【炭黑產(chǎn)業(yè)網(wǎng)】8 月 22 日消息,在橡膠硫化過程中,存在一類特殊的化學(xué)物質(zhì),它們能夠增強(qiáng)促進(jìn)劑的活性,加快硫化速度并提升硫化效率,具體表現(xiàn)為增加交聯(lián)鍵數(shù)量和減少交聯(lián)鍵中平均硫原子數(shù),同時改善硫化膠的性能,這類物質(zhì)被稱為硫化活性劑,簡稱活性劑,有時也被叫做促進(jìn)劑。
活性劑的核心作用在于提升促進(jìn)劑的活性,進(jìn)而提高生產(chǎn)過程的效率。其種類豐富,主要分為無機(jī)活性劑和有機(jī)活性劑兩大類別。無機(jī)活性劑包含金屬氧化物,像氧化鋅、氧化鎂、氧化鉛、氧化鈣等;金屬氫氧化物,例如氫氧化鈣;以及堿式碳酸鹽,如堿式碳酸鋅、堿式碳酸鉛等。有機(jī)活性劑則涵蓋脂肪酸類(如硬脂酸)、皂類(如硬脂酸鋅)、胺類、多元醇類和氨基醇類。
據(jù)炭黑產(chǎn)業(yè)網(wǎng)了解,按照目前公認(rèn)的橡膠硫黃硫化原理,由于氧化鋅無法溶解于橡膠,所以單獨使用時其活性難以充分發(fā)揮。橡膠硫化的過程是,氧化鋅先與硬脂酸發(fā)生反應(yīng),生成可溶于橡膠的鋅皂,也就是硬脂酸鋅,隨后硬脂酸鋅與促進(jìn)劑相互作用,增強(qiáng)促進(jìn)劑的活性,以此提高硫化效率?;诖?,要么同時使用氧化鋅和硬脂酸,要么直接添加硬脂酸鋅。另外,硬脂酸還能對橡膠分子的雙鍵起到酸性活化作用,加快交聯(lián)鍵的生成。在非炭黑補(bǔ)強(qiáng)膠料里,加入多元醇類、氨基醇類活性劑,能夠減弱白炭黑、陶土等非炭黑補(bǔ)強(qiáng)劑對促進(jìn)劑的吸附,讓促進(jìn)劑的效能得到充分發(fā)揮。
氧化鋅在橡膠中有著多方面的作用。其一,作為硫化劑,它主要應(yīng)用于 CR、CIIR/CSM/XNBR、CO、T 等橡膠,尤其是 CR 和 CIIR。其二,作為活性劑,它是最重要且應(yīng)用最廣泛的無機(jī)活性劑,既能加快硫化速度,又能提高硫化程度,但單獨使用時活性無法充分發(fā)揮,必須與硬脂酸配合使用。其三,作為補(bǔ)強(qiáng)劑,氧化鋅是較為典型的無機(jī)補(bǔ)強(qiáng)金屬氧化物,具有補(bǔ)強(qiáng)效果。其四,作為著色劑,當(dāng)它作為白色著色劑時被稱為鋅白,用量超過 3 份就能顯現(xiàn)出著色效果,不過效果不如鈦白粉。其五,作為導(dǎo)熱劑,當(dāng)用量超過 5 份時,可增強(qiáng)膠料的導(dǎo)熱性,一般用量在 7~15 份,且要求氧化鋅純度較高,這對熱空氣硫化和厚制品硫化十分有利,對于工作時生熱較大需要及時散熱的產(chǎn)品(如 V 帶)也很重要。其六,作為促進(jìn)劑,它是常用的無機(jī)促進(jìn)劑,主要用于硬質(zhì)橡膠的硫化。其七,作為耐熱劑,它能提高丁腈橡膠和氫化丁腈橡膠的耐熱性。其八,作為發(fā)泡助劑,例如可作為發(fā)泡劑 AC 的助劑,提升發(fā)泡效果。其九,作為增硬劑,它會使膠料有明顯的增硬傾向,細(xì)粒子氧化鋅的這種效果尤為顯著,因此可用于提高壓出制品及無模硫化制品的形狀穩(wěn)定性。