环保促进剂MTT对硫化氯丁橡胶的性能影响研究

孟程龙，程璞，王亚南（.福建省工研苑塑胶技术研发有限公司，福建 福州 350008；.江苏博生医用新材料股份有限公司，江苏 兴化 57）

环保促进剂MTT对硫化氯丁橡胶的性能影响研究

孟程龙1，程璞2，王亚南2
（1.福建省工研苑塑胶技术研发有限公司，福建 福州 350008；2.江苏博生医用新材料股份有限公司，江苏 兴化 225721）

主要介绍了促进剂MTT代替NA-22在对氯丁橡胶中的应用，研究了该材料对氯丁橡胶硫化特性，常规及老化后的物理机械性能、压缩永久变形、电性能的影响。结果表明：促进剂MTT代替NA-22后，焦烧及正硫化时间均延长、除定伸应力、压缩变形下降外，其它物性及电性能得到提高。

氯丁橡胶；MTT；NA-22；性能

氯丁橡胶作为一种通用橡胶，具有良好的物理机械性能，而且耐老化耐燃，耐化学腐蚀、耐油性能优异［1］。对于非硫调节型（W型）氯丁橡胶而言，想获得最佳的综合性能，获得符合要求的硫化速度，目前国内广泛使用的促进剂为乙烯基硫脲（ETU）［2］，亚乙烯硫脲属于IARC第三类致癌物［3］，会导致人类甲状腺肿大［4］，有报道指亚乙基硫脲还能引起黏液水肿，胎儿畸形［5］，与此同时，欧盟化学品管理署（ECHA）也不断发布有毒有害SVH物质明细。基于对环境和人身安全考虑，减少或停止使用含制癌物质的助剂是橡胶行业急需解决的技术问题［5］。

MTT（3-甲基-2-噻唑硫酮）保持了ETU硫化氯丁胶料所具有的良好物理性能和耐老化性能的同时，此产品很容易分散，因为它有一个大约65 ℃的熔点［6］。最重要的是此产品能够取代ETU用于CR橡胶的硫化［5］，但MTT对氯丁橡胶性能影响的研究未见有报道，本试验通过不同组分，型号的配合方法，分别考察促进剂NA-22、MTT对氯丁橡胶性能的影响。

1　实验

1.1主要原材料

氯丁橡胶CR 126，德国朗盛化学有限公司；快压型炭黑 550，江西黑猫炭黑股份有限公司；氧化锌99.7%，扬州柳锌锌品有限公司；轻质氧化镁，河北高林镁盐化工有限公司。其他均为橡胶工业常用材料。

1.2基本配方

CR（W型）126 100；氧化锌 5；氧化镁 4；防老剂 2；快压型炭黑 550 45；增塑剂9210 5；硬脂酸 1；促进剂DM 0.5；促进剂（不同品种，变量）1。

1.3试验仪器与设备

XK160-320型开放式炼胶机和QLB-63T型平板硫化机，江都市新真威实验机械有限公司；UR-2030SD型发泡硫变仪，台湾优肯科技股份有限公司；CMT4202型微机控制电子万能试验机，深圳新三思计量技术有限公司；CP-25型切片机，江都县非金属材料试验机械厂；TH200邵尔A数显硬度计，北京时代之峰科技有限公司；401-A热氧老化箱，江苏新真威试验机械有限公司；压缩永久变形器，江苏天源试验仪器有限公司；WHS-10 /20手提式橡塑测厚仪，江苏新真威试验机械有限公司ZC-90E高绝缘电阻仪，上海太欧电子有限公司。

1.4试样制备

将开炼机辊距调到l mm，先将氯丁橡胶薄通塑炼8次，然后把辊距调到2 mm左右，将塑炼后的生胶放入开炼机，待胶料包辊后，依次加入硬脂酸、防老剂、炭黑和软化剂，最后加入硫化交联助剂，分别打三角包、薄通各5次，然后出片。停放16 h后，在63 t电热平板硫化机上硫化试片，硫化温度为160 ℃。

1.5性能测试

硫化特性按GB/T 16584—1996测试，硫化温度为160 ℃。力学性能分别按GB/T 528—1998，GB/ T 529—1999，GB/T 53l—1999测试。耐热空气老化性能按GB3512—2001测试，硬度测试按GB/T531—1999，压缩永久变形性能按GB/T 7759—1996，高绝缘电阻率测定按GB/T1692—2008。

2　结果与讨论

2.1不同促进剂胶料的硫化特性曲线

加过硫化促进剂的胶料停放24 h进行硫化特性测试，温度选择160 ℃×15 min。从表1、图l看，使用160 ℃做硫化特性曲线，可以看出，2号配方用MTT促进剂以后，Ts1、Ts2、T10、T50、T90等时间都比2号配方用NA-22促进剂的胶料长很多，其中包括焦烧时间和正硫化时间点相对延长，使氯丁胶料生产的安全性大大提高，减少浪费，节约成本。1号配方转矩值呈现不断上升趋势，可以看出交联程度比2号配方高。

表1　不同促进剂胶料的硫化特性曲线

2.2采用不同促进剂的氯丁橡胶物理机械性能

从表2可以看出，在相同硫化条件下，2号配方的拉伸强度、扯断伸长率、撕裂强度数据相比1号要高；1号配方硬度略比2号配方高2度，100%定伸应力也略高，说明定伸应力受交联密度影响很大，随交联密度增加，应伸应力和硬度也随之增加［7］。

图1　不同促进剂氯丁橡胶硫化曲线

表2　采用不同促进剂氯丁胶的物理机械性能

经过100 ℃，72 h热氧老化后，拉伸强度、扯断伸长率、撕裂强度数据，均是1号配方最好，100%定伸应力数据依然是1号配方略高。压缩永久变形1号配方好于2号配方，说明硬度和交联密度对压变均有影响。

2.3采用不同促进剂的氯丁橡胶硫化胶电性能影响

从表3可以看出，不同促进剂对氯丁橡胶电性能影响，不论是体积电阻或者表面电阻，2号配方电阻性能最好。

表3　不同促进剂的氯丁橡胶的电阻性能

3　结论

（1）促进剂MTT代替NA-22，Ts1、Ts2、T10、T50、T90等数据时间延长，操作安全性得到进一步提高。

（2）促进剂MTT代替NA-22，物理机械性能（拉伸强度、扯断伸长率、撕裂强度明显提高，100%定伸应力和压缩永久变形欠佳。

（3）促进剂MTT不产生致癌物质，安全环保，可以代替NA-22在氯丁橡胶中使用。

（4）促进剂MTT代替NA-22，电性能（体积电阻、表面电阻）均比NA-22得出的数据高。

［1］ 邓华，罗权煜. 硫化体系对氯丁橡胶硫化胶性能的影响［J］.特种橡胶制品，2009（30）：36～39.

［2］ 黄良平，杨军. 氯丁橡胶用快速硫化体系［J］ .世界橡胶工业，2007（34）9～10.

［3］ The International Agency for Research on Cancer （I A R C）. 2 0 0 1. I A R C M O N O G R A P H S O N T H E E VA L U AT I O N O F C A R C I N O G E N I C R I S K S T O HUMANS. ［M］. Vol. 79. pp. 659～690.

［4］ 周公度.化学词典［M］.北京：化学工业出版社，2004.765.

［5］ 蔺辉刚，范汝良，黄英，郝梦轩.创新型橡胶化学品应对汽车工业发展与欧盟REACH环保法规（二）［J］.橡胶科技市场，2007（20）：1～8.

［6］ W.Warrach，Don，Tsou，王瑞芝.氯化丁基橡胶用的硫化剂3-甲基-四氢噻唑-硫酮-2［J］.橡胶参考资料，1985（10）10～14.

［7］ 张殿荣，马占兴，杨清芝. 现代橡胶配方设计［M］.北京：化学工业出版社，1994.50.

Environmental MTT accelerator on the performance of vulcanized neoprene

Environmental MTT accelerator on the performance of vulcanized neoprene

Meng Chenglong, Cheng Pu, Wang Yanan
(1. Fujian Gongyanyuan Plastics Technology R & D Co., Ltd., Fuzhou 350008, Fujian, China; 2. Jiangsu Best New Medical Material Co, Ltd., Xinghua 225721, Jiangsu, China)

This paper describes the accelerator MTT used in neoprene instead of NA-22, studies effects of MTT on vulcanization, conventional and aged physical and mechanical properties, compressive permanent deformation and electrical properties of chloroprene rubber. The result shows that: After using MTT accelerator instead of NA-22, the scorch and cure time are prolonged, physical and electrical properties are improved except decreased modulus and compression deformation.

neoprene rubber; MTT; NA-22; performance

TQ320.2

1009-797X（2015）17-0006-03

B DOI：10.13520/j.cnki.rpte.2015.17.002

孟程龙（1989-），男，助理工程师，主要从事橡胶配方、生产技术的研发工作，已发表论文4篇。

2015-01-12