1、橡膠硫化體系助劑

在橡膠工業(yè)中，習(xí)慣把使用目的相同或相關(guān)的助劑合稱為體系。例如，把硫化劑、硫化促進(jìn)劑、活性劑及防焦劑統(tǒng)稱為硫化體系，因為它們都與硫化有關(guān)。

硫化劑包括硫、硒、碲、含硫化合物、有機(jī)過氧化物、醌類化合物、胺類化合物、樹脂類、金屬氧化物和其它硫化劑；

硫化促進(jìn)劑包括二硫代氨基甲酸鹽、黃原酸鹽、秋蘭姆、噻唑類、次磺酰胺、胺和醛胺縮合物、胍類、硫脲類；

活化劑包括氧化鋅、氧化鎂、硬脂酸等。

所謂橡膠硫化，就是把具有塑性的膠料轉(zhuǎn)變成為具有彈性的硫化膠的過程，即橡膠分子鏈在化學(xué)或物理因素的作用下產(chǎn)生化學(xué)交聯(lián)作用，變成空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。凡能引起橡膠產(chǎn)生交聯(lián)作用的化學(xué)藥品都可稱之為硫化劑。

硫黃是其中*常用的一種。用純硫硫化的硫化膠不僅交聯(lián)效率和交聯(lián)密度很低，而且物理機(jī)械性能差，所以在膠料配方中一般很少使用純硫體系。

采用的是一些有機(jī)多硫化物(主要品種有TMTD、TMTT、DTDM等)以及有機(jī)過氧化物(常用的品種有DCP、DTBP等)。這些硫化劑的使用可以使膠料具有一些優(yōu)良的特殊性能，如耐熱性、耐老化性等。

另外還采用一些合成樹脂類物質(zhì)。硫化劑能將線型的橡膠分子交聯(lián)成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。

在使用硫黃作硫化劑時，通常要配合一些化學(xué)藥品來促進(jìn)其硫化反應(yīng)，從而提高生產(chǎn)效率和膠料性能。能促進(jìn)硫化作用的化學(xué)藥品稱為硫化促進(jìn)劑。

硫化促進(jìn)劑常用的品種有：硫化促進(jìn)劑M、DM、MZ、OZ、NOBS、DZ、TT、TMTT等。目前較好的硫化促進(jìn)劑為季磷鹽類，如1-鄰苯二甲酰亞胺基酸基-4-丁基三苯基磷溴化物、雙(芐基三苯基膦)亞胺氯化物、三苯基芐基氯化磷等，用量一般為0.4～0.7 份。當(dāng)然也可以使用復(fù)合硫化促進(jìn)劑，除季磷鹽外還可以添加季銨鹽類，如四丁基苯并噻唑基硫化銨、雙肉桂丙撐二胺等。硫化促進(jìn)劑能縮短硫化時間、降低硫化溫度、減少硫黃用量。噻唑類和次磺酰胺類是硫化促進(jìn)劑的主體，約占其總量的70％～75％。

凡能增加硫化促進(jìn)劑的活性，提高硫化效率，改善硫化膠性能的化學(xué)藥品稱為活性劑，常用的有氧化鋅、氧化鎂、氧化鈣、硬脂酸等。

為了防止膠料在加工過程中出現(xiàn)早期硫化現(xiàn)象（焦燒），常常需要加入一些能抑制產(chǎn)生早期硫化的化學(xué)藥品，即防焦劑，但防焦劑的加入會使硫化速度減慢，導(dǎo)致硫化膠性能變壞，再加上價格昂貴，所以，在一般情況下很少使用。

抗硫化返原劑是國內(nèi)外*新的一類助劑，專門用來提高硫化橡膠的抗硫化返原性?？沽蚧翟瓌┘瓤煽醋魇橇蚧w系的新助劑，也可以看作是防老化體系的新助劑，它具有保護(hù)硫化網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定、提高制品耐熱氧穩(wěn)定性和保持普通硫化體系和半有效硫化體系良好動態(tài)性能的優(yōu)點。

2、橡膠防護(hù)體系助劑

橡膠或橡膠制品在加工、儲存和使用過程中受到各種外界因素的影響，會逐漸失去原有的優(yōu)良性能，以致*后喪失了使用價值，這種現(xiàn)象稱之為橡膠老化。

橡膠發(fā)生老化的特征：一是在材料外觀上發(fā)生變化，例如：出現(xiàn)材料變粘、變軟、變硬、變脆、龜裂變形、污漬、長霉，出現(xiàn)斑點、裂紋、噴霜、粉化、泛白等；二是在物理性質(zhì)上發(fā)生變化，例如：耐熱、耐寒、透氣、透光等性能的變化；三是在物理機(jī)械性能上發(fā)生變化，如扯斷強(qiáng)度、伸長率、耐磨性、耐疲勞等；四是在電性能上發(fā)生變化。為了防止橡膠的老化變質(zhì)，通常膠料中都要加入適量的防老劑，因此，凡是能抑制橡膠老化的化學(xué)藥品都稱為防老劑。

通常導(dǎo)致橡膠老化的因素主要有：熱氧的作用、臭氧的作用、金屬離子的作用、光的作用、機(jī)械力的作用等。在輪胎老化方面，由于輪胎在比較惡劣的使用條件下，特別是在機(jī)械力、熱、光、臭氧同時存在的條件下，很快就會發(fā)生老化龜裂和疲勞老化。

橡膠防護(hù)體系助劑包括抗氧劑、抗臭氧劑、抗屈撓龜裂劑、光穩(wěn)定劑、紫外光吸收劑、有害金屬抑制劑、物理防老劑、防白蟻劑、防霉劑等。

防老劑主要有胺類、酚類、雜環(huán)類、亞磷酸酯類、防護(hù)蠟和阻燃劑等。胺類防老劑包括萘胺系、喹啉系、二苯胺系、對苯二胺系；酚類包括烴化單核酚、烴化雙核酚、烴化多核酚；

其它防老劑還有雜環(huán)類、亞磷酸酯類；防護(hù)蠟包括微晶蠟和地蠟等；阻燃劑包括溴系、氯系、磷系和無機(jī)物。苯基萘胺類抗氧劑，如N-苯基-1-萘胺(防老劑甲)、N-苯基-2-萘胺(防老劑丁)性能較**，用量大；對苯二胺類是*重要的防老劑，性能優(yōu)異，其代表性品種有N-苯基-N′-異丙基對苯二胺(防老劑 4010NA)、酮胺縮合物，如防老劑 BLE、RD，其抗熱氧老化效果好，但抗撓曲老化作用較差。

常用的防老劑主要有RD、4010、4010NA、防老劑A、D、H、防老劑MB、防老劑DFC-34和物理防老劑防護(hù)蠟等。防老劑的品種不同，防護(hù)機(jī)理也不同，但總的來講化學(xué)防老劑是防老劑本身參與橡膠分子的反應(yīng)，生成一些比較穩(wěn)定的化學(xué)結(jié)構(gòu)，從而抑制或破壞橡膠在外界作用時的氧化裂解反應(yīng)或者削弱氧化過程的反映程度而起到防止老化的作用，物理防老劑的加入會在橡膠表面形成一種保護(hù)薄膜，從而避免了橡膠與氧和臭氧的接觸，其本身并不參與化學(xué)反應(yīng)。近年來各國對反應(yīng)性防老劑的研究開發(fā)非常重視，就是因為采用反應(yīng)性防老劑的硫化膠具有突出的耐久性。

3、橡膠工藝操作體系助劑

橡膠加工助劑主要用于解決高粘度橡膠材料的成型或模壓的基本工藝問題，滿足短時間低能耗高產(chǎn)出的工藝需求。橡膠加工工藝助劑可以增加經(jīng)濟(jì)效益。應(yīng)用橡膠加工工藝助劑后，同等作業(yè)量可以減少混煉和擠出等工藝過程的作業(yè)時間；提高單位時間內(nèi)的產(chǎn)出；使加工工藝穩(wěn)定，產(chǎn)品合格率提高；改善產(chǎn)品的外觀和內(nèi)在質(zhì)量，提高產(chǎn)品的檔次。近年來，隨著橡膠加工工藝助劑用量的不斷增加，工藝助劑行業(yè)取得了長足發(fā)展。規(guī)模效益及市場競爭的結(jié)果使工藝助劑的價格大幅降低，從另一個側(cè)面為橡膠加工工藝助劑的應(yīng)用帶來了可能。橡膠加工工藝助劑可以改善橡膠加工工藝，提高產(chǎn)品品質(zhì)，使“高品質(zhì)、低成本、高產(chǎn)出”的橡膠加工目標(biāo)成為可能；對企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益會有較大的提高。

橡膠工藝操縱體系助劑包括塑解劑、增溶劑、增塑劑、軟化劑、均勻劑、潤滑劑、分散劑、增粘劑、潤滑助劑、隔離劑、脫模劑等。重要的有增塑劑、分散劑、均勻劑、增粘劑、脫模劑和防焦劑。

塑解劑實際上是橡膠高分子鏈發(fā)生氧化降解的催化劑，所以也能對硫化膠的斷鏈起促進(jìn)作用，因而在再生膠生產(chǎn)中用作再生活化劑。芳香族硫醇衍生物和芳香族二硫化物是塑解劑和再生活化劑的主要類別。

活化劑要求既能促進(jìn)硫化反應(yīng)，又能起到吸酸作用。常用的活化劑為氧化鎂、氧化鉛、氫氧化鈣、氧化鋅。通常高活性氧化鎂可提高耐熱性；氫氧化鈣可提高抗壓縮長久變形性；氧化鋅可以改善耐水性能；氧化鉛可以提高耐酸性。氫氧化鈣用量一般為3～6 份，在多元醇硫化體系中選用6 份；高活性氧化鎂用量為3 份；低活性氧化鎂*高可以用到15 份?；罨瘎┯昧窟^高時膠料易起泡。

軟化劑的作用是改善膠料塑性、降低膠料粘度、改善其他配合劑的分散性。在橡膠工業(yè)中，軟化劑還包括范圍更廣泛的各種非溶劑型軟化劑，如石油系軟化劑、石油樹脂、庫馬龍樹脂、松焦油以及天然油脂的硫化油膏等。石油系軟化劑的組成隨原油的性質(zhì)不同而異，分類方法也很復(fù)雜，按其分子結(jié)構(gòu)分類可大體分為鏈烷油、環(huán)烷油和芳香油三類。石油系軟化劑主要用于生產(chǎn)充油丁苯橡膠，此項用途約占石油軟化劑的四分之三。

分散劑主要改善炭黑和其它粉料在橡膠中的分散性。能夠縮短膠料混煉時間，分散劑作用：1、提高粉料在橡膠中的分散度，提高擠出速度，穩(wěn)定擠出尺寸，降低擠出溫度。2、促進(jìn)粉料在橡膠中的分散，防止膠料早期焦燒和噴霜。

增塑劑能賦予膠料的柔軟性和良好的加工性能，常采用與橡膠有良好相溶性的低揮發(fā)性液體或低溶點固體，如鄰苯二甲酸酯類、脂肪族二元酸酯類以及低分子量的液體聚合物。