橡胶交联剂的选择与应用

硫化的目的是改善胶料的物理力学性能及其其他性能，使制品能满足使用要求。硫化最初是指在加热的条件下，橡胶与硫磺相互作用改善橡胶性能的过程，是橡胶制品生产的主要工艺过程。这一工艺过程，需要硫化剂、硫化促进剂、活化剂以及阻焦剂等组成的硫化体系来完成。硫化的实质是胶料在一定的条件下，橡胶大分子由线形结构转变成网状结构的交联过程。交联密度在一定的时间内逐渐增加，而达到极限后又有所下降。因此，橡胶的性能随硫化的时间而变化，如图7-1所示。

图7-1 硫化过程中橡胶物理力学性能变化曲线

1—扯断强度 2—定伸应力 3—弹性 4—伸长率 5—硬度 6—永久变形

硫化剂是一种最重要的橡胶配合剂，它能与橡胶起化学反应，使橡胶由线状结构变为网状结构，并具有高弹性物质。而且，它能改进橡胶的物理力学性能，并提高其耐老化性能。

最初天然橡胶是用硫磺来进行交联，硫化这个名词就是由此而来。随着合成橡胶的出现（见图7-2），硫化剂的种类不断增加，除了硫磺外，还有很多种含硫的有机化合物和不含硫的化合物，这些化学物质的加入都能促使橡胶交联，所以“硫化剂”一词应称为交联剂更为合理。但由于传统习惯，在橡胶工业仍称为硫化剂。

硫化剂的选用，主要取决于橡胶的种类及其制品用途的不同而不同。硫化剂的种类很多，有硫磺、含硫的物质【如脂肪基多硫化合物JL-1、秋兰姆】、过氧化物【如过氧化二异丙苯DCP、过氧化苯甲酰BPO、二叔丁基过氧化物DTBP】、金属氧化物【ZnO、MgO、PbO、Pb₃O₄】、树脂类【101树脂、201树脂】、多元胺类【己二胺、四乙撑五胺】。(www.xing528.com)

以硫磺为例：

硫磺以八个硫原子环状结构存在（S₈），电缆工业常用的硫磺粉的熔点是114～118℃，硫化温度一般采用120～150℃。

用硫磺粉硫化时，会有游离的硫存在，对铜线有腐蚀作用，导致铜线发黑，所以硫磺只用在铝芯电缆绝缘或护套材料中。而且，形成的交联键大多是多硫键，多硫键热稳定性差，导致制品耐热性差。因此，现在橡胶配方中很少单独使用硫磺。

图7-2 硫磺在橡胶中的结合状态