化工原料中的促进剂的具体分类有哪些？

2025-07-24 08:23:36    0次浏览

橡胶硫化促进剂是一类能加快硫化反应速度、降低硫化温度、减少硫化剂用量的化工原料，其分类方式主要基于化学结构和作用特点。以下是具体分类及各类别的典型代表、性能特点和应用场景：

一、按化学结构分类（常用分类方式）

1. 噻唑类（Thiazoles）

化学结构：分子中含噻唑环（含硫和氮的五元杂环），是应用广泛的促进剂之一。

典型代表：

MBT（2 - 巯基苯并噻唑，简称 “促进剂 M”）

MBTS（二硫化二苯并噻唑，简称 “促进剂 DM”）

性能特点：

硫化活性中等，诱导期较短（需配合活性剂使用）。

硫化胶拉伸强度高、弹性好，耐老化性能中等。

M 为酸性促进剂，DM 为 M 的二硫化物，活性略低于 M，焦烧性更好（不易早期硫化）。

应用场景：适用于天然橡胶、丁苯橡胶、顺丁橡胶等，常用于轮胎、胶鞋、胶带等通用制品。

2. 次磺酰胺类（Sulfenamides）

化学结构：由噻唑类与胺类反应生成，分子中含 -S-N- 结构，是目前橡胶工业中用量的促进剂类别。

典型代表：

CBS（N - 环己基 - 2 - 苯并噻唑次磺酰胺，简称 “促进剂 CZ”）

NOBS（N - 氧二乙撑 - 2 - 苯并噻唑次磺酰胺，简称 “促进剂 NOBS”）

TBBS（N - 叔丁基 - 2 - 苯并噻唑次磺酰胺，简称 “促进剂 NS”）

性能特点：

诱导期长（焦烧性），硫化活性高，硫化平坦期（性能稳定的时间范围）宽。

硫化胶综合性能优异（拉伸强度、弹性、耐老化性平衡）。

需与氧化锌、硬脂酸等活性剂配合，对硫化温度敏感（高温下活性显著提升）。

应用场景：适用于各种橡胶，尤其适合大型复杂制品（如轮胎胎面、胎侧）和要求加工性高的制品，是子午线轮胎生产的核心促进剂。

3. 秋兰姆类（Thiurams）

化学结构：含秋兰姆基团（-N-C (=S)-S-），部分品种可兼作硫化剂（如超促进剂）。

典型代表：

TMTD（二硫化四秋兰姆，简称 “促进剂 TMTD”）

TMTM（一硫化四秋兰姆，简称 “促进剂 TMTM”）

性能特点：

活性高（属超促进剂），诱导期极短，硫化速度快，甚至可在室温下促进硫化（需注意焦烧风险）。

单独使用时硫化胶硬度高、弹性较差，但与噻唑类并用可协同提升性能。

TMTD 在高用量时可作为硫化剂（无硫硫化体系），适用于耐硫化返原（过硫化性能稳定）的场景。

应用场景：常用于胶乳制品（如手套、气球）、电缆绝缘层，或作为噻唑类 / 次磺酰胺类的辅助促进剂（缩短硫化时间）。

4. 二硫代氨基甲酸盐类（Dithiocarbamates）

化学结构：含 -S-C (=S)-N- 结构，是活性的促进剂之一。

典型代表：

ZDMC（二二硫代氨基甲酸锌，简称 “促进剂 PZ”）

ZDEC（二硫代氨基甲酸锌，简称 “促进剂 EZ”）

性能特点：

诱导期极短（加工性差，易焦烧），硫化速度极快，可在低温（80-100℃）下硫化。

硫化胶耐热性较好，但拉伸强度和弹性中等。

应用场景：主要用于胶乳制品（如避孕套、医用胶管）的低温快速硫化，或作为其他促进剂的 “超速” 辅助剂（如在轮胎缓冲层中调节硫化速度）。

5. 胍类（Guanidines）

化学结构：含胍基（-NH-C (=NH)-NH-），属碱性促进剂。

典型代表：

DPG（二苯胍，简称 “促进剂 D”）

DOTG（二邻甲苯胍，简称 “促进剂 DOTG”）

性能特点：

硫化活性较低，单独使用时硫化速度慢、硫化温度高（需 150℃以上），诱导期长。

硫化胶硬度高、定伸应力大，但弹性和耐老化性较差，易导致 “过硫化”（交联键断裂）。

应用场景：极少单独使用，通常作为噻唑类、次磺酰胺类的辅助促进剂（活化剂），用于提高交联密度，适用于厚壁制品（如胶辊、密封圈）的硫化。

6. 硫脲类（Thioureas）

化学结构：含硫脲基团（-NH-C (=S)-NH-），活性较低，部分品种有致癌性（使用受限）。

典型代表：

ETU（乙烯硫脲，简称 “促进剂 NA-22”）

DPTU（二苯基硫脲，简称 “促进剂 CA”）

性能特点：

对氯丁橡胶等极性橡胶有，能促进其硫化并提高耐热性。

对通用橡胶（如天然橡胶）活性低，且易导致制品变色（泛黄）。

应用场景：主要用于氯丁橡胶、氯磺化聚乙烯橡胶的硫化，如电线电缆的绝缘层、耐油胶管。

7. 醛胺类（Aldimine-Amines）

化学结构：由醛类与胺类缩合而成，属碱性促进剂。

典型代表：

H（六亚四胺，简称 “促进剂 H”）

丁醛苯胺缩合物（简称 “促进剂 808”）

性能特点：

活性低，硫化速度慢，诱导期长，需高温（160℃以上）硫化。

硫化胶耐老化性较好，但弹性较差，易使制品变色（深色制品适用）。

应用场景：主要用于厚壁橡胶制品（如胶鞋大底），或与其他促进剂并用调节硫化速度，现已逐渐被促进剂替代。

二、按硫化速度分类

超超速促进剂：二硫代氨基甲酸盐类（如 PZ、EZ），硫化速度快，诱导期极短。

超速促进剂：秋兰姆类（如 TMTD），硫化速度快，诱导期短。

中速促进剂：噻唑类（如 M、DM），硫化速度中等，诱导期较短。

慢速促进剂：胍类（如 D）、醛胺类（如 H），硫化速度慢，诱导期长。

迟效性促进剂：次磺酰胺类（如 CZ、NS），诱导期长（加工），但进入硫化阶段后速度快，兼具性和性。

三、按酸碱性分类

酸性促进剂：噻唑类（M、DM）、硫脲类（ETU），需与碱性活性剂（如氧化锌）配合使用。

碱性促进剂：胍类（D）、醛胺类（H），可与酸性促进剂并用调节反应。

中性促进剂：秋兰姆类（TMTD）、次磺酰胺类（CZ），适用性广，与酸碱促进剂均能协同作用。

总结

橡胶促进剂的分类核心是化学结构，不同类别在硫化速度、加工性、硫化胶性能上差异显著：

次磺酰胺类因 “迟效性” 和综合性能优异，成为轮胎等高端制品的；

噻唑类和秋兰姆类因性价比高，广泛用于通用橡胶制品；

二硫代氨基甲酸盐类适合低温快速硫化场景；

胍类、硫脲类等则针对特定橡胶类型（如氯丁橡胶）或工艺需求。

实际应用中，常采用 “并用体系”（如次磺酰胺类 + 秋兰姆类），通过协同效应平衡加工性、硫化速度和制品性能，是橡胶配方设计的关键策略。