使用金屬氧化物對硫化起到的反應(yīng)
1、金屬氧化物的應(yīng)用范圍
金屬氧化物硫化對于CR、氯磺化聚乙烯橡膠(CSM)、氯化聚乙烯橡膠(CM)、聚硫橡膠(T)以及某些含有活潑酸性基團(tuán)的橡膠(如CIR、羧基橡膠等)有很大意義。
2、金屬氧化物硫化劑
常用的金屬氧化物有氧化鋅、氧化鎂、氧化鉛、四氧化三鉛等,而其他金屬氧化物,如鈣、鈦、鐵的氧化物無硫化作用。金屬氧化物很少單獨(dú)使用,多數(shù)是相互配合使用或與其他硫化助劑配合使用
3、金屬氧化物的硫化機(jī)理
下面以金屬氧化物硫化CR為例,說明其硫化機(jī)理。CR有硫黃調(diào)節(jié)型和非硫調(diào)節(jié)型兩種。前者可單獨(dú)使用金屬氧化物進(jìn)行硫化,后者則需同時(shí)使用硫脲(如NA-22)作促進(jìn)劑。實(shí)際生產(chǎn)中,氧化鋅和氧化鎂并用是硫黃調(diào)節(jié)型CR最常用的硫化體系,在硫化過程中,氧化鋅對CR的硫化作用是發(fā)生在聚合物的1,2結(jié)構(gòu)部位,反應(yīng)過程如下生成的C-0-C(醚)交聯(lián)鍵具有較高的鍵能,因此硫化膠具有良好的熱穩(wěn)定性氧化鋅在90C以下就能發(fā)揮硫化作用,硫化速率快,但單獨(dú)使用氧化鋅,不僅易發(fā)生焦燒,且硫化膠的機(jī)械性能差。氧化鎂在100~110C以上具有硫化作用,并能吸收硫化過程中產(chǎn)生的氯化氫,在低溫下具有穩(wěn)定劑的作用(這是由于氧化鎂用作酸的吸收體,可以防R的早期交聯(lián)和環(huán)化),但硫化時(shí)間長,硫化程度不高。因此,將氧化鋅和氧化鎂合理并用(最宜比例是ZnO:MgO=5:4),可以使操作安全,硫化膠的硫化程度和力學(xué)性能得以提高。非硫調(diào)節(jié)型CR因1,2結(jié)構(gòu)含量較低,交聯(lián)傾向較小,因此,除用氧化鋅氧化鎂外,必須同時(shí)使用促進(jìn)劑,如NA-22,以調(diào)整硫化速率和硫化程度,獲得最佳性能,使用NA-22后,生成的C-SC硫張交聯(lián)鍵,并使交聯(lián)度増加,因此,在提高硫化速率的司時(shí),還能提高非硫調(diào)節(jié)型CR的定伸應(yīng)力、硬度和耐熱性。