橡胶硫化体系

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橡胶材料

绪论第1章生胶（4×2h）

第2章橡胶的硫化体系（2×2h）

第3章橡胶的补强与填充体系（2×2h）第4章橡胶的老化与防护（1×2h）第5章增塑与操作体系（1×2h）第6章配方设计（1×2h）

第7章生胶的塑炼和混炼（2×2h）第8章

橡胶制品的成型工艺（2×2h）

2第2章橡胶的硫化体系

第一节硫化剂第二节促进剂

第三节活性剂和防焦剂

第四节

硫化胶的结构与性能的关系

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概述

•定义：

橡胶配方中除生胶之外的其它组分，统称为配合剂。

•分类：

1. 硫化体系

2. 补强填充体系

3. 防护体系

4. 操作体系

4

概述

硫化→交联

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概述

•生胶: 未经硫化的橡胶，线型高分子。•硫化橡胶：适度交联，三维网状结构

强度（定伸应力，拉伸强度）↑弹性↑

永久形变↑耐溶剂性↑

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橡胶硫化曲线

⑴AB段—焦烧阶段

焦烧：指胶料在硫化前的加工操作或停放过程中出现的早期硫化现象。⑵BC段

—热硫化阶段⑶CD段

—平坦硫化阶段⑷DE段

—过硫化阶段—过硫化阶段

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第一节硫化剂

一、硫磺

二、含硫化合物

三、过氧化物

四、胺类硫化剂

五、金属氧化物

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硫黄

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硫磺的裂解

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硫化胶的结构示意图

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4.交联键类型

性

能

键能（kJ/mol ）

结

构

交联键

类型

耐热、耐老化性能较好,但强度低

,耐疲劳性能较差机械强度高,耐疲劳性好,但耐热,耐老化性能较差。

单硫键双硫键多硫键

—C—S—C——C—S 2—C——C—S X —C—

227167

115

硫键的键能18

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二、含硫化合物

1、主要品种

1）二硫化四甲基秋兰姆（TMTD或TT）有效含硫量13.3% ；用量：2～4份2）四硫化四甲基秋兰姆（TMTT或TRS）有效含硫量31.5% ；用量：0.6～2份3）二硫化二吗啡啉（DTDM）

有效含硫量27.0% ；用量：0.7～2份

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功用及配合：天然橡胶、合成橡胶及胶乳用快速促进剂，加热分解后可产生游离硫，亦可作为硫化剂。

性质：白色粉末，无味、无毒。熔点不低于136℃

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功用及配合：天然橡胶、合成橡胶及胶乳用快速促进剂，亦为硫化剂。加热分解后产生的游离硫较二硫化秋兰姆多，特别适用于无硫硫化制品。作硫化剂时一般用量为0.6~2份。

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二、含硫化合物

2、含硫化合物（2）特点

1）有效硫化的硫化剂，以低硫键为主2）结构与性能

•硫化胶以低硫键为主，故硫化胶具有良好的耐热,耐老化性能，•但拉伸强度低，

耐疲劳性能较差，永久变形较大。

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四、胺类硫化剂

•多元胺可作为26型氟橡胶（FPM）和丙烯酸酯橡胶（ACM）的硫化剂。

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五、金属氧化物

•ZnO ，MgO ，PbO ，Pb 3O 4 作硫化剂

用于氯丁橡胶（CR）、氯磺化聚乙烯及聚硫橡胶的硫化。

•金属氧化物还可用作硫磺硫化的活性剂。

胶料的操作安全性及硫化胶物机性能之间达到最34第二节、促进剂

一、概述二、分类

三、主要品种

四、促进剂的选用和并用

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第二节、促进剂

一、概述

缩短硫化时间，降低硫化温度

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促进剂的工艺特性

⑴AB段—焦烧阶段

焦烧：指胶料在硫化前的加工操作或停放过程中出现的早期硫化现象。⑵BC段

—热硫化阶段⑶CD段

—平坦硫化阶段⑷DE段

—过硫化阶段—过硫化阶段

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理想促进剂应具备的条件

（1）焦烧时间长，操作安全性好，加工适应好；（2）热硫化速度快，硫化温度低（3）硫化曲线平坦；（4）分散性好，

（5）硫化胶具有较好的机械强度及耐老性能；（6）来源广，价格低廉（7）无毒，无臭，无污染

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二、分类

1、按硫化速度分类

2、按酸碱性分类

3、按化学结构分类

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3、按化学结构分类

①噻唑类

②次磺酰胺类③秋兰姆类

④二硫代氨基甲酸盐类⑤胍类⑥醛胺类

43噻唑类促进剂的特性

①焦烧时间较短；M

④

赋予硫化胶较好的综合性能，无污染，因其有苦

味，故不宜用于与食品接触的橡胶品中

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•在以下三种场合噻唑类促进剂还可作为防焦剂使用

①使用秋兰姆多硫化物的硫化（无硫硫化体系）②使用二硫代氨基甲酸盐作促进剂的硫化

③使用乙烯基硫脲（巯基咪唑啉）或类似的化合物作促进剂时氯丁橡胶的硫化。

2、次磺酰胺类（半超速，中性，后效性）促AZ 0.5～1.5份46

次磺酰胺类促进剂的特性

⑴焦烧时间长，具有后效性（指具有较长的焦烧时间，较快的硫化速度等特点）；⑵硫化速度较快；⑶硫化平坦性好；

⑷赋予硫化胶较好的综合性能（比噻唑类好）。

•不足：能使橡胶变色，有一定的污染，有苦味，不适于纯白色及与食品接触的制品，也不适于胶乳制品中。

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功用及配合：天然橡胶、合成橡胶及胶乳用快速促进剂，加热分解后可产生游离硫，亦可作为硫化剂。

性质：白色粉末，无味、无毒。熔点不低于136℃