N,N’-间苯撑双马来酰亚胺的应用
橡胶过氧化物硫化常用助交联剂TAIC(TAC)HAV-2(PDM)PL400(TMPTA)

橡胶过氧化物硫化常用助交联剂TAIC(TAC)/HAV-2(PDM)/PL400(TMPTA)与硫黄硫化相比,单用过氧化物硫化胶的耐磨性能和动态性能等比较差。
在过氧化物硫化体系中添加某些具有自由基聚合性能的多官能单体,在一定程度上能够克服这些缺点,同时提高过氧化物的交联效率,加快硫化的速度,降低过氧化物的分解温度,保持了硫化胶的优良的性能,某些助交联剂还能有效减少硫化胶的臭味。
常用的活性助交联剂包括两类:第一类助交联剂通常是具有极性的多官能团低相对分子质量化合物,这些单体可以均聚或接枝到聚合物链上。
如三丙烯酸三羟甲基丙烷酯(TMPTA),三甲基丙烯酸三羟甲基丙烷酯(TMPTAMA),二丙烯酸乙二醇酯(EGDA),二甲基丙烯酸乙二醇酯(EGDMA),N,N′-对苯基双马来酰亚胺(PDM或者HVA-2),二丙烯酸锌(ZDA),二甲基丙烯酸锌(ZDMA)等。
其中,TMPTMA和TMPTA又称为增硬剂,在用过氧化物硫化时,能有效增加硫化胶的硬度,一般用量1份就能增加1单位硬度;PDM是一种多功能硫化助剂,在硫黄硫化、过氧化物硫化或树脂肟硫化中均能增加交联效率,提高硫化胶定伸应力。
第二类助交联剂可以形成反应性能较弱的自由基,并且只对硫化程度有作用。
它们主要是通过夺氢来形成自由基。
如氰尿酸三烯丙酯(TAC),异氰尿酸三烯丙酯(TAIC),1,2-聚丁二烯(1,2-PBR)、硫黄等。
其中,最常用的有TAC和TAIC,常用量为过氧化物的50%~100%;硫黄常可作为EPDM有效的有机过氧化物助交联剂,在一定程度上改善硫化胶的拉伸和撕裂性能,但硫黄的加入会使硫化胶的臭味增大。
助交联剂的作用机理一般认为有以下两种:分子中含有两个或多个不饱和基团,在自由基存在条件下,这些不饱和基团可能聚合,形成类似树脂的增强物质。
其胶料的弹性模量增加的程度比单独使用过氧化物的大。
这个反应的机理不是很清楚。
一种假设是,在自由基存在下,活性助剂聚合成多支链的树脂增强填料;另外一种假设是,活性助剂与聚合物上的自由基作用,成为聚合物的支链。
n,n'-1,3-苯撑双马来酰亚胺 自由基聚合

一、概述n,n'-1,3-苯撑双马来酰亚胺是一种具有重要应用潜力的双马来酰亚胺单体,在有机合成和聚合反应中具有广泛的应用。
其自由基聚合反应是一种重要的聚合方法,可以通过自由基引发剂引发进行高效的聚合反应,得到具有特定结构和性能的聚合物。
二、n,n'-1,3-苯撑双马来酰亚胺的结构特点和合成方法n,n'-1,3-苯撑双马来酰亚胺是一种含有双马来酰亚胺基团的化合物,具有分子内亲核与亲电反应的双重性质。
其结构特点使得其在聚合反应中具有较高的反应活性和选择性。
合成该化合物的方法主要有热聚合法、溶液聚合法和悬浮聚合法等多种方法,其中溶液聚合法是一种较为常用的方法,具有较高的产率和纯度。
三、n,n'-1,3-苯撑双马来酰亚胺的自由基聚合反应机理n,n'-1,3-苯撑双马来酰亚胺的自由基聚合反应是一种重要的聚合方法,其反应机理主要包括引发、传递和链延伸三个步骤。
在聚合反应中,引发剂首先引发单体的自由基聚合,形成较短的聚合链;这些较短的聚合链之间发生传递反应,形成更长的聚合链;不断进行链延伸,直至所有的单体被聚合。
这种聚合反应机理具有较高的反应效率和产率,适用于大规模生产。
四、影响n,n'-1,3-苯撑双马来酰亚胺自由基聚合反应的因素n,n'-1,3-苯撑双马来酰亚胺自由基聚合反应受多种因素的影响,包括引发剂的选择、温度、溶剂和反应时间等因素。
其中,引发剂的选择对聚合反应的效果影响较大,不同的引发剂会对聚合物的结构和性能产生显著的影响;温度和反应时间对聚合反应的速率和产率有重要影响,适当的反应条件可以提高聚合反应的效率和产率;溶剂的选择也会影响聚合反应的进行和产物的纯度。
五、n,n'-1,3-苯撑双马来酰亚胺自由基聚合反应在材料科学中的应用n,n'-1,3-苯撑双马来酰亚胺自由基聚合反应在材料科学中具有重要应用价值,可以用于制备聚合物材料和功能性材料。
有机稳定剂N—苯基马来酰亚胺的合成及应用

有机稳定剂N—苯基马来酰亚胺的合成及应用——傅松平、关键词;有机锡稳定剂、铅系稳定剂、钡锌稳定剂、钙锌稳定剂。
N—苯基马来酰亚胺在钙锌稳定剂中的复配应用。
N—苯基马来酰亚胺分子式:C10H7NO2、分子量: 173.17、外观特征:浅黄色的晶体,它是一种新型的有机基稳定剂。
一.前言当前PVC稳定剂市场品种有很多,有机锡稳定剂、铅系稳定剂、钡锌稳定剂、钙锌稳定剂。
但有机化合物稳定剂代表着稳定剂的最终发展方向。
有机化合物稳定剂现在只有美国CHEMTURA公司生产。
但有机化合物稳定剂在现阶段还是研究开发阶段,还不能独当一面,N—苯基马来酰亚胺和硬脂酸钙,硬脂酸锌复合使用。
其稳定性可以和铅系稳定剂相比,并且它的的生产加工温度面比较宽,又不含重金属。
也不产生析出,是一种理想的稳定剂。
有机化合物稳定剂和钙锌复合搭配,这无疑是一种发展,生产前景很乐观。
因为有机化合稳定剂具有很好的广普性和适应性,并将钙锌稳定剂和有机化合物稳定剂进行复合搭配,无疑会提高产品的热稳定性。
并能保证初期热稳定性和长期的热稳定性。
N—苯基马来酰亚胺和Ca/Zn热稳定剂复配其热稳定性能会有一个很大的提升。
对钙锌稳定剂的更新换代和改善钙锌稳定剂在应用方面起到一定的作用。
对PVC产品不仅耐热性能有较大提高,而且加工性、相容性、耐冲击性能均有所提高。
实验数据得我们将N—苯基马来酰亚胺加入本厂的稳定剂中(加入量为5%)进行混合。
在185℃恒温油浴箱35min时,加入N—苯基马来酰亚胺只是微黄而没有分解,其他的二组在在185℃恒温油浴箱35min时都已经分解变色。
图为在185℃恒温油浴箱35min时加入N—苯基马来酰亚胺只是微黄而没有分解二.产品介绍N—苯基马来酰亚胺,是一种刚性耐热单体,难溶于水易溶于乙醇,丙酮和甲苯,从其结构上可以看出,其物质嵌入高分子链中可以增加链的内旋阻力,从而提高聚合物的耐热性。
溶解情况:难溶于水、石油醚,溶于一般有机溶剂,特别易溶于丙酮、乙酸乙酯、苯。
橡胶多功能硫化剂PDM(HVA-2)作用原理及使用功能

橡胶多功能硫化剂PDM(HVA-2)作用原理及使用功能
中文名称:N,N-间苯撑双马来酰亚胺
结构式:
熔点:≥195℃
外观:黄色/棕色粉末
加热减量(75-80℃,2h,):≤0.5%
灰分:≤0.5%
作用原理:
由于羰基作用,相邻碳原子的双键易于断裂,在硫化过程中发生交联反应,同时羰基具有一定的防焦烧作用,易于H产生氢键作用。
产品功能:
(1)PDM(HVA-2)为多功能橡胶助剂,可作为硫化剂、过氧化物体系硫化助剂、
防焦剂,既适用于通用橡胶,也适用于特种橡胶和橡塑并用体系。
(2)在天然胶中,与硫黄配合,可防止硫化返原,改善耐热性能,降低生热,提
高耐老化,增加橡胶与帘子线的粘合力和硫化胶模量。
用于载重轮胎胎肩胶、缓冲层等,可解决肩空难题,也可用于天然橡胶的大规格制品及各种橡胶杂品。
(3)PDM(HVA-2)作为辅助硫化剂,提高耐热性,降低压缩永久变形,减少过氧
化物用量,防止焦烧,提高胶与帘子线及金属的粘合。
(4)用于电缆胶料,代替噻唑类,秋兰姆类促进剂中所含硫,解决铜丝发黑问题。
N,N’-间苯撑双马来酰亚胺在橡胶与镀锌钢丝绳粘合中的应用研究

关键词:N,’ N. 间苯撑双马来酰亚胺 ;镀锌钢丝 ;粘合 ;抗返原性
中 图分 类 号 :T 3 3 Q 3
A pi t no N - t-h n l e i l mie( D p l a o f ci N, ' ap e y n - s e d P M) me e b ma i
i h h so fRu b r t la ie te r n t e Ad e in o b e o Gav n z d S e lCo d
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1 0
江 翼等
N N一 ,’ 间苯撑双马来酰亚胺在橡胶与镀锌钢丝绳粘合中的应用研究
N, ’ N 间苯 撑 双 马来 酰 亚胺 在橡 胶 与镀 锌 钢 丝 绳 粘 合 中的应 用研 究
江 翼 ,傅伟 文 ,刘 芳 ,贾德 民 ,罗远 芳
( 南理 工 大学 材料科 学与工程 学 院 ,广 东广 州 ,504 ) 华 16 0
作用 ,间甲白粘合体系也有一定的缺陷 ,如间苯二
酚在 混炼时 分散性 差 、产生 的 烟雾大 和刺激 性气 味 强 ,甲醛给 予体反 应 时释放 有毒 气体 ,亚 甲基给 予 体 六 亚 甲基 四胺 ( MT 对 老 化性 能 有 不 良影 响 等 。 H )
剂 和增粘剂 。在天然胶中与硫黄配合 ,能防止硫化 返原 ,降低生热,提高耐老化性能 ,提高橡胶与帘 子线粘合力和硫化胶模量 J D 。P M用作粘合剂在 橡胶与镀锌钢丝粘合方面的研究鲜有报导。本实验 主要研究 P M对 S R N D B / R并用胶与镀锌钢丝粘合 性能的影 响,并对并用胶的抗硫化返原性能、抗疲 劳 性能 和力 学性 能进行 了研 究 。
粘 合增 进剂 。 然而 ,钴盐 价格 昂贵且 在胶 料 中有 促进老化 的
N—苯基马来酰亚胺的合成及应用进展

N—苯基马来酰亚胺的合成及应用进展摘要:叙述了国内外N-苯基马来酰亚胺的几种制备方法,论述了其作为新一代树脂耐热改性剂在ABS及PVC树脂改性以及其它方面的应用。
1引言N-苯基马来酰亚胺(N—phenyl maleimide)简称N—PMI,是一种浅黄色的片状晶体,熔点88~90℃。
N-苯基马来酰亚胺首先引起人们的重视是在20世纪70年代末到80年代初,在日本作为防污剂应用到轮船上。
由于N-苯基马来酰亚胺是一种强的亲二烯体,从其结构上可以看出,它是一种具有1,2一二取代乙烯基结构的五元环状单体,将其嵌入高分子链中可以增加链的内旋阻力,从而提高聚合物的耐热性。
日本触媒化学公司经过10年对树脂改性剂的研究开发,于1981年将N—PMI作为ABS树脂的耐热改性剂,N-苯基马来酰亚胺改性的ABS树脂不仅其耐热性能有较大提高,而且加工性、相容性、耐冲击性能均保持良好。
另外,将N—PMI添加到PVC树脂中可使其软化温度和热变形温度提高,其加工性能也有明显的改善。
N—PMI除了作为改性剂之外,还可用作聚丙烯、聚氯乙烯的交联剂,用于制造粘合剂,改善金属和橡胶的粘合作用,还可用作农药、医药的原料,如杀虫剂、杀菌剂等[。
日本触媒公司、三井东压公司、大八公司、日立化成等都已建立工业化的生产装置,而且DOW化学公司及巴斯夫和孟山都等早已有耐热ABS树脂商品投放市场。
我国ABS树脂工业比较落后,汽车、电子行业需要的耐热ABS树脂完全依靠进口,作为ABS树脂耐热改性剂N—PMI的开发也起步很晚。
到目前为止,也只有兰化有机厂、清华紫光及西北化工研究院具备工业化生产条件。
3 N-PMI的应用3.1耐热改性剂3.1.1 ABS树脂的耐热改性N—PMI主要用作ABS树脂的耐热改性剂,可以提高ABS树脂的软化点。
N—PMI作为共聚单体在ABS树脂中加入1%,热变形温度可提高2℃;10%的N—PMI与ABS树脂共混,可制得超耐热ABS树脂,其耐热温度可达125~130℃。
N,N’-间苯撑双马来酰亚胺的应用

N,N’-间苯撑双马来酰亚胺的应用自20世纪70年代以来,国外相继报道了一些单或双马来酰亚胺衍生物用作橡胶硫化剂,近年来国内已经试制成功并取得较好应用效果。
双马来酰亚胺是具有如下通式的一类化合物:式中,R为桥基。
可作为硫化剂的双马来酰亚胺主要有:N,N′—间苯撑双马来酰亚胺、以及4,4′—二硫代双苯基马来酰亚胺以及4,4—甲撑二苯基双马来酰亚胺。
目前大量应用的是N,N′—间苯撑双马来酰亚胺,简称硫化剂PDM(商品名HA-8、HV A-2)。
在引发剂引发下可以硫化乙丙橡胶、天然橡胶、氯磺化聚乙烯(CSM)、丁苯橡胶、顺丁橡胶、丁基橡胶、丁腈橡胶、氯丁橡胶及氟橡胶。
同时国内也有报道类似的双马来酰亚胺能改善硅橡胶的耐热性能,经300℃×12h热空气老化后,加入双马来酰亚胺的甲基乙基硅橡胶仍然非常柔软,且保留原拉伸强度的45%以上。
双马来酰亚胺硫化胶具有耐热性能好,压缩永久变形低,高温硫化不产生硫化返原,且提高了橡胶与纤维材料的粘接强度的优点。
1、在乙丙橡胶中的应用乙丙橡胶的基本特性是耐臭氧和耐天候老化、耐热和耐热氧老化、耐化学药品性非常好、电性能好、工艺上易操作。
主要用于挤出制品、摸压制品、及塑料改性。
为适应以上用途,可根据乙丙橡胶的门尼粘度、乙叉降冰片烯(ENB),乙烯和油含量的不同,选择不同规格牌号的乙丙橡胶来设计配方。
常用的三元乙丙橡胶的硫化体系大体上有:(1)硫黄,1.5;促进剂M,0.5;促进剂TMTD,1.5。
(2)硫黄,2 0;促进剂M,1.5;促进剂TMTD,0 8;四硫化双五甲撑秋蓝姆(TetronA杜邦公司),0.8;促进剂EZ(二乙基二硫代胺基甲酸锌),0.8。
(3)硫黄,0.3;DCP,4 0。
与之相比,若采用双马来酰亚胺PDM(HA-8),3.0;DCP,2.0的硫化体系具有以下优点:①硫化速度快;②硫化仪扭矩大,也就是交联密度高;③压缩永久变形小,老化后拉断伸长率的保持率高;④在炭黑用量相同的情况下,硫化胶的硬度高4~5度;⑤混炼胶的自粘性有所提高。
N,N-间本撑马来酰亚胺

回萃取磷酸生产系统或作复合肥生产填料 ,如
最终 产 品为 食 品级则 需排 放 少量 母 液 ,需 要加 氯化 钙 以回收其 中磷 ,有 少量 废液 排放 (5 7 0立
湿法磷酸结 晶净化法制 聚磷 酸钠 盐
内 容 简 介 由 于 湿 法 磷 酸 生 产 成 本 低 ( 40 10 10 —80元/ P0 ) 吨 ,较热 法 酸低 ( 2 0 ~00 元/ P0 )因此 用湿 法 磷酸 代替 热法磷 酸 钠盐 吨 : , 具 有 明显 的经 济 效 益 。厂 家 针 对 目前 食 品 级三 聚磷 酸钠 ,六偏 磷 酸 钠 和焦 磷 酸 钠 的生 产 工艺 技术 路线 上进 行 了分 析 比较 后 ,决 定采 用 复 合
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害 ,并且反应 时间缩短,节约 了能源 ,减少 了 浪费 。生产过程的副产物醋酸及含丙酮废水 , 用离子膜反渗透处理技术处理 ,水达到工业用 水标准循环使用 ,浓桨用精馏分离技术处理 ,
丙酮 回收使用 ,醋酸作为副产品出售 。完全避 免环境污染。用本产品胶料的硫化平坦期延长 , 内容简介 新型高效氯化溴 10吨/ 0 年中 试技术研究 , 由于我国新型高效溴化剂一 是 氯化 溴的空 白,致使国内有机溴化物制备长期处于
剂 ,使缩 合反 应 ,脱 水 环化 反 应 ,回收 丙酮 ,
三步反应都在一个反应釜里连续进行 ,实现了 三步合一的先进工艺 ,缩短了时间 ,减少了溶 剂的损耗 。降低 了成本 ,减 少了污染。工艺先 进合理 ,创新性强。该项 目生 产时选用丙酮为
并可利用萃取磷酸的化学位分解磷矿 ,节省磷
钠 、焦磷酸钠 、磷酸氢二钠 的要求 ,产品较常 规净化工艺有了较大提高。存在 问题是 ,本工 艺过程 的磷被净化渣带 出,一 定程度上造成资
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N,N’-间苯撑双马来酰亚胺的应用自20世纪70年代以来,国外相继报道了一些单或双马来酰亚胺衍生物用作橡胶硫化剂,近年来国内已经试制成功并取得较好应用效果。
双马来酰亚胺是具有如下通式的一类化合物:式中,R为桥基。
可作为硫化剂的双马来酰亚胺主要有:N,N′—间苯撑双马来酰亚胺、以及4,4′—二硫代双苯基马来酰亚胺以及4,4—甲撑二苯基双马来酰亚胺。
目前大量应用的是N,N′—间苯撑双马来酰亚胺,简称硫化剂PDM(商品名HA-8、HV A-2)。
在引发剂引发下可以硫化乙丙橡胶、天然橡胶、氯磺化聚乙烯(CSM)、丁苯橡胶、顺丁橡胶、丁基橡胶、丁腈橡胶、氯丁橡胶及氟橡胶。
同时国内也有报道类似的双马来酰亚胺能改善硅橡胶的耐热性能,经300℃×12h热空气老化后,加入双马来酰亚胺的甲基乙基硅橡胶仍然非常柔软,且保留原拉伸强度的45%以上。
双马来酰亚胺硫化胶具有耐热性能好,压缩永久变形低,高温硫化不产生硫化返原,且提高了橡胶与纤维材料的粘接强度的优点。
1、在乙丙橡胶中的应用乙丙橡胶的基本特性是耐臭氧和耐天候老化、耐热和耐热氧老化、耐化学药品性非常好、电性能好、工艺上易操作。
主要用于挤出制品、摸压制品、及塑料改性。
为适应以上用途,可根据乙丙橡胶的门尼粘度、乙叉降冰片烯(ENB),乙烯和油含量的不同,选择不同规格牌号的乙丙橡胶来设计配方。
常用的三元乙丙橡胶的硫化体系大体上有:(1)硫黄,1.5;促进剂M,0.5;促进剂TMTD,1.5。
(2)硫黄,2 0;促进剂M,1.5;促进剂TMTD,0 8;四硫化双五甲撑秋蓝姆(TetronA杜邦公司),0.8;促进剂EZ(二乙基二硫代胺基甲酸锌),0.8。
(3)硫黄,0.3;DCP,4 0。
与之相比,若采用双马来酰亚胺PDM(HA-8),3.0;DCP,2.0的硫化体系具有以下优点:①硫化速度快;②硫化仪扭矩大,也就是交联密度高;③压缩永久变形小,老化后拉断伸长率的保持率高;④在炭黑用量相同的情况下,硫化胶的硬度高4~5度;⑤混炼胶的自粘性有所提高。
这是由于具有双官能度的马来酰亚胺PDM(HA-8)在自由基存在下具有较高的活性,常在饱和橡胶过氧化物硫化体系中作交联助剂,它不仅可以提高硫化过程的交联速度,增大交联密度,还可以抑制聚合物的歧化和断链,从而改善硫化胶的综合性能。
国内某大型企业正是利用这一原理,成功地解决了三元乙丙橡胶并用的白色胶辊及单用乙丙橡胶的汽车散热胶管(75硬度级),因交联密度不够而带来的永久变形问题,使产品顺利投产(见表1)。
双马来酰亚胺PDM在过氧化物的硫化体系中有效地降低了硫化反应表观活化能,提高了反应速率常数,增大了硫化胶网络结构参数,有利于提高三元乙丙橡胶硫化胶的力学性能。
如生产耐磷酸酯类液压油的三元乙丙橡胶“O”型密封圈等密封制品,采用配方:三元乙丙橡胶,100;氧化锌,5;硬脂酸,1;HAF,70;50#机油,10;防老剂MB,1;防老剂RD,1;PDM,3;DCP,2;硫化胶物理机械性能不仅优良,而且外观好,产品接头无异常。
经170℃×72h热老化后其拉伸性能及硬度变化不大。
另外值得注意并令人感兴趣的是双马来酰亚胺PDM在三元乙丙橡胶胶布制品中的应用。
对胶布橡胶涂层通常会提出耐光、耐臭氧、耐天候老化的高要求。
乙丙橡胶可以完全满足这些要求。
在制造胶布或模片等胶布制品时,采用三元乙丙橡胶单用,或与丁基橡胶,或与聚异丁烯并用。
作为胶布基材聚酯布耐天候性好,在工作载荷下的伸长变形小,但聚酯布与乙丙橡胶粘合性低。
另外在采用含有仲胺或伯胺类促进剂硫化乙丙橡胶时所生成的胺促进剂会使聚酯布强度下降,这是因为聚酯发生水解,而胺又催化水解的进行。
试验表明,双马来酰亚胺用量在乙丙橡胶与聚酯布的粘合强度有极值特性,而硫黄在双马来酰亚胺PDM诱发不饱和橡胶和聚酯纤维之间生成的粘合物中,形成硫黄—马来酰亚胺交联键。
在三元乙丙橡胶中用游离基给予体—促进剂CZ来代替过氧化物,使橡胶的硫化速度与粘合件成型条件之间达到最佳配合,即乙丙橡胶与聚酯布粘合的最佳硫化体系为:促进剂CZ—硫黄—PDM硫化体系。
例如三元乙丙橡胶,100;氧化锌,5;促进剂CZ,3;硫黄,2;PDM,3及炭黑等,在硫化罐中于151℃下硫化,乙丙橡胶与聚酯布之间的粘合强度为3 5kN/m,不含PDM的为0.5kN/m。
与传统采用的硫化剂不同,该胶料不会引起聚酯布强度的降低。
因此双马来酰亚胺PDM是乙丙橡胶与聚酯布粘合的有效促进剂。
橡胶涂层和织物基材的高耐候性结合,足够高的粘合强度,保证了胶布的耐老化性,PDM成为胶布及膜片类产品开发的基础材料。
2、在天然橡胶及轮胎中的应用采用PDM与少量引发剂过氧化物并用交联天然橡胶或顺式聚异戊二烯,都可以提高轮胎胶料的耐热性和密着力,并使硫化胶有优良的屈挠疲劳性和弹性。
特别是在183℃下硫化不产生返原现象,而且永久变形小。
用PDM/DCP体系硫化天然橡胶时的优点为:①可以实现高温短时硫化,170℃×3min有相当好的物理机械性能;②在高温硫化条件下,含PDM的胶料无论采用DCP,DM或DTDM作引发剂,都不会出现硫化返原现象;硫化曲线十分平坦(见图1)。
PDM的活性在自由基反应和离子反应引发剂(噻唑类和次磺酰胺类促进剂)存在下得到大幅度的提高,导致天然橡胶耐热性的极大改善。
若采用PDM—促进剂—硫黄体系:硫黄,2;促CZ,0.5;PDM,3.0;其硫化橡胶的永久变形和压缩永久变形较小,强度和硬度较高。
在过硫后仍保持较高的硬度以及抗疲劳和抗撕裂性能。
除此之外,最明显的效果是提高了天然橡胶与帘线的粘接强度。
含5份PDM的胶料与聚酰胺可获得最高粘接强度。
其红外谱图显示,双马来酰亚胺PDM与纤维聚合物分子链进行胺基产物反应:结果在硫化胶中生成辅助键;炭黑—S—双马来酰亚胺—聚酰胺,橡胶—S—双马来酰亚胺—聚酰胺。
因此,双马来酰亚胺(PDM)很快在轮胎中获得应用,采用1 5份的PDM使胎面胶的蠕变由22降到8,滞后损失由0.54降到0.44,在轻型轮胎中的试验效果如表2所示。
在国外,双马来酰亚胺PDM在越野车轮胎、高弹性实心轮胎方面得到应用。
目前国内轮胎生产企业已经使用了PDM,取得很好的效果。
3、在CSM,ACM,CR橡胶胶料中的应用①在氯磺化聚乙烯橡胶(CSM)中通常采用的硫化体系有a氧化铅,促进剂DM,双五次甲基四硫化秋兰姆;b氧化镁,硫黄,季戊四醇,其缺点是交联密度低。
近年来采用新的硫化体系是:双马来酰亚胺硫化剂PDM3份,氢氧化钙4份,防老剂DED2份(N,N′—二苯基乙撑二胺),收到了良好效果。
采用PDM的胶料,硫化速度快,硫化诱导期长,硫化曲线极为平坦。
其硫化胶在100℃×24h条件下压缩永久变形为32.7%。
而采用氧化铅或季戊四醇的硫化胶压缩永久变形均在65%以上。
在采用PDM的胶料中再加入0.5份促进剂TMTD焦烧时间延长1倍。
如果同时加入2份防老剂AW(6—乙氧基—2,2,4—三甲基—1,2—二氢化喹啉)则门尼焦烧时间反而缩短了1/3。
由此可见,在有硫化剂PDM的氯磺化聚乙烯(CSM)胶料的硫化体系中,防老剂的选用极其重要,防老剂DED,MB,4010与PDM的并用都会使氯磺化聚乙烯橡胶交联密度、耐热老化性能大幅度提高。
这对橡胶密封制品的生产是极为重要的。
因此,PDM是氯磺化聚乙烯橡胶的有效硫化剂,它避免了使用季戊四醇和氧化铅这类配合剂在胶料中不易分散,以及氧化铅带来的毒性污染。
需要注意的是采用PDM的CSM混炼胶不宜在高温下长期暴露。
②聚丙烯酸酯橡胶(ACM)具有耐高温、耐油、耐臭氧等许多特点。
随着汽车工业的快速发展,在许多车用橡胶制品中得到广泛应用。
ACM分子主链的饱和性决定了其优异的耐热氧老化性能,但是为了使ACM易于硫化,在分子中引入少量氯醋酸乙酯的硫化活性单体,由于C—Cl键热稳定性差,这对ACM的耐老化性产生不利影响。
而双马来酰亚胺PDM分子中的2个五元杂环中各有一个顺式双键,能参与硫化ACM活性单体的交联反应,胶料中PDM可终止ACM老化时产生的键增长反应,从而改善了它的耐热氧老化性能。
硫化聚丙烯酸酯橡胶除采用3#硫化剂,硫黄或TCY,硫黄,促进剂PZ组成的2种硫化体系外,通常采用工艺性能较好的皂类硫化体系。
在皂类硫化体系中:硬酯酸钾,1.0;硬酯酸钠,2.5;硫黄,0.3份中加入0.5份双马来酰亚胺PDM,ACM胶料的硬度增高5度(邵),100%定伸应力提高77%。
随着PDM用量的增加硫化胶的表观交联密度增大,压缩永久变形减小,显示出了PDM对ACM在高温下结构化倾向的抑制作用,使聚丙烯酸酯橡胶保持较好的弹性恢复能力。
这对于如汽车发动机这样要求荷刻的耐热、耐油的ACM制品是非常需要的。
③W型氯丁橡胶(CR)通常采用的硫化体系是:氧化锌5份,氧化镁4份,促进剂NA 221份,促进剂DM0.5份。
其不足之处是胶料加工或在夏季高温储存时易焦烧,尤其挤出时在机头部位往往出现早期硫化。
如果将促进剂NA 22改为双马来酰亚胺PDM1.5份,则门尼焦烧时间可长达37min。
最近研究还发现,单用双马来酰亚胺PDM1.5份或PDM1份与促进剂DM0.5份并用时,胶料的抗焦烧性能不仅优于采用NA 22的胶料,而且硫化胶的耐热老化系数K(伸)K(强)以及电性能也比它高许多。
双马来酰亚胺PDM这种潜在的优异性能,使之在氯丁橡胶中有取代NA 22的可能,从而获得工艺性能稳定,同时还能获得耐老化、电性能好的氯丁橡胶制品。
4结论双马来酰亚胺PDM适用于EPDM,NR,CR,ACM,CSM等胶种,它使胶料的硫化速度加快,交联密度提高,硫化橡胶不喷霜,耐热老化性好,压缩永久变形低,定伸应力提高,高温硫化天然橡胶时无硫化返原现象产生,适用于轮胎的高温快速硫化。
有时有助于提高橡胶与帘线、金属的粘接强度。