简介氯化聚乙烯(CPE)为饱和橡胶,通用普通硫磺硫化体系不能对其有效的硫化。作为一种耐热氧臭氧老化、阻燃、物理综合性能优良合成橡胶,广泛用于矿用电缆及普通护套电缆、胶管、胶板、胶带等CPE制品。其硫化体系主要用过氧化物硫化体系、硫脲类、噻二唑类等,近几年出现几种成本较低,且能应用于低温硫化的新型助剂。
1.硫脲硫化体系硫脲体系是CPE有效的硫化体系,其中活性最高且有效的是NA-22,Na-22交联CPE后形成-C-S-C-键,抗撕裂性能优于过氧化物的-C-C-键,但耐老化性能不及过氧化物体系。另外,在直接蒸汽硫化时,若使用Na-22,制品表面会出现喷霜现象,严重影响制品外观。但其硫化胶的交联效率不高,得不到高性能的硫化胶。据资料介绍,Na-22可引起致癌、生育损害与致畸、皮肤过敏等,在国外已基本淘汰,国内用量也逐年减少。
2.过氧化物体系在过氧化物体系中,应用最多的是DCP,它的成本较低且硫化速度较快。但DCP在硫化时产生刺激性气味的乙酰苯,会对生产工人工作环境造成较坏影响。其它常用的过氧化物品种还有BIPB[二(过氧化叔丁基)二异丙苯]和双二五[2,5-二乙基-2,5-二(过氧化叔丁基)已烷],二者分子结构中含有两个有效过氧基基团,而且硫化后不产生刺激性气味,在高档制品中可完全代替DCP。表3对三种硫化剂的基本数据作了比较,三者性质比较相近,比较适合155℃-180℃的温度下硫化。
在过氧化物硫化体系中,加入助交联剂TAC或TAIC会使硫化的焦烧时间略为延迟,随着硫化时间的延长,助交联剂出现明显的促进交联效应。可能因为在硫化反应的初期阶段,助交联剂分子自身发生环化聚合,并与橡胶分子接枝而消耗部分橡胶分子自由基,此些自由基在无助交联剂时本应产生正常的化学交联。随着硫化时间的延长,烯丙基的双键与橡胶发生交联反应占主导地位,形成活性剂桥键,从而提高了交联效率。TAC与TAIC硫化效果的差别取决于分子活性有所不同,由于结构相似,对硫化影响差别并不明显。
3.噻二唑硫化体系噻二唑硫化体系是由胺类促进剂、噻二唑衍生物和碱性金属氧化物(氧化镁或氢氧化镁) 组成,噻唑巯基团的质子呈高度酸性,因此和碱反应后很容易生成硫黄阳离子,然后可以与CPE 的碳氯键发生反应,取代氯并生成碳硫键,所以硫化速度很快,硫化胶具有很高的强伸性能。
国外产交联剂ECHO.S(美)、ECHO.A(美)、Vanax 189(美)Rhenogran TDD(德)都是噻二唑衍生物类,在促进剂Vanax 808(美)、Rhenogran NC(德)等作用下,能有效交联CPE,但是由于此类助剂的价格太高,导致了其在国内推广缓慢。
最近几年,国内对氯化聚乙烯橡胶硫化体系的研究已有了很大的进展,其中已经推向市场并成功应用的产品有硫化剂ACTOR-TDDS和促进剂BF,这两种产品均是由莱州捷成化工有限公司生产,其中ACTOR-TDDS 是一种噻二唑衍生物外观是一种淡黄色粉末,促进剂BF是一种高级脂肪族酰胺化合物,外观是一种黄色粉末,这两种产品配合使用(TDDS2份BF1.5份)可以对氯化聚乙烯产生高效交联,而且这两种产品的价格仅仅是国外同类产品的一半,对氯化聚乙烯橡胶用户颇具有成本优势。
4.其它新型特殊助剂4.1 硫化剂CV1520
杭州汇金化工生产,成分不明,能有效低温硫化。
4.2 EataMixTCHC
上海悠伦化工代理产品,适用于低压无模(常规过氧化物体系须要较高的硫化温度及压力)硫化,加工安全性好,焦烧时间较长。体系可以用廉价的增塑体系(如芳烃油),代替高价的DOP等增塑剂。
更多详细资料请参照: http://baike.baidu.com/view/1344389.htm
4.3 新型硫化剂T1681
衡水松杉化工公司复合型交联硫化剂1681型主要可用于氯化聚乙烯橡胶的硫化交联,可以适用于各种形式的硫化工艺,提高橡胶密度,如模压、连续硫化、罐式、微波式等。焦烧时间较长是橡胶并用体系有效的共交联剂。