选择合适的硫化助剂（四）

六一来客

　　◆对交联强度的影响
　　加入助剂后形成的交联网络结构的质量会对复合物的动态性质以及抗疲劳性质产生很大的影响。助剂的桥接结构经常承担网络变形产生的负荷。共价碳双键具有很高的裂解能，能够提高硫化产品的强度和抗热老化性能，但是不能提高弯曲抗疲劳性和撕裂性能。后面的这些性质依赖于内部的能量耗散机理，因为这样可以减少应力并延迟断裂。断裂或改变交联可以耗散能量并减少局部应力，以提高弯曲抗疲劳性和撕裂性能。
　　最近发现某些基于丙烯酸和甲基丙烯酸锌盐的过氧化物助剂，能够扩大在动态形变下需要提高热阻方面的应用。
  D0 f; s( O' Z$ h　　C-O-Zn2+-O-C (293kJ/mol)离子键的耗散能介于C-C键(335kJ/mol)和C-Sx-C(147kJ/mol)共价键之间。实验证明锌类助剂能够提高过氧化物硫化产品的动态弯曲性能，同时保持抗老化性和压缩率。
　　应用I类助剂和II类助剂在硫化过程之间的差异(标准过氧化物硫化)
　　助剂的多功能性
　　为了更好的了解每一种助剂分子的不同反应基团数目对固化动力学和产品物理性质的影响，一系列含有1到5个功能基的丙烯酸酯助剂被测试。表2列出来的是每一个助剂分子中反应基团的数目。
　　这些产品与EPDM/碳黑模型相混合，并加入了5份活性二异丙苯过氧化物。可以使用两种加料方法：
7 g2 p# ]/ r  A' X) H. G- B+ G　　★每种助剂按10份加料★加入与丙烯酸基团等摩尔当量的1，3和5个官能团的助剂。
　　在后一种加料方法中，在10份3功能基助剂的基础上，单，5功能基助剂的份数按与前者在复合物中提供的丙烯酸基团浓度相匹配(分别是43.7份和3.38份)。控制过程(没有功能基)意味着在相同配方下没有加入助剂。物理性能测试都是在样品固化20分钟后进行的。
7 z0 o9 S& a. g' t　　测定结果一目了然，随着官能团的增加，烧焦时间降低，但最佳固化时间却有相反的趋势。反应基团浓度的增加将加快起始固化速率和降低防焦性。但是这对保持最佳固化时间(t90)却不利。在这里，更高的丙烯酸基浓度情况下仍然需要很长的固化周期。越早地揭示结构和性能之间的关系越能够帮助解释这些现象。随着每个分子的丙烯酸基团浓度的升高，助剂溶解度可能降低而空间位阻可能增加。这些结果可以确定在反应中没有用的丙烯酸基团的百分数，这会大大降低它们的表观局部浓度以及反应活性。
8 q( Y2 j; P7 M　　在相同配方下使用不同结构助剂也能有效生成交联，通过测定Delta扭矩的数据，可显示：3官能团助剂(TMPTA)最能有效形成网络交联。在给定的复合物中，助剂的结构又可以提供反应活性和溶解度之间最好的平衡。物理性能的测试结果与交联密度相一致，在最高Delta扭矩处的功能基数处，模量有一个最大值，延长性和撕裂强度在有最小值。而拉伸强度在一系列样品中得到了保持。
4 G9 S$ Y/ T  N+ K  h5 P  _/ A: s9 o　　形成最大的有效交联取决于对给定助剂的反应活性及在复合物中溶解度的了解程度，同时结构因素也会限制助剂发挥效用。在特殊的一些应用中如果反应活性和溶解度得到了控制，那么硫化效果会最优。
　　结论
  K# f- x$ W5 j5 `& z: O　　在过氧化物硫化固化体系中，起初加入助剂后可以提高交联密度，因为助剂可以提高反应中自由基的效率。这个技术提出来以后，现在一般采用这个方法来增强交联，选择助剂一般还着力于提升复合物的模量或拉伸性能。加入助剂还能够赋予产品更优的物理性能，比如与硫磺硫化交联网络相比有更大的撕裂强度，能够提高与极性基底的粘附性能以及动态抗疲劳性。
+ o* g) i& L* |1 Z& _$ ?　　使用助剂优化产品性能与它的化学结构直接相关。反应活性，固化动力学，形成网络的内在强度和弹性，以及最终产品和极性基底的亲和力很大程度上被认为与助剂分子结构的详细信息有关。在具体应用中性能是否得到最大的提升，关键问题是要弄清楚加入助剂的结构和性能之间的关系。
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