合成助剂论文 几种脂肪胺类促进剂的作用机理及应用

几种脂肪胺类促进剂的作用机理及应用

摘要：环氧树脂的固化反应，只有脂肪胺、多数改性胺、部分脂环胺固化剂可用于室温进行，至于芳香胺，几乎全部酸酐类、咪唑类、三氟化硼氨络物等，都需在中温或高温下反应固化。即使能固化的脂环胺和低分子聚酰胺，当温度低于15℃时固化速度很慢，像低分子聚酰胺还基本不固化。为了加速固化反应降低固化温度，缩短固化时间，提高固化程度，减小固化内应力，节省能源消耗，必须加入固化促进剂。

关键字：脂肪胺类促进剂、环氧树脂、应用研究

正文：

硫化促进剂，可简称促进剂，在橡胶硫化时用以加快硫化速率，缩短硫化时间，降低硫化温度，减少硫化剂用量，同时还可以改善硫化胶的物理力学性能。活性剂则具有充分发挥促进剂的效力，从而对硫化反应起活化作用；同时可以提高硫化胶的交联度和耐热性。

目前使用的大都是有机促进剂。种类繁多。硫化促进剂中有的带苦味（如硫化促进剂M），有的使制品变色（如硫化促进剂D），有的有硫化作用（如硫化促进剂TT），有的兼具防老作用或塑解作用（如硫化促进剂M）等。根据作用的速度，可分为慢速、中速、中超速、超速、超超速等促进剂。此外，还有后效性促进剂等。主要是含氮和含硫的有机化合物，有醛胺类（如硫化促进剂H）、胍类（如硫化促进剂D）、秋兰姆类（如硫化促进剂TMTD）、噻唑类（如硫化促进剂

M）、二硫代氨基甲酸盐类（如硫化促进剂ZDMC）、黄原酸盐类（如硫化促进剂ZBX）、硫脲类（如硫化促进剂NA-22）、次磺酰胺类（如硫化促进剂CZ）等。

由上可见，促进剂种类繁多，且在生活当中与工业生产息息相关。以下为几种脂肪胺类促进剂的应用：

1、胺类促进剂对环氧树脂的影响

以液体四氢甲基苯酐为固化剂，选用了多种胺类促进剂(包括脂肪类乙醇胺、脂环胺、脂肪胺、季胺盐、脲类)对双酚A缩水甘油醚类环氧树脂固化体系进行研究。从固化促进剂的相容性、凝胶时间、玻璃化转化温度、可使用时间等方面确定最佳配方。研究表明，脂环胺(N，N-二甲环己胺)、脂肪胺[三(二甲胺基丙基)胺1、季胺盐(2，2一二甲基丙酸季胺盐)可以促进双酚A缩水甘油醚类环氧树脂／液体四氢甲基苯酐固化体系的固化，并能使该体系的固化温度从160℃降低到100～120℃，力学性能达到玻璃钢缠绕和灌封浇注料的要求。

环氧树脂具有优良的物理力学性能、电绝缘性能、耐化学药品性能和粘结性能，可以作为涂料、浇铸料、模压料、胶粘剂、层压材料以直接或间接使用的形式用于从日常生活用品到高新技术领域的国民经济的各个方面。酸酐类固化剂与其它种类的固化剂相比有许多优点，在操作性上挥发性小，毒性低，对皮肤的刺激性小；酸酐类固化剂的反应较慢，收缩率较小；有着较高的热变形温度，耐热性能优良，固化物色泽浅；力学、电性能优良。但是酸酐类固化剂固化环氧树脂所需的固化温度相对较高(>160℃)，固化周期比较长(>7 h)，为节约

能源缩短生产周期，需要向体系中添加固化促进剂。通常加入促进剂后，可以降低同化温度，常用作玻璃钢缠绕和灌封料。胺是一类亲核型固化促进剂，该类促进剂能同时对环氧树脂和酸酐起双重作用。胺类促进剂包括脂肪类乙醇胺、脂环胺、脂肪胺、季胺盐、脲类等，它们的反应活性不尽相同。有的比较活泼，可在室温固化环氧树脂，而且速度比较快；有的惰性比较大，经加热可固化环氧树脂，得到的固化物性能较好。

2、新型氨基硫羰基次磺酰胺类促进剂

二硫代氧基甲基酯类次磺酰胺，特别是N-氧二乙撑硫代氯基甲酰，N-氧二乙撑次磺酰胺（OTOS）具有十分诱人的硫化性能并已付诸使用十多年。在美国举行的第132次美国化学学会橡胶分会会议期间被列入议程的“新型促进剂发展指南”中，提出了新型促进制的一系列特性，其中有：基本无毒(特别讨论了亚硝胺类的问题)，良好的溶解性能和分散性能，及在常温下能够较快地交联根据这些要求．开发合成了一种新型氨基硫羰基次磺酰胺促进制一N-氧二乙撑硫代氧基甲酰，N-叔丁基次磺酰胺（OTTBS)。

我们知道，由伯胺生成的亚硝胺是不稳定的，容易分解，因而看来以伯胺为基础来合成促进刑是比较理想的。在OTTBS中，吗啉在叔丁胺上的排列是这样的：在酸化过程中，叔丁胺与硫之间的键断开，叔丁胺就成为游离胺，它形成了不稳定的亚硝胺，而含有吗啉的残余物则结合在橡胶的主链上。因而OTTBS给我们带来了一种新的促进剂，显而易见，它几乎没有毒性，却具有杰出的分散性和溶解性，它

提高了硫化速度而无焦烧之虑，可以代替OTOS而取得相当类似的硫化性能。

3、新型硫化促进剂TBSI在丁腈橡胶中的应用研究

研究TBSI在丁腈橡胶中的硫化促进性能，并与NS，CZ，TMTD和DM 促进剂进行对比。结果表明，TBSI作NBR硫化促进剂时，焦烧时间长，硫化胶强度高。但硫化速度较慢。当TBSI与TMTD，DM 或M 组成活化的次磺酰胺并用体系时，不但保证了焦烧安全性，缩短了正硫化的时间，而且还进一步提高了硫化胶的300％定伸应力。经4h过了硫化反应后，TBSI／TMTD体系的300定伸应力保持约8O％，而NS不足60％。

苯并噻唑次磺酰胺类促进剂在橡胶的硫黄硫化中一直占据主导地位，它们以硫化胶综合物性好、延迟焦烧性好、硫化速度快而著称。早期的此类促进剂主要以NOBS，DIBS和DZ等仲胺类化合物为主，但实践证明仲胺易产生亚硝胺致癌物。而由伯胺衍生的次磺胺类促进剂则不会产生亚硝胺，如CZ，NS等。N一叔丁基双(2-苯并噻唑次磺酰胺)(TBSI)是继N一叔丁基-2-苯并噻唑次磺酰胺(NS)之后又一新型的次磺酰胺促进剂，二者均是含有酸碱2种基团的后效性促进剂，TBSI 与NS相比具有更好的耐焦烧性。TBSI与NS的区别在于，在结构上它将NS氮原子上的一个氢原子用另一促进剂M 的基团所取代，据此可知，它是由伯胺衍生的次磺酰胺再加巯基苯并噻唑生成酰亚胺。因此TBSI 亦称“环保”或“环境安全”型促进剂。

促进剂的发展是高性能化、多功能化、环保化的。脂肪胺类促进剂的发展也应紧跟国内科学发展的前沿，利用高新技术改造和提升其