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用含氯化合物硫化

2019/01/29 14:07
导读: 3.8用含氯化合物硫化 3.8.1用含氯化合物交联二烯橡胶 以结合形式含活泼氯的化合物能交联二烯橡胶。假如有关硫化的各种假说是真实的话,当用含氯化合物时,可以形成CC交联键。这已为用活泼氯
        3.8用含氯化合物硫化
        3.8.1用含氯化合物交联二烯橡胶

        以结合形式含活泼氯的化合物能交联二烯橡胶。假如有关硫化的各种假说是真实的话,当用含氯化合物时,可以形成CC交联键。这已为用活泼氯交联的硫化胶的老化性能所证实。
        用作交联的化合物如三氯密胺、六氯环戊二烯、八氯环戊烯、三氯甲基磺酰氯、三氯甲苯及共衍生物等。用于交联的含氯化合物最宜用量约为3份。另外,要加入大约5份氧化铅和1.5份胺例如三乙醇胺,分别作为氯的接受体和活性剂。
        导致生成交联键的基本反应可能如下(见方程式343):
        
        用这个方法交联的丁苯胶硫化胶,其特征是耐老化性能特别好,相当于过氧物交联的硫化胶。
        硫化胶经过100°C老化12天,硬度仅升高4度。而常规硫化胶,即用硫黄和促进剂制备的硫化胶5则升高17度。对顺丁胶的耐老化性能不如对丁苯胶那么好。“氯硫化”制品也有很好的耐压缩变形性能。
        在某些方面,使用含氯化合物不如用过氧化物好。含氯化合物的硫化起步较快,总硫化时间也较长。这对胶料的定伸/时间特性是不利的。虽然在室温下氯硫化制品减震性能与常规硫化胶大致相同,但随温度升高其减震性能增加。
        用含氯化合物硫化的丁苯硫化胶,其物理机械性能与常规硫化者大致相同。
        恰当选用含氯化合物不会腐蚀炼胶设备。
        3.8.8乙烯基吡啶橡胶的交联
        3.8.2.1乙烯基吡啶橡胶的交联工艺
        含乙烯吡啶基的橡胶能够用含活性氯的化合物交联。交联反应与本书共他章节讨论的机理完全不同。乙烯基叱啶橡胶有氮原子的有极成季碱反应。因此,含氯化合物是成季碱反应剂。
        含氯物质是在炼胶时加入到胶料中作单用交联剂。可作交联剂的物质有苄基氯、二氯甲苯、三氯甲苯、双氯醋酸酯、氯酷酸辛酯等。其中有些能刺激粘膜,需要有效的排气装置。还有些能腐蚀辊筒和模型。另外的缺点是容易牢固地粘着模型和需要很长的硫化时间,例如在1590需要硫化5小时。加上其他经济上的原因,所以含氯物质作为乙烯基吡啶橡胶的交联剂至今仍未采用。
        氮的成季碱作用使硫化胶具有这样的极性,以致硫化胶有耐汽油、耐油和耐许多溶剂的良好性能。其耐溶胀性能随含氯添加剂用量的加大而增加。不过在这方面的决定性因素还是成季碱剂的活性。例如用4%的氯醋酸辛酯制造的硫化胶,因其活性低,在异辛烷中溶胀达40%;当用相同量的双氯醋酸酯或二氯甲苯硫化的硫化胶仅溶胀10%;而用4%三氯甲苯硫化的硫化胶则溶胀不到5%。因此,活性较高的硫化体系可以得到与丁腈胶同样好的耐溶胀性能。
        象对溶胀的影响一样,成季碱剂的活性也影响硫化度(定伸强度)。上述三氯甲苯成季碱剂对健康危害极大,但硫化胶的抗张强度也最高。
        乙烯基叱啶榱胶常与丁二烯共聚,它可以和丁腈胶一样,用常规硫黄体系硫化,而无需成季碱反应。不过用硫黄硫化的硫化胶耐溶胀性能不太好。
        3.8.2.2乙烯基呲啶橡胶交联的化学机理
        上面已经说过,通过聚合作为侧基引入的乙烯基吡啶基与含氯物质反应,形成有极键。其基本反应据信如下(见方程式344-347)
        
        2-和4-烷基吡啶容易发生醇醛缩合(见方程式346)。
        据萨维尔(B.Savⅶile)和穆尔的看法95,二个乙烯吡啶基能以同样方式相互反应,因而引起橡胶交联(见方程式347)。
        由此可见,双官能含氯化合物虽然对交联并非绝不可少,但它们存在时有助于了解怎样发生交联。
 
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