在贮存和加工过程中的稳定性。工业上常用的防焦剂有苯甲酸、水杨酸、邻苯二甲酸酐、N-亚硝基二苯胺、N-环己基硫代邻苯二甲酰亚胺(防焦剂PVI)等。
邻苯二甲酸酐价格便宜，但在胶料中很难分散，能使硫化胶物理机械性能降低，延迟橡胶促进剂硫化；当胶料中含有次磺酰胺类或噻唑类橡胶促进剂时，防焦效果不明显。N-亚硝基二苯胺，在以次磺酰胺为促进剂的胶料中，防焦效果较好，但加工温度超过100℃时，其活性下降，120℃时防焦作用不大，135℃会分解而失去活性，分解后放出的气体产物使制品形成气孔；此外这种防焦剂还会延迟硫化、降低硫化胶的物理性能。
PVI（N-环己基硫代邻苯二甲酰亚胺）是一种效果极佳的防焦剂，获得了广泛的应用。采用PVI不仅可以提高混炼温度，改善胶料加工和贮存的稳定性，还可使已焦烧的胶料恢复部分塑性。和以往常用的其他防焦剂不同，PVI不仅能延长焦烧时间，而且不降低正硫化阶段的硫化速率。通常用量为0.1—0.5份。
炭黑对填充胶料焦烧性能的影响主要取决于其pH值、粒径和结构性。炭黑pH值越大，碱性越大，胶料越容易焦烧。炭黑的粒径减小或结构性增大时，会使胶料在加工时生热量增加，因此炭黑的粒径越小，结构性越高，则胶料的焦烧时间越短。
对于不同橡胶体系，不同品种的炭黑与氯化聚乙烯橡胶促进剂表现出不同的焦烧特性。随着槽法炭黑用量的增加，天然橡胶焦烧时间延长，丁腈橡胶焦烧时间延长的幅度较弱。炉法炭黑填充天然橡胶、丁腈橡胶时，炭黑用量越大，焦烧时间越短。炉黑和槽黑对氯丁橡胶焦烧性能的影响几乎相同，随炭黑用量的增加，焦烧时间递减。
本文参考《橡胶技术问答-原料•工艺•配方篇》一书。 相关链接
