樹脂硫化體系應用，機理介紹

1、樹脂硫化體系的應用

樹脂類物質(如線型酚醛樹脂、環氧樹脂等)可以硫化二烯類橡膠。其中,用烷基酚醛樹脂硫化IR可顯著提高硫化膠的耐熱性能而環氧樹脂對羧基橡膠及CR均有較好的硫化效果,其硫化膠耐屈撓性好,生熱小,與黃銅的黏著力大。下面主要介紹IR的樹脂硫化。

2、常用樹脂硫化劑

常用的樹脂硫化劑包括烷基酚醛樹脂和烷基酚醛樹脂的鹵代物兩類,其化學結構通式如下

3、樹脂的硫化機理

首先,對烷基苯酚甲醛樹脂在160~180C下,于酸性介質中脫水形成令鄰亞甲基醌型結構的中間產物上述中間產物可與橡膠分子的雙鍵處及a-C原子處發生反應,從而產生交聯從反應產物結構可知,交聯鍵為CC鍵、CO鍵。由于交聯結構的穩定性強,故高溫硫化時幾乎不出現硫化返原現象(如圖3-27所示),并使IR硫化膠具有非常好的耐熱性(如圖3-28所示)、化學穩定性和耐皇氧,且壓縮永久變形小樹脂的硫化活性與其羥甲基含量、苯環上的取代基都有關系般來說,為取得較好的硫化效果,羥甲基含量不宜小于3%,苯環上的取代基以3~4個碳原子以上的烷基為好。單用樹脂硫化時,硫化速率很慢。通常必須加入金屬鹵化物(如SnCl22H20、FeCl36H20等)或含鹵聚合物[如CPE(氯化聚乙烯橡膠)、CR、XIR、PVC(聚氯乙烯)等]作為活性劑,來提高硫化速率。其中以前者尤其是SnCI22H20的效果最好,用量少,但容易造成設備的腐蝕。氧化鋅在使用金屬鹵化物的場合下不宜使用,因其影響金屬鹵化物發揮活性作用,而且會增大永久変形。在以含鹵彈性體作活性劑的場合,加入氧化鋅能增加耐熱性,減少永久變形。關于SnC22H2O參與樹脂硫化的機理,可認為SnCl22H2?以配合物的形式出現因此,氯化亞錫在樹脂硫化體系中,降低反應介質的pH值,使之容易破壞樹脂中的氫鍵,有利于鄰亞甲基酮型結構中間產物的生成,提高了樹脂的活性。此外,氯化亞錫還可直接使橡膠分子雙鍵極化,使之更容易與樹脂分子發生交聯。所以,氯化亞錫的使用,不僅能提高硫化速率,并可提高交聯密度,使硫化膠的定伸應力明顯得到改善。在樹脂硫化時,不能并用硫黃硫化體系。因為硫黃硫化時,所用的促進劑,如促進劑M、促進劑DM、促進劑TMTD、促進劑CZ、促進劑D等均對樹脂硫化有干擾作用。防老劑也干抗樹脂硫化,尤其胺類防老劑,如4010、4010NA、A、AM等,對樹脂硫化的遲延作用。