1、樹(shù)脂硫化體系的應(yīng)用

樹(shù)脂類物質(zhì)(如線型酚醛樹(shù)脂、環(huán)氧樹(shù)脂等)可以硫化二烯類橡膠。其中,用烷基酚醛樹(shù)脂硫化IR可顯著提高硫化膠的耐熱性能而環(huán)氧樹(shù)脂對(duì)羧基橡膠及CR均有較好的硫化效果,其硫化膠耐屈撓性好,生熱小,與黃銅的黏著力大。下面主要介紹IR的樹(shù)脂硫化。

2、常用樹(shù)脂硫化劑

常用的樹(shù)脂硫化劑包括烷基酚醛樹(shù)脂和烷基酚醛樹(shù)脂的鹵代物兩類,其化學(xué)結(jié)構(gòu)通式如下

3、樹(shù)脂的硫化機(jī)理

首先,對(duì)烷基苯酚甲醛樹(shù)脂在160~180C下,于酸性介質(zhì)中脫水形成令鄰亞甲基醌型結(jié)構(gòu)的中間產(chǎn)物上述中間產(chǎn)物可與橡膠分子的雙鍵處及a-C原子處發(fā)生反應(yīng),從而產(chǎn)生交聯(lián)從反應(yīng)產(chǎn)物結(jié)構(gòu)可知,交聯(lián)鍵為CC鍵、CO鍵。由于交聯(lián)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性強(qiáng),故高溫硫化時(shí)幾乎不出現(xiàn)硫化返原現(xiàn)象(如圖3-27所示),并使IR硫化膠具有非常好的耐熱性(如圖3-28所示)、化學(xué)穩(wěn)定性和耐皇氧,且壓縮永久變形小樹(shù)脂的硫化活性與其羥甲基含量、苯環(huán)上的取代基都有關(guān)系般來(lái)說(shuō),為取得較好的硫化效果,羥甲基含量不宜小于3%,苯環(huán)上的取代基以3~4個(gè)碳原子以上的烷基為好。單用樹(shù)脂硫化時(shí),硫化速率很慢。通常必須加入金屬鹵化物(如SnCl22H20、FeCl36H20等)或含鹵聚合物[如CPE(氯化聚乙烯橡膠)、CR、XIR、PVC(聚氯乙烯)等]作為活性劑,來(lái)提高硫化速率。其中以前者尤其是SnCI22H20的效果最好,用量少,但容易造成設(shè)備的腐蝕。氧化鋅在使用金屬鹵化物的場(chǎng)合下不宜使用,因其影響金屬鹵化物發(fā)揮活性作用,而且會(huì)增大永久変形。在以含鹵彈性體作活性劑的場(chǎng)合,加入氧化鋅能增加耐熱性,減少永久變形。關(guān)于SnC22H2O參與樹(shù)脂硫化的機(jī)理,可認(rèn)為SnCl22H2?以配合物的形式出現(xiàn)因此,氯化亞錫在樹(shù)脂硫化體系中,降低反應(yīng)介質(zhì)的pH值,使之容易破壞樹(shù)脂中的氫鍵,有利于鄰亞甲基酮型結(jié)構(gòu)中間產(chǎn)物的生成,提高了樹(shù)脂的活性。此外,氯化亞錫還可直接使橡膠分子雙鍵極化,使之更容易與樹(shù)脂分子發(fā)生交聯(lián)。所以,氯化亞錫的使用,不僅能提高硫化速率,并可提高交聯(lián)密度,使硫化膠的定伸應(yīng)力明顯得到改善。在樹(shù)脂硫化時(shí),不能并用硫黃硫化體系。因?yàn)榱螯S硫化時(shí),所用的促進(jìn)劑,如促進(jìn)劑M、促進(jìn)劑DM、促進(jìn)劑TMTD、促進(jìn)劑CZ、促進(jìn)劑D等均對(duì)樹(shù)脂硫化有干擾作用。防老劑也干抗樹(shù)脂硫化,尤其胺類防老劑,如4010、4010NA、A、AM等,對(duì)樹(shù)脂硫化的遲延作用。