论文部分内容阅读
本文针对橡胶工业现用的硫化促进剂会产生致癌亚硝胺的弊病，合成了在硫化过程中不会产生亚硝胺的新型稀土化合物促进剂二异丙基二硫代磷酸镧(La(DiPDP)<,3>)。运用气质联用、紫外扫描、红外光谱、元素分析以及X-Ray衍射等现代测试手段鉴别和表征了目标合成物La(DiPDP)<,3>。此外，还研究了该促进剂与硫磺组成的硫化体系应用于NR的硫化特性，交联键中多硫、单硫、双硫键的配比、测定了硫化动力学参数、确定了最佳促进剂与硫黄的配比，并测试了NR硫化胶物理机械性能。本文还将所合成的La(DiPDP)<,3>与另一些自行合成的二异丙基二硫代磷酸盐促进剂(MeDiPDP，Me=K、Ba、Zn、A1)、几类常用促进剂(BZ、TT、DM、NOBS)作了比较。
橡胶硫化仪测试结果表明，NR硫黄/La(DiPDP)<,3>体系具有促进快速硫化和抗返原效果，天然橡胶的硫化温度可以提高到160℃，在此温度下仍有很好的抗返原性；采用最新报导的描述NR硫化一级化学反应的动力学模型理论、运用Origin软件拟合分析了NR促进剂/硫黄体系硫化过程，证明硫化过程与该模型很符合；进而用该动力学模型理论推导出硫化反应过程的活化能，在硫化过程中各步反应速率k<,2>、k<,3>、k<,5>、k<,6>对应的活化能分别为Ea<,2>=87.6KJ/mol、Ea<,3>=102.3KJ/mol、Ea<,5>=82.7KJ/mol、Ea<,6>=95.1KJ/mol；用该模型推导交联键中多硫键和单、双硫键比例，并用Flory-Rehner平衡溶胀方法和化学探测剂测试了总交联密度和多硫键含量，结果表明理论值与实测值符合。
NR硫化胶物理机械性能结果表明，硫黄/La(DiPDP)<,3>体系硫黄用量为3.O份时La(DiPDP)<,3>用量为2.34份硫化胶综合性能最好；硫黄/La(DiPDP)<,3>体系硫化胶较硫黄/MeDiPDP体系、硫黄/(BZ、TT、DM、NOBS)体系硫化胶具有更好的耐热老化性能。