硫化体系最重要，守正好镁不能少------河北守正纳米科技“技术论坛”之橡胶硫化体系的作用及分类

一个完整的橡胶配方包含生胶、活性剂、硫化剂、促进剂、防老剂、填充剂等组成，硫化体系虽然在橡胶配方中的含量不多，但是其在橡胶配方中的重要程度很高。一般来说，一个橡胶配方中硫化体系是发挥橡胶物化性能的重要因素，有时是决定因素。对于橡胶制品，采用不同的硫化体系，可以获得不同的物化性能和使用性能与使用寿命。此外，它对诸如焦烧、硫化速度、耐返原性、喷霜等橡胶加工性能也起着主导作用。

硫化体系使线形橡胶大分子联结成网状结构，其类型的选用由橡胶的组成与结构，即由橡胶大分子中参与反应的基团或原子决定。硫化体系对硫化胶性能的影响，内因在于硫化历程形成的交联键类型及其分布、交联程度及网外物。造成这些内因的关键，一方面在于硫化用配合剂的品种与用量组合；另一方面在于硫化工艺条件参数的选用。

橡胶常用的硫化体系，大致有如下6种：1、硫磺硫化体系。2、金属氧化物硫化体系。3、过氧化物硫化体系。4、树脂硫化体系。5、醌肟类硫化体系。6、多元胺硫化体系。

1、硫磺硫化体系可分为：①常规硫化体系，由硫磺和少量促进剂等配合剂组成，以多硫键交联为主。耐高温性能较差，压缩永久变形大，过硫后易出现返原现象，但耐屈挠疲劳行较好、机械强度较高，胶料及制品不易喷霜。②有效、半有效硫化体系，硫磺用量一般在 0.5 份以下，常用量为 0.35 份，配合较大量的促进剂，需要较长的焦烧时间（超速促进剂与后效性并用），活性剂应使用足量的硬脂酸 （1-8 份），几乎没有硫化返原现象，硫化均匀性好，耐热性好，压缩变形低，生热小。缺点为抗屈挠疲劳性差，易发生喷霜现象。采用高TMTD的有效硫化体系配方虽然使用广泛，但加工稳定性差，切喷霜严重。

2、金属氧化物硫化体系：优点是硫化胶硬度和拉伸强度较高，并用环氧树脂后，可提高硫化胶的耐热性和动态性能。常用的有氧化锌、氧化镁、氧化钙、氢氧化钙等。氧化锌容易焦烧，加 SA后可稍缓和焦烧倾向。氧化镁和氧化钙焦烧倾向较小，并以氢氧化钙最好。氧化镁用量以稍多为宜，增加用量可提高胶料硫化速度，并提高硫化胶强度和硬度。缺点是生热大，耐屈挠性能差。

3、过氧化物类硫化体系：优点是压缩永久变形低，耐热耐寒性良好，胶料硫化时间短，不污染金属，便于制得透明橡胶。缺点是一般不能用于热空气硫化，撕裂性能较差。可分为：①简单型：硫化体系只有有机过氧化物，或包括防焦剂。该体系优点为硫化胶的压缩变形小，缺点是硫化过程中焦烧可控程度低，几乎不存在硫化诱导期。②后效性： 该体系硫化组分由过氧化物、活性剂和防焦剂组成，特点是为可控制焦烧时间，又不影响硫化效率。硫化特性与后效性硫磺硫化体系相似，过氧化物硫化体系温度系数比硫磺硫化体系高。温度每提高 10 度，硫化速度约提高两倍（硫磺硫化体系提高一倍），焦烧性能亦是如此。

4、树脂类硫化体系：特点是形成热稳定较高的 C-C键和醚键交联，能提高硫化胶的耐热、耐屈挠性能，硫化时几乎没有硫化返原现象。硫磺、促D、DM、TMTD、CZ及胺类防老剂都会降低其硫化效率。以胺类防老剂和促 D影响最为严重。该体系中用酚类防老剂为佳。环氧树脂硫化剂对含羧基的橡胶和 CR有较好的硫化效果，硫化胶具有良好的耐屈挠性，生热小，与黄铜粘接性能好，但耐老化性能较差。硫化 CR时，最宜用量为 8-9 份，用 ZNO活化。

5、醌肟类硫化体系：生成 C-N交联结构，具有较高的热稳定性，但易使橡胶大分子链老化降解，价格贵，主要用于 IIR。常用的有 GMF和 DBGMF，前者硫化速度快，焦烧时间短，用量一般为 2-3 份；后者用量为 6-9 份。常用活性剂有四氧化三铅、一氧化铅等金属氧化物和促 DM。促DM 4 份，氧化铅 6-10 份。加 1-2份硫磺能改善硫化胶性能， ZNO也有益于硫化， 用量为 3-5 份。SA和槽法炭黑等酸性物质，会显著缩短焦烧时间，常用的防焦剂有邻苯二钾酸酐。

6、多元胺硫化体系：氟橡胶专用硫化体系，也可用于ACM,PUR。优点为硫化胶耐热性能好，压缩永久变形中等。缺点是耐酸性较差。由胺类硫化机和酸吸收剂组成。①用氧化镁作酸吸收剂时：硫化胶耐热好，压缩永久变形中等，应用广，但耐酸胶料不用。②用氧化钙作酸吸收剂时：硫化胶不易起泡，压缩永久变形好，电性能好，耐酸性好，但分散差，易焦烧，耐热差。③用氧化铅作酸吸收剂时：适用于强酸或强氧化剂胶料，但耐热、撕裂性能差。④用氧化锌作酸吸收剂时： 适用于耐水性胶料，也耐酸，但耐热及压缩永久变形差。

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