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cpe橡胶怎样选用廉价硫化体系?

F2lqc    2014-11-30    交联剂    浏览 308 次

精彩问答
kvygjsf 发布日期:2014-12-01
氯化聚乙烯 (CPE)为饱和橡胶,通用普通硫磺硫化体系不能对其有效的硫化。作为一种耐热氧臭氧老化、阻燃、物理综合性能优良合成橡胶,广泛用于矿用电缆及普通护套电缆、胶管、胶板、胶带等CPE制品。其硫化体系主要用过氧化物硫化体系、硫脲类、噻二唑类、三唑二巯基胺盐类等,近几年出现几种成本较低,且能应用于低温硫化的新型助剂。
硫脲硫化体系
硫脲体系是CPE有效的硫化体系,其中活性Z高且有效的是NA-22,Na-22交联CPE后形成-C-S-C-键,抗撕裂性能优于过氧化物的-C-C-键,但耐老化性能不及过氧化物体系。另外,在直接蒸汽硫化时,若使用Na-22,制品表面会出现喷霜现象,严重影响制品外观。但其硫化胶的交联效率不高,得不到高性能的硫化胶。据资料介绍,Na-22可引起致癌、生育损害与致畸、皮肤过敏等,在国外已基本淘汰,国内用量也逐年减少。

2过氧化物体系
在过氧化物体系中,应用Z多的是DCP,它的成本较低且硫化速度较快。但DCP在硫化时产生刺激性气味的乙酰苯,会对生产工人工作环境造成较坏影响。其它常用的过氧化物品种还有BIPB[二(过氧化叔丁基)二异丙苯]和双二五[2,5-二乙基-2,5-二(过氧化叔丁基)已烷],二者分子结构中含有两个有效过氧基基团,而且硫化后不产生刺激性气味,在制品中可完全代替DCP。表3对四种硫化剂的基本数据作了比较,三者性质比较相近,比较适合155℃-180℃的温度下硫化。
在过氧化物硫化体系中,加入助交联剂TAC或TAIC会使硫化的焦烧时间略为延迟,随着硫化时间的延长,助交联剂出现明显的促进交联效应。可能因为在硫化反应的初期阶段,助交联剂分子自身发生环化聚合,并与橡胶分子接枝而消耗部分橡胶分子自由基,此些自由基在无助交联剂时本应产生正常的化学交联。随着硫化时间的延长,烯丙基的双键与橡胶发生交联反应占主导地位,形成活性剂桥键,从而提高了交联效率。TAC与TAIC硫化效果的差别取决于分子活性有所不同,由于结构相似,对硫化影响差别并不明显。

3噻二唑硫化体系
噻二唑硫化体系是由胺类促进剂、噻二唑衍生物和碱性金属氧化物(氧化镁或氢氧化镁) 组成,噻唑巯基团的质子呈高度酸性,因此和碱反应后很容易生成硫黄阳离子,然后可以与CPE 的碳氯键发生反应,取代氯并生成碳硫键,所以硫化速度很快,硫化胶具有很高的强伸性能。
但是噻二唑硫化剂在使用时,焦烧时间差,加工的胶料保存时间短,限制了在工业中的应用。
国外的交联剂主要有ECHO.A(美)、Vanax 189(美)Rhenogran TDD(德),在促进剂Vanax 808(美)、Rhenogran NC(德)等作用下,能有效交联CPE,但是由于此类助剂的价格太高,导致了其在国内推广缓慢。

4三唑二巯基胺盐编辑
三唑二巯基胺盐硫化剂是整合了噻二唑硫化剂和促进剂(正丁醛和苯胺缩合物)有效基团的单一物质,克服了噻二唑及促进剂对橡胶交联后,键的不规则分布缺点,使得橡胶交联体成为稳定结构。相对于噻二唑体系,该盐还因特殊基团的引入从而改变了体系的PH值,由强酸性变成中性,改变了酸性填料对体系的不良影响,使得橡胶交联时更具化学活性。因此该体系交联的CPE橡胶在物理性质或化学性质都有着质的提升。该类产品还能以芳烃油为增塑剂,能降低成本,也适合无模无压低压硫化,工艺要求不高,硫化胶料时不产生臭味,硫化温度内不分解,环保无毒。
代表产品为:硫化剂FSH、交联剂TEHC。

5其它新型特殊助剂
4.1 硫化剂CV1520,成分不明,能有效低温硫化。
4.2 EataMix TCHC,适用于低压无模(常规过氧化物体系须要较高的硫化温度及压力)硫化,加工安全性好,焦烧时间较长。体系可以用廉价的增塑体系(如芳烃油),代替高价的DOP等增塑剂。
4.3 硫化剂T1681,可用于氯化聚乙烯橡胶的硫化交联,可以适用于多种形式的硫化工艺。

6简单对比
过氧化物体系如DCP,是氯化聚乙烯的GX硫化剂,但不适宜用于无模硫化,且要根据使用条件正确选择过氧化物品种。
噻二唑类硫化剂与三唑二巯基胺盐系列硫化效果较好,但焦烧性能需要注意调整。
CV1520、 EataMix TCHC、T1681等为复合硫化剂,性能较接近噻二唑类与FSH系列。
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