EPDM专用的综合促进剂

EPDM不含亞硝胺的綜合促進劑BG187 1.介紹

為了快速硫化至高交聯密度，EPDM膠一般需要高度反應性的促進劑系統，其經常是秋藍姆和二硫代氨基甲酸鹽的衍生物。在硫化反應中，這種產品易分解成二級胺，可進一步的反應而形成亞硝胺。為了減少工作環境的危險性，而遵循諸如”危險化學品的技術規則”，TRGS552之類的法規，促進劑必須是不形成二級胺和穩定性亞硝胺的，可選擇地，也有促進劑產生的二級胺反應生成的亞硝胺仍被認為是非致癌的。

將EPDM和有效的促進劑系統混煉，而避免亞硝胺形成的危險，並具有不變色、不噴霜的特性，這需要相當豐富的經驗。為適應此需要，Deovulc BG187是一種新開發的高效能、不變色及不噴霜特別適用於EPDM的綜合促進劑。因不含更多的活性，該產品不能像最具活性的不噴霜促進劑系統如Deovulc EG28和MBT結合那樣具備同等的高硫化效能(見DOG Kontakt 26)。特別是壓縮永久變形和耐熱老化性，由扯斷伸長率保持率測量可知，還有待進一步改善。這些問題可通過添加特殊二級促進劑作為活化劑來解決，比如ZBEC或TBzTD，它們在硫化條件下生成二苯胺，其亞硝胺衍生物被認為是不致癌的；這些促進劑已通過西德衛生部批准。另外添加苯并噻唑次磺酰胺類促進劑如CBS對Deovulc BG187會得到較低的活化作用。

2.Deovulc BG187主要性質

化學組分噻唑類，二硫代磷酸鹽和鹼性促進劑的混合物

外觀黃色粉末

密度(20℃) 1.4g/cm3

推荐用量碳黑填充膠料：4-6phr

非碳黑填充膠料：6-8phr

食品應用不包括在BGA建議XXI內

第二促進劑1-2phr ZBEC或TBzTD

1-2phr CBS

硫黃用量0.8-2.0phr(最好1.2-1.5phr)

噴霜當使用推荐用量時，無噴霜現象

包裝20kg紙箱裝

貯存期乾燥環境最高25℃下未拆原封包裝貯存約1年

應用領域不形成亞硝胺、不噴霜和不變色的EPDM橡膠製品

添加ZBEC和TBzTD可幫助縮短硫化時間

Deovulc BG187有以下特點：

─沒有形成亞硝胺的危險

─多用途應用

─快速混合，容易分散

─快速硫化

─無難聞氣味

─不噴霜、無污染、不變色

─中等程度的硫化(可通過活性提高)

─良好熱老化性能(可通過添加活性劑或高溫硫化進一步改善)

─良好永久壓縮變形性能(可通過添加活性劑或延長硫化時間和/或高溫硫化進一步改善)

總的來說，適當調節促進劑/硫黃的比例，和加上ZBEC，TBzTD或CBS的活化，會獲得不同焦燒和硫化性能、交聯密度、硫化膠性能和壓縮永久變形，來滿足不同的工業需求。

3.Deovulc BG187在碳黑填充的EPDM膠中

Deovulc BG187在不同硫化活性的EPDM膠中被評估，硫黃含量不變而變化促進劑濃度，或促進劑濃度不變而改變硫黃含量，加上載硫劑或第二促進劑(見以下章節)，在一些實驗中，將添加抗氧化劑，或改變硫化溫度及硫化時間。

以下基本配方被使用：

EPDM橡膠100.0硫黃變化不同

碳黑N774120.0Deovulc BG187變化不同

石腊油50.0第二促進劑變化不同

硬脂酸 1.0載硫劑變化不同

氧化鋅RS 5.0抗氧化劑變化不同

硫化條件：變化不同

基礎混煉在密煉機中進行，硫化劑在實驗室開煉機中在嚴格控制的條件下逐步加入。

3.1.EPDM分級和硫化特性

表1比較了Deovulc BG187(5phr，加 1.5phr硫黃)在DCPD-EPDM，4%ENB-EPDM和8%ENB-EPDM膠料中的硫化效能。

表1.Deovulc BG187在不同EPDM膠中的硫化性能

如同預期一樣，低活性的DCPD-EPDM產生低的硫化狀態，其硫化開始和正硫化時間也要比

的焦燒和正硫化時間。

3.2.Deovulc BG187在4%ENB-EPDM中

3.2.1.硫黃含量不變下的不同Deovulc BG187濃度

表2顯示了在165℃下含硫黃量不變的情況下(1.5phr)，隨著Deovulc BG187濃度的升高，硫化性質的變化。

膠中隨著Deovulc BG187濃度升高，硫化性質的變化

表2.在4%ENB-EPDM

結果表明，Deovulc BG187濃度的增加對硫化狀態和焦燒時間只有很小的直接影響。相反的，促進劑對正硫化時間的影響卻很明顯，其濃度越大，正硫化時間越短。

3.2.2.Deovulc BG187濃度不變下的不同硫黃含量

表3總結了在Deovulc BG187濃度不變(5phr)，硫黃含量增加(在165℃硫化)的配方條件下，4%ENB-EPDM膠的硫化特性和硫化膠性質。硫化特性用Gottfer硫化儀來測量。因考慮到此測驗使用樣品較薄，機械測試樣品的硫化時間計為2×t90，及壓縮永久變形樣品的為3×t90(除非另有說明)。

表3.在Deovulc BG187濃度不變的4%ENB-EPDM橡膠中，隨硫黃含量增加，硫化特性和硫化膠性能變化

由結果得知，Deovulc BG187濃度保持不變，而硫黃含量增加的情況下，可使硫化狀態提高--儘管不是很大—及縮短焦燒時間。1.5phr的硫黃含量看不出對正硫化時間有太大影響；硫黃含量進一步提高則使正硫化時間增加和提高壓縮永久變形。換句話說，硫黃含量的增加顯示不出對工藝的幫助。硫黃含量低的膠料，獲得更良好的壓縮永久變形，但硫化狀態仍持低。如預期一樣，增加硫黃含量使定伸強度增加，伸長率下降。

3.2.3.低硫黃含量，Deovulc BG187濃度不變的膠料中的載硫劑

表3顯示出低的硫化狀態和低的硫含量有關。添加不含亞硝胺的載硫無法校正這種情況。由減少0.5phr硫黃含量而引起的硫化狀態的降低甚至不能用2.5phr此類載硫劑來補償。不含亞硝胺的載硫劑和Deovulc BG187結合使用時，對硫化狀態無任何影響，但它提高了焦燒安全(延長t10)而不影響正硫化時間。

3.2.

4.添加第二促進劑的活化作用

表4說明了在165℃下保持不變的硫黃含量(1.5phr)和Deovulc BG187(5phr)的4%ENB-EPDM 膠料配方中，添加所選擇的第二促進劑對硫化特性的影響。

表4.添加第二促進劑作為活性劑的硫化特性

ZBEC對硫化狀態、焦燒時間和正硫化時間產生明顯的活化作用。在一些應用中，它對加工安全性的降低可能是個問題。添加TBzTD，它對焦燒時間只有較少的影響，而正硫化顯著加快。CBS的活化將使最終硫化狀態值降低，焦燒性質未變，但顯著縮短正硫化時間。在許多實際應用方面，比如模壓製品，促進劑系統提供了焦燒時間和正硫化時間非常好的關係。

3.2.5.抗氧化劑的影響

EPDM膠中不含二硫代氨基甲酸鹽或秋藍姆的硫化系統對熱老化性能的作用並不令人滿意。因此就進行了對不同抗氧化劑的評價，配方使用4%ENB-EPDM，由1.5phr硫黃和5phr Deovulc BG187硫化。研究包括IPPD(2phr)，TMQ(2phr)和TMQ和ZMMBI的結合使用(2+1phr)。總的來說，這些抗氧化劑的使用並未對抗熱老化產生明顯的改善(通過老化時扯斷保持率測量)。

3.2.6.硫化溫度的影響