橡胶硫化体系
硫化体系对天然橡胶性能的影响
硫化体系对天然橡胶性能的影响采用常规硫化体系（CV）、半有效硫化体系（SEV）和有效硫化体系（EV）制备了不同的NR（天然橡胶）硫化胶。
着重探讨了不同硫化胶的微观形貌、200%定伸强度、撕裂强度、拉伸强度、断裂伸长率和交联密度。
研究结果表明：SEV硫化胶的微观形貌相对较好，填料能均匀分散在基体中；在其他条件保持不变的前提下，当w（NOBS）=w（硫）=2.0%（相对于NR质量而言）时，相应的未老化SEV硫化胶的撕裂强度（78kN/m）相对最大；SEV硫化胶的交联密度大于CV硫化胶和EV硫化胶，并且适当增加交联密度能有效提高其综合性能，从而为开发新一代轮胎等复合材料奠定了基础。
前言天然橡胶（NR）具有拉伸强度高、抗湿滑性优和滚动阻力小等诸多特点，其硫化胶中主要包括单硫键（C—S—C）、双硫键（C—S2—C）和多硫键（C—Sx—C）等3种硫交联键型。
硫化胶的交联键长度分布和硫原子排布由下列因素决定：①促进剂和交联剂的种类及其浓度；②硫化时间和硫化温度。
硫化体系主要分为常规硫化体系（CV）、半有效硫化体系（SEV）和有效硫化体系（EV）等3种，交联键中硫原子的排布主要取决于硫含量、促进剂与硫的比率等因素；硫化初期比硫化后期具有更多的C—Sx—C（x=4或5），硫化过程中长交联键短化（直至生成单硫键）。
Rattanasom等研究结果表明：老化后硫化胶的模量增大，同时试样的断裂伸长率降低（这是由于老化过程中发生了后硫化作用，而后硫化使硫化胶的交联密度增大，从而降低了橡胶分子链的运动性）。
尽管硫化胶的力学性能与交联结构有很大的关系，但系统研究这种关系仍报道较少。
因此，本研究通过改变硫化体系、硫化剂及其比率，制得了不同性能的硫化胶，并对硫化胶的力学性能、耐热氧老化性能与交联密度的关系进行了探究。
1·试验部分1.1试验原料天然橡胶（NR），工业级（牌号为1#烟片胶），海南省农垦总公司；高耐磨炉黑，工业级（牌号N330）；丙酮、正庚烷，分析纯；4，4′-二硫化二吗啉（DTDM），工业级，；2-（4-吗啉硫代）苯并噻唑（NOBS），工业级，；硫磺（S），工业级；硬脂酸（SA）、氧化锌（ZnO），工业级；2，2，4-三甲基-1，2-二氢化喹啉聚合体（RD），工业级；N-异丙基-N′-苯基对丙二胺（4010NA），工业级。
丁腈橡胶配方常用硫化体系设计及对性能影响
学术论坛 丁腈橡胶配方常用硫化体系设计及对性能影响邹明奎，丁中华（贵州航天精工制造有限公司，贵州 遵义 563000）摘要：本文浅析了丁腈橡胶配方常用硫化体系设计及对胶料性能影响，常用硫化体系包含硫磺硫化体系、含硫化合物硫化体系和有机过氧化物硫化体系三种，对丁腈橡胶配方常用硫化体系设计具有一定的实践指导意义。
关键词：丁腈橡胶；硫化体系；硫磺硫化体系；含硫化合物硫化体系；有机过氧化物硫化体系丁腈橡胶在通用橡胶中耐石油基油类最佳，具有较宽的温度使用范围，价格较低，工业应用经济实惠，因此丁腈橡胶在工业应用中仍大量采用。
丁腈橡胶是由丁二烯和丙烯腈经乳液聚合而制得。
根据丙烯腈含量，一般国产丁腈橡胶分为三个品种，即丁腈-18（NBR1704）、丁腈-26(NBR 2707)、丁腈-40（NBR3604）。
丁腈橡胶具有极好的耐石油基油类，较好耐磨性、耐热性及耐气密性，综合性能好，在工业橡胶制品中使用较广。
丁腈橡胶的耐油性仅次于聚硫橡胶和氟橡胶，耐热性优于丁苯橡胶、氯丁橡胶，气密性仅次于丁基橡胶，经过适当的配方设计，可满足-60℃-120℃下长期工作。
丁腈橡胶的性能随丙烯腈含量的变化而有差异，随着丙烯腈含量增加，拉伸强度、耐热性、耐油性、气密性、邵氏A型硬度提高，但是弹性、耐寒性降低。
丁腈橡胶缺点是耐低温性一般，耐臭氧性差，耐天候老化一般，电性能不好不宜作绝缘制品；不耐芳烃及其衍生物、卤代烃、酮及酯类溶剂。
丁腈橡胶配方组成主要含六个部分：主体丁腈橡胶生胶、硫化体系、补强填充体系、软化增塑体系、防老体系、其他体系（如着色剂、防霉剂等），其中硫化体系和补强填充体系是对性能起主要作用的组份。
本文仅对硫化体系的配合组成及其对橡胶胶料性能的影响作分析。
丁腈橡胶工业化应用常用的硫化体系为三类：即硫磺硫化、含硫化合物硫化、过氧化物硫化。
硫磺硫化体系橡胶分子以多硫键交联为主，含硫化合物硫化以单硫键交联为主，有机过氧化物硫化以碳碳键交联为主，性能差异均由于其硫化交联键结构的不同所致。
氢化丁腈橡胶过氧化物硫化体系的研究
氢化丁腈橡胶过氧化物硫化体系的研究氢化丁腈橡胶过氧化物硫化体系的研究1. 引言1.1 主题介绍近年来，氢化丁腈橡胶过氧化物硫化体系的研究备受关注。
这种体系结合了氢化丁腈橡胶优异的耐热性和化学稳定性，以及过氧化物硫化技术的高效性和环保性。
本文将对此体系进行深入研究和综述。
1.2 主题重要性氢化丁腈橡胶广泛应用于汽车、航空航天等领域。
而过氧化物硫化体系则为橡胶制备提供了一种高效、低能耗的方法。
对氢化丁腈橡胶过氧化物硫化体系的研究有助于提高橡胶制品的性能和降低生产成本，具有重要的实际应用价值。
2. 氢化丁腈橡胶简介2.1 氢化丁腈橡胶的特性氢化丁腈橡胶是一种具有优异耐热性、抗老化性和化学稳定性的合成橡胶。
它具有广泛的应用领域，如汽车制造、电缆绝缘材料、液压密封件等。
2.2 氢化丁腈橡胶的制备方法氢化丁腈橡胶的制备主要通过丁腈橡胶的部分氢化反应实现。
制备过程中，需要考虑氢化程度、反应条件和催化剂等因素对橡胶性能的影响。
3. 过氧化物硫化技术简介3.1 过氧化物硫化的原理过氧化物硫化是一种利用过氧化物作为交联剂的橡胶硫化方法。
其原理是过氧化物在一定的条件下分解产生活性自由基，进而与橡胶链发生交联反应，形成硫化网状结构。
3.2 过氧化物硫化的优势比较传统的硫化剂，过氧化物硫化技术具有能耗低、环保性强、交联效果好等优势。
该技术还能降低橡胶中挥发性有机化合物的含量，提高产品的质量和安全性。
4. 氢化丁腈橡胶过氧化物硫化体系研究进展4.1 影响因素的研究在氢化丁腈橡胶过氧化物硫化体系的研究中，研究人员主要关注催化剂的选择、交联剂的种类和添加量，以及反应条件对体系性能的影响等因素。
这些研究有助于优化体系，提高交联效果和性能稳定性。
4.2 性能评价方法的研究在对氢化丁腈橡胶过氧化物硫化体系进行研究时，对其性能进行准确评价是非常重要的。
研究人员一直致力于开发合适的方法和技术，如拉伸性能测试、硫含量分析和扫描电子显微镜等，以评估橡胶体系的性能。
氢化丁腈橡胶过氧化物硫化体系的研究
氢化丁腈橡胶过氧化物硫化体系的研究1. 引言在橡胶工业领域，氢化丁腈橡胶是一种重要的合成橡胶材料，具有优异的耐油、耐磨和耐热性能，被广泛应用于汽车轮胎、密封圈等领域。
而过氧化物硫化体系作为一种新型的硫化体系，可以在低温下实现橡胶的硫化，同时提高橡胶产品的耐热性和耐老化性能。
本文将对氢化丁腈橡胶过氧化物硫化体系的研究进行全面评估和深度探讨，旨在为橡胶工业的发展贡献新的技术和理论支持。
2. 概述氢化丁腈橡胶氢化丁腈橡胶是一种聚合物材料，具有良好的化学稳定性和机械性能。
其主要特点包括优异的耐热性、耐油性和耐臭氧性，因此在汽车轮胎、密封件、软管等领域得到了广泛应用。
氢化丁腈橡胶的分子结构和特性为其在不同硫化体系中的应用提供了基础，而过氧化物硫化体系正是其中之一。
3. 过氧化物硫化体系的研究现状过氧化物硫化体系是近年来发展起来的一种橡胶硫化新技术，其通过过氧化物作为引发剂，在低温下实现了橡胶的硫化。
该体系的研究涵盖了过氧化氢、过氧化二异丙苯和过氧化苯甲酰等过氧化物的应用与反应机理，以及不同碳黑和填料对其硫化性能的影响等方面。
而对于氢化丁腈橡胶这一特殊材料的过氧化物硫化体系研究还相对较少，需要进一步深入探讨。
4. 氢化丁腈橡胶过氧化物硫化体系的研究进展目前针对氢化丁腈橡胶过氧化物硫化体系的研究主要集中在以下几个方面：首先是过氧化物引发剂的选择与反应机理研究，包括过氧化氢、过氧化二异丙苯和过氧化苯甲酰等过氧化物引发剂在氢化丁腈橡胶硫化中的应用及其反应机理；其次是硫化体系中填料和助剂的作用研究，如碳黑、硫化促进剂等对氢化丁腈橡胶过氧化物硫化的影响；最后是氢化丁腈橡胶过氧化物硫化体系的工艺优化及性能评价研究。
5. 对氢化丁腈橡胶过氧化物硫化体系的个人观点和理解在氢化丁腈橡胶过氧化物硫化体系的研究中，我认为需要重点关注硫化体系的耐热性和耐老化性能，尤其是在汽车轮胎等高温高压环境下的应用。
填料的选择和助剂的作用也是需要重点考虑的问题，其对硫化体系的影响将直接影响到橡胶制品的质量和性能。
丁腈橡胶的硫化体系介绍doc
丁腈橡胶的硫化体系丁腈橡胶具有优良的耐油性目前它已作为一种通用耐油性橡胶广泛用于机车车辆制动机用的隔膜Y型圈密封圈以及胶垫等制品此类密封制品是整个制动机的关键部件其性能的好坏直接影响行车安全在这些耐油橡胶制品的使用过程中由于工作环境的需要除了要求具有优良的耐油性外还要求具有非常好的低温耐塞性能而丁腈橡胶的耐寒性不足从而影响了耐油制品的使用寿命1鉴于此本工作优化设计了以丁腈橡胶为主体材料的试验配方使其低温耐寒性有了很大的提高1 实验111 主要原材料NBR牌号N1845德国拜耳公司产品N1965台湾合成橡胶公司产品JSR250S日本合成橡胶公司产品BR牌号9000上海高桥石油化工公司产品其他均为工业级市售产品112 基本配方生胶100氧化锌7硬脂酸1154010NA115MB115硫化剂促进剂5炭黑55软化剂35其他助剂4合计21015 113 试验仪器与设备XSK-160开炼机上海橡胶机械一厂产品Y33-50A型平板硫化机江西萍乡无线电专用设备厂产品XY-1型橡胶硬度计SJCW-4橡胶低温脆性试验机DXLL-10000电子拉力试验机上海化工机械四厂产品XDY型橡胶压缩耐寒试验机天津市材料试验机厂产品114 测试方法所有测试均按现行相应国家标准或橡胶行业标准执行2 结果与讨论211 主体材料的选择在丁腈橡胶中丙烯腈含量的高低对硫化胶料的各项性能有较大的影响丁二烯链段分子极性小柔顺性好提供耐寒性丙烯腈链段分子极性大柔顺性差提供耐油性实践证明低丙烯腈含量1820的NBR能在满足耐油性的前提下具有优良的耐寒性故选其作为主体材料进行研究和试验21111 不同品种的NBR胶料的性能比较NBR是一种通用的合成橡胶因品种的不同生胶的分子结构和其他性能有所差别对低温耐寒性也有比较大的影响本工作考察了3种不同牌号的低丙烯腈含量的NBR 并进行了对比试验其性能见表1由结果可知这3种NBR的耐油性能相差不大但JSR250S的低温脆性和压缩耐寒性能均优于N1845和N1965分析原因可能是由于JSR250S的丙烯腈含量分布范围比其他两种NBR要宽一些从而使整个分子链具有更好的柔顺性故选用丁腈橡胶JSR250S做为主体材料21112 NBR/BR并用与NBR单用胶料性能的比较根据相关资料介绍2NBR与BR并用可以提高胶料的低温耐寒性能并用BR相当于降低了胶料的丙烯腈含量同时也降低了整个分子链的极性从而达到提高耐寒性的目的对NBRBR并用与NBR单用所得胶料的性能进行了比较结果见表2 由表2可以看出NBR并用了一定量BR后对胶料耐油性影响不大但低温耐寒性能有所提高因此选用NBR/BR并用作为生胶体系对并用配比量作了进一步的试验考察结果见表3从表中可以看出随着BR配比量的增加胶料的伸长率和低温耐寒性能越来越好但拉伸强度和耐油性逐渐降低当两者并用达到80/20时候耐寒性提高较小而耐油性和强度均有较大幅度的下降综合比较最终选用配比为85/15的生胶作为主体材料212 硫化体系对胶料性能的影响硫化配合剂的选择对胶料的性能有着重要的影响NBR常用硫化体系有硫黄硫化体系含硫化合物硫化体系过氧化物硫化体系以及复合硫化体系本工作考察了这4种硫化体系对胶料性能的影响结果见表4结果表明利用硫黄硫化体系其强度和伸长率性能比较好但压缩耐寒系数很低用含硫化合物进行硫化所得胶料的强度又偏低耐油性较差用过氧化物硫化拉伸强度差于硫黄硫化体系但压缩耐寒系数较高选用复合硫化体系除了伸长率稍低于过氧化物硫化体系以外其他各项性能均较优综合考虑利用复合硫化体系进行硫化所得胶料的物理机械性能最佳213 补强体系对胶料性能的影响丁腈橡胶属于一种非结晶性无定型的聚合物本身的拉伸强度比较低耐寒性能好的低丙烯腈含量的NBR拉伸强度则更低因此胶料必须进行补强才具有实用价值炭黑是丁腈橡胶的主要补强剂工业应用的炭黑品种很多不同品种的炭黑具有不同的结构度和粒径从而具有不同的补强效果对胶料的物理机械性能有着重要的影响本工作对5种不同品种的通用型炭黑进行了试验比较结果见表5 从表中可以看出各种类的炭黑均有各自的优缺点其中快压出混气喷雾3种炭黑的耐寒性能均比较好但混气炭黑的补强性能较差对此3种炭黑进行并用考察发现快压出炭黑和混气炭黑按照40/20并用所得胶料性能最佳其性能为:拉伸强度1310MPa 伸长率485压缩永久变形28低温脆性。
橡胶硫化体系详解
硫化是胶料通过生胶分子间交联，形成三维网络结构，制备硫化胶的基本过程。
不同的硫化体系适用于不同的生胶。
橡胶硫化的研究一直在深入持久地进行，研究的目的主要是改进硫化胶的力学性能及其它性能，简化及完善工艺过程，降低硫化时有害物质的释放等等。
下面有针对性地简述当前使用的硫化体系。
不饱和橡胶通常使用如下几类硫化体系。
1.以硫黄，有机二硫化物及多硫化物、噻唑类、二苯胍类，氧化锌及硬脂酸为主的硫化剂。
这是最通用的硫化体系。
但所制得的硫化胶的耐热氧老化性能不高。
2.烷基酚醛树脂。
3.多卤化物(如用于聚丁二烯橡胶、丁苯橡胶及丁腈橡胶的六氯乙烷)、六氯-对二甲苯。
4.双官能试剂[如醌类、二胺类、偶氮及苯基偶氮衍生物(用于丁基橡胶及乙丙橡胶)等。
5.双马来酰亚胺，双丙烯酸酯。
两价金属的丙烯酸酯(甲基丙烯酸酯)、预聚醚丙烯酸酯。
6.用于硫化饱和橡胶的有机过氧化物。
饱和橡胶硫化不同种类的饱和橡胶时，可使用不同的硫化体系。
例如，硫化三元乙丙橡胶时，使用有机过氧化物与不饱和交联试剂，如三烯丙基异氰脲酸酯(硫化剂TAIC)。
硫化硅橡胶时也可使用有机过氧化物。
乙烯基硅橡胶硫化时可在催化剂(Pt)参与条件下进行。
含卤原子橡胶或含功能性基团的橡胶。
聚氯丁二烯橡胶、氯磺化聚乙烯及氯化丁基橡胶等是最常用的含氯橡胶。
硫化氯丁橡胶通常采用ZnO与MgO的并用物，以乙撑硫脲(NA-22)、二硫化秋兰姆、二-邻-甲苯基二胍(促进剂BG)及硫黄作硫化促进剂。
硫化氯磺化聚乙烯时可使用如下硫化体系。
1.氧化铝、氧化铅和氧化镁的并用物，以及氧化镁和季戊四醇酯，以四硫化双五甲撑秋兰姆(促进剂TRA)及促进剂DM作硫化促进剂。
2.六次甲基四胺与己二酸及癸二酸盐及氧化镁。
3.有机胺与环氧化物作用的产物。
以下体系可用于氯化丁基橡胶硫化：1.氧化锌与硬脂酸、氧化镁、秋兰姆及苯并噻唑二硫化物等的并用物；2.乙烯基二硫脲与氧化锌及氧化镁的并用物。
3.多羟基甲基酚醛树脂与氧化锌的并用物。
丁基橡胶硫化体系
丁基橡胶硫化体系摘要：I.丁基橡胶简介A.丁基橡胶的定义B.丁基橡胶的特性II.丁基橡胶硫化体系A.硫化体系的定义B.硫化体系的作用C.硫化体系的分类III.丁基橡胶硫化体系的应用A.汽车密封件B.建筑密封胶C.电线电缆IV.丁基橡胶硫化体系的发展趋势A.绿色环保B.高性能C.智能化正文：丁基橡胶是一种具有良好气密性、耐热性、耐候性和耐化学腐蚀性的特种橡胶。
它被广泛应用于汽车、建筑、电子、航空等领域。
硫化体系是影响丁基橡胶性能的关键因素。
硫化体系是指在橡胶加工过程中，通过加入硫化剂、促进剂、防焦剂等助剂，使橡胶发生交联反应，从而提高橡胶的强度、硬度、耐磨性等性能。
硫化体系可以分为天然硫化体系、热硫化体系、辐射硫化体系等。
丁基橡胶硫化体系的应用领域广泛。
在汽车密封件方面，由于丁基橡胶具有优异的耐热性和耐油性，因此被广泛应用于汽车发动机、汽车底盘等部件的密封。
在建筑密封胶方面，丁基橡胶硫化体系可以提供良好的耐候性和粘结性能，适用于建筑门窗、幕墙、屋面等密封。
在电线电缆方面，丁基橡胶硫化体系可以提高电缆的耐热性和耐化学腐蚀性，广泛应用于航空航天、石油化工等高温、高压环境。
随着科技的发展，丁基橡胶硫化体系的发展趋势表现为绿色环保、高性能和智能化。
绿色环保方面，通过采用生物基硫化剂、低分子量的硫化剂等环保助剂，降低硫化体系的污染排放。
高性能方面，通过优化硫化体系配方，提高丁基橡胶的强度、硬度、耐磨性等性能。
智能化方面，通过引入智能材料、自修复材料等先进技术，使硫化体系具有更优异的性能和功能。
橡胶硫化—硫化工艺条件(橡胶加工课件)
一 硫化历程—硫化概念、原理与正硫化
二 硫化工艺条件—硫化三要素
三 硫化方法—工艺与设备 四 硫化质量分析—问题与对策
1.硫化工艺条件—温度
❖ 硫化工艺条件即硫化三要素—温度,时间和压力; ❖ 硫化温度是硫化反应的最基本条件。 ❖ 硫化温度高，硫化速度快，生产效率高；反之生产效率低 ❖ 硫化温度:电(硫化介质)间接加热，硫化介质直接加热或红
外、辐射能加热等。 硫化介质是传递热能的物质，如饱和蒸汽、过热水、热空气、
熔融盐、固体微粒等。
1.硫化工艺条件—温度
❖ 提高硫化温度会导致以下问题： ①引起橡胶分子链裂解和硫化返原，导致力学性能下降； ②使橡胶制品中的纺织物强度降低； ③导致胶料焦烧时间缩短，减少了充模时间，造成制品局
部缺胶； ④由于厚制品会增加制品的内外温差，导致硫化不均。
方程可计算出130℃和150℃时的等效硫化时间（ K＝2 ）。
程度或胶料在一定温度下的硫化速度
t 100
I K 10
3.硫化工艺条件—硫化时间
例1：某制品正硫化条件为148℃×10min，K＝2，问硫化温 度改为153℃、158℃、138℃时其等效硫化时间应分别是 多少?
3.硫化工艺条件—硫化时间
例2 某胶料的硫化温度系数为2.17，当140℃时正硫化时 间为68min，求135℃下的硫化时间。
❖ 硫化温度选择应根据制品的类型、胶种、硫化体系及其他方
面综合考虑。
不同胶种的硫化温度
不同硫化体系的硫化温度
2.硫化工艺条件—压力
❖ 硫化压力:机械压力,硫化介质,包覆层(钢丝,包布,铅)提供; 有些制品常压。 ❖ 硫化压力作用:
(1) 防止气泡； (2)提高致密性； (3)流动，充模，花纹清晰； (4)提高附着力。 ❖ 硫化压力应根据胶料配方、可塑性及产品结构等决定。
三元乙丙橡胶三大硫化体系如何选择
三元乙丙橡胶三大硫化体系如何选择三元乙丙橡胶（EPDM）作为一种常用的合成橡胶，具有优良的耐热、耐候、电绝缘和化学稳定性等特性，广泛应用于汽车、建筑、电气设备等领域。
而硫化体系对于EPDM橡胶的性能具有重要影响，目前常用的三大硫化体系有石硫和含活性型硫的硫化体系、有机过氧化物硫化体系和有机硫化体系。
选择合适的硫化体系对于提高EPDM橡胶的性能至关重要，本文将从不同角度分析三大硫化体系的选择。
首先，在硫化效率方面，石硫体系的硫化速度较慢，而有机过氧化物硫化体系硫化速度较快，有机硫化体系介于两者之间。
因此，如果需要较快的硫化速度，可以选择有机过氧化物硫化体系或有机硫化体系；如果硫化速度要求不高，可以使用石硫体系。
此外，要考虑硫化后的产品性能，石硫体系硫化的产物主要是二硫键，而有机过氧化物和有机硫化体系则产生交联结构，硫化后的橡胶性能更优。
其次，对于不同应用领域的EPDM橡胶，硫化体系的选择也略有不同。
例如，在汽车行业，车身密封胶条、胎垫等需要耐候性好、耐热性好的EPDM橡胶，因此可以选择有机过氧化物硫化体系；而在电气设备方面，电线电缆绝缘层则需要具有良好的电绝缘性能和电气性能，因此可以选择有机硫化体系。
此外，还应考虑硫化体系对橡胶的毒性和环境影响。
石硫体系在硫化过程中产生硫化氢，有机过氧化物体系在加热条件下可能产生有害气体，对人体和环境具有一定的风险；而有机硫化体系则相对较安全。
因此，在选择硫化体系时应综合考虑终端应用的安全性和环境友好性。
最后，硫化体系的选择还需要根据工艺条件和成本因素进行考虑。
有机过氧化物硫化体系在硫化过程中需要加热，增加了生产的能耗和设备投资；而石硫体系则无需加热，更加便于操作和控制。
此外，有机过氧化物和有机硫化体系在市场上的价格相对较高，成本较高，而石硫体系则价格较低，成本相对较低。
综上所述，选择合适的硫化体系应综合考虑硫化效率、硫化后的产品性能、应用领域的要求、安全性和环境友好性、工艺条件和成本等因素。
三元乙丙橡胶三大硫化体系如何选择
三元乙丙橡胶三大硫化体系如何选择三元乙丙橡胶（EPDM）是一种常见的合成橡胶，具有优异的耐热性、耐候性和耐化学品性能。
它广泛应用于汽车、建筑、电气、塑料和橡胶制品等领域。
选择合适的硫化体系对于获取良好的性能至关重要。
EPDM具有三个主要的硫化体系：硫化剂硫化、过氧化物硫化和有机过硫酸盐硫化。
本文将对EPDM的三个硫化体系进行详细介绍，并提供选择的指导。
1.硫化剂硫化：硫化剂硫化是最常用的EPDM硫化体系。
在硫化剂硫化体系中，常用的硫化剂有硫醇类、硫酚类、双官能团硫醇类等。
这些硫化剂在高温条件下会释放出硫酸，与EPDM的双键发生反应，形成交联网状结构。
硫醇类硫化剂有二硫醚（OT）和二硫醇（DT），硫酚类硫化剂有硫酚醚类（DPG）和硫酚（MBT），双官能团硫醇类有甲基丙烯酸酯（DPTT）等。
硫化剂硫化体系可通过选择不同的硫化剂来改变硫化速率和硫化程度，调整EPDM的物理性能。
硫化剂硫化体系适合要求耐热性和耐久性的应用，如汽车制造业、建筑行业、电气设备制造业等。
硫化剂硫化体系具有硬度大、耐油性好、耐化学品性能较好的特点。
硫化剂硫化可以分为常规硫化和快速硫化两种类型。
常规硫化需要加入活性剂或促进剂来增加反应活性，适用于静态硫化过程。
而快速硫化不需要活性剂，适用于动态硫化过程。
2.过氧化物硫化：过氧化物硫化是EPDM的另一种硫化体系。
在过氧化物硫化体系中，过氧化物作为硫化剂，通过释放氧自身消耗，从而引起EPDM的硫化。
常用的过氧化物硫化剂有二（4-丁基过氧基）丙烷（DIP）和双过氧化苯酚（BPO）。
过氧化物硫化体系具有硫化温度低，速度快，成型过程简单等优点。
过氧化物硫化适合要求硬度低、柔软性好的应用，如密封圈、套管和软管等。
过氧化物硫化还可以与其他硫化体系混合使用，以获得更好的性能。
但是，过氧化物硫化体系也存在一些缺点，如曲率半径过小、灵敏度较高、硫化温度高等。
3.有机过硫酸盐硫化：有机过硫酸盐硫化是一种新兴的硫化体系。
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1橡胶材料绪论第1章生胶（4×2h）第2章橡胶的硫化体系（2×2h）第3章橡胶的补强与填充体系（2×2h）第4章橡胶的老化与防护（1×2h）第5章增塑与操作体系（1×2h）第6章配方设计（1×2h）第7章生胶的塑炼和混炼（2×2h）第8章橡胶制品的成型工艺（2×2h）2第2章橡胶的硫化体系第一节硫化剂第二节促进剂第三节活性剂和防焦剂第四节硫化胶的结构与性能的关系3概述•定义：橡胶配方中除生胶之外的其它组分，统称为配合剂。•分类：1. 硫化体系2. 补强填充体系3. 防护体系4. 操作体系4概述硫化→交联5橡胶的结构交联密度交联键的类型
6概述•生胶: 未经硫化的橡胶，线型高分子。•硫化橡胶：适度交联，三维网状结构强度（定伸应力，拉伸强度）↑弹性↑永久形变↑耐溶剂性↑
7橡胶硫化曲线⑴AB段—焦烧阶段焦烧：指胶料在硫化前的加工操作或停放过程中出现的早期硫化现象。⑵BC段—热硫化阶段⑶CD段—平坦硫化阶段⑷DE段—过硫化阶段
—过硫化阶段
8完整的硫磺硫化体系
活性剂1~4脂肪酸活性剂2.0~10氧化锌促进剂0.5~2.0促进剂硫化剂0.5~4.0硫磺生胶100纯橡胶
配合剂的作用：提高性能，改善加工性，降低成本，延长寿命。9耐油密封胶料配方实例221.3合计5氧化锌30邻苯二甲酸二辛酯1.5促进剂CZ1.5防老剂OD 1.5促进剂TMTD70炭黑N8800.3硫黄1.5硬脂酸100丁腈橡胶10第一节硫化剂一、硫磺二、含硫化合物三、过氧化物四、胺类硫化剂五、金属氧化物11第一节硫化剂一、硫磺（S,Sulfur）硫黄为天然的矿物，黄色固体，有结晶型和无定型两种，主要用于天然橡胶（NR）和二烯类（不饱和碳链）通用合成橡胶。12硫黄13、硫黄的品种和性质•粉末硫黄（硫黄粉）广泛使用（正溶解度系数，喷硫现象）•不溶性硫可避免胶料喷硫•沉淀硫颗粒细，分散性好，用于高级橡胶制品
14硫磺与橡胶的反应
15硫磺的裂解
16硫化胶的结构示意图174.交联键类型性能键能（kJ/mol）结构交联键类型耐热、耐老化性能较好,但强度低,耐疲劳性能较差机械强度高,耐疲劳性好,但耐热,耐老化性能较差。单硫键双硫键多硫键—C—S—C——C—S2—C——C—SX—C—227167115硫键的键能18、不同层次的硫磺硫化体系19、不同层次的硫磺硫化体系1）普通硫量硫化体系（Conventional Vulcanization，CV）•用量: 硫黄>1.5份；促进剂0.5～1份•硫化胶结构：以多硫键为主（占70%），低硫键较少•硫化胶的性能特点: 拉伸强度高，弹性大，耐疲劳性好；耐热，耐老化性能较差。20、不同层次的硫磺硫化体系2）半有效硫化体系（Semi-Efficient Vulcanization，简称SEV）•用量：硫黄0.8～1.5份或部分给硫体；促进剂0.8～1.5份•硫化胶结构：多硫键，低硫键大体各占一半•硫化胶的性能特点：拉伸强度，弹性，耐疲劳性能适中；耐热，耐老化性能稍好。•多用于在动态条件下使用的制品，如轮胎胎侧。21、不同层次的硫磺硫化体系3）有效硫化体系（Efficient Vulcanization，简称EV）
•用量：硫黄（0.2～0.5份）或部分给硫体；促进剂2～4份
•硫化胶结构: 能使硫化胶形成占绝对优势的低硫键（90%）。•硫化胶的性能特点: 耐热，耐老化性能较好，但拉伸强度，耐疲劳性能较差。
•多用于在静态条件下使用的制品。
22、不同层次的硫磺硫化体系4）平衡硫化体系（Equilibrium Cure，简称EC）•1977年，S.Woff用Si69[双（三乙氧基甲硅烷基丙基）]四硫化物在与硫黄、促进剂等摩尔比条件下使硫化胶的交联密度处于动态常量状态，把硫化返原降低到最低程度或消除了返原现象。这种硫化体系称为平衡硫化体系。
•多硫键受热易发生不可逆热分解和重排,这会导致交联密度下降,使得硫化橡胶物理性能不断恶化,即返原。
23、不同层次的硫磺硫化体系4）平衡硫化体系（Equilibrium Cure，简称EC）
•EC的胶料具有高强度、高抗湿性、耐热氧、抗硫化返原、耐动态疲劳性和生热低等优点。因此它在长寿命动态疲劳制品和巨型工程胎、大型厚制品制造等方面有重要应用。
24二、含硫化合物1、主要品种1）二硫化四甲基秋兰姆（TMTD或TT）有效含硫量13.3% ；用量：2～4份2）四硫化四甲基秋兰姆（TMTT或TRS）有效含硫量31.5% ；用量：0.6～2份3）二硫化二吗啡啉（DTDM）有效含硫量27.0% ；用量：0.7～2份25功用及配合：天然橡胶、合成橡胶及胶乳用快速促进剂，加热分解后可产生游离硫，亦可作为硫化剂。性质：白色粉末，无味、无毒。熔点不低于136℃26功用及配合：天然橡胶、合成橡胶及胶乳用快速促进剂，亦为硫化剂。加热分解后产生的游离硫较二硫化秋兰姆多，特别适用于无硫硫化制品。作硫化剂时一般用量为0.6~2份。27二、含硫化合物2、含硫化合物（2）特点1）有效硫化的硫化剂，以低硫键为主2）结构与性能•硫化胶以低硫键为主，故硫化胶具有良好的耐热,耐老化性能，•但拉伸强度低，耐疲劳性能较差，永久变形较大。28有机过氧化物能硫化•饱和的碳链橡胶、杂链橡胶（二元乙丙橡胶、硅橡胶、23型氟橡胶等）。•不饱和的碳链橡胶•硫化胶的网络结构为碳碳键，键能高，稳定，抗热氧老化、化学稳定性高，压缩永久变形小。用于静态密封或高温静态密封制品。29过氧化物结构式：（1）带有羧酸基团的过氧化物•脂肪族过氧化物：过氧化二乙酰•芳香族过氧化物：过氧化二苯甲酰(BPO)•特点：对酸不敏感，分解温度低，炭黑干扰硫化
30（2）无羧酸基团的过氧化物•脂肪族过氧化物：二-叔丁基过氧化物(DTBP)•芳香族过氧化物：过氧化二异丙苯(DCP)•特点：对酸敏感，分解温度高，对氧的敏感性比含羧酸基团的过氧化物低。
31四、胺类硫化剂•多元胺可作为26型氟橡胶（FPM）和丙烯酸酯橡胶（ACM）的硫化剂。
32五、金属氧化物•ZnO，MgO，PbO，Pb3O4 作硫化剂用于氯丁橡胶（CR）、氯磺化聚乙烯及聚硫橡胶的硫化。
•金属氧化物还可用作硫磺硫化的活性剂。33五、金属氧化物•ZnO：硫化起步快，能得到良好的平坦硫化曲线，硫化胶的耐热，耐老化性好，但易发生焦烧，硫化胶的机械性能差。•MgO：在高温（100℃以上）具有硫化作用，并能吸收硫化过程中产生的HCl和Cl2，在低温下具有稳定剂作用，能防止焦烧，但硫化时间长，且硫化程度不高。•通常，橡胶工业中将ZnO:MgO=5:4用于CR，这样胶料的操作安全性及硫化胶物机性能之间达到最好的平衡。34第二节、促进剂一、概述二、分类三、主要品种四、促进剂的选用和并用35第二节、促进剂一、概述缩短硫化时间，降低硫化温度36促进剂的工艺特性⑴AB段—焦烧阶段焦烧：指胶料在硫化前的加工操作或停放过程中出现的早期硫化现象。⑵BC段—热硫化阶段⑶CD段—平坦硫化阶段⑷DE段—过硫化阶段—过硫化阶段37理想促进剂应具备的条件（1）焦烧时间长，操作安全性好，加工适应好；（2）热硫化速度快，硫化温度低（3）硫化曲线平坦；（4）分散性好，（5）硫化胶具有较好的机械强度及耐老性能；（6）来源广，价格低廉（7）无毒，无臭，无污染
38二、分类1、按硫化速度分类2、按酸碱性分类3、按化学结构分类
391、按硫化速度分类•①超速、②半超速、③中速、④慢速促进剂在NR中的活性特征类型150oC达正硫化时间（min）超速5~10半超速10~30中速30~60慢速60~120
402、按酸碱性分类
次磺酰胺类、硫脲反应同时生成酸性和碱性两种化合物，或本身能解离成酸性和碱性化合物的盐
③中性
胍类、醛胺本身为碱性或与H2S反应生成碱性化合物②碱性
噻唑类、秋兰姆类、二硫代氨基甲酸盐类、黄原酸盐类
本身为酸性或与H2S反应生成酸性化合物①酸性
示例分类依据类型413、按化学结构分类①噻唑类②次磺酰胺类③秋兰姆类④二硫代氨基甲酸盐类⑤胍类⑥醛胺类42三、主要品种1、噻唑类（半超速，酸性）•促进剂M （MBT）2-硫醇基苯并噻唑0.5～1.5份•促进剂DM （MBTS）二硫化二苯基噻唑0.8～2份NCSHSCSNCSSNS43噻唑类促进剂的特性①焦烧时间较短；M三、主要品种2、次磺酰胺类（半超速，中性，后效性）•结构通式：1）主要品种促AZ 0.5～1.5份促CZ 0.5～2份促NS 0.5～1 份促NOBS 0.5～1 份促DIBS 0.4～1.5份促DZ 0.5～11份
46次磺酰胺类促进剂的特性⑴焦烧时间长，具有后效性（指具有较长的焦烧时间，较快的硫化速度等特点）；
⑵硫化速度较快；⑶硫化平坦性好；⑷赋予硫化胶较好的综合性能（比噻唑类好）。
•不足：能使橡胶变色，有一定的污染，有苦味，不适于纯白色及与食品接触的制品，也不适于胶乳制品中。
47三、主要品种3、秋兰姆类（超速，酸性）结构通式：1）主要品种•二硫化四甲基秋兰姆（TMTD）•四硫化四甲基秋兰姆（TMTT）
48功用及配合：天然橡胶、合成橡胶及胶乳用快速促进剂，加热分解后可产生游离硫，亦可作为硫化剂。
性质：白色粉末，无味、无毒。熔点不低于136℃