【炭黑产业网】8 月 22 日消息,在橡胶硫化过程中,存在一类特殊的化学物质,它们能够增强促进剂的活性,加快硫化速度并提升硫化效率,具体表现为增加交联键数量和减少交联键中平均硫原子数,同时改善硫化胶的性能,这类物质被称为硫化活性剂,简称活性剂,有时也被叫做促进剂。
活性剂的核心作用在于提升促进剂的活性,进而提高生产过程的效率。其种类丰富,主要分为无机活性剂和有机活性剂两大类别。无机活性剂包含金属氧化物,像氧化锌、氧化镁、氧化铅、氧化钙等;金属氢氧化物,例如氢氧化钙;以及碱式碳酸盐,如碱式碳酸锌、碱式碳酸铅等。有机活性剂则涵盖脂肪酸类(如硬脂酸)、皂类(如硬脂酸锌)、胺类、多元醇类和氨基醇类。
据炭黑产业网了解,按照目前公认的橡胶硫黄硫化原理,由于氧化锌无法溶解于橡胶,所以单独使用时其活性难以充分发挥。橡胶硫化的过程是,氧化锌先与硬脂酸发生反应,生成可溶于橡胶的锌皂,也就是硬脂酸锌,随后硬脂酸锌与促进剂相互作用,增强促进剂的活性,以此提高硫化效率。基于此,要么同时使用氧化锌和硬脂酸,要么直接添加硬脂酸锌。另外,硬脂酸还能对橡胶分子的双键起到酸性活化作用,加快交联键的生成。在非炭黑补强胶料里,加入多元醇类、氨基醇类活性剂,能够减弱白炭黑、陶土等非炭黑补强剂对促进剂的吸附,让促进剂的效能得到充分发挥。
氧化锌在橡胶中有着多方面的作用。其一,作为硫化剂,它主要应用于 CR、CIIR/CSM/XNBR、CO、T 等橡胶,尤其是 CR 和 CIIR。其二,作为活性剂,它是最重要且应用最广泛的无机活性剂,既能加快硫化速度,又能提高硫化程度,但单独使用时活性无法充分发挥,必须与硬脂酸配合使用。其三,作为补强剂,氧化锌是较为典型的无机补强金属氧化物,具有补强效果。其四,作为着色剂,当它作为白色着色剂时被称为锌白,用量超过 3 份就能显现出着色效果,不过效果不如钛白粉。其五,作为导热剂,当用量超过 5 份时,可增强胶料的导热性,一般用量在 7~15 份,且要求氧化锌纯度较高,这对热空气硫化和厚制品硫化十分有利,对于工作时生热较大需要及时散热的产品(如 V 带)也很重要。其六,作为促进剂,它是常用的无机促进剂,主要用于硬质橡胶的硫化。其七,作为耐热剂,它能提高丁腈橡胶和氢化丁腈橡胶的耐热性。其八,作为发泡助剂,例如可作为发泡剂 AC 的助剂,提升发泡效果。其九,作为增硬剂,它会使胶料有明显的增硬倾向,细粒子氧化锌的这种效果尤为显著,因此可用于提高压出制品及无模硫化制品的形状稳定性。