橡胶促进剂并用搭配解析

　　从工艺性能与制品性能两方面来选用促进剂时，单用—种促进剂常不能收到理想效果。例如：促进剂DPG虽然能赋予硫化胶高的拉伸强度和定伸应力，但是硫速慢，平坦性较差，硫化胶耐热老化性差；促进剂TMTD虽然硫速快、硫化度高，但是加工安全性差，容易焦烧和过硫；噻唑类和次磺酰胺类的硫化胶有着较高的拉伸强度以及良好的耐磨、耐热、耐老化性能，硫化平坦性也好。为了进一步提高硫化速度，达到较高的使用价值，在橡胶配方中硫化体系的设计中常采用2-3种促进剂并用，以收到取长补短或相互活化的效果，从而适应加工工艺及提高产品质量的需要。

　　促进剂并用时，通常是以一种促进剂为主(称主促进剂或第1促进剂)，另一种促进剂为副(称副促进剂或第2促进剂)。主促进剂用量较大，副促进剂用量较小(一般约为主促进剂用量的10％～40％左右)。

　　并用分类：

　　1.促进剂按酸碱性分为三类。一是酸性促进剂（用字母A来表示）：包括噻唑、秋兰姆、二硫代氨基甲酸盐、黄原酸盐类；二是碱性促进剂（用字母B来表示）：包括胍类和醛胺类；三是中性促进剂（用字母N来表示）：包括次磺酰胺类和硫脲类。促进剂按酸碱性并用分类为AB、AA、BB、NA、NB、NN等，但常用的是酸碱(AB)、酸酸(AA)、中酸(NA)并用。

　　2.促进剂按硫化速度分为五类。国际上习惯以促进剂M对天然橡胶的使用效果为标准来比较促进剂的硫化速度。慢速级：醛胺类、硫脲类；中速级：胍类；准超速级：噻唑、次黄酰胺类；超速级：秋兰姆；超超速级：二硫代氨基甲酸盐、黄原酸盐类。

　　并用技巧：

　　一般选用酸性促进剂(A) 型或中性促进剂 (N) 型为主促进剂，即噻唑类与次磺酰胺类促进剂。秋兰姆类作为主促进剂一般用于有效、半有效硫化体系中。二硫代氨基甲酸盐类促进剂作为主促进剂，常用于乳胶制品及丁基橡胶中。副促进剂一般采用碱性促进剂如 DPG、H等。其作用是互相活化，互相促进。次磺酰胺类作主促进剂时，一般不选用副促进剂。因为这种促进剂在硫化温度下能分解出促进剂 M和胺类化合物，M是酸型促进剂，胺类化合物是碱型促进剂。构成了酸碱(AB)并用体系，但为了加快硫化速度可少量并用促进剂 DPG或秋兰姆类促进剂。促进剂DPG用量一般在主促进剂的 10%，当用量过高，硫化速度会有下降的趋势。

　　并用搭配：

　　1.酸碱(AB)并用（相互活化）

　　是以酸性促进剂为主促进剂，碱性促进剂为副促进剂的一种并用方法，并用后的促进效果比单用A或单用B时好。典型的是噻唑类和胍类促进剂并用。例如促进剂M为准超速级，促进剂DPG为中速级，但并用后可达超速级效果，表现为硫化活性大(硫化起点快、硫化速度快)，硫化胶的拉伸强度、定伸应力、硬度、耐磨性比一种促进剂单用时高。

　　促进剂M和DPG在理论上以等摩尔并用时，效果较好。此时胶料的定型速度和硫化速度快，机械性能也较高，但是易焦烧，硫化平坦性差，工艺安全性差。所以在实际生产中为保证工艺安全，通常促进剂M和DPG的并用量一般控制在M：DPG＝5:2～4(质量比)。

　　为提高操作安全性，目前较多使用的是促进剂DM和DPG并用，它与M和DPG并用相仿，只是硫化起点和硫化速度稍慢。实际上噻唑类和六次甲基四胺并用效果也较好。

　　促进剂M、DM和DPG三者并用，是M和DPG并用的发展。其中应把M、DM共同视为第1促进剂，DPG为第2促进剂。此种并用方法适用于促进剂总用量大，工艺操作要求稳定性较好的情况下使用，并可利用DM的增减来调节硫化起点。

　　AB型并用体系具有下列优点：(a)可缩短硫化时间或降低硫化温度，并可减少促进剂用量，因而可提高生产效率，降低生产成本；(b)硫化起点快，适用于非模型硫化要求胶料定型速度快的场合；(c)硫化胶的拉伸强度、定伸应力及耐磨性有改善；(d)弥补了单用促进剂DPG时耐老化性能差的缺点。

　　并用技巧：

　　2.酸酸(AA)并用（相互抵制）

　　这是两种不同类型的酸性促进剂并用，其并用后使体系的活性在较低的温度(指操作温度)常受到遏制，从而改善焦烧性能，但是在硫化温度下，仍可发挥快速硫化作用。如 TMTD与 M并用由于 TMTD的一部分转化为 DM抑制了TMTD的活化，改善了焦烧，体系中生成了二硫代氨基甲酸锌，在硫化起点后又发挥了快速硫化的作用。

　　常用的AA并用有两种。一种是主促进剂为超速或超超速级(如TMTD或ZDC)，副促进剂为准超速级(如M或DM)。例如在天然橡胶中，促进剂ZDC单用l份时，焦烧时间为3.5分钟，若将其10％的用量换成促进剂M，则焦烧时间可延长至8.5分钟，而硫化速度不变，并使硫化胶的拉伸强度有一定提高。另—种是以促进剂M(或DM)为主促进剂，TMTD为副促进剂，并用后也可获得相似的效果。例如斜交轮胎的纤维胎体胶料配方可采用此种并用方法，硫化起点慢、硫化速度快。硫化起点慢，胶料起始硫化前有较好的流动性，有助于提高胶料和纤维帘线间的附着力；硫化速度快，可保证这些内层胶料在受热较晚的条件下能与胎面胶同步硫化。促进剂M(或DM)与TMTD并用时，如M(或DM)用量为1份左右时，TMTD用量一般为0.05—0.1份(合成橡胶中可达0.2份或以上)。若TMTD用量过高时，会使硫化平坦性下降，硫化胶的耐疲劳龟裂性能下降。

　　此类并用适用于模型制品，并用后不象AB并用那样能增加定伸应力，但有较高的伸长率，制品较柔软。

　　并用技巧：

　　3.中酸(NA)并用

　　这类并用起到活化中性促进剂的作用，从而加快了体系的硫化速度，但却在一定程度上缩短了次磺酰胺的焦烧时间。典型的NA型并用体系有两种。—种是CZ(或NOBS)与M(或DM)并用，多见于天然橡胶与合成橡胶并用的轮胎胎面胶、运输带覆盖胶配方中。具有焦烧倾向小、硫速快、硫化胶综合性能较好、耐老化性较好的特点。

　　4.中碱(NB)并用：

　　CZ(或NOBS)与TMTD(或ZDC)并用，这种并用方法可代替噻唑和胍类的并用，与噻唑/胍类并用相比，具有促进剂总用量少，硫速快，焦烧时间较长、交联度有所增加，压缩永久变形较小的优点。该体系的缺点是平坦性稍差。