NR传统硫化体系的抗硫化返原特性.pdfVIP

280 轮胎工业 2001年第21卷 NR传统硫化体系的抗硫化返原特性 范汝良1，张 勇1，张隐西1，沈益平2，顾勤2，隆有明2 [1．上海交通大学高分子材料研究所，上海200240；上海轮胎橡胶(集团)股份有限公司，上海200072] 摘要：介绍了NR抗硫化返原的主要措施和机理，并在NR传统硫化体系的基础上，比较了4种典型的抗 硫化返原助剂(芳香酸锌皂StructolAKT73、二烷基多硫代磷酸酯sDT／G、DuralinkHTS和Perkalink900)的用 量和在不同硫化温度下硫化对NR胶料硫化和抗返原性能的影响。在相同用量情况下，Perkalink900的抗硫 化返原能力最强。 关键词：NR；硫化；抗返原；硫化助剂 1提高NR抗硫化返原性能的主要措施 从硫化返原机理考虑，提高NR抗硫化返 代或部分替代传统硫黄，这样做的效果基本令 原性能的措施主要有四大类：①改变促进剂品 人满意。由于这些化合物结构不同，其有效硫 种和用量；②加入硫载体化合物；③加入补偿型 含量也不同，如DTDM中有效硫的质量分数为 硫化体系以弥补交联键的损失；④添加有机锌 皂类化合物。另外，还可以通过并用具有增大 硫载体裂解出的自由基与s8环碰撞反应生成 模量过硫特征的橡胶(如SBR和乙烯基聚丁二含硫自由基，再与橡胶大分子发生链反应，完成 烯)来改善NR的抗硫化返原性能，但这种方法 硫化反应。 不能从根本上解决NR相中多硫交联键裂解和 采用这种硫化体系的硫化胶中全部都是具 短化的问题。 有较高键能的单硫键、双硫键和／或碳．碳交联 1．1通过传统含硫化合物提高抗返原性能 键，在硫交联键中，硫原子数量最多也只有两 采用这种途径时最有效的方法是用低硫高 个，而且很少生成大分子内的环硫化合物。正 促的半有效硫化(SEV)或有效硫化(EV)体系是因为具有了这种硫化胶结构，才显著地改善 代替传统硫化(CV)体系。从实际硫化效果来了硫化胶的耐热性能。 看，这两种体系，尤其是采用EV体系胶料的抗 当然，这种硫化胶结构的缺点也十分明显， 硫化返原性能比CV体系胶料更好，但其形成 其硫化胶的硫化程度不深，与使用纯硫黄硫化 的交联结构对硫化胶动态性能，如疲劳龟裂和 体系的硫化胶相比，胶料的动态性能较差。 动态生热不利。 1．2利用补偿型硫化助剂提高抗返原性能 为避免这种情况，又设想不用大量的促进 目前补偿型硫化助剂的代表有双(3一三乙 剂，而用含硫化合物(硫载体，如四甲基二硫代 氧基硅烷丙基)四硫化物(即Si69)、二烷基多硫 作者简介：范汝良(1963一)，男，江苏邳县人，上海交通大学 高分子材料研究所在读博士研究生，副教授，主要从事橡胶改 性与加工应用方面的研究。 900)。 参考文献： 州：华南理工大学出版社，1998．219．221． [1]俞淇，周锋，丁剑平．充气轮胎性能与结构[M]．广 第11届全国轮胎技术研讨会论文(三等奖) 万方数据万方数据 第5期 范汝良等．NR传统硫化体系的抗硫化返原特性 281 1．2．1 Si69的平衡硫化特性 图2所示为DuralinkHTS的“复合”交联 20世纪80年代德国德固萨公司提出了一机理[2，3|。从硫化胶交联结构不难预测，HTS 种避免因过度硫化而使多硫键降解的新概念， 的加入将会获得耐热老化和动态性能的综合平 其主导思想是：在过度硫化时，交联键消失多少 衡