[科普中国]-树脂硫化

一种非硫硫化体系。作为硫化剂用的树脂是一些热固性树脂，如烷基酚醛树脂、环氧树脂等。树脂硫化特点是能显著提高硫化胶的耐热老化性、化学稳性和耐屈挠性能。现在这种硫化体系已用于丁基橡胶。天然橡胶、丁苯橡胶、氯丁橡胶和丁腈橡胶等。

简介树脂硫化是橡胶硫化六大体系之一，于1940年发现。其特点是形成热稳定较高的C一C键和醚键交联。能提高硫化胶的耐热、耐屈挠性能，硫化时几乎没有硫化返原现象。

硫磺、促D、DM、TMTD、CZ及胺类防老剂都会降低其硫化效率。以胺类防老剂和促D影响最为严重。该体系中用酚类防老剂为佳。

环氧树脂硫化剂对含羧基的橡胶和CR有较好的硫化效果，硫化胶具有良好的耐屈挠性，生热小，与黄铜粘接性能好，但耐老化性能较差。硫化CR时，最宜用量为8-9份，用ZNO活化。

相关研究丁基橡胶树脂硫化体系丁基橡胶为异丁烯和少量异戊二烯的共聚物，其结构特点：不饱和度低；分子呈螺旋形空何结构，分子中的甲基排列紧密1。

丁基橡胶的结构特性决定着它具有优良的耐热老化、耐臭氧、耐氧、耐酸碱和极性溶剂、耐气透性，此外，电绝缘和耐电晕性能比一般合成橡胶好，耐水性能优异。丁基橡胶应用的问题是自粘性和互粘性差，硫化速度慢，给加工工艺带来一定困难。

丁基橡胶常用的硫化系统包括：

（1）不饱和度高的丁基橡胶，在较高的温度条件下进行硫化时，可以选用硫黄与超促进剂组成的硫黄系统进行硫化。使用硫黄系统具有物理机械性能、工艺性能和硫化速度都较适当的特点，但硫黄用量超过1.5份时易喷霜，制品适用温度范围较低，为100℃~140℃。不饱和度最低的丁基橡胶，活性很小，以至难于用硫黄和超促进剂硫化。

（2）树脂系统硫化丁基橡胶，由于在硫化过程中能形成稳定的一C一C一和一C一O一C交联键，几乎不产生硫化返原现象，对热、机械作用的稳定性要比型交联键一C一S一C或一C一Sn一C型交联键高，具有较高的耐热性，硫化胶在150℃下热老化120小时，交联密度没有多大变化，制品可以在150℃~170℃下使用。硫化胶还具有低压缩变形性能和良好的耐疲劳及其它物理性能。由树脂硫化的丁基橡胶，特别适用于制备硫化轮胎或力车胎所用的水胎、风胎，因此受到广泛的关注。

树脂硫化剂对丁基橡胶硫化胶阻尼行为的影响有学者2研究了树脂硫化剂硫化丁基橡胶材料的阻尼性能，结论如下：

（1）随着树脂硫化剂用量的增大，阻尼材料硫化胶的DMA曲线向高温区域移动。由此可知，通过调节树脂硫化剂的用量可以方便调整阻尼材料体系的阻尼转变有效温域，这对于研制不同使用温度下的同类阻尼材料是有意义的。

（2）随树脂硫化剂用量的增加，丁基橡胶硫化胶阻尼材料的玻璃化转变温度也随之升高，即其对应动态力学性能谱图上的阻尼因子极大值对应的温度点也随之增大。

（3）随树脂硫化剂用量的增加，在树脂用量低的情况下，阻尼因子动态力学的损耗极大值主要来源于丁基橡胶基质分子链的贡献；当树脂用量较高时，阻尼因子损耗极大值则主要来源于树脂硫化剂所诱发的丁基橡胶主链上的次级松弛转变的贡献。当树脂用量超过一定量时，阻尼因子损耗呈下降趋势。当树脂硫化剂的用量在所选定的范围内时，阻尼材料的损耗模量和贮能模量随树脂硫化剂的增加有下降的趋势，而且树脂含量越多其可能的模量下降就越大。

本词条内容贡献者为:

陈红 - 副教授 - 西南大学