有機(jī)過氧化物硫化體系在橡膠應(yīng)用中的研究進(jìn)展

燕飛

摘要：隨著社會經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，城市化建設(shè)的進(jìn)一步加快，各種橡膠產(chǎn)品的應(yīng)用也越來越廣泛。由于很多橡膠制品都含有大量危害人民生命健康的氣體，因此就需要不斷提高加工生產(chǎn)工藝，提高橡膠產(chǎn)品的質(zhì)量。過氧化物硫化體系在橡膠的生產(chǎn)應(yīng)用中，具有極佳的耐熱、耐寒、耐臭氧、耐老化，還具有很好的電絕緣性能，因此值得在今后的生產(chǎn)中廣泛運(yùn)用。

關(guān)鍵詞：有機(jī)過氧化物;硫化體系;橡膠

由于硫化體系存在的最大缺點(diǎn)就是在生產(chǎn)過程中會散發(fā)出刺激的臭味，嚴(yán)重影響生態(tài)環(huán)境。因此在今后的生產(chǎn)過程中，就要從環(huán)保的角度出發(fā)，采用新型生產(chǎn)工藝，提高生產(chǎn)效率，避免刺激性的氣味出現(xiàn)，提高橡膠產(chǎn)品的質(zhì)量。

1過氧化物硫化體系基本內(nèi)容

過氧化物硫化體系的原理是過氧化物與橡膠在共熱時(shí)都可以分裂進(jìn)而產(chǎn)生自由基體，然后通過自由基體加成反應(yīng)形成C-C交聯(lián)鍵。過氧化物硫化體系在反應(yīng)過程中主要分為三個(gè)步驟，首先過氧化物發(fā)生分裂，形成兩個(gè)烷氧自由基。其次烷氧自由基從聚合的物鏈上奪取氫原子。最后兩個(gè)鄰近的聚合物鏈的自由基相互結(jié)合形成C-C交聯(lián)鍵。

在過氧化物硫化體系中，由于其分解時(shí)溫度最為關(guān)鍵，分解溫度直接關(guān)系到過氧鍵的穩(wěn)定性，因此要對溫度這一因素格外重視。過氧化物在分解過程中，溫度越高，其所耗的分解時(shí)間就會越短。

下表為常用的有機(jī)過氧化物特性分析表。

2有機(jī)過氧化物硫化體系在橡膠應(yīng)用中應(yīng)注意的問題

2.1硫化橡膠性能與過氧化物用量之間的關(guān)系

由于天然橡膠具有上述一系列物理化學(xué)特性，尤其是其優(yōu)良的回彈性、絕緣性、隔水性及可塑性等特性，且經(jīng)過適當(dāng)處理后還具有耐油、耐酸、耐熱、耐寒、耐壓、耐磨等寶貴性質(zhì)，所以具廣泛用途。在人們的日常生活、工業(yè)生產(chǎn)、醫(yī)療衛(wèi)生等都廣泛應(yīng)用。

面對市場種類繁多的過氧化物，在選擇過程中應(yīng)當(dāng)結(jié)合橡膠的交聯(lián)密度和經(jīng)濟(jì)因素，根據(jù)實(shí)際情況來選擇合適的過氧化物。由于DCP的各種橡膠交聯(lián)效率不同，DCP在使用過程中所占的比例也會有所差距。如SBR的比例為1：12，BR的比例為I：II，NR的比例為I：I，CR的比例為1：0.5。此外在NBR中，丙烯氰的比例不同，交聯(lián)效率也會有所差距。如果交聯(lián)效率越低，過氧化物所占的比例就會越大。當(dāng)DCP的比例為1：4之間時(shí)，隨著比例的增加，橡膠的拉伸強(qiáng)度一旦達(dá)到最大值時(shí)，就會呈現(xiàn)出下降的趨勢。主要是因?yàn)榻宦?lián)密度在不斷增加，材料所承受的負(fù)荷力達(dá)到了極限，有效分子鏈數(shù)量在不斷增加時(shí)，橡膠的拉伸強(qiáng)度當(dāng)承受力達(dá)到極限時(shí)，就會出現(xiàn)斷裂。

2.2加工工藝的影響

由于各種過氧化物處于低溫的環(huán)境下也能夠?qū)崿F(xiàn)分解，如BPO在半衰期的溫度約為90攝氏度，因此不適合用在混鏈時(shí)間較長、混鏈工藝較差的橡膠制成中，否則就會出現(xiàn)燒焦的情況。因此過氧化物的分解溫度應(yīng)當(dāng)?shù)陀诹蚧瘻囟?，此時(shí)加入DCP的膠料，才可以運(yùn)用蒸汽進(jìn)行硫化，達(dá)到最佳分解狀態(tài)。通過相關(guān)研究表明，DCP和DTBIB的最佳分解溫度約為150攝氏度和170攝氏度，但是在分解過程中會形成刺激臭味，因此在實(shí)際應(yīng)用中，應(yīng)當(dāng)結(jié)合加工工藝進(jìn)行具體分析。

2.3其他配合劑的影響

過氧化物的氧化原理也決定著其他配合劑對于橡膠的制作也會產(chǎn)生相應(yīng)的影響。如果加入的配合劑當(dāng)中含有被容易奪取的氫原子，這樣就會延長分解的時(shí)間，降低交聯(lián)的效率。為了有效避免加入的添加劑當(dāng)中有干擾自由基交聯(lián)的元素，就應(yīng)當(dāng)在配合劑的配料中過于關(guān)注。為了提高橡膠產(chǎn)品的性能，加快操作流程，就需要慎重選擇過氧化物、礦物油、填充劑、抗氧劑以及活性助劑。

2.4復(fù)合交聯(lián)體系

符合交聯(lián)體系就是同時(shí)使用兩種或者兩種或者兩種以上的硫化體系進(jìn)行交聯(lián)反應(yīng)。過氧化物硫化橡膠雖然具有很好的耐熱性能、壓縮不變形性能，但是拉伸強(qiáng)度卻較低。因此將過氧化物硫化體系與硫磺硫化體系相互結(jié)合，就能夠不斷提高橡膠的綜合性能。

綜上所述，應(yīng)用過氧化物硫化體系進(jìn)行橡膠產(chǎn)品的制作，具有高強(qiáng)的耐熱性能，壓縮不變形性能，制作過程比較簡單，耗費(fèi)的成本費(fèi)用比較低，值得在今后的發(fā)展中進(jìn)行廣泛應(yīng)用。然而卻需要注意用量、加工工藝、其他配合劑與復(fù)合交聯(lián)體系因素的影響，降低橡膠產(chǎn)品的拉伸強(qiáng)度。

參考文獻(xiàn)：

[1]楊雪梅，陳福林，劉曉暄，周彥豪.有機(jī)過氧化物硫化體系在橡膠應(yīng)用中的研究進(jìn)展[J].特種橡膠制品，2017，30（03）：79-84.