橡胶助剂的性能特点及其橡胶中的应用

橡胶助剂在合成橡胶配方中具有重要的作用，是影响橡胶制品性能的主要因素。介绍几类橡胶助剂在合成橡胶中的应用情况 ：

一、

硫化体系助剂

    硫化体系助剂主要由硫化剂、促进剂和活性剂组成，其用量占生胶用量的10%左右。根据合成橡胶的饱和度，可采用硫黄、金属氧化物、过氧化物和胺类化合物等多种硫化体系。

    1.1 硫化剂

    根据胶种和橡胶制品性能要求的不同，可采用硫黄、过氧化物、醌肟、树脂、金属氧化物等不同的硫化体系。其中，硫黄硫化体系又分为普通硫化体系、有效硫化体系和半有效硫化体系等。

    硫黄硫化体系在通用合成橡胶和半通用合成橡胶中使用较多，金属氧化物硫化体系主要用于氯丁橡胶（CR），醌肟和树脂硫化体系主要用于丁基橡胶（IIR），过氧化物和树脂硫化体系主要用于乙丙橡胶（EPR）、天然橡胶（NR）和丁苯橡胶（SBR）。特种橡胶[如聚硫橡胶（LP）、氯磺化聚乙烯橡胶（CSM）、氯化聚乙烯橡胶（CM）、氟橡胶（ F K M ） 、硅橡胶（ M V Q ） 、氟硅橡胶（FVMQ）等]基本都属于饱和橡胶，不含双键，硫黄对其不起交联作用，所以需要采用非硫黄硫化体系，如金属氧化物、过氧化物、有机胺盐硫化体系等。近年来丙烯酸酯橡胶（ACM）已基本采用硫黄硫化体系。

    （1）硫黄。普通粉末硫黄是橡胶工业最常用的硫化剂。随着子午线轮胎和彩色橡胶制品的发展，不喷霜、不影响粘合性能和产品外观的不溶性硫黄（IS）应用广泛。IS大部分用于NR轮胎胶料中，具有提高胶料-骨架材料粘合性能、避免喷霜、延长胶料存放时间的作用，IS在顺丁橡胶（BR）轮胎胶料中也有少量应用。

    （2 ） 过氧化物[ 2 ]。除I I R 和卤化丁基橡胶（XIIR）之外，其余橡胶尤其是MVQ、三元乙丙橡胶（EPDM）、丁腈橡胶（NBR）、氢化丁腈橡胶（HNBR）、CM、CR和热塑性弹性体等几乎都可以用过氧化物硫化。过氧化物硫化胶料的交联键是C—C键，其键能比硫黄硫化胶料的单硫键、双硫键和多硫键键能大，因此过氧化物硫化胶料的耐热氧老化性能优异、压缩永久变形小、不易喷霜、无硫化返原现象，但其拉伸性能、应变性能和耐疲劳性能较差。

    （3）树脂。为提高胶料的耐热性能和耐老化性能，许多胶种（IIR，NR，SBR和NBR等）已广泛使用树脂（如烷基酚醛树脂等）作为交联剂。树脂硫化的IIR胶料耐热性能好，压缩永久变形小，已成为制造硫化胶囊最主要的胶料。树脂作为IIR的硫化剂，硫化速度慢，且硫化温度高。酚醛树脂硫化体系也常用于EPDM/PP等橡塑共混材料的制备。

    （4）金属氧化物。CR，CM和XIIR等含卤素或含羧基的橡胶需采用金属氧化物作为硫化剂。常见的金属氧化物为氧化锌和氧化镁，以活性氧化锌和轻质氧化镁为最佳。

    （5）硫黄给予体。硫黄给予体是在橡胶硫化过程中能分解出硫黄的硫化剂。其胶料的特点是耐热性能比硫黄胶料好，同时耐压缩变形性能优异，且抗焦烧性能好，不易喷霜。但因大多硫黄给予体有毒性而被列入限制使用的行列，如含吗啉基的硫化剂DTDM和TMTD。

    （6）胺类化合物。FKM和ACM常使用胺类化合物作为硫化剂，主要有亚甲基胺类、苯胺类化合物等。

二、促进剂

    促进剂主要包括噻唑类、次磺酰胺类、秋兰姆类、胍类和二硫化氨基甲酸盐类。随着环保意识的不断深化和提高，多种促进剂由于有毒、污染性，已成为限制使用的对象。

    次磺酰胺类促进剂的替代品种主要为促进剂TBBS（NS），TBSI，CBBS和CBS（CZ）等；秋兰姆类促进剂的替代品种主要为促进剂TBzTD等；二硫代氨基甲酸盐类促进剂的替代品种主要为促进剂ZBEC（....