王飞¹，段咏欣²

（1.濮阳蔚林化工股份有限公司，河南濮阳 457163；

2.青岛科技大学，橡塑材料与工程教育部重点实验室，青岛市郑州路53号，266042）

 

摘要：考察了二硫化四苄基秋兰姆（TBzTD）与二硫化四甲基秋兰姆（TMTD）在胎体胶、胶芯胶、输送带覆盖胶、农用胎缓冲胶和汽车的橡胶弹簧等橡胶制品中硫化特性和物理机械性能，结果表明：与TMTD相比，TBzTD硫化胶的焦烧时间长，加工操作安全性好，而硫化速度稍慢；抗拉伸性能较好；拉伸强度、撕裂强度基本一致。

关键词： TMTD；TBzTD；橡胶制品；硫化特性；力学性能

 

　　TBzTD具有分子量大，熔点高难分解的特性，主要用来取代易产生致癌亚硝胺的二硫化四甲基秋兰姆TMTD，以减少有致癌嫌疑的亚硝胺的存在，这是它的一大亮点。另外，①TBzTD可作为天然橡胶、顺丁橡胶和丁苯橡胶的快速硫化主促进剂或助促进剂，有时也用于PVC橡胶硫化抑制剂。2TBzTD虽是一种高分子量促进剂，由其分子式可知其中将有两个单硫键，因此在硫化过程中也可以作为硫黄给予体使用。③当与次磺酰胺并用时，秋兰姆的作用大大提高，由此可减少秋兰姆用量，这样焦烧安全性更好。TBzTD能起到低分子秋兰姆和其它硫黄供体的作用，且不降低焦烧安全性，不增加亚硝胺危险性。④据世界橡胶工业报道：TBzTD／次磺酰胺系统用于轮胎组件极为有效，可具有热稳定性、低滞后性和适中耐屈挠疲劳性能。故在轮胎胎面胶，胎面底层胶和三角腔中可广泛采用。⑤TBzTD在NR、SBR和NBR的应用中作为快速硫化主促进剂或助促进剂，在CR中用作硫化延迟剂。与TMTD相比具有更长的焦烧时间，不会产生亚硝胺，不会引起胶料变色，是取代TMTD更环保的促进剂。

　　TBzTD的应用广泛，只要能用到TMTD的地方，绝大部分都可以用TBzTD代替。本文针对TMTD、TBzTD的硫化特性与物理机械性能，考察测定了含有相同摩尔分数的TBzTD与TMTD在胎体胶、胶芯胶、输送带覆盖胶、农用机械缓冲胶和汽车的橡弹簧胶橡胶制品中的应用。

　　1 实验

　　1#烟片胶(NR) 海南农垦；顺丁橡胶(BR) 齐鲁石化；促进剂TMTD、TBzTD由濮阳蔚林化工股份有限公司提供，其余的原材料如硬脂酸，氧化锌，芳烃油，炭黑N220，防老剂RD，防老剂4020，促NOBS，操作油，微晶蜡，防焦剂CTP，硫黄等均为市售。

　　1.2 胶料制备

　　1.2.1 制品配方

表1 胎体胶与胶芯配方

胎体胶A			胶芯B
原料	质量分数（g）		原料	质量分数(g)
NR	50	50	NR	100	100
SBR	68.75	68.75	ZnO	5	5
ZnO	5	5	防老剂D	1	1
硬脂酸	1.5	1.5	N330	75	75
防老剂RD	1.5	1.5	松焦油	3	3
N660	43	43	松香	1	1
芳烃油	8	8	古马隆	3	3
促进剂M	0.5	0.5	促进剂DM	2	2
TMTD	1		TMTD	1.2
TBzTD		2.27	TBzTD		2.7
S	2.6	2.6	NOBS	0.6	0.6
			S	6	6
总计	181.85	183.12	总计	197.8	199.3

 

表2 输送带覆盖胶与农用胎缓冲胶配方

输送带覆盖胶C（覆盖胶）			农用胎缓冲胶D（缓冲胶）
原料	质量分数（g）		原料	质量分数(g)
NR	100	100	NR	100	100
SA	2.5	2.5	SA	2	2
ZnO	5.0	5.0	ZnO	7.5	7.5
Si02	20	20	防D	0.5	0.5
石蜡	1.0	1.0	防4010NA	1	1
BaSO4	39.2	39.2	松焦油	4	4
S	0.3	0.3	混气炭黑	12	12
TMTD	3.0		半补强CB	30	30
TBzTD		4.7	DM	1.3	1.3
			TMTD	0.6	0.6
			TBzTD		1.36
			S	2.5
总计	173	174.7	总计	161.4	162.16

 

表3　汽车橡胶弹簧配方

汽车的橡胶弹簧E（汽弹）
原料	质量分数(g)
NR	100	100
ZnO	10	10
HSt	1.5	1.5
石蜡	1	1
防D	1	1
防4010NA	1	1
HAF	25	25
GPF	18	18
松焦油	6	6
促CZ	0.5	0.5
TMTD	0.1
TBzTD		0.23
S	2.5	2.5
总计	166.6	166.73

　　其中上述配方用于测试胶料的物理机械性能^[20]，配方a中含有两个配方，a1表示含有TMTD无TBzTD促进剂，a2表示含有TBzTD无TMTD，以此类推。

　　1.2.2 制备胶料

　　胶料混炼在六寸双滚筒开炼机上进行，前辊初始温度在55℃左右，后辊在50℃左右。