| 二硫代磷酸酯促进剂在轮胎胶料中的扩散 |
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作者：佚名 文章来源：本站原创 点击数： 更新时间：2007-1-13 15:50:27  |
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对于多层结构橡胶制品，如轮胎，在半成品存放期间及硫化过程中硫化剂在不同胶料间的扩散和分布引起了人们极大的研究兴趣，研究焦点是硫黄硫化时的共硫化以及就所得交联密度和交联结构而言，协同作用的积极和消极影响。主要考察了噻唑类和次磺酰胺类的行为，以及副促进剂和各种硫黄促进剂比率对具有不同活性和微结构橡胶的焦烧时间、最大交联密度及交联动力学特征等加工性能的影响。多相共混体与之类似，各组分的极性不同，交联剂的溶解度及其与聚合物反应活性的不同都会对分散聚合物相的交联密度产生影响，例如采用同种硫化体系的NR、BR并用胶中，NR的交联密度要大的多。有人深入研究了烷基秋兰姆促进剂对NR／NBR共混胶交联密度分布及力学性能的影响，以及NR／EPDM 共混胶中聚合物双键浓度的影响。文献中描述了大量的分散相对分子质量组份，特别是交联剂在聚合物基质中的扩散的方法，如微干涉测量法、光学显微镜法，ATR—FT—IR光谱法(ATR=衰减全反射)和溶胀方法。特别是测定平衡分布浓度时，一般采用传统的分析方法，如抽提和色谱，或元素分析结合特殊的试验设置(如由扩散源和扩散基质组成的夹层结构)。在无亚硝胺促进剂体系中，二硫代磷酸酯促进剂的用量不断增大，因为它的溶解度较高，且分散性良好。不透明度试验表明，在EPDM 基质中，室温下为流体的二硫代磷酸酯促进剂，其溶解度超过了TMTD或TBzTD 4倍。因此，二硫代磷酸酯也适于降低或避免喷霜效应。
就交联二烯橡胶而论，二硫代磷酸酯作为副促进剂与次磺酰胺或巯基苯交噻唑促进剂并用具有极高的交联效率。除这些优点外，人们关心的问题是，当用于轮胎时(如用于胎面胶或用于胎面粘合胶料)，其抗腐蚀作用对橡胶材料一金属粘合有不利影响，这一点对于钢丝帘线粘合胶料非常重要，因为这类材料具有某种与金属的反应活性。本文探讨的另一个问题是分析二硫代磷酸酯在轮胎胶料，例如在胎面胶料、胎面粘合胶料和钢丝帘线挂胶(原则上不能含二硫代磷酸酯，因为其不仅有协同效应，同时会污染橡胶一金属的粘合)中的扩散和平衡分布。
扩散理论
通常，在聚合物中的扩散一般是指外来分子，如溶解的低摩尔质量物质的转移过程，例如，物质从一个聚合物体积单元内向另一个单元内转移，直至达到平衡状态为止，即达到浓度平衡，浓度差是扩散的驱动力。一般用自由体积理论和自由链移动理论解释处于玻璃化转变温度之上时的扩散机理。扩散过程数学描述的基础是Fick定律。聚合物中基于自由链移动性的热流和质量流是类似的。所以，一种物质在聚合物基质中的迁移速度与一个体积单元内的浓度梯度成正比。
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