1、樹脂硫化體系的應用

樹脂類物質(如線型酚醛樹脂、環(huán)氧樹脂等)可以硫化二烯類橡膠。其中,用烷基酚醛樹脂硫化IR可顯著提高硫化膠的耐熱性能而環(huán)氧樹脂對羧基橡膠及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的樹脂硫化。

2、常用樹脂硫化劑

常用的樹脂硫化劑包括烷基酚醛樹脂和烷基酚醛樹脂的鹵代物兩類,其化學結構通式如下

3、樹脂的硫化機理

首先,對烷基苯酚甲醛樹脂在160~180C下,于酸性介質中脫水形成令鄰亞甲基醌型結構的中間產(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,從而產(chǎn)生交聯(lián)從反應產(chǎn)物結構可知,交聯(lián)鍵為CC鍵、CO鍵。由于交聯(lián)結構的穩(wěn)定性強,故高溫硫化時幾乎不出現(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)、化學穩(wěn)定性和耐皇氧,且壓縮永久變形小樹脂的硫化活性與其羥甲基含量、苯環(huán)上的取代基都有關系般來說,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個碳原子以上的烷基為好。單用樹脂硫化時,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,但容易造成設備的腐蝕。氧化鋅在使用金屬鹵化物的場合下不宜使用,因其影響金屬鹵化物發(fā)揮活性作用,而且會增大永久変形。在以含鹵彈性體作活性劑的場合,加入氧化鋅能增加耐熱性,減少永久變形。關于SnC22H2O參與樹脂硫化的機理,可認為SnCl22H2?以配合物的形式出現(xiàn)因此,氯化亞錫在樹脂硫化體系中,降低反應介質的pH值,使之容易破壞樹脂中的氫鍵,有利于鄰亞甲基酮型結構中間產(chǎn)物的生成,提高了樹脂的活性。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,使硫化膠的定伸應力明顯得到改善。在樹脂硫化時,不能并用硫黃硫化體系。因為硫黃硫化時,所用的促進劑,如促進劑M、促進劑DM、促進劑TMTD、促進劑CZ、促進劑D等均對樹脂硫化有干擾作用。防老劑也干抗樹脂硫化,尤其胺類防老劑,如4010、4010NA、A、AM等,對樹脂硫化的遲延作用。