Chất xúc tiến lưu hóa

KHÁI NIỆM :• I,KHÁI NIỆM :Chất xúc tiến hay còn gọi là chất gia tốc lưu hóa, là chất hữu cơ có tác dụng tăng tốc độ lưu hóa cao su.Được sử dụng với một lượng nhỏ, có tác dụng làm giảm th

Chất xúc tiến lưu hóa

KHÁI NIỆM :

• I,KHÁI NIỆM :Chất xúc tiến hay còn gọi là chất gia tốc lưu hóa, là chất hữu cơ có tác dụng tăng tốc độ lưu

hóa cao su.Được sử dụng với một lượng nhỏ, có tác dụng làm giảm thời gian và hạ nhiệt độ gia nhiệt cho sản phẩm, giảm tỷ lệ gia nhiệt chất lưu hóa và cải thiện chất lượng sản phẩm

PHÂN LOẠI

Theo pH Theo tốc độ lưu hóa Theo nhóm chức

-bazo, trung

tính, acid -Gia tốc lưu hóa châm-Gia tốc lưu hóa trung bình

-Gia tốc lưu hóa nhanh -Gia tốc lưu hóa ban cực nhanh -Gia tốc lưu hóa cưc nhanh

-Amine -Amino - alcol -Aldehyde - amine -Thiourea va urea -Guanidine

-Thiazole va Thiazoline -Sulfenamide Thiuram

-Dithiocarbamate tan va khổng tan trong nước

-Xanthate

CÁC CHẤT XÚC TIẾN PHỔ BIẾN

• I, Thiazole

là chất xúc tiến được sử dụng nhiều nhất Chất xúc tiến

quan trọng nhất của nhóm này là MBT, xuất hiện vào năm

1930 và có tác động lớn lên ngành công nghiệp cao su Các chất khác trong nhóm thiazole như MBTS, và muối

kẽm, zinc-2-mercaptobenzothiazole (ZMBT), thường được

sử dụng trong công nghiệp latex cao su thiên nhiên MBT có tốc độ lưu hóa trung bình

- Thường sử dụng chất trợ xúc tiến, ví dụ với guanidine,

thiuram disulphide hoặc dithiocarbamate để tăng vận tốc kết mạng, nhưng phải đổi lại sự an toàn lưu hóa sớm

Mercaptobenz thiazole (MBT)

• Tên thương mại: MBT, THIOTAX, …

• Công thức:

• Tính chất chung:

-Dạng bột hay xốp, màu vàng nhạt, vị

đắng, có mùi đặt trung

- T0 nóng chảy: 163 – 179 0C

-Không tan trong nước và xăng, tan ít

trong dicloroethylene, tan nhiều trong

benzene, Chloroform

Tác dụng

-Có 3 tác dụng chính:

• Tác dụng xúc tiến lưu hóa nhanh cho cao

su thiên nhiên, cao su tổng hợp va latex kể

từ nhiệt đô trên 120oC

• Tác dụng tăng hoạt mạnh cho chất gia tốc bazo

• Tác dụng hóa dẻo mềm cao su thiên nhiên theo tiến trình hóa học

LƯỢNG DÙNG

• Sử dụng như chất gia tốc lưu hóa chính:

• Cao su thiên nhiên: 0,6 - 1,2% (lưu huỳnh khi đó dùng từ 1,5

• 3%)

• Cao su tổng hợp: - Cao su butadiene-styrene: 0,25 - 1,5% (S dung tứ 1 - 3%), Cao su Nitrilé: 1 - 1,5% (S dung tứ 0,5 - 3%), - Cao su butyl: 0,5 - 1% (S dung tứ 1 - 2%)

• Sử dụng như chất tăng hoạt:

• Cao su thiên nhiên: 0,5 - 0,8% khi phối hợp DPG 0,2 - 0,7%, hoặc dung lượng 0,5 - 1,2% khi phôi hớp với chất nhóm

thiuram 0,1 - 0,5% (S dung tứ 1,5 - 3%)

• Cao su tổng hợp: - Cao su butadiene-styrene: 0,5 - 1,5%

Guanidine tạo nên vận tốc lưu hóa chậm nên hiếm khi được

sử dụng như chất xúc tiến chính, chúng chỉ phù hợp kết

mạng các chi tiết có mặt cắt ngang lớn, nhưng là chất xúc tiến tương đối an toàn về mặt gia công Ứng dụng chính của chúng là chất trợ xúc tiến trong các hỗn hợp NR hoặc SBR được xúc tiến bằng thiazole hoặc suphenamide Trong các hỗn hợp chứa silica, DPG được sử dụng như chất hoạt hóa kết mạng, hấp phụ ưu tiên lên bề mặt silica có tính axit, vì vậy tránh sự mất hoạt tính của hệ kết mạng Ngoài ra, DPG

hỗ trợ cho sự tương thích của hỗn hợp silica/vật liệu đàn

hồi, vì vậy cải thiện sự phân tán và tình trạng gia công

-Chất xúc tiến guanidine gồm hai loại chính là

+Diphenyl guanidine (DPG)

+ Di-o-tolyl guanidine (DOTG)

• Trong ngành công nghiệp cao su DPG có 4 tác dụng

• Xúc tiến lưu hóa trung bình

• Tăng hoạt hay phụ trợ mạnh cho chất xúc tiến nhóm thiazole, thiazoline hay thiuram

• Hóa dẻo rất có hiệu quả cho cao su tổng hơp

chlorobutadiene, nhưng cũng vừa co tac dung gia tôc lưu hoa chẩm va cũng như đa số bazo hưu cơ

• Hấp thụ nhiệt đông đặc latex, tức là giúp cho latex

đông lại khi hấp thu nhiệt nóng Sử dụng với tác dụng tăng hoạt cho chất xúc tác nhóm thiazole hay các chất xúc tiến acid khác (DPG + MBTS) hỗn hợp cao su lưu hóa sẽ có tính chất cơ lí thượng hạng lực định dãn rất cao

LƯỢNG DÙNG

• Dùng như chất xúc tiến: 1 - 2% (lưu huỳnh khi đó dùng 2,5

• 4%) cho lưu hóa sản phẩm dày cần lưu hóa lâu

• Dùng như chất tăng hoạt:

• + Cao sụ thiên nhiên: 0,2 - 0,7%, khi đó chất gia tốc MBT (ac-celerator M) dùng từ 0,5 - 0,8%, hoăc MBTS

(accelerator DM) 0,5

• 1,2% (lượng lưu hùynh từ 1,5 - 3%)

• + Cao sụ tổng hợp butadiene-styrene: 0,1 - 0,7% khi đó

chất gia tốc MBT dùng từ 0,7 - 1,5%, hay MBTS từ 1 - 1,5% (lưu huỳnh dùng từ 1,5 - 2,5%)

CƠ CHẾ XÚC TIẾN LƯU HÓA

• Có rất nhiều thuyết được đưa ra về cơ chế của chất xúc tiến nhưng các thuyết chỉ giải thích cơ chế xúc tiến cho một chất nào đó.

• Một trong các cơ chế lâý ra thí dụ, có giá trị nhất là thuyết của Dogadkine cho

trường hợp của mercaptobenzothiazole

(MBT), là chất gia tốc đươc biết tới nhiều nhất va sử dung phổ thông nhât.

Thuyết của Dogadkine

• Phân tử lưu huỳnh tự hợp thành vòng 8 nguyên tử

Mercaptobenzothiazole phản ứng vơi lưu huynh, mở vòng S8 này thành những gốc:

• Gốc benzothiazyl phản ứng với một mắt của chuỗi isoprene