（常用硫化劑）硫磺的分類與硫化體系！

 

　　(1)粉末硫黃  

 

　　將塊狀硫黃、經(jīng)過粉碎、脫酸等處理后可得到硫黃粉末。用于橡膠工業(yè)中的粉末硫黃的細(xì)度在200目以下，特殊情況也有用600目左右者。

 

　　(2)沉降硫黃  

 

　　將硫黃與氫氧化鈣共同加熱，生成多硫化鈣化合物，再加入稀硫酸使硫黃沉降出來。這種硫黃的平均粒徑為l~5微米，故在橡膠中分散性極好，用于制造高級橡膠制品。

 

　　(3)膠體硫黃(高分散性硫黃)  

 

　　在分散劑存在下，將粉末硫黃或沉降硫黃于球磨機(jī)或膠體磨中研磨，制成粘稠狀物，再經(jīng)干燥、粉碎制成粒徑為l~3微米的膠體硫黃。這種硫黃適用于乳膠制品的生產(chǎn)．

 

　　(4)表面處理硫磺  

 

　　在硫黃粒子表面上包覆一層油類或聚異丁烯等物質(zhì)，以免硫黃粒子被其它配合劑所包圍，有利于分散。采用2.5％的油類與硫黃制成膏劑，分散效果也很好。

 

　　(5)不溶性硫黃  

 

　　結(jié)晶狀硫黃加熱至200~250℃的熔融狀態(tài)，在20℃低溫下急速冷卻即得到透明彈性體。這就是用S8n表示的鏈狀“高分子”硫黃。

 

　　各種硫磺硫化體系

 

　　1、普通硫磺硫化體系

 

　　普通硫化體系(Conventional Vulcanization簡稱CV)，是指二烯類橡膠的通常硫黃用量范圍的硫化系統(tǒng)，可制得軟質(zhì)高彈性硫化膠。各種橡膠的CV體系如下表所示。

 

　　不同橡膠，由于不飽和度、成分和結(jié)構(gòu)的差異，CV系統(tǒng)中的硫黃用量、促進(jìn)劑品種及用量都有差異。天然橡膠是高順式、高不飽和度的橡膠，含有不少天然軟化劑及氮堿成分，對橡膠活化、促進(jìn)硫化有一定作用、硫化速度比較快，所以硫化劑用量較其他橡膠高、促進(jìn)劑用量又比其他橡膠低。一般說來．合成橡膠的不飽和度比天然橡膠低，故相應(yīng)的硫黃用量也低，且合成橡膠中殘存的脂肪酸皂類能顯著降低硫化速度．因此適當(dāng)增加促進(jìn)劑用量，提高硫化速度是必要的。對不飽和度極低的橡膠，例如IIR、EPDM，其硫化速度較慢，硫黃用量一般較低，一般為1.5-2份．并使用高效快速的硫化促進(jìn)劑如秋蘭姆類TMID、

 

　　TM及二硫代氦基甲酸鹽類作主促進(jìn)劑，噻吩類為副促進(jìn)劑。

 

　　普通的硫黃硫化體系得到的硫化膠網(wǎng)絡(luò)大多含有多硫交聯(lián)鍵，具有高度的主鏈改性：硫化膠具有良好的初始疲勞性能。在室溫條件下，具有優(yōu)良的動靜態(tài)性能。它最大缺點(diǎn)是不耐熱氧老化。硫化膠不能在較高溫度下長期使用。

 

　　2、有效硫化和半硫化體系

 

　　所謂有效硫化體系(Efficient Vulcaniztion)簡稱EV，半有效硫化體系(Semi- Efficient Vulcaniztion)簡稱Semi-EV (SEV)，實(shí)際指硫黃在硫化反應(yīng)中的交聯(lián)有效程度的高低。

 

　　EV和Semi EV的含義

 

　　為了提高硫黃在硫化過程中的有效性，一般采取下列二種方法：

 

　　(1)提高促進(jìn)劑用量、降低硫黃用量。這種高促/低琉配合體系中．硫黃0.3~0.5份。

 

　　(2)采用無硫配合，即硫黃給予體的配合。例如采TMTD或DTDM的配合。

 

　　以上二種硫化體系的硫化膠網(wǎng)絡(luò)中，單硫交聯(lián)鍵和雙硫交聯(lián)鍵占絕對優(yōu)勢，即90％以上，網(wǎng)絡(luò)具有極少主鏈改性，這種硫化體系稱為EV硫化體系。

 

　　3、高溫硫化體系

 

　　為了提高生產(chǎn)效率，橡膠工業(yè)自動化聯(lián)動化巳成為一個必然趨向，因此高溫快速硫化也被廣為采用。例如注射硫化、電纜連續(xù)硫化和超高頻硫化都是建立在高溫快速硫化的基礎(chǔ)上。所謂高溫硫化就是指溫度在180~240℃下的硫化，比傳統(tǒng)的硫化溫度140~150℃高得多。根據(jù)硫化溫度效應(yīng)的硫化溫度系數(shù)變化范圍在1.8~2.5之內(nèi)，則每升高溫度10℃，硫化時間約可縮短一半，大大提高了生產(chǎn)效率。但硫化溫度升高時，硫化膠的物理機(jī)械性能，如拉伸強(qiáng)度、彈性模量、扯斷伸長率、硬度、回彈性都會降低。這和高溫硫化時，交聯(lián)密度下降有關(guān)。

 

　　4、平衡硫化體系

 

　　不飽和的二烯類橡膠，特別是天然橡膠的普通硫黃硫化體系硫化膠，不耐熱氧老化，會產(chǎn)生嚴(yán)重的硫化返原現(xiàn)象，導(dǎo)致產(chǎn)品的動態(tài)性能急劇下降，影響輪胎等制品的使用壽命。雖然有效硫化體系能克服普通硫化體系的某些缺點(diǎn)，但都無法消除硫化膠的硫化返原性。1977年，S.woff用Si69[雙(三乙氧基甲硅烷基丙基)]四硫化物在與琉黃、促進(jìn)劑等摩爾比條件下使硫化膠的交聯(lián)密度處于動態(tài)常量狀態(tài)，把硫化返原降低到最低程度或消除了返原現(xiàn)象。這種硫化體系稱為平衡硫化體系(Equilibrlum Cure，簡稱EC)。平衡硫化體系即EC的硫化膠與CV不同之處是在較長硫化周期內(nèi)，交聯(lián)密度是恒定的，因而具有優(yōu)良的耐熱老化性能和耐疲勞性能。

 

　　平衡硫化體系的膠料具有高強(qiáng)高、高抗撕性、耐熱氧、抗硫化返原、耐動態(tài)疲勞性和生熱低等優(yōu)點(diǎn)，因此它在長壽命動態(tài)疲勞制品和巨型工程輪胎、大型厚制品制造等方面有重要應(yīng)用。