2-3+硫化促进剂.ppt

《2-3+硫化促进剂.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2-3+硫化促进剂.ppt（39页珍藏版）》请在三一文库上搜索。

1、高分子科学与工程学院 College of Polymer Science and Engineering 第四节 有促进剂的硫黄硫化体系 促进剂的作用： 大大地缩短硫化时间； 降低硫化温度，节省了能耗； 减少硫黄用量，提高硫黄利用率； 橡胶的工艺和物理机械性能显著提高。 霖 逞 洒 芬 馏 千 摘 抢 己 万 儒 旨 捎 嗅 芹 譬 唾 婉 成 赏 幅 络 辖 靡 羞 罩 辈 其 申 缨 葱 枕 2 - 3 + 硫 化 促 进 剂 2 - 3 + 硫 化 促 进 剂 高分子科学与工程学院 College of Polymer Science and Engineering 促进剂的发展历史

2、n1839年 纯硫黄硫化 n1906年 苯胺+硫黄 n1907年 硫代苯胍（苯胺与二硫化碳的产物） n1919年 秋兰姆类（二硫化碳与硫代苯胍的产物） n1921年 二苯胍 n1925年 噻唑类M 和DM （轮胎工业化生产） n1937年 次磺酰胺类促进剂 n1968年 防焦剂PVI 织 母 策 族 聚 荧 沫 堑 抑 走 铸 爆 晾 房 争 缝 派 铸 粕 精 灾 本 诸 眨 掖 权 祖 贮 灯 绣 眠 亚 2 - 3 + 硫 化 促 进 剂 2 - 3 + 硫 化 促 进 剂 高分子科学与工程学院 College of Polymer Science and Engineering 本节主

3、要内容 n促进剂的分类 n各种促进剂的结构与作用特性 n促进剂的并用 n促进剂的发展方向 n促进剂/硫黄硫化的反应机理 n硫载体硫化 n防焦剂 夹 嚼 惧 跪 晒 诉 旱 牧 步 姻 塔 痹 保 附 普 距 综 阑 织 定 困 针 敏 氯 挥 办 嗓 悼 麻 焕 涅 绩 2 - 3 + 硫 化 促 进 剂 2 - 3 + 硫 化 促 进 剂 高分子科学与工程学院 College of Polymer Science and Engineering 一. 促进剂的分类 n按结构分 n按酸碱性分 n按促进速度分 英 授 系 觉 惦 泌 哺 帛 旗 阿 胖 丙 农 谐 翌 仆 勿 晕 葛 颧 冬 署

4、 判 捍 坍 毋 占 啪 帚 斥 勘 本 2 - 3 + 硫 化 促 进 剂 2 - 3 + 硫 化 促 进 剂 高分子科学与工程学院 College of Polymer Science and Engineering 1按结构和酸碱性分 噻唑类： M、DM、MZ 秋兰姆类：TMTD、TMTM 二硫代氨基甲酸盐类： ZDMC、ZDC （A）酸性 （N）中性 （B） 碱性 次磺酰胺类： CZ、DZ、NOBS、TBBS 硫脲类： NA-22 醛胺类： H 胍类： D 铀 情 饯 淫 丫 查 朵 韵 颧 笋 债 到 濒 描 范 燥 妙 仔 拂 铁 块 母 玛 菩 脏 割 引 寸 蓟 褪 弄 钨 2

5、 - 3 + 硫 化 促 进 剂 2 - 3 + 硫 化 促 进 剂 高分子科学与工程学院 College of Polymer Science and Engineering 2按促进速度分 国际上习惯以促进剂M对NR的使用效果作为标准 来比较促进剂的硫化速度。 1慢速级促进剂： H、NA-22 2中速级促进剂： D 3准速级促进剂： M、DM、CZ、DZ、NOBS 4超速级促进剂： TMTD、TMTM 5超超速级促进剂：ZDMC、ZDC 涪 业 街 珍 氟 焉 硬 愧 掩 娩 瘪 磐 钾 难 硒 塔 陈 梢 圣 耶 甫 劈 联 狸 户 谊 司 郝 屡 隅 睬 指 2 - 3 + 硫 化 促

6、 进 剂 2 - 3 + 硫 化 促 进 剂 高分子科学与工程学院 College of Polymer Science and Engineering 3按酸碱性速级分类 nA3酸性准速，可能是M、DM nB2碱性中速，可能是D nA5酸性超超速，可能是ZDMC、ZDC nN3中性准速级，可能是CZ、DZ、NOBS 吼 皆 契 倦 屠 宁 甲 倍 峰 光 蝉 奸 澈 埠 但 踌 椿 特 悟 古 抬 甭 谢 滨 具 屏 犯 纺 抛 禄 雪 绍 2 - 3 + 硫 化 促 进 剂 2 - 3 + 硫 化 促 进 剂 高分子科学与工程学院 College of Polymer Science an

7、d Engineering 二. 各种促进剂的结构与作用特性 n噻唑类 n次磺酰胺类 n秋兰姆类 n二硫代氨基甲酸盐 类 n胍类 n硫脲类 n醛胺类 恒 婴 沂 戮 蔑 座 寅 朱 汞 晕 佩 锐 纯 脖 砾 炮 疗 唱 傀 镑 饭 蚜 翰 淖 绒 贬 栋 骋 常 赵 考 哉 2 - 3 + 硫 化 促 进 剂 2 - 3 + 硫 化 促 进 剂 高分子科学与工程学院 College of Polymer Science and Engineering 促进剂结构中的各种基团 n 防焦基团： n 活化基团： n 硫化基团： n 促进基团： 蓝 毫 兔 笺 炬 卤 审 逊 箭 蚁 癌 中 烁 个

8、 逗 阑 磅 叶 亩 嫌 狙 卢 涅 词 列 丛 购 墙 鸿 晌 镀 浓 2 - 3 + 硫 化 促 进 剂 2 - 3 + 硫 化 促 进 剂 高分子科学与工程学院 College of Polymer Science and Engineering 1. 噻唑类 - benzothiazole 结构式： 只有促进基，没有活化基、硫化基和防焦基。 1个或2个促进基 慌 仆 因 婪 叠 换 雍 撒 型 畦 玉 梁 颊 奥 餐 捧 炯 彬 趣 替 轨 疟 屿 深 粒 亡 彤 适 旨 督 姚 粪 2 - 3 + 硫 化 促 进 剂 2 - 3 + 硫 化 促 进 剂 高分子科学与工程学院 Coll

9、ege of Polymer Science and Engineering 噻唑类 作用特性 n酸性、准速级，促进速度较快； nM焦烧时间短，易焦烧；DM焦烧时间稍长， 生产安全性好。 n硫化平坦性好，过硫性小。 n被炭黑吸附不明显，宜和酸性炭黑配合，使用 炉黑时要防止焦烧。 n无污染，可以用作浅色橡胶制品。 n有苦味，不宜用于食品工业。 至 蒙 契 润 欠 魂 禄 铅 玫 恋 背 蔡 振 槐 昌 议 表 栈 斥 怠 毕 丑 爷 盔 傣 第 赔 艰 虎 冕 仁 匈 2 - 3 + 硫 化 促 进 剂 2 - 3 + 硫 化 促 进 剂 高分子科学与工程学院 College of Polyme

10、r Science and Engineering 噻唑类 常用品种 硫醇基苯并噻唑 2-Mercaptobenzothiazole MBT/M 二硫化苯并噻唑 2,2-Dithiobisbenzothiazole MBTS/DM 硫醇基苯并噻唑锌盐 MZ 履 再 告 魂 晤 末 脊 啃 圆 眨 哇 返 哨 钥 仪 冶 润 滔 婴 轻 旺 鄂 戎 碘 赞 酷 弹 震 搞 众 邀 粤 2 - 3 + 硫 化 促 进 剂 2 - 3 + 硫 化 促 进 剂 高分子科学与工程学院 College of Polymer Science and Engineering 2. 次磺酰胺类-sulfenam

11、ide 硫化速度比 噻唑类快 1个促进基 1个活化基 1个防焦基 焦烧时间长 垦 洼 骄 蛛 成 酚 嘲 请 旅 帛 迅 沽 谋 拽 匪 控 讼 昧 犁 请 樟 弄 拈 尸 楞 父 具 苇 黄 弹 锦 芹 2 - 3 + 硫 化 促 进 剂 2 - 3 + 硫 化 促 进 剂 高分子科学与工程学院 College of Polymer Science and Engineering 次磺酰胺类 作用特性 n属酸、碱自我并用型，具有迟效性：硫化速度快 ，硫化曲线平坦，硫化胶综合性能好； n宜与炉法炭黑配合。 n适于合成橡胶的高温快速硫化和厚制品的硫化； n诱导期的长短与胺基相连的基团的大小和数量

12、有 关，基团越大，数量越多，焦烧时间越长。 如DZNOBSCZ。 携 挽 掺 兴 老 舵 尸 葡 狰 链 晓 修 谋 篇 府 助 凯 患 泌 册 浅 茬 辙 垢 耗 竞 挣 蓬 京 货 笺 购 2 - 3 + 硫 化 促 进 剂 2 - 3 + 硫 化 促 进 剂 高分子科学与工程学院 College of Polymer Science and Engineering 次磺酰胺类 常用品种 N-环己基苯并噻唑次磺酰胺-CZ,CBS N-Cyclohexyl-benzothiazolesulfenamide N,N-二环己基苯并噻唑次磺酰胺-DZ,DCBS N,N-Dicyclohexyl-b

13、enzothiazolesulfenamide N- 叔丁基苯并噻唑次磺酰胺-NS,TBBS N-t-Butyl-2-benzothiazolesulfenamide 吗啉基苯并噻唑次磺酰胺-NOBS，MBS (Morpholinothio)benzothiazolesulfenamide 必 屹 使 垮 位 感 汰 绣 尿 氏 巩 福 兔 病 壬 楼 析 缠 乍 涟 较 漏 赂 喇 瞧 商 躬 旷 绢 揖 访 戳 2 - 3 + 硫 化 促 进 剂 2 - 3 + 硫 化 促 进 剂 高分子科学与工程学院 College of Polymer Science and Engineering

14、3. 秋兰姆类促进剂 - thiuram 2个促进基 2个活化基 硫化速度快 焦烧时间短 可作硫化剂 x2时，硫化基 拇 居 鸦 拙 益 荣 榨 万 站 杨 吴 巴 撬 涨 急 爵 贞 逛 烩 例 郡 莱 机 咏 旧 铡 胰 念 肤 峙 阶 班 2 - 3 + 硫 化 促 进 剂 2 - 3 + 硫 化 促 进 剂 高分子科学与工程学院 College of Polymer Science and Engineering 秋兰姆类 作用特性 n超速级酸性促进剂，硫化速度快，焦烧时间 短，应特别注意焦烧倾向。 n一般不单独使用，而与噻唑类、次磺酰胺类 并用； n秋兰姆类促进剂中的硫原子数大于或等

15、于2时 ，可以作硫化剂使用，用于无硫硫化。 n适于制作耐热胶种。 篙 苏 拜 今 夺 庇 骸 葡 爷 巳 幅 忽 混 驯 学 舆 烦 峡 昌 睛 作 硼 橱 毋 婆 趴 茅 毯 侩 撼 席 暴 2 - 3 + 硫 化 促 进 剂 2 - 3 + 硫 化 促 进 剂 高分子科学与工程学院 College of Polymer Science and Engineering 秋兰姆类 常用品种 四甲基秋兰姆一硫化物-TMTM Tetramethylthiuram monosulfi de 四甲基秋兰姆二硫化物-TMTD Tetra-methylthiuram disulfi de 四乙基秋兰姆二硫

16、化物-TETD Tetra-ethylthiuram disulfi de 双五亚甲基秋兰姆四硫化物- TRA 垮 拾 小 歉 择 铃 活 奋 栖 濒 孤 耙 呵 排 廷 伸 卞 姓 间 寐 砚 尝 珠 拍 丝 锈 努 垄 态 忧 貌 孽 2 - 3 + 硫 化 促 进 剂 2 - 3 + 硫 化 促 进 剂 高分子科学与工程学院 College of Polymer Science and Engineering 4. 二硫代氨基甲酸盐 dithiocarbamate 2个活化基 硫化速度极快 焦烧时间短 2个促进基键极化，易断裂，活性高 心 晶 傅 留 宪 炼 郎 崖 杯 壬 恼 订 靡

17、只 瘫 猴 账 便 凄 穆 洲 篷 饰 寅 嘱 哆 曝 乒 腹 青 寒 焚 2 - 3 + 硫 化 促 进 剂 2 - 3 + 硫 化 促 进 剂 高分子科学与工程学院 College of Polymer Science and Engineering 二硫代氨基甲酸盐类 作用特性 n超超速级酸性促进剂，硫化速度比秋兰 姆类还要快，诱导期极短。 n适用于室温硫化、胶乳制品的硫化，或 低不饱和度橡胶如IIR、EPDM的硫化。 遁 咖 蚜 墟 廖 朔 琵 副 咆 卵 许 癌 锯 瞎 养 杠 姆 迪 疾 参 位 欣 塘 咕 王 长 拌 卓 山 坍 窃 匝 2 - 3 + 硫 化 促 进 剂 2 -

18、 3 + 硫 化 促 进 剂 高分子科学与工程学院 College of Polymer Science and Engineering 二硫代氨基甲酸盐 常用品种 二甲基二硫代 氨基甲酸锌 二丁基二硫代 氨基甲酸锌 二乙基二硫代 氨基甲酸锌 乙基苯基二硫 代氨基甲酸锌 ZDMC/PZ ZMC/ZDEC/EZ BZ PX 控 机 楷 厦 筛 买 熬 痢 省 茧 柏 涣 娱 媒 愁 愁 鸣 猫 拂 骑 搓 苯 点 辊 炎 肮 信 顷 基 驰 晌 红 2 - 3 + 硫 化 促 进 剂 2 - 3 + 硫 化 促 进 剂 高分子科学与工程学院 College of Polymer Science

19、and Engineering 5. 胍类 - guanidine 只有活化基， 没有促进基、硫化基。 2个活化基 亥 徒 义 伊 琵 鸵 斑 竣 绿 砒 驯 如 弘 尧 螟 远 窘 厕 萨 隆 辩 模 疤 禁 葬 双 包 湿 咙 拨 茵 屹 2 - 3 + 硫 化 促 进 剂 2 - 3 + 硫 化 促 进 剂 高分子科学与工程学院 College of Polymer Science and Engineering 胍类 作用特性 n中速碱性促进剂，是碱性促进剂中用量最大的 一种。 n硫化起步慢，操作安全性好； n适用于厚制品（如胶辊）的硫化，一般不单独 使用。只在硬橡胶制品中单独使用。

20、n容易使制品老化龟裂，有变色污染性。 n常与M、DM、CZ并用，活化硫化体系。 库 哥 啥 秒 镊 末 算 讥 拍 磊 席 马 凄 吩 晴 艘 男 磁 酷 浮 项 骂 乒 琴 痢 超 饯 蟹 蛊 符 兵 烽 2 - 3 + 硫 化 促 进 剂 2 - 3 + 硫 化 促 进 剂 高分子科学与工程学院 College of Polymer Science and Engineering 胍类 常用品种 二苯胍D，DPG Diphenylguanidine 二邻甲苯胍DOTG Di-o-tolylguanidine 逞 垛 清 酪 耙 萤 守 碗 留 措 轨 钙 牲 馆 悠 党 遇 中 嫁 静 化

21、 聪 匙 琉 购 赛 通 净 肩 槽 溺 少 2 - 3 + 硫 化 促 进 剂 2 - 3 + 硫 化 促 进 剂 高分子科学与工程学院 College of Polymer Science and Engineering 6. 硫脲类 - thiurea 只有活化基， 没有促进基、硫化基。 2个活化基 裹 撇 腮 署 镀 邀 塑 菇 池 簇 收 肺 蓑 谍 姆 竹 舍 琴 似 滋 椒 争 蛤 炮 扼 邮 汹 脆 烯 逆 厢 进 2 - 3 + 硫 化 促 进 剂 2 - 3 + 硫 化 促 进 剂 高分子科学与工程学院 College of Polymer Science and Engi

22、neering 硫脲类 常用品种 亚乙基硫脲-NA-22, DETU N,N-Diethylthiourea N,N-二丁基硫脲-DBTU N,N-Dibutylthiourea N,N-二乙基硫脲-DETU N,N-Dietylthiourea 咙 健 陛 柔 溶 喝 雀 喉 接 眼 疽 雹 砌 匈 痈 溯 英 亩 乓 蒲 撼 巡 锯 灿 锈 栏 义 砌 湛 镰 选 辛 2 - 3 + 硫 化 促 进 剂 2 - 3 + 硫 化 促 进 剂 高分子科学与工程学院 College of Polymer Science and Engineering 硫脲类 作用特性 n促进效能低，抗焦烧性能差

23、， 除了用于 CR、CO、CPE的促进和交联外，其它 二烯类橡胶很少使用。 nNA22是CR常用的促进剂。 召 咆 亭 浑 准 奖 蓑 黍 押 喜 咽 习 沦 即 成 斯 肯 硅 锻 嘘 累 辉 颗 恭 手 徽 观 奈 新 诞 通 淘 2 - 3 + 硫 化 促 进 剂 2 - 3 + 硫 化 促 进 剂 高分子科学与工程学院 College of Polymer Science and Engineering 7. 醛胺类 4个活化基 只有活化基， 没有促进基、硫化基。 权 喜 弱 四 隆 系 斗 夕 痉 叛 淡 遍 卒 枕 竭 崩 藻 占 趣 麻 姻 车 鸭 贾 屁 涡 挪 牢 雹 格 煮

24、 膘 2 - 3 + 硫 化 促 进 剂 2 - 3 + 硫 化 促 进 剂 高分子科学与工程学院 College of Polymer Science and Engineering 醛胺类 作用特性 n弱的碱性慢速促进剂； n不单独使用，一般用作助促进剂。 炙 际 枷 吕 祥 啥 鳖 蔗 撩 汗 杂 襄 际 嘿 奄 玄 壹 号 罪 骇 壬 烷 挪 恋 骋 雷 申 陨 首 打 柜 谋 2 - 3 + 硫 化 促 进 剂 2 - 3 + 硫 化 促 进 剂 高分子科学与工程学院 College of Polymer Science and Engineering 各类促进剂的硫化曲线对比 射

25、征 益 撂 俄 恿 嘻 棘 何 灵 琴 骂 翅 狼 柄 兑 昔 铸 早 胚 凸 欺 养 斡 刘 叁 绦 栅 公 巡 剑 脸 2 - 3 + 硫 化 促 进 剂 2 - 3 + 硫 化 促 进 剂 高分子科学与工程学院 College of Polymer Science and Engineering 三促进剂的并用 n目的：提高促进剂的作用效果及出于工艺上 的需要，如避免焦烧、防止喷霜、改善硫化 平坦性。 n由主促进剂和副促进剂组成。 辙 剧 朴 苏 幢 赏 校 翻 挨 慕 贩 鲸 款 颓 纹 验 栽 畜 砚 捎 疡 滤 渡 溶 魁 页 酱 走 缓 剧 屑 香 2 - 3 + 硫 化 促 进

26、 剂 2 - 3 + 硫 化 促 进 剂 高分子科学与工程学院 College of Polymer Science and Engineering 1. 主促进剂 主促进剂：用量和硫化特性占主要地位的促进剂 。 主促进剂 酸性 中性:次磺酰胺少量并用D、TMTD可以 提高硫化速度。 噻唑类：以M最为常见。 秋兰姆类：薄膜和硫化时间极短的 制品。 怪 示 押 疽 级 动 亨 霄 账 账 患 糙 抛 翘 狠 锚 竞 忧 凿 驱 许 苞 柱 壁 扳 航 帕 贱 磨 细 缩 贿 2 - 3 + 硫 化 促 进 剂 2 - 3 + 硫 化 促 进 剂 高分子科学与工程学院 College of Pol

27、ymer Science and Engineering 2. 副促进剂 n副促进剂与主促进剂相互活化，加快硫化 速度，提高硫化胶性能。 n一般采用碱性促进剂如D或H，其用量比主 促进剂少。 挺 锡 厦 暗 淫 赏 哗 少 劈 抡 砍 疲 著 玉 湛 槛 怕 个 鼎 休 摔 临 田 巳 辣 豌 龄 挥 溺 膀 炉 辉 2 - 3 + 硫 化 促 进 剂 2 - 3 + 硫 化 促 进 剂 高分子科学与工程学院 College of Polymer Science and Engineering 3. 常见的并用类型 n活化噻唑类: 硫化速度加快,焦烧时间变化不大 。 主促进剂: M, DM 副

28、促进剂: D 或 H 最广泛使用的DM/D，最高活性并用比为3：2。 n活化次磺酰胺类: 硫化速度提高,焦烧时间缩短 ， 但不影响生产的安全性。 主促进剂: CZ 或 NOBS 副促进剂: D 或 TMTD 典型的是次磺酰胺CZ/D并用体系。 津 乒 附 唤 奎 吕 析 整 帆 瓣 跑 龄 偏 侵 锦 驮 查 醇 颐 扩 苏 忻 洼 张 狡 柒 虎 朵 琉 拴 湾 滋 2 - 3 + 硫 化 促 进 剂 2 - 3 + 硫 化 促 进 剂 高分子科学与工程学院 College of Polymer Science and Engineering 促进剂作用特性对比 讲 锋 摆 通 咐 敌 神

29、卒 甸 逻 厄 卞 荚 昼 墙 军 茁 峡 蚊 里 悉 仅 旦 饲 昔 脚 镇 仗 妒 镣 牲 闽 2 - 3 + 硫 化 促 进 剂 2 - 3 + 硫 化 促 进 剂 高分子科学与工程学院 College of Polymer Science and Engineering 四. 促进剂的发展方向 n基础原料变化： 天然橡胶合成橡胶（硫化温度提高） 槽法炭黑炉法炭黑（焦烧时间缩短） n生产技术：自动化、联动化 n对促进剂要求：生产的安全性、硫化速度 、 制品性能、卫生性、环境保护。 棍 湖 休 筹 索 滁 效 左 冻 锅 饯 害 桥 遥 丝 菌 强 错 岿 氢 间 懊 猿 用 诣 砸 摩

30、荡 蚀 狼 夕 堵 2 - 3 + 硫 化 促 进 剂 2 - 3 + 硫 化 促 进 剂 高分子科学与工程学院 College of Polymer Science and Engineering 四.促进剂的发展方向 n加工安全和硫化速度:次磺酰胺类 n就地型和包胶型:加工安全性好 n无环境污染:不产生亚硝胺的促进剂 骗 老 瞻 哦 扔 溶 滨 灯 梦 饿 里 烈 拂 侗 虐 怨 戚 须 掀 棱 糕 渣 列 疯 猖 越 臃 咒 梭 迹 懊 耸 2 - 3 + 硫 化 促 进 剂 2 - 3 + 硫 化 促 进 剂 高分子科学与工程学院 College of Polymer Science

31、and Engineering 安全环保促进剂 n大部分的秋兰姆类、二硫代氨基甲酸盐类、 次磺仲酰胺类( 如NOBS、DCBS、AZ )及硫 黄给予体等促进剂容易产生亚硝胺，有最终 诱发致癌的可能性。 陕 材 沉 醛 餐 算 酝 赤 团 丛 官 揪 拴 戴 称 笋 巴 僵 岭 叔 款 谷 聘 洗 宪 慧 涵 筏 卒 恕 贯 总 2 - 3 + 硫 化 促 进 剂 2 - 3 + 硫 化 促 进 剂 高分子科学与工程学院 College of Polymer Science and Engineering 不产生亚硝胺的促进剂 nN-叔丁基-2-苯并噻唑次磺酰胺（NS-TBBS）、 nN-叔丁基-2-双苯并噻唑次磺酰亚胺（TBSI） n环己基苯并噻唑次磺酰胺（CZ）。 n二丁基二硫代磷酸锌（ZBTP）、 n四异丁基二硫代氨基甲酸锌、 n四苄基二硫化秋兰姆（TBZTD） n四-（2-乙基己基）二硫化秋兰姆（TOT-N） 分子量大，熔点高，难以分解。 项 怂 叠 国 湍 度 菌 问 货 刺 处 润 航 瘁 崔 免 炎 慑 屏 察 坷 芋 祖 摔 追 汤 朴 奇 轨 讹 诱 学 2 - 3 + 硫 化 促 进 剂 2 - 3 + 硫 化 促 进 剂