天然橡膠的硫化
時間:2006-07-27
天然橡膠的硫化過程是橡膠大分子鏈發(fā)生化學交聯(lián)反應的過程。大致可以分為3個階段：
第1階段為誘導階段，硫磺分子和促進劑體系(促進劑、氧化鋅、硬脂酸)反應生成一種活性更大的中間化合物，它進一步引發(fā)橡膠分子鏈產(chǎn)生可交聯(lián)的自由基。
第2階段為交聯(lián)反應階段，可交聯(lián)的自由基與橡膠分子鏈之間發(fā)生連鎖反應，生成交聯(lián)鏈。
第3階段為網(wǎng)構形成階段，同時可能發(fā)生交聯(lián)鍵的重排和裂解等反應，在此階段的后期交聯(lián)反應已基本停止，隨之發(fā)生的主要是交聯(lián)鍵的重排和裂解等反應(即“硫化返原”反應)。
普通硫化體系在硫化交聯(lián)過程中常產(chǎn)生較多的不穩(wěn)定的多硫交聯(lián)鍵，它與單硫交聯(lián)鍵相比常表現(xiàn)出熱不穩(wěn)定性，在硫化曲線上表現(xiàn)為到達最大扭矩后隨著硫化時間的延長，扭矩逐漸下降。
催化是納米超微粒子應用的重要領域之一，納米超微粒子高比面積與高活性可顯著地增進催化效率。納米超微粒子用于塑料、傳統(tǒng)涂料改性等方面也已取得了顯著成績。本工作研究了納米氧化鋅作為硫化活性劑對天然橡膠復合體系硫化反應的影響，并同時與普通氧化鋅的作用相比較。天然橡膠SMR20(馬來西亞產(chǎn)品)；普通ZnO(安慶市氧化鋅廠)；納米ZnO(山西豐海納米科技有限公司)。
基本配方(質(zhì)量比)：SMR20(100)，硬脂酸(1．O)，硫磺(2．5)，促進劑Ⅳ一環(huán)己基一2一苯并噻唑基次磺酰胺(CZ)(1．O)，ZnO(5．O)。
按常規(guī)方法在開煉機上混煉，在平板硫化機上硫化(總工作壓力為100 t，硫化溫度為151 C)。RheoTECH(R)一MD型無轉子硫化儀，美國TECH PRO公司產(chǎn)品，擺角4- _1。，頻率1．7 Hz，在151 C下測試硫化曲線，測定正硫化時間t。。(以交聯(lián)度為9O 時計算)和焦燒時間t 。(以交聯(lián)度為1O％時計算)，并計算硫化返原指數(shù)R ，Rt指硫化曲線達到最高扭矩后下降0．1 dN ·m所需的時間。
采用SiTECH(R)電子拉力機(美國TECH PRO公司)，室溫下測試硫化膠的力學性能。WRT一3P型熱分析儀(上海精密儀器廠)，升溫速率15℃／rain，升溫范圍室溫~5OO C，空氣氣氛，樣品10．0 mg。
