Page 97 - 《橡塑技术与装备》2023年3期

材料与配方 曹翠玲 等·用原位红外光谱研究苯并噻唑次磺酰胺促进剂与硬脂酸和氧化锌的反应机理

用原位红外光谱研究苯并噻唑次磺酰胺

促进剂与硬脂酸和氧化锌的反应机理

曹翠玲，姜华波，杨泽福
( 卓越泰精工有限公司，山东 青岛 266199)

摘要 ： 用原位红外光谱研究苯并噻唑次磺酰胺类促进剂的反应机理。实验结果表明 ：在硬脂酸和氧化锌存在下，加热到一定
温度，苯并噻唑次磺酰胺类促进剂与硬脂酸和氧化锌发生反应生成苯并噻唑锌盐，为推断苯并噻唑次黄酰胺类促进剂在橡胶硫化
过程中的硫化机理提供重要的依据。
关键词 ： 原位红外光谱 ；拉曼光谱 ；苯并噻唑次黄酰胺促进剂
中图分类号 ： TQ330.385 文章编号 ： 1009-797X(2023)03-0043-06
文献标识码 ： B DOI:10.13520/j.cnki.rpte.2023.03.009

0 引言 活性的锌类化合物。而硫化促进剂发展历史上的里程
橡胶在当今工业生活中起着非常重要的作用。橡 碑是贝德福德和西布雷尔（Bedford、Sebrell）等于
胶硫化反应是一个非常复杂的物理和化学反应过程， 1930 年发现了 2- 巯基苯并噻唑（MBT）类促进剂及
而硫化工艺是整个橡胶生产工艺的关键，它将生橡胶 其衍生物次磺酰胺类促进剂 [1] 。这类促进剂具有价格
形成网状物交联，随着交联形成，网络变得更紧密， 便宜、硫化橡胶制品使用性能好、硫化加工安全性高
由流体材料转变成一种完全弹性的橡胶产品。由于硫 等特点，也是目前应用最为广泛的一类促进剂。
化后所生成的交联结构使硫化胶不溶于溶剂，使得常 次磺酰胺类硫化促进剂是一类非常重要的硫化促
用的研究方法很难明晰橡胶的硫化反应机理，虽然在 进剂品种，与噻唑类促进剂有相同的促进基 , 但多了
过去的几十年里，对这一过程的研究一直在进行，但 个防焦基和活性基 , 克服了噻唑类焦烧时间短的缺点，
对这一复杂的化学过程的完整基本理解仍然是一个重 它能在硫化开始的低温阶段没有促进效果 , 而待到高
大的科学挑战。因此，促进剂促进硫化反应机理的基 温时便迅速发生分解 , 生成硫基苯并噻唑和胺化合物，
础研究一直都落后于硫化技术的发展，直到 20 世纪 噻唑在碱性胺的活化作用下发挥极大的促进效能，使
60 年代硫化反应机理的研究才缓慢开始，但直到今天 硫化很快完成，因此产生了迟效高速硫化作用，属于
硫化反应机理尚不完全清晰。橡胶硫化促进剂是能加 迟效性促进剂，兼有抗焦烧性和硫化速度快两大优点，
快硫化速度、降低硫化温度、减少硫化剂用量、并能 常用于天然橡胶、 丁苯橡胶、 顺丁橡胶、 异戊橡胶的硫
改善硫化胶的物理机械性能的一类物质的总称。它是 化，因此次磺酰胺类硫化促进剂的开发已成为橡胶科
当今橡胶工业必不可少的基本材料之一。1906 年，奥 学领域和橡胶助剂行业的研究热点。关于次磺酰胺类
恩斯莱格（Oenslager) 发现第一种促进剂苯胺，强有 促进剂在氧化锌和硬脂酸等活化剂存在下促进硫磺的
力地推动了橡胶促进硫化技术的发展。1920 年二硫代 硫化机理，普遍认为在硫化过程中，首先是促进剂分
甲酸盐类促进剂被发现，而此促进剂又可以发生氧化 子在 S—N 键处断裂 , 断裂后的基团与氧化锌反应生
反应生成二硫化四甲基秋兰姆促进剂 (TMTD)。胍类 成锌盐，另一部分则转变成胺碱。之后，所形成的胺
与硫脲类促进剂也在同时期获得了广泛的应用。与此 碱以配合剂的形式与锌盐生成配合物。该配合物能使
同时，氧化锌和硬脂酸被发现在二硫代甲酸盐类、二
作者简介 ：曹翠玲（1978-），女，高级工程师，硕士，主
硫化四甲基秋兰姆促进剂硫化过程具有活化硫化反应
要从事轮胎和传动传输带橡胶制品的研发和性能分析测试。
的作用，它们可能和硫化促进剂发生反应生成了更高 收稿日期 ：2022-02-11

2023 第 49 卷 ·43·
年