橡胶返原及其助剂

橡胶返原及其助剂

        返原是橡胶在硫化过程中出现的一种现象，返原一般有两种形式：

        (1) 硫化返原　在硫黄硫化体系中，由于硫化温度过高，或硫化时间过长，往往会出现性能下降，表面发粘现象。此时，橡胶分子链的断链多于交联，导致降解。进入返原期后，橡胶的拉伸强度、定伸应力、硬度等各项力学性能都下降，而断裂伸长率则增大，这种现象被称为“过硫”或硫化返原。但上述现象仅出现于天然、异戊等橡胶中，而顺丁、丁腈等橡胶，则并不会因为过硫而导致返原，因为对于它们来说，即使到了过硫阶段，分子交联仍继续占主导地位。

       (2)老化返原　硫化返原常见于生产过程的硫化后期，那么老化返原多见于产品的存放和使用过程中，但两者的外观特征有相似之处。从本质上理解，都属于大分子降解，仅形成的时空条件不同而已。

       随着橡胶硫化较多地趋向于高温短时间，所以生产中出现返原的机率越来越高。加之，硫化返原给硫化胶的物理性能带来不利影响，如何抑制返原的问题受到橡胶界的广泛关注。为谋求高产，高温短时间硫化成为首选目标。因此抗返原剂应运而生，成为橡胶助剂中崭新的一族。特别在子午化轮胎制造中，抗返原剂的应用较为普遍，这是因为轮胎硫化温度呈提高趋势；而子午胎胶料中天然橡胶的使用比例大，抗返原剂的使用更具有针对性。

       根据作用机理的不同，抗返原剂可分为三类：

       (1)多功能型　除抗返原外，还具有改善动态性能、耐热性、提高定伸应力等多种功能常用于轮胎的缓冲层胶及胎肩胶，可防止肩空。

       (2)交联补偿型　当硫化返原发生后，该抗返原剂能产生热稳定的C-C交联健，补偿因断链而失去的多硫键，从而在交联密度保持不变的前提下，还能降低轮胎的生热和抗爆破性。

       (3)后硫化稳定型　特点是能插入多硫键的中间，形成既含硫又含碳的混杂交联键。当橡胶在后硫化或使用中受热时，这种混杂结构会分步脱去交联网络中的硫原子，形成单硫键抑制返原。这种单硫键比普通的单硫键具有更大的柔软性和动态性能。