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英文名稱:anti-scorching agent;vulcanization retarder

一般包括亞硝基化合物(如N-亞硝基二苯胺等)、有機(jī)酸類(如苯甲酸、鄰苯二甲酸酐等)和硫代亞酰胺類(如N-環(huán)已基硫代鄰苯二甲酰亞胺)等。常用的有草酸、琥珀酸、乳酸、鄰苯二甲酸酐、水楊酸、苯甲酸、油酸等,其中以鄰苯二甲酸酐、水楊酸使用較多。但這些物質(zhì)影響成品的物理機(jī)械性能,不宜多用。近年出現(xiàn)的新型防焦劑CTP(N-環(huán)己基硫代鄰苯二甲酰胺)有優(yōu)良的防焦效果,通過常握用量,可有效地控制焦燒時(shí)間。

在橡膠工業(yè)中隨著生產(chǎn)的發(fā)展和橡膠制品性能的提高,相繼出現(xiàn)了橡膠在加工過程中生熱量增大的問題。因此,何確保加工過程中的安全性已成為一個(gè)非常重要的課題。現(xiàn)在普遍采用的主要方法是在工藝加工過程中添加少量的防焦劑(或稱焦燒防止劑、阻滯劑),來提高加工過程的安全性,增加膠料或膠漿的貯存壽命。當(dāng)調(diào)整硫化體系難以達(dá)到需要的操作安全時(shí),加入防焦劑往往可以很簡便地滿足對(duì)膠料焦燒性能的要求。防焦劑盡管配用量極少,但配入膠料后,對(duì)膠料性能或多或少有一些不良影響,因此一般盡可能不用。

橡膠加工與防焦劑

膠料在貯存和加工過程中因受熱的作用會(huì)發(fā)生早期硫化(交聯(lián))并失去流動(dòng)性和再加工的能力,這就是焦燒現(xiàn)象。膠料的焦燒是橡膠加工過程中常見的問題之一。特別是在現(xiàn)代特征的高溫、快速、高效加工工藝中和配用容易引起焦燒的配合劑(如補(bǔ)強(qiáng)樹脂、間甲白體系黏合劑、細(xì)粒子炭黑等),焦燒問題更容易發(fā)生。焦燒可以通過調(diào)整硫化體系解決,但要小心引起膠料性能的改變;可以通過冷卻來改善膠料貯存或加工條件,但需要復(fù)雜的裝備。現(xiàn)在廣泛認(rèn)為,配用防焦劑是最為簡單易行的防止焦燒的方法。因此,防焦劑成為橡膠加工安全的一個(gè)重要操作助劑。

防焦劑的品類與性能

可以用作橡膠防焦劑的化學(xué)品有三類,即有機(jī)酸類、亞硝基化合物類和次磺酰胺類。

1、有機(jī)酸類:如水楊酸、安息香酸、鄰乙酸苯甲酸、鄰苯二甲酸酐。此類化學(xué)品防焦能力弱,對(duì)促進(jìn)劑品種選擇性大,會(huì)降低硫化速度和硫化膠性能,對(duì)皮膚有刺激作用。其中較常用的是鄰苯二甲酸酐,可以用于淺色橡膠制品,而且僅對(duì)堿性促進(jìn)劑DPG、MBT促進(jìn)劑有效,對(duì)NOBS、TMTD無效。

2、亞硝基化合物類:N-亞硝基二苯胺、N-亞硝基-苯基-β-萘胺、N-亞硝基-2,2,4-三甲基-1,2-二氫喹啉聚合物。其中常用的是N-亞硝基二苯胺(NDPA)。與有機(jī)酸不同,該類防焦劑對(duì)常用的噻唑類和次磺酰胺類促進(jìn)劑都有較好的防焦作用。

3、次磺酰胺類防焦劑:是含有S-N鍵合的一系列化合物,分子結(jié)構(gòu)通式如下:

R1(R2)-N-S-R3

隨R基不同可以獲得不同性能的防焦劑。其中商品CTP或PVI是最優(yōu)異的防焦劑。

任何防焦劑都應(yīng)當(dāng)符合橡膠加工性能要求,即具有優(yōu)良的防焦性能;對(duì)不同促進(jìn)劑和焦種選擇性小;對(duì)其他配合劑不敏感;對(duì)膠料的硫化特性和硫化膠性能無不良影響;貯存穩(wěn)定和操作性能好;不結(jié)塊,不飛揚(yáng),易分散,不噴霜;符合工藝安全和衛(wèi)生要求。

新型防焦劑:N-環(huán)己基硫代鄰苯二甲酰亞胺

N-環(huán)己基硫代鄰苯二甲酰亞胺[N-(cyclohexylthio)phthalimide]

CAS號(hào):17796-82-6

其他名稱:焦燒遲延劑;早期硫化阻止劑;防焦劑CTP;防焦劑PVI

物化性質(zhì):淺黃褐色結(jié)晶。從正庚烷中重結(jié)晶的產(chǎn)品為白色晶體。溶于丙酮、苯、甲苯、乙醚和乙酸乙酯,不溶于水�？扇苡跓岬乃穆然�碳、乙醇和庚烷。貯存時(shí)應(yīng)避免過高或過低的溫度和濕度�？扇�,低毒。

制造方法:將環(huán)己烷與鹽酸反應(yīng),生成氯化環(huán)己烷。再用硫進(jìn)行硫化制得氯硫代環(huán)己烷。最后用鄰苯二甲酰亞胺與氯硫代環(huán)己烷在吸酸劑存在下反應(yīng)制得產(chǎn)品。

應(yīng)用:可用于天然橡膠和合成橡膠,能有效地防止膠料在加工過程中發(fā)生焦燒,提高生產(chǎn)效率。同時(shí)對(duì)于已經(jīng)經(jīng)受高熱或有輕微焦燒的膠料具有復(fù)原作用。N-環(huán)己基硫代鄰苯二甲酰亞胺廣泛應(yīng)用于可用硫磺硫化的彈性體,與各種通用促進(jìn)劑并用都有良好的防焦效果。配用防焦劑CTP,無論是開放或高溫快速密煉,均可以采用一段混煉工藝而有效阻止焦燒�？梢耘c促進(jìn)劑M、DM、TMTD和有效或半有效硫化體系并用改善膠料性能�？梢蕴岣邏貉雍蛪撼龅纳�產(chǎn)效率。有利于提高橡膠與鍍黃銅鋼絲的粘合,被廣泛應(yīng)用于各種通用型橡膠以及包括丁腈橡膠、乙丙或三元乙丙橡膠、丁基橡膠和氯丁橡膠等特種橡膠。貯存時(shí)應(yīng)避免過高或過低的溫度和濕度,置于通風(fēng)干燥處,避免受熱、受潮。