有機過氧化物硫化體系在橡膠應用中的研究進展

燕飛

摘要：隨著社會經濟的高速發展，城市化建設的進一步加快，各種橡膠產品的應用也越來越廣泛。由于很多橡膠制品都含有大量危害人民生命健康的氣體，因此就需要不斷提高加工生產工藝，提高橡膠產品的質量。過氧化物硫化體系在橡膠的生產應用中，具有極佳的耐熱、耐寒、耐臭氧、耐老化，還具有很好的電絕緣性能，因此值得在今后的生產中廣泛運用。

關鍵詞：有機過氧化物;硫化體系;橡膠

由于硫化體系存在的最大缺點就是在生產過程中會散發出刺激的臭味，嚴重影響生態環境。因此在今后的生產過程中，就要從環保的角度出發，采用新型生產工藝，提高生產效率，避免刺激性的氣味出現，提高橡膠產品的質量。

1過氧化物硫化體系基本內容

過氧化物硫化體系的原理是過氧化物與橡膠在共熱時都可以分裂進而產生自由基體，然后通過自由基體加成反應形成C-C交聯鍵。過氧化物硫化體系在反應過程中主要分為三個步驟，首先過氧化物發生分裂，形成兩個烷氧自由基。其次烷氧自由基從聚合的物鏈上奪取氫原子。最后兩個鄰近的聚合物鏈的自由基相互結合形成C-C交聯鍵。

在過氧化物硫化體系中，由于其分解時溫度最為關鍵，分解溫度直接關系到過氧鍵的穩定性，因此要對溫度這一因素格外重視。過氧化物在分解過程中，溫度越高，其所耗的分解時間就會越短。

下表為常用的有機過氧化物特性分析表。

2有機過氧化物硫化體系在橡膠應用中應注意的問題

2.1硫化橡膠性能與過氧化物用量之間的關系

由于天然橡膠具有上述一系列物理化學特性，尤其是其優良的回彈性、絕緣性、隔水性及可塑性等特性，且經過適當處理后還具有耐油、耐酸、耐熱、耐寒、耐壓、耐磨等寶貴性質，所以具廣泛用途。在人們的日常生活、工業生產、醫療衛生等都廣泛應用。

面對市場種類繁多的過氧化物，在選擇過程中應當結合橡膠的交聯密度和經濟因素，根據實際情況來選擇合適的過氧化物。由于DCP的各種橡膠交聯效率不同，DCP在使用過程中所占的比例也會有所差距。如SBR的比例為1：12，BR的比例為I：II，NR的比例為I：I，CR的比例為1：0.5。此外在NBR中，丙烯氰的比例不同，交聯效率也會有所差距。如果交聯效率越低，過氧化物所占的比例就會越大。當DCP的比例為1：4之間時，隨著比例的增加，橡膠的拉伸強度一旦達到最大值時，就會呈現出下降的趨勢。主要是因為交聯密度在不斷增加，材料所承受的負荷力達到了極限，有效分子鏈數量在不斷增加時，橡膠的拉伸強度當承受力達到極限時，就會出現斷裂。

2.2加工工藝的影響

由于各種過氧化物處于低溫的環境下也能夠實現分解，如BPO在半衰期的溫度約為90攝氏度，因此不適合用在混鏈時間較長、混鏈工藝較差的橡膠制成中，否則就會出現燒焦的情況。因此過氧化物的分解溫度應當低于硫化溫度，此時加入DCP的膠料，才可以運用蒸汽進行硫化，達到最佳分解狀態。通過相關研究表明，DCP和DTBIB的最佳分解溫度約為150攝氏度和170攝氏度，但是在分解過程中會形成刺激臭味，因此在實際應用中，應當結合加工工藝進行具體分析。

2.3其他配合劑的影響

過氧化物的氧化原理也決定著其他配合劑對于橡膠的制作也會產生相應的影響。如果加入的配合劑當中含有被容易奪取的氫原子，這樣就會延長分解的時間，降低交聯的效率。為了有效避免加入的添加劑當中有干擾自由基交聯的元素，就應當在配合劑的配料中過于關注。為了提高橡膠產品的性能，加快操作流程，就需要慎重選擇過氧化物、礦物油、填充劑、抗氧劑以及活性助劑。

2.4復合交聯體系

符合交聯體系就是同時使用兩種或者兩種或者兩種以上的硫化體系進行交聯反應。過氧化物硫化橡膠雖然具有很好的耐熱性能、壓縮不變形性能，但是拉伸強度卻較低。因此將過氧化物硫化體系與硫磺硫化體系相互結合，就能夠不斷提高橡膠的綜合性能。

綜上所述，應用過氧化物硫化體系進行橡膠產品的制作，具有高強的耐熱性能，壓縮不變形性能，制作過程比較簡單，耗費的成本費用比較低，值得在今后的發展中進行廣泛應用。然而卻需要注意用量、加工工藝、其他配合劑與復合交聯體系因素的影響，降低橡膠產品的拉伸強度。

參考文獻：

[1]楊雪梅，陳福林，劉曉暄，周彥豪.有機過氧化物硫化體系在橡膠應用中的研究進展[J].特種橡膠制品，2017，30（03）：79-84.