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(xué)交聯(lián)反應(yīng)的過程。大致可以分為3個階段：
第1階段為誘導(dǎo)階段，硫磺分子和促進(jìn)劑體系(促進(jìn)劑、氧化鋅、硬脂酸)反應(yīng)生成一種活性更大的中間化合物，它進(jìn)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(yīng)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(yīng)，生成交聯(lián)鏈。
第3階段為網(wǎng)構(gòu)形成階段，同時可能發(fā)生交聯(lián)鍵的重排和裂解等反應(yīng)，在此階段的后期交聯(lián)反應(yīng)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(yīng)(即“硫化返原”反應(yīng))。
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(dá)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(yīng)用的重要領(lǐng)域之一，納米超微粒子高比面積與高活性可顯著地增進(jìn)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(fù)合體系硫化反應(yīng)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(jìn)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(jī)上混煉，在平板硫化機(jī)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(zhuǎn)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(dá)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(jī)(美國TECH PRO公司)，室溫下測試硫化膠的力學(xué)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。
