【詳細】橡膠的各種硫化體系講解�。ㄊ詹兀�

一．普通硫黃硫化體系（CV）

　　普通硫黃硫化體系（Conventional Vulcanization簡稱CV），是指二烯類橡膠的通常硫黃用量范圍的硫化體系。對普通硫黃硫化體系（CV），對NR，一般促進劑的用量為0.5~0.6份，硫黃用量為2.5份。普通硫黃硫化體系得到的硫化膠網絡中70%以上是多硫交聯鍵（—Sx—），具有較高的主鏈改性。特點：硫化膠具有良好的初始疲勞性能，室溫條件下具有優良的動靜態性能，最大的缺點是不耐熱氧老化，硫化膠不能在較高溫度下長期使用。

二．有效硫化體系（EV）

一般采取的配合方式有兩種：
1．高促、低硫配合：提高促進劑用量（3~5份），降低硫黃用量（0.3~0.5份）。促進劑用量/硫黃用量=3~5/0.3~0.5≥6
2．無硫配合：即硫載體配合。如采用TMTD或DTDM（1.5~2份）。
特點：1. 硫化膠網絡中單S鍵和雙S鍵的含量占90%以上；硫化膠具有較高的抗熱氧老化性能；
　　　2. 起始動態性能差，用于高溫靜態制品如密封制品、厚制品、高溫快速硫化體系。

三．半有效硫化體系（SEV）

　　為了改善硫化膠的抗熱氧老化和動態疲勞性能，發展了一種促進劑和硫黃的用量介于CV和EV之間的硫化體系，所得到的硫化膠既具有適量的多硫鍵，又有適量的單、雙硫交聯鍵，使其既具有較好的動態性能，又有中等程度的耐熱氧老化性能，這樣的硫化體系稱為半有效硫化體系（SEV）。用于有一定的使用溫度要求的動靜態制品。一般采取的配合方式有兩種：
1．促進劑用量/硫用量=1.0/1.0=1（或稍大于1）；
2．硫與硫載體并用，促進劑用量與SEV中一致。

NR的三種硫化體系配合如下表所示：

四．高溫快速硫化體系

　　隨著橡膠工業生產的自動化、聯動化，高溫快速硫化體系被廣泛采用，如注射硫化、電纜的硫化等。所謂高溫硫化是指溫度在180~240℃下進行的硫化。一般硫化溫度每升高10℃，硫化時間大約可縮短一半，生產效率大大提高。

1．高溫硫化體系配合的原則：

1）選擇耐熱膠種 為了減少或消除硫化膠的硫化返原現象，應該選擇雙鍵含量低的橡膠。

2）采用有效或半有效硫化體系

　　高溫快速硫化體系多使用單硫和雙硫鍵含量高的有效EV和半有效SEV硫化體系，其硫化膠的耐熱氧老化性能好。一般使用高促低硫和硫載體硫化配合，其中后者采用DTDM最好，焦燒時間和硫化特性范圍比較寬，容易滿足加工要求。TMTD因為焦燒時間短，噴霜嚴重而使應用受到限制。雖然EV和SEV對高溫硫化的效果比CV好，但仍不夠理想，仍無法解決高溫硫化所產生的硫化返原現象和抗屈撓性能差的缺點，應該尋找更好的方法。

3）硫化的特種配合

　　為了保持高溫下硫化膠的交聯密度不變，可以采取增加硫用量、增加促進劑用量或兩者同時都增加的方法。但是，增加硫黃用量，會降低硫化效率，并使多硫交聯鍵的含量增加；同時增加硫和促進劑，可使硫化效率保持不變；而保持硫用量不變，增加促進劑用量，可以提高硫化效率，這種方法比較好，已在輪胎工業界得到廣泛推廣和應用。如果采用DTDM代替硫效果更好，在高溫硫化條件下，獲得象CV硫化膠一樣優異的性能。

2．高溫硫化的其它配合特點

　　高溫硫化體系要求硫化速度快，焦燒傾向小，無噴霜現象，所以配合時最好采用耐熱膠種及常量硫黃、高促進劑的辦法。另外，對防焦、防老系統也都有較高的要求。
為了提高硫化速度，須使用足量的硬脂酸以增加鋅鹽的溶解度，提高體系的活化功能。

五．平衡硫化體系（EC）

　　Si69是具有偶聯作用的硫化劑，高溫下，不均勻裂解成由雙[三乙氧基甲硅烷基丙基]二硫化物和雙[三乙氧基甲硅烷基丙基]多硫化物組成的混合物。

Si69是作為硫給予體參與橡膠的硫化反應，生成橡膠-橡膠橋鍵，所形成的交聯鍵的化學結構與促進劑的類型有關，在NR/Si69/CZ（DM）硫化體系中，主要生成二硫和多硫交聯鍵；在NR/Si69/TMTD體系中則生成以單硫交聯鍵為主的網絡結構。

　　因為有促進劑Si69的硫化體系的交聯速率常數比相應的硫黃硫化體系的低，所以Si69達到正硫化的速度比硫黃硫化慢，因此在S/Si69/促進劑等摩爾比組合的硫化體系中，因為硫的硫化返原而導致的交聯密度的下降可以由Si69生成的新的多硫或雙硫交聯鍵補償，從而使交聯密度在硫化過程中保持不變。硫化膠的物性處于穩定狀態。在有白炭黑填充的膠料中，Si69除了參與交聯反應外，還與白炭黑偶聯，產生填料—橡膠鍵，進一步改善了膠料的物理性能和工藝性能。

各種促進劑在天然橡膠中的抗硫化返原能力的順序如下：
DM＞NOBS＞TMTD＞DZ＞CZ＞D。