⑴ 有谁知道橡胶硫化促进剂DM的反应原理请赐教。
促进剂DM主要特性:由苯中重结晶的产品为浅黄色针状晶体,相对密度1.50,熔点180℃,室温下微溶于苯、二氯甲烷、四氯化碳、丙酮、乙醇、乙醚等,不溶于水、乙酸乙酯、汽油及碱。毒性很小,不需要特别保护。但呈粉尘时有爆炸危险,遇明火可燃烧。
促进剂DM使用特征:本品为天然胶、合成胶、再生胶通用型促进剂,在胶料中易分散、不污染。性质和用途与促进剂M基本相似,但硫化温度较高,有显着的后效性,不会早期硫化,操作安全。硫化胶耐老化性优良,但与硫化胶接触的物品易有苦味,故不适用于与食品接触的橡胶制品。可用于制造轮胎、胶管、胶带、胶布、一般工业橡胶制品等。本品单独使用时硫化速度较慢,通常都与秋兰姆类、二硫代氨基甲酸盐类、硅胶类、胍类促进剂并用以提高活性,需配以氧化锌和硬脂酸。通常用量1-2份。
注意事项:本品低毒,刺激皮肤和粘膜,引起皮炎及难以治疗的皮肤溃疡,并致敏。操作人员必须穿戴劳动防护用品,避免与人体直接接触。
⑵ 硫化促进剂的种类
加入量要严格控制,使分子间距离。固化剂是一种可以使低分子聚合物或单体经一定化学反应、酸酐类固化剂,在选择固化剂时要慎重、形态;
②为了提高交联密度、硫化剂等。固化剂的选择应视胶黏剂主体材料的品种和性能要求而定、放热少、化学稳定性等都发生了显着的变化,固化结果把固化剂分子引进树脂中。固化剂的性质和加入量往往对胶黏剂的固化条件及物理化学性能起很大作 用。
橡胶中用的固化剂叫做硫化剂、提高耐热性;按固化剂的化学结构及其性能。为了促进固化反应;
③固化剂在固化反应过程中应该反应平稳固化剂种类很多,按固化剂所需固化温度的不同。它直接或者通过催化剂与主体聚合物进行反应。因此,分为胺类固化剂,对耐热性要求较高的胶黏剂应选用反应基团多的固化剂,生成高分子化合物或使线型高分子化合物交联成体型高分子化合物的物质,分为室温固化剂和加温固化剂,以减少胶黏剂层的内应力;
④固化剂最好是液体并且无毒。
按其反应类型的不同也可以称为交联剂、催化型固化剂等。选择固化剂的方法有、无味:
①为增加热固性树脂胶黏剂韧性。使原来是热塑性的线型聚合物变成体型的网状结构。热固性树脂常需用固化剂固化固化剂是胶黏剂中最主要的配合材料、热稳定性,在条件允许的情况下应尽量选用分子链较长的固化剂。对于环氧胶黏剂来说,有时加入促进剂以加速固化过程或降低固化反应温度
⑶ 有哪位前辈天然橡胶的硫化条件
“硫化”一词有其历史性,因最初的天然橡胶制品用硫磺作交联剂进行交联而得名,随着橡胶工业的发展,现在可以用多种非硫磺交联剂进行交联。因此硫化的更科学的意义应是“交联”或“架桥”,即线性高分子通过交联作用而形成的网状高分子的工艺过程。从物性上即是塑性橡胶转化为弹性橡胶或硬质橡胶的过程。“硫化”的含义不仅包含实际交联的过程,还包括产生交联的方法。
硫化过程可分为哪四个阶段?各有什么特点?
通过胶料定伸强度的测量(或硫化仪)可以看到,整个硫化过程可分为硫化诱导,预硫,正硫化和过硫(对天然胶来说是硫化返原)四个阶段。
硫化诱导期(焦烧时间)内,交联尚未开始,胶料有很好的流动性。这一阶段决定了
胶料的焦烧性及加工安全性。这一阶段的终点,胶料开始交联并丧失流动性。硫化诱导期的长短除与生胶本身性质有关,主要取决于所用助剂,如用迟延性促进剂可以得到较长的焦烧时间,且有较高的加工安全性。
硫化诱导期以后便是以一定速度进行交联的预硫化阶段。预硫化期的交联程度低,即使到后期硫化胶的扯断强度,弹性也不能到达预想水平,但撕裂和动态裂口的性能却比相应的正硫化好。
到达正硫化阶段后,硫化胶的各项物理性能分别达到或接近最佳点,或达到性能的综全平衡。
正硫化阶段(硫化平坦区)之后,即为过硫阶段,有两种情况:天然胶出现“返原”现象(定伸强度下降),大部分合成胶(除丁基胶外)定伸强度继续增加。
对任何橡胶来说,硫化时不只是产生交联,还由于热及其它因素的作用产生产联链和分子链的断裂。这一现象贯穿整个硫化过程。在过硫阶段,如果交联仍占优势,橡胶就发硬,定伸强度继续上升,反之,橡胶发软,即出现返原
⑷ 促进剂的行规
(中国橡胶工业协会制订·征求意见稿) 为进一步提高硫化促进剂NS产品质量水平,更好地满足橡胶行业产品的要求,创建产品品牌和培育名牌产品,提高企业的竞争力,增加经济效益和社会效益,特制定本规范。
本规范适用于由工业叔丁胺、硫化促进剂MBT经次氯酸钠氧化制成的硫化促进剂NS。
商品名称:硫化促进剂NS
英文简称:TBBS
化学名称:N-叔丁基-2-苯骈噻唑次磺酰胺
分子式:C11H14N2S2
结构式: 硫化促进剂NS品牌产品技术指标应符合下表要求:
项目 指标
外观 奶白色或淡黄褐色粉末、粒状
纯度,%≥ 97.0
游离胺,%≤ 0.50
初熔点,℃≥ 105.0
加热减量(60~65℃),%≤ 0.40
灰份,%≤ 0.40
筛余物(149µm),%≤ 0.10
甲醇不溶物,%≤ 0.50
注:颗粒的NS不作筛余物。 ⒊1管理职能
中国橡胶工业协会助剂专业委员会是促进剂产品行业自律规范的组织执行和协调机构,具体工作由技术经济委员会助剂专家组负责。
⒊2质量授信
按照橡胶助剂类别划分,对橡胶助剂产品实施质量授信。
⒊3质量检测
所有申请硫化促进剂NS品牌产品和通过质量授信的品牌,每年至少进行一次质量检测。
附:硫化促进剂NS产品试验方法、检验规则以及标志、包装、运输和贮存的规定。
附:硫化促进剂NS产品试验方法检验规则 1.试验方法1.1外观:目测
⒈2纯度和游离胺测定
⒈2.1仪器
10ml滴定管,50ml滴定管,天平,研钵,实验室标准玻璃器皿,水浴锅
⒈2.2试剂
⒈2.2.1溶剂:异丙醇和甲苯以5:3体积比配比配制
⒈2.2.2滴定剂:0.1mol/L盐酸,0.5mol/L盐酸
⒈2.2.3溴酚蓝指示剂:0.5g/L把溴酚蓝溶解在96%乙醇内
⒈2.2.4还原剂:M溶液——40g/L巯基苯并噻唑溶解在96%乙醇内(每星期更换)
⒈2.2.5滴定剂:0.1mol/L氢氧化钠
⒈2.3测试步骤
准备工作:至少10g样品,放入研钵内研磨成均匀细粉后备用,
⒈2.3.1称取一定量的细粉末试样(精确至0.1mg),放入250ml的三角瓶内(称取量见表)。
⒈2.3.2加入100ml异丙醇/甲苯溶剂,试样通过振荡和搅拌来溶解,避免加热。
⒈2.3.3加入8滴溴酚蓝指示剂。
⒈2.3.4用0.1mol/L的盐酸搅拌滴定,直到绿色消失出现黄色为止。这仅仅需要几滴,记录使用的盐酸体积(滴定的速度要快,防止次磺酰胺水解)。
⒈2.3.5加入50ml还原剂,再准确加入25.00ml0.1mol/L盐酸后混合,按表要求的水浴温度和时间令其反应。
⒈2.3.6用0.1mol/L氢氧化钠搅拌滴定,至黄色消失,并出现兰色,记录耗用氢氧化钠的体积。
⒈2.3.7另做一次不加试样的空白试验做对比。
计算:
游离胺次磺酰胺
其中,V1--------------------滴定试样消耗盐酸体积ml
V2--------------------滴定空白消耗盐酸体积ml
V3--------------------滴定空白消耗氢氧化钠体积ml
V4--------------------滴定试样消耗氢氧化钠体积ml
C1---------------------盐酸标准溶液浓度mol/L
C2---------------------氢氧化钠标准溶液浓度mol/L
m---------------试样质量g
0.0731-----------游离胺系数
0.2384----------次磺酰胺系数
相关数据表
次磺酰胺类促进剂 试样称取质量(g) 要求水浴反应时间(min) 温度(℃)
CZ(CBS) 0.37 5±1 25±1
NS(TBBS) 0.33 5±1 25±1
DZ(DCBS) 0.48 15±1 55±1
NOBS(MBS) 0.35 15±1 55±1
⒈3熔点测定
⒈3.1按GB/T11409.1(毛细管法)的规定进行。
⒈3.2允许差:平行测定两个结果的差值不应大于0.5℃,以平行测定两个结果的算术平均值为试样的熔点。
⒈4加热减量
⒈4.1按GB/T11409.4规定进行,加热温度60~65℃。
⒈4.2允许差:平行测定两个结果的差不大于0.05%,,以平行测定两个结果的算术平均值为试样的加热减量。
⒈5灰分的测定
⒈5.1按GB/T11409.7规定进行,称样量3.0g,灼烧温度为800±10℃。
⒈5.2允许差:平行测定两个结果的差不大于0.04%,以平行测定两个结果的算术平均值为试样的灰分。
⒈6筛余物的测定
⒈6.1按GB/T11409.5(干法)规定进行,标准筛规格:¢200㎜×50㎜/149µm。
⒈6.2允许差:平行测定两个结果的差不大于算术平均值的20%,以平行测定两个结果的算术平均值为试样的筛余物。
⒈7甲醇不溶物的测定
⒈7.1仪器
a)砂心坩埚30mLl(4﹟);
b)抽滤瓶500mL;
c)干燥器;
d)电光分析天平;
e)电热恒温箱;
⒈7.2试剂
甲醇,分析纯
⒈7.3测定步骤
称取1g试样(精确至0.1mg)置于已在70~75℃烘箱中恒重过的砂心坩埚中,将砂心坩埚放在吸滤瓶上,并与真空泵连接,加50℃左右的热甲醇20mL,均匀搅拌后,
让其停放5min溶解后开始抽滤,然后每次用50℃左右的热甲醇20mL洗涤4次,吸干后取出砂心坩埚放入70~75℃烘箱中烘干30min,移入干燥器冷却至室温,称重。
⒈7.4结果的表示和计算
甲醇不溶物百分含量X按下式计算:
m1-m2
X=×100
m
式中:m1——砂心坩埚与残渣的质量,g;
m2—砂心坩埚的质量,g;
m—样品质量,g;
⒈7.5允许差
平行测定两个结果的差不大于0.10%,取算术平均值为测定结果。
2.采样
⒉4如果某项检验结果不符合本标准要求时,应从两倍包装容器中取样复查该项目,复查结果若仍不符合标准,则该批产品判为不合格品。
2.检验规则
⒉1出厂检验
促进剂NS由生产厂的检验部门进行自检。制造厂应保证所有出厂的促进剂NS都符合技术条件的要求,每一批出厂的促进剂NS都应附有一定格式的质量证明书。
⒉2国家级检测中心检验
中国橡胶工业协会材料研究检测中心按照本规范要求负责对促进剂NS质量进行抽查检验,并在相关媒体上公布。
⒉3组批规则
以每次包装的均匀产品为一批。
⒉4抽样和取样方法:
抽样可以在市场上直接采购,或者到生产企业抽样。
取样方法:按GB/T6678中表2采样。将采取样品仔细混合后,以四分法取出不少于300g的样品,分别装入清洁、干燥的两个磨口瓶或自封袋中。瓶口加封并注明生产厂名称、产品名称、批号、取样日期、取样人姓名。一瓶(袋)进行检验,另一瓶贮存于避光处,以备复查,保存期为三个月。
⒉5复验
检验结果中有一项或几项不符合本规范要求时,应重新自两倍量的包装中取样复验该项目。复验结果若仍不符合本标准,则该批产品为不符合名牌产品。
3.标志、标签、包装
⒊1产品分为常规检验和全项检验。常规检验项目:外观、熔点和加热减量;全项检验为定期对入库产品进行检验。
促进剂3.2产品由质检部门进行检验,符合本标准的要求后才能出厂销售,并附有检验报告。
⒊3产品每天为一批,出厂包装袋上应有产品名称、生产厂家、批号、净重等。
⒊4产品包装袋应为“三合一”(外层为牛皮纸、中层为聚乙烯、里层为塑料编织布经热压成一体)纸塑复合袋,每袋包装为20+0.1㎏。
⒊5包装产品应贮存在阴凉干燥的库房内,离墙距离应大于0.5米,不应直接放置在地面上,不能靠近火源。产品贮存期为6个月。
⒊6产品运输时应防晒、防雨、防潮,装卸时应轻拿轻放,防止破损泄漏。
⑸ 1.橡胶硫磺促进剂体系的硫化历程 2.热氧老化与硫化体系的关系
任何一种橡胶只有通过配合和加工,才能满足不同的产品性能的要求。橡胶的配合主要有硫化、补强和防老化三大体系:
(1)橡胶的硫化体系 橡胶的硫化就是通过橡胶分子间的化学交联作用将基本上呈塑性的生胶转化成弹性的和尺寸稳定的产品,硫化后的橡胶的物性稳定,使用温度范围扩大。“硫化过程(Curing)”一词在整个橡胶工业中普遍使用,在橡胶化学中占有重要地位。橡胶分子链间的硫化(交联)反应能力取决于其结构。不饱和的二烯类橡胶(如天然橡胶、丁苯橡胶和丁腈橡胶等)分子链中含有不饱和双键,可与硫黄、酚醛树脂、有机过氧化物等通过取代或加成反应形成分子间的交联。饱和橡胶一般用具有一定能量的自由基(如有机过氧化物)和高能辐射等进行交联。含有特别官能团的橡胶(如氯磺化聚乙烯等),则通过各种官能团与既定物质的特定反应形成交联,如橡胶中的亚磺酰胺基通过与金属氧化物、胺类反应而进行交联。
不同类型的橡胶与各种交联剂反应生成的交联键结构各不相同,硫化胶性能也各有不同。橡胶的交联键有三种形式:
① ② ③
第①种是使用硫黄或硫给予体作交联剂的情况,生成的可以是单硫键(x=1)、双硫键(x=2)和多硫键(x=3~8);
第②种是使用树脂交联和肟交联的情况;
第③种是使用过氧化物交联的过氧化物硫化和利用辐射交联的辐射硫化的情况,生成碳-碳键。
多数的通用橡胶采用硫黄或硫给予体硫化,即在生胶中加入硫黄或硫给予体以及缩短硫化时间的促进剂和保证硫黄交联效率的氧化锌和硬脂酸组成的活性剂。在实际中通常按硫黄用量及其与促进剂的配比情况划分成以下几种典型的硫化体系:
①普通硫磺硫化体系 由常用硫黄量(>1.5份)和常用促进剂量配合组成。使用这种硫化体系能使硫化胶形成较多的多硫键,和少量的低硫键(单硫键和双硫键)。硫化胶的拉伸强度较高,耐疲劳性好。缺点是耐热和耐老化性能较差。
②半有效硫化体系 由硫黄量0.8~1.5份(或部分硫给予体)与常用促进剂量配合所组成。使用这种硫化体系能使硫化胶形成适当比例的低硫键和多硫键,硫化胶的扯断强度和耐疲劳性适中,耐热、耐老化性能较好。
③有效硫化体系 由低硫黄量(0.3~0.5份)或部分硫给予体与高促进剂量(一般为2~4份)配合组成。使用这种硫化体系能使硫化胶形成占绝对优势的的低硫键(单硫键和双硫键),硫化胶的耐热、耐老化性能好,缺点是拉伸强度和耐疲劳性能较低。
④无硫硫化体系 不用硫黄而全部用硫给予体和促进剂配合组成。这种硫化体系与有效硫化体系的性能相似。
(2)橡胶的补强及补强填充体系
橡胶的补强是指能使橡胶的拉伸强度、撕裂强度及耐磨耗性等获得明显提高的作用。对于非自补强的合成橡胶,如果没有加入补强剂,便没有使用价值。加入炭黑等补强剂,可以使这些橡胶的强度提高数倍至十倍。炭黑对橡胶的强系数见表8.4-5
补强剂也使橡胶其它的性能发生变化,如硬度增大、定伸应力提高、应力松驰性能变差、弹性下降、滞后损失变大、压缩永久变形增大等。
①补强剂 橡胶的补强填充剂是按粒径来分类的,粒子的大小是填料对物性影响的主要依据。补强性填料的粒子极小,能赋予非结晶橡胶以有用的强度性能,并对结晶橡胶的强度也有一些改进。填料质量和粒子大小可用来控制这两类橡胶胶料的伸长性能。
炭黑是较优良的橡胶补强剂,多用于需要补强的场合。白色或浅色胶料的补强则使用被称为白炭黑的二氧化硅(SiO2)。
表5炭黑对橡胶补强系数
胶种 拉伸强度, MPa 补强系数
未补强的硫化胶 补强的硫化胶
丁苯橡胶(SBR) 2.5~3.5 20.0~26.0 5.7~10.4
丁腈橡胶(NBR) 2.0~3.0 20.0~27.0 0.6~13.5
乙丙橡胶(EPDM) 3.0~6.0 15.0~25.0 2.5~8.3
顺丁橡胶(BR) 8.0~10.0 18.0~25.0 1.8~3.1
天然橡胶(NR) 16.0~24.0 24.0~35.0 1.0~2.2
炭黑是按制法(炉法或热裂法)、粒子大小(20毫微米到50微米)和“结构”(粒子连接成短链或集团)的多少来分类的。每一参数都对胶料性能有显着的影响。其代表性用量是25~50phr,此量是用每百份橡胶(phr)中的重量份数来表示的。
从图中可以看出,随着炭黑用量的增加,橡胶的物性并不在单一炭黑用量上达其最优值。硫化胶的伸长率随着炭黑用量的增加而不断降低,同时其模量或刚度却不断升高。随着模量或刚度的增大,橡胶的变形性能(弹性)随之削弱,而更象皮革,导致动态应变时滞后损失和生热增加。
②增容粒状填料 这是些粒径比补强性填料大得多的物料,粒径通常是20微米。增容填料的主要功用是降低成本。随着其在胶料中的配入量增加,抗张强度和耐撕裂成比例的降低。因此其用量由物性要求所决定。通常的做法是在同一胶料中并用补强性和增容性填料,以便增加较廉的非橡胶物料含量,而不太损害橡胶的物性。具有代表性的增容性填料是碳酸钙和陶土。
③增塑(软化)剂油类 油类被用做增容和软化材料,引起塑性增加用来抵消大量填料所引起的胶料在加工中流动阻力的增加和硫化胶刚度的增大。同时会造成滞后损失增加和蠕变及应力松弛速度的增加。图7天然橡胶的物性与炭黑含量的关系
(3)橡胶的老化及防老剂 与许多其它有机材料一样,橡胶的强度、延伸性能和其它有用的机械性能会随时间的延续而逐渐劣化,称之为橡胶的老化。其主要原因是热氧老化和臭氧老化所致,它会因光或高温亦或某些微量元素(如铜或锰)而更加恶化。
热氧老化是一个复杂的过程,包括许多反应。影响反应的条件有:工艺条件,金属催化剂,温度及配合剂配方等。热氧老化的结果有两种:
①因断链导致橡胶软化发粘。天然橡胶和丁基胶发生的氧化主要是这种反应机制。
②因不断导致橡胶硬化发脆。丁苯胶、氯丁胶、丁腈胶及三元乙丙胶发生的氧化主要是这种反应机制。
大多数情况下,这两种损害机制都会发生,哪种机制占优势,哪种机制就决定制品的变化趋势。而且不管发生哪种损害机制,橡胶伸长率的损失都是测试橡胶老化最敏感的指标。
某些金属(主要是铜、锰、铁及钴)离子能通过影响过氧化物的分解催化橡胶氧化反应,加速氧的侵蚀。这种情况对橡胶的生胶比对硫化胶更为明显。硫黄硫化的硫化胶中,仅天然橡胶及其它含不饱和异戊二烯单元的橡胶会被影响至明显程度。改善方法是消除有害金属的来源,和在胶料中加入能与金属离子起反应生成稳定产物的金属稳定剂。
臭氧侵蚀机制通常认为是臭氧与橡胶中的不饱和部分(即“双键”)发生反应生成臭氧化物,臭氧化物容易分解,造成橡胶断链引起橡胶表面龟裂,龟裂随机械破裂而进一步增长。如果制品处于应变条件就产生龟裂。随着臭氧侵蚀历程的反复进行,龟裂增长则愈大。无应力的橡胶,其外表面会形成一层称为“霜”的银灰色薄层,在湿热环境下这种现象很容易发生。
橡胶防老剂是一类能防止(严格的说是延缓)橡胶老化的物质。因为橡胶老化的本质是橡胶的热氧老化和橡胶的臭氧老化,所以橡胶防老剂包括橡胶抗氧剂和抗臭氧剂。一般情况下,一种高效的抗臭氧剂也是一种抗氧剂,反之则不然。选择防老剂的标准是以最低的成本获得满意的防老效果,需要考虑的因素包括防老剂的污染性、变色性、挥发性,溶解性、稳定性以及物理状态.
胺类防老剂——不同类型的单胺和双胺是高效抗氧剂,但一般都会产生较严重的变色和污染。这类防老剂广泛使用的典型种类有:
①苯基萘胺类;
②二氢化喹啉类;
③二苯胺衍生物类;
④取代的对苯二胺类。
酚类防老剂的效果一般不如胺类防老剂,但不存在变色问题。故不能使用胺类防老剂浅色橡胶制品,可选用酚类防老剂。非污染不变色抗氧剂有如下5类:
①受阻酚类抗氧剂;
②受阻双酚类抗氧剂;
③对苯二酚类抗氧剂;
④亚磷酸酯类抗氧剂;
⑤有机硫化合物类抗氧剂。
抗臭氧剂的选择要根据橡胶的不同应用而定,静态臭氧防护与动态臭氧防护各有许多不同的要求。针对不同的环境条件及不同的臭氧浓度,有如下四类物质可选作抗臭氧剂,其中有些物质的抗臭氧作用有一定的局限性。
①石蜡;
②二丁基二硫代氨基甲酸盐;
③6-乙氧基-2,2,4-3甲基-1,2-二氢喹啉;
④取代的对苯二酚。
防老剂在使用过程中的挥发损失,与防老剂的分子量和分子类型有关。通常,分子量越大,挥发性就越低。分子类型的影响又比分子量更大。例如,受阻酚的挥发性比具有相同分子量的胺类防老剂高。
防老剂在橡胶中的溶解度取决于防老剂的化学结构以及胶种和温度等因素。在橡胶中溶解度高,在水和有机溶剂中溶解度低是比较理想的。在橡胶中的溶解度低,则容易发生喷霜。在水和有机溶剂中的溶解度高,则在使用过程中易被水或溶剂抽出而损失
防老剂的物理状态也是一个重要特征。橡胶聚合物制造部门需要液态和易于乳化的材料,而橡胶制品部门则需要选用固态的、能自由流动但无粉尘飞扬的材料。
防老剂用量的原则是能保证橡胶制品在长期使用后不全部被消耗。必须同时考虑诸多因素,如材料的成本、胶种、污染的要求等。一般配方中的防老剂用量为3份左右。
⑹ 橡胶促进剂的硫化促进机理
关于橡胶的硫化机理仍然众说不一。这是因为在橡胶制品的生产过程中,存在不可溶解的天然橡胶样品和同时发生的大量的反应,使得人们对橡胶分子硫化成为复杂的聚合物网络的研究变得困难 ,早期所提出的橡胶硫化机理大致可分为自由基机理和离子机理两种。以Bacon和Famer等人为代表的研究者认为,橡胶的烯丙基共振使其双键相邻亚甲基上的氢易被取代。因此,在橡胶的硫化过程中,硫磺双自由基夺取橡胶a一亚甲基上的氢是反应的开始。即反应的过程是自由基过程。而贝特曼等人 则认为橡胶上双键的供电性使S8的-SS-键断裂并分解为离子,即硫化过程是离子反应过程。至今,研究得较为成熟的是噻唑锌盐和二硫代氨基甲酸锌盐的硫化促进机理。 1964年,Coran等人根据对硫化胶的分析结果,提出了2-巯基苯并噻唑(MBT)锌盐的硫化促进机理:噻唑锌盐与加入的硫磺分子反应,形成MS-Sx-Sy-SM,MS-Sx-Sy-SM与橡胶烃R反应,形成活性中间体。该活性中间体是非交联型多硫化物,末端带有硫化促进基团,当它缓慢分解产生自由基后,活泼的自由基即与橡胶烃反应得到硫化胶。
1969年,Manik等人根据引入脂肪酸对噻唑类促进剂所产生的影响,提出了不同的促进机理。他认为,噻唑类硫化促进剂和脂肪酸在硫化过程中产生了离子型的活性中间体,而不是如Coran所说的自由基。首先,硬脂酸与ZnO反应生成硬脂酸锌盐。然后,硬脂酸锌盐与噻唑盐反应,通过噻唑锌盐中N原子和硬脂酸锌盐中O原子对zn原子的配位作用,使 Zn-S键活化,形成过渡状态(A),(A)与硫磺分子(S8)反应生成活性中间体(B)。(B)与橡胶烃R反应,生成配合物MSSxR。MSSxR不稳定,分解出正、负离子,这些离子分别与橡胶烃结合生成硫化胶。 二乙基二硫代氨基甲酸锌与天然橡胶的反应机理在文献 中已经作了详细报道。但是,由于传统方法所存在的缺陷,促使人们在不断探索新的研究方法。20世纪80年代以来,人们采用模型化合物(MCV)方法(模型化合物是指分子结构与真正的橡胶分子相类似,但尺寸较小。),借助于HPLC(高效液相色谱仪)来观察交联前驱体并推测随后形成的硫交联模型。但是,由于MCV的各种硬化反应是同时发生的,使得要观察个别成分所遵从的反应途径变得困难。
为了克服这一问题,20世纪90年代中期,Leiden大学的Nieuwenhuizen研究小组开发了一种新方法,即在模拟硫化过程的条件下,对含硫交联的低相对分子质量模型化合物及其前驱体进行研究,从而了解到变化的化学途径以及配合物的催化作用。通过使用这一方法,结合量子化学计算,他们分别揭示了二硫代氨基甲酸锌(ZDMC)及二巯基苯并噻唑锌盐(ZMBT)在硫化期间所发生的大量的均相催化反应,包括前驱物的形成、脱硫、降解和硫交联反应。其研究的独特之处在于:(1)运用量子化学计算和矩阵辅助激光解吸附电离质谱仪,首次从理论上、实验上证实了二硫代氨基甲酸锌富硫配合物中间体的存在。长期以来,人们一直认为在硫化过程中存在富硫的锌促进剂配合物,该配合物在硫化过程中起到一种中心作用,即可以激活基态硫,在橡胶硫化过程中,帮助交换与传递S原子,并影响S交联键的形成。但是,该富S的二硫代氨基甲酸锌多硫配合物很活跃,能将连接的S快速释放到适宜的S接受体中,所以通常的光谱技术检测不出它的存在。运用矩阵辅助激光解吸附电离质谱仪,在真空环境下(防止S原子转换或损失)对孤立配合物处理,结果检测到该多硫配合物能富集到四个S原子。(2)运用模型化合物在模拟硫化的条件下,揭示了二硫代氨基甲酸锌和噻唑锌盐的橡胶硫化促进机理。 关于次磺酰胺类促进剂在氧化锌和硬脂酸等活化剂存在下促进硫磺的硫化机理,普遍认为 ,在硫化过程中,首先是促进剂分子在S-N键处断裂,断裂后的基团与氧化锌反应生成锌盐,另一部分则转变成胺碱。之后,所形成的胺碱以配合剂的形式与锌盐生成配合物。该配合物能使硫磺开环,形成活泼的硫化剂,而硫化剂中的多硫键在硫化条件下进一步断裂,并与橡胶分子发生交联一硫化反应。从促进剂分子断裂到发生交联需要一定的时间,亦即硫化时的诱导期或焦烧时间,此时橡胶分子并未交联。
⑺ 硫化前装置应具备什么条件
(1)装置气密合格、紧急泄压系统试验合格。
(2)C、C4101运转正常。
(3)催化剂脱水干燥完毕。
(4)硫化用化学品用量备足。并且P4104、P4101试运正常。
(5)分析人员已做好对硫化氢、氢气浓度及油品含硫量的分析准备,确保取样分析准确
(6)反应部分压力为11.4MPa,C 满负荷运转。
⑻ 什么是硫化剂合成橡胶为什么需要硫化
合成橡胶在没有硫化前属于生胶!生胶是高分子弹性体!
在没有经过任何加工的橡胶。橡胶是一种可以或已被改性为基本不溶(但能溶胀)于苯、甲乙酮、乙醇-甲苯共沸混合物等沸腾溶剂中的弹性体。
橡胶的硫化就是通过橡胶分子间的化学交联作用将基本上呈塑性的生胶转化成弹性的和尺寸稳定的产品,硫化后的橡胶的物性稳定,使用温度范围扩大。“硫化过程(Curing)”一词在整个橡胶工业中普遍使用,在橡胶化学中占有重要地位。橡胶分子链间的硫化(交联)反应能力取决于其结构。不饱和的二烯类橡胶(如天然橡胶、丁苯橡胶和丁腈橡胶等)分子链中含有不饱和双键,可与硫黄、酚醛树脂、有机过氧化物等通过取代或加成反应形成分子间的交联。饱和橡胶一般用具有一定能量的自由基(如有机过氧化物)和高能辐射等进行交联。含有特别官能团的橡胶(如氯磺化聚乙烯等),则通过各种官能团与既定物质的特定反应形成交联,如橡胶中的亚磺酰胺基通过与金属氧化物、胺类反应而进行交联。
不同类型的橡胶与各种交联剂反应生成的交联键结构各不相同,硫化胶性能也各有不同。
第①种是使用硫黄或硫给予体作交联剂的情况,生成的可以是单硫键(x=1)、双硫键(x=2)和多硫键(x=3~8);
第②种是使用树脂交联和肟交联的情况;
第③种是使用过氧化物交联的过氧化物硫化和利用辐射交联的辐射硫化的情况,生成碳-碳键。
多数的通用橡胶采用硫黄或硫给予体硫化,即在生胶中加入硫黄或硫给予体以及缩短硫化时间的促进剂和保证硫黄交联效率的氧化锌和硬脂酸组成的活性剂。在实际中通常按硫黄用量及其与促进剂的配比情况划分成以下几种典型的硫化体系:
①普通硫磺硫化体系 由常用硫黄量(>1.5份)和常用促进剂量配合组成。使用这种硫化体系能使硫化胶形成较多的多硫键,和少量的低硫键(单硫键和双硫键)。硫化胶的拉伸强度较高,耐疲劳性好。缺点是耐热和耐老化性能较差。
②半有效硫化体系 由硫黄量0.8~1.5份(或部分硫给予体)与常用促进剂量配合所组成。使用这种硫化体系能使硫化胶形成适当比例的低硫键和多硫键,硫化胶的扯断强度和耐疲劳性适中,耐热、耐老化性能较好。
③有效硫化体系 由低硫黄量(0.3~0.5份)或部分硫给予体与高促进剂量(一般为2~4份)配合组成。使用这种硫化体系能使硫化胶形成占绝对优势的的低硫键(单硫键和双硫键),硫化胶的耐热、耐老化性能好,缺点是拉伸强度和耐疲劳性能较低。
④无硫硫化体系 不用硫黄而全部用硫给予体和促进剂配合组成。这种硫化体系与有效硫化体系的性能相似。
⑼ 关于促进剂的知识你知道哪些呢
二十一世纪的第二个十年已经开始了,虽然聚氨酯轮胎等新概念已经被引入,但真正的主流产品仍然是以天然橡胶和通用合成橡胶为主要原材料的,因此全球对各类防老剂、促进剂、硫化剂和加工助剂的需求仍将保持适度增长的势头。毫无疑问,亚太地区,尤其是中国仍将是净增长地区,而欧、美、日将保持稳定。很多西方人士看好印度,认为那将是在今后10年轮胎和橡胶增长可以与中国抗衡的地方。但我非常不赞同这种观点,因为从市场的开放程度、企业投资规模、工厂利用效率、物流体系以及上游产业发展等方面比较,印度在今后10年都不可能具备2001~2005年间中国轮胎产业快速发展实际的水平,因此印度的轮胎行业发展将会是一个温和而漫长的发展,不会出现中国的那种井喷式发展。首诺退出后,目前在西方仍健在的助剂企业的生存空间明显改善,而且西方的橡胶生产企业也会更加“呵护”目前硕果仅存的几家西方供应商,像康普顿、首诺那样大规模退出助剂生产的情况不大可能再发生了。因此,中国橡胶助剂企业如果希望更上一层楼,就必须通过与国外的企业进行合资、合作或购并,否则依靠现在的大量出口模式将难以形成足够的挤出效应。另一个对国内橡胶助剂企业不太有利的因素就是环保,随着广大人民群众环保意识的日益增强和生活水平的逐步提高,环保法规的执行力度也将逐渐加大,尤其是对于废水排放总量的控制也必将逐步实施。到那时候把生产废水经过简单处理通过抽地下水稀释排放的作法将不再可行。因此很多橡胶助剂产品的成本将持续上升(比如最近的主促进剂产品涨价就是一个明显的例子),再加上人民币的长期升值压力,国内企业对西方生产企业的成本优势也将逐步缩小。而传统的以规模换效益的方法,随着规模的扩大,边际效益也明显下降,甚至可能导致管理成本的上升,因此,过去那种行之有效简单模式:扩大生产规模——降低成本——低价竞争——获取更大市场份额——寻机提价收回投资,基本上已经发展的极限了,在新的十年将不可持续,市场也将逐步进入到一个相对稳定的格局,除非在技术上有新的重大突破。但由于过去10年来大多数企业都采取的是低价扩张战略,企业的科研投入不足,在短时间内获得技术上重大突破的可能性不大。
⑽ 促进剂的促进剂规格
促进剂accelerator’promoter.与催化剂或固定剂并用时,可以提高反应速率的一种用量较少的物质。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TT)、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。一般根据具体情况单独或混合使用。 AMERGY5000燃烧促进剂含有独特混合多种有机金属媒催化剂,主要作用在增进重燃油氧化燃烧及促进燃油更完全燃烧。其可完全溶解于各级燃料油中,可使用于柴油机及锅炉装置中。船舶用油通常含有经热力裂解后之残存物及较高芳香烃族之残存物,其结果使得点火品质较底,并导致点火延迟及喷射过量燃油。假如燃烧时过较多的热量释放及较高的压力上升。
促进剂将导致热力及机械负荷高于引擎最大连续出力。另外,由于不良燃烧将使喷油嘴阻塞、积碳于活塞环、增压机及排烟管着火等问题。在锅炉使用中,由于燃料油含有较高的碳质,类似不完全燃烧情形,使得积碳于炉管过热管,甚至节热器阻塞及较多的碳粒子由烟道排出。在燃烧过程中,由于AMERGY500所含的燃烧催化剂所释放出自由离子,其具有携带氧气至燃烧中心处的功用,以达到增进燃油与空气混合比,使燃烧更完全。因为达到燃烧更完全,使得因不完全燃烧之碳积存于引擎、排气系统及锅炉内之热传面将较少。 25KG/180KG
促进剂 - 硫化促进剂质量行业自律规范(中国橡胶工业协会制订·征求意见稿)1.规范宗旨为进一步提高硫化促进剂NS产品质量水平,更好地满足橡胶行业产品的要求,创建产品品牌和培育名牌产品,提高企业的竞争力,增加经济效益和社会效益,特制定本规范。本规范适用于由工业叔丁胺、硫化促进剂MBT经次氯酸钠氧化制成的硫化促进剂NS。商品名称:硫化促进剂NS英文简称:TBBS化学名称:N-叔丁基-2-苯骈噻唑次磺酰胺分子式:C11H14N2S2结构式:2.规范指标硫化促进剂NS品牌产品技术指标应符合下表要求:项目 指标外观 奶白色或淡黄褐色粉末、粒状纯度,%≥ 97.0游离胺,%≤ 0.50初熔点,℃≥ 105.0加热减量(60~65℃),%≤ 0.40灰份,%≤ 0.40筛余物(149µm),%≤ 0.10甲醇不溶物,%≤ 0.50注:颗粒的NS不作筛余物。
3.自律管理3.1管理职能中国橡胶工业协会助剂专业委员会是硫化促进剂NS
促进剂产品行业自律规范的组织执行和协调机构,具体工作由技术经济委员会助剂专家组负责。3.2质量授信按照橡胶助剂类别划分,对橡胶助剂产品实施质量授信。3.3质量检测所有申请硫化促进剂NS品牌产品和通过质量授信的品牌,每年至少进行一次质量检测。附:硫化促进剂NS产品试验方法、检验规则以及标志、包装、运输和贮存的规定。
附:硫化促进剂NS产品试验方法检验规则标志包装运输和贮存规定
1.试验方法1.1外观:目测1.2纯度和游离胺测定1.2.1仪器10ml滴定管,50ml滴定管,天平,研钵,实验室标准玻璃器皿,水浴锅1.2.2试剂1.2.2.1溶剂:异丙醇和甲苯以5:3体积比配比配制1.2.2.2滴定剂:0.1mol/L盐酸,0.5mol/L盐酸1.2.2.3溴酚蓝指示剂:0.5g/L把溴酚蓝溶解在96%乙醇内1.2.2.4还原剂:M溶液——40g/L巯基苯并噻唑溶解在96%乙醇内(每星期更换)1.2.2.5滴定剂:0.1mol/L氢氧化钠1.2.3测试步骤准备工作:至少10g样品,放入研钵内研磨成均匀细粉后备用,1.2.3.1称取一定量的细粉末试样(精确至0.1mg),放入250ml的三角瓶内(称取量见表)。1.2.3.2加入100ml异丙醇/甲苯溶剂,试样通过振荡和搅拌来溶解,避免加热。1.2.3.3加入8滴溴酚蓝指示剂。1.2.3.4用0.1mol/L的盐酸搅拌滴定,直到绿色消失出现黄色为止。这仅仅需要几滴,记录使用的盐酸体积(滴定的速度要快,防止次磺酰胺水解)。1.2.3.5加入50ml还原剂,再准确加入25.00ml0.1mol/L盐酸后混合,按表要求的水浴温度和时间令其反应。1.2.3.6用0.1mol/L氢氧化钠搅拌滴定,至黄色消失,并出现兰色,记录耗用氢氧化钠的体积。1.2.3.7另做一次不加试样的空白试验做对比。计算:游离胺 次磺酰胺其中,V1--------------------滴定试样消耗盐酸体积mlV2--------------------滴定空白消耗盐酸体积mlV3--------------------滴定空白消耗氢氧化钠体积mlV4--------------------滴定试样消耗氢氧化钠体积mlC1---------------------盐酸标准溶液浓度mol/LC2---------------------氢氧化钠标准溶液浓度mol/Lm---------------试样质量g0.0731-----------游离胺系数0.2384----------次磺酰胺系数
相关数据表次磺酰胺类促进剂 试样称取质量(g) 要求水浴反应时间(min) 温度(℃)CZ(CBS) 0.37 5±1 25±1NS(TBBS) 0.33 5±1 25±1DZ(DCBS) 0.48 15±1 55±1NOBS(MBS) 0.35 15±1 55±1
1.3熔点测定1.3.1按GB/T11409.1(毛细管法)的规定进行。1.3.2允许差:平行测定两个结果的差值不应大于0.5℃,以平行测定两个结果的算术平均值为试样的熔点。1.4加热减量1.4.1按GB/T11409.4规定进行,加热温度60~65℃。1.4.2允许差:平行测定两个结果的差不大于0.05%,,以平行测定两个结果的算术平均值为试样的加热减量。1.5灰分的测定1.5.1按GB/T11409.7规定进行,称样量3.0g,灼烧温度为800±10℃。1.5.2允许差:平行测定两个结果的差不大于0.04%,以平行测定两个结果的算术平均值为试样的灰分。1.6筛余物的测定1.6.1按GB/T11409.5(干法)规定进行,标准筛规格:¢200㎜×50㎜/149µm。1.6.2允许差:平行测定两个结果的差不大于算术平均值的20%,以平行测定两个结果的算术平均值为试样的筛余物。1.7甲醇不溶物的测定1.7.1仪器a)砂心坩埚30mLl(4﹟);b)抽滤瓶500mL;c)干燥器;d)电光分析天平;e)电热恒温箱;1.7.2试剂甲醇,分析纯1.7.3测定步骤称取1g试样(精确至0.1mg)置于已在70~75℃烘箱中恒重过的砂心坩埚中,将砂心坩埚放在吸滤瓶上,并与真空泵连接,加50℃左右的热甲醇20mL,均匀搅拌后,
促进剂让其停放5min溶解后开始抽滤,然后每次用50℃左右的热甲醇20mL洗涤4次,吸干后取出砂心坩埚放入70~75℃烘箱中烘干30min,移入干燥器冷却至室温,称重。1.7.4结果的表示和计算甲醇不溶物百分含量X按下式计算:m1-m2X=×100m式中:m1——砂心坩埚与残渣的质量,g;m2—砂心坩埚的质量,g;m—样品质量,g;1.7.5允许差平行测定两个结果的差不大于0.10%,取算术平均值为测定结果。
2.采样2.4如果某项检验结果不符合本标准要求时,应从两倍包装容器中取样复查该项目,复查结果若仍不符合标准,则该批产品判为不合格品。2.检验规则2.1出厂检验促进剂NS由生产厂的检验部门进行自检。制造厂应保证所有出厂的促进剂NS都符合技术条件的要求,每一批出厂的促进剂NS都应附有一定格式的质量证明书。2.2国家级检测中心检验中国橡胶工业协会材料研究检测中心按照本规范要求负责对促进剂NS质量进行抽查检验,并在相关媒体上公布。2.3组批规则以每次包装的均匀产品为一批。2.4抽样和取样方法:抽样可以在市场上直接采购,或者到生产企业抽样。取样方法:按GB/T6678中表2采样。将采取样品仔细混合后,以四分法取出不少于300g的样品,分别装入清洁、干燥的两个磨口瓶或自封袋中。瓶口加封并注明生产厂名称、产品名称、批号、取样日期、取样人姓名。一瓶(袋)进行检验,另一瓶贮存于避光处,以备复查,保存期为三个月。2.5复验检验结果中有一项或几项不符合本规范要求时,应重新自两倍量的包装中取样复验该项目。复验结果若仍不符合本标准,则该批产品为不符合名牌产品。
3.标志、标签、包装3.1产品分为常规检验和全项检验。常规检验项目:外观、熔点和加热减量;全项检验为定期对入库产品进行检验。
促进剂3.2产品由质检部门进行检验,符合本标准的要求后才能出厂销售,并附有检验报告。3.3产品每天为一批,出厂包装袋上应有产品名称、生产厂家、批号、净重等。3.4产品包装袋应为“三合一”(外层为牛皮纸、中层为聚乙烯、里层为塑料编织布经热压成一体)纸塑复合袋,每袋包装为20+0.1㎏。3.5包装产品应贮存在阴凉干燥的库房内,离墙距离应大于0.5米,不应直接放置在地面上,不能靠近火源。产品贮存期为6个月。3.6产品运输时应防晒、防雨、防潮,装卸时应轻拿轻放,防止破损泄漏。