对苯醌二肟交联的工艺意义

天元航材作为国内具有50余年生产制作工艺沉淀的化工厂家，我们的主营产品：对苯醌二肟，是特种橡胶较理想的助硫化剂，今天小编为大家揭秘，对苯醌二肟交联工艺到底具有哪些意义？

对苯醌二肟因其有游离基作用,所以对多种类型的橡胶都有交联效果。众所周知,它是丁基橡胶最有效的交联剂。不久以前,也已确认对苯醌二肟适用于典型的二烯橡胶,并成功地用于三元乙丙胶。因为三元乙丙胶双键很少,所以硫化特性有些类似于丁基橡胶。对苯醌二肟还被推荐用作聚硫橡胶交联的改性剂和用于链烯烃橡胶的过氧化物硫化。
已经说过,丁基橡胶用硫黄和有机促进剂(二硫化四甲基秋兰姆十2-硫醇基苯并噻唑)硫化时制品的耐热性能不很好。但对苯醌二肟和二苯甲酰对醌二肟在这方面则特别有效。

市售丁基胶按不饱和度高低分级。双键最少的丁基胶与硫黄反应较困难，而加入对苯醌二肟，硫化就比较容易。当双键增加时，用对苯配二肟交联的速度也随之增加。

丁基胶用对苯醌二肟及其二苯甲酰基化合物硫化时，可以不用硫黄，但添加硫黄可以增加定仲强度和迟延硫化起步。不过硫黄能使硫化胶抗压缩变形和耐热性能受到损害。
为得到最大的硫化度并避免硫化返原，必须加入氧化剂如二硫化二苯并噻唑、二氧化铅（PbO2）和铅丹（PbO）。只有使用氧化剂，才能得到有效的硫化和良好的耐高温性能。
对苯醌二肟、二硫化二苯并噻唑、铅丹、氧化锌和硫黄起使用，有如此强的促进作用，以至胶料能进行连续硫化。苯甲酰基对苯醌二肟的硫化起步比对醌二肟稍慢一些，但总的硫化时间并不增加。尽管使用二苯甲酰基对苯醌二肟，也应使用上述氧化剂。

含二硫化二苯并噻唑的胶料，达到正硫化时，硫化胶抗张强度和扯断伸长最高，耐老化性能最好，也有最高的抗压缩变形性能。含有氧化铅的胶料，在一定硫化条件下，硫化一定时间后，能得到最高的硫化度，并有最好的弹性（尤其是在高温下）和最低的扯断伸长及永久变形。

增加硬脂酸用量，能使胶料粘度降低。虽然硬脂酸使含氧化铅的胶料的硫化起步和完成硫化的时间提前，但用二硫化二苯并噻唑硫化的胶料没有发现这种效应。

用对苯醌二肟交联时，也可加入氧化锌改善硫化。在含对苯醌二肟的胶料中，增加氧化锌用量将使硫化起步提前，并能提高硫化胶的热稳定性和定伸强度。含二苯甲酰基的化合物也有同样效果。虽然无氧化锌的胶料加工最安全，但硫化胶的物理机械性能不理想。用对苯醌二肟生产的丁基硫化胶，必须使用相当大量的氧化锌才有良好的耐高温性能。
对苯醌二肟市售品通常是稳定的50％浓度的产品，它不仅适用于交联丁基橡胶，也能用于天然橡胶、丁苯橡胶、聚丁二烯櫲胶等其他橡胶。即使不用硫黄和促进剂，也能赋予这些硫化胶以良好的物理机械性能。但若省去氧化剂时，硫化速度远低于含硫黄和促进剂的胶料，因而必须使用相当多的交联剂（100份橡胶中使用50％浓度的对苯醌二肟4~8份）。虽然硫黄有点增加焦烧的危险，但也能大大提高交联度。即使用少量的氧化剂诸如二硫化二苯并噻唑、氧化铅或铅丹，也能大大促进硫化，然而对硫化胶的物理机械性能并无多大影响。

最近发现，如果用某些其他促进剂代替氧化铅或二硫化苯并噻唑，就可以不用具有氧化作用的物质。例如用对苯醌二肟、氧化锌和次磺酰胺或者秋兰姆、2-硫醇基苯并噻唑或其锌盐可以得到有效硫化，但决不能把后二种物质视为氧化剂。对苯醌二肟也能与二甲基二硫代氨基甲酸锌一起使用，但不会显著地改善物理机械性能。不过与含有二硫化四甲基秋兰姆和少量硫黄的胶料相比，含3份50％对苯醌二肟加3份N-二甲基二硫代氨基甲酸盐的胶料在110℃以下，有相当明显的硫化起步，而至121℃时，便大大加速硫化。

用对苯醌二肟进行无硫交联能得到耐高温性能非常好的硫化胶。虽然使用对苯醌二肟的硫化胶耐热性与用二硫化秋兰姆无硫硫化并不完全相同，但用丁苯胶制造耐热硫化胶时，对苯醌二肟的重要性正日益增加。

乙丙胶用过氧化物交联的缺点之一是硫化度不理想，为提高交联度可加入硫黄，但产品有强烈的气味。用顺了烯酸酐和三烯丙基异氰酸酯改善硫化胶的物理机械性能是否能满足要求，还不一定。由于用过氧化物交联的橡胶和用硫黄交联的二烯橡胶不一样，曾经试图发展一种聚合物（如丁基橡胶）使其带有不饱和度而能用硫黄硫化。为了保持乙丙胶良好的耐老化和耐高温特性，在聚合时就要引入较少的双键，因而用硫黄进行硫化就非常慢。此外，用硫黄硫化的硫化胶与对丁基胶的情況一样，不会有最佳耐高温性能。

在考虑改善不饱和乙丙胶的热稳定性时，曾经用对苯二肟作交联剂。当初是试图在热炼时用它作硫黄硫化的促进剂。已经发现，作为一种交联剂，对苯醌二肟需要象金属氧化物如氧化铅这样的物质给以很强的活化作用，加入硫黄也有好处。用这样的硫化体系生产的硫化胶，当浸入水中时，能保持良好的物理机械性能，特别是能保持良好的电性能。
关于单用对苯醌二肟的交联，文献的说法很不一致，只有例子提到不是全面成功，而其他作者都说获得非常满意的结果。据说，物理机械性能甚至比用硫黄和促进剂者还要好，耐热性能也很好，但必须用二氧化铅作氧化剂和活性剂。对苯混二肟也能用作氯磺化乙丙胶的交联剂。据W雷德茨基（W. Redetzky）说，对苯醌二肟的交联能力大大取决于这种三元聚合物的结构。

如上所述，对苯醌二肟对特定橡胶的硫化效果是最理想的，有想了解更多对苯醌二肟的朋友，欢迎在评论区留言，小编与您不见不散！