橡膠已成為現(xiàn)代世界不可或缺的一部分。無論是機(jī)械和發(fā)動機(jī)所必需的軸承，還是動力和液體的傳輸，亦或是旋轉(zhuǎn)軸系和集裝箱的密封，都離不開這種材料。
橡膠通常采用硫磺進(jìn)行硫化處理，制造輪胎或橡膠制品。硫磺和橡膠間的化學(xué)反應(yīng)速度很慢，效率也很低。經(jīng)過測量，該反應(yīng)在140°C下耗時約6小時，而過長的反應(yīng)時間在任何生產(chǎn)條件下都是不經(jīng)濟(jì)的。通過該反應(yīng)制造的橡膠制品易于被氧化降解，無法具備實際應(yīng)用所需的機(jī)械特性。此外，如果添加的硫磺量不足，橡膠就會變軟，而添加過量的硫磺則會使橡膠變硬。我們可以通過開發(fā)促進(jìn)劑克服這些限制。促進(jìn)劑可以提高化學(xué)反應(yīng)的速度，例如，在170°C下只需10分鐘便可制造橡膠制品。
促進(jìn)劑的功能首先是使硫磺活化，例如，打開環(huán)狀的分子結(jié)構(gòu)(S8)并形成硫原子單體。之后單體硫磺，與添加的促進(jìn)劑剩余物一起轉(zhuǎn)變?yōu)橄鹉z分子。這一不穩(wěn)定群組進(jìn)一步與橡膠分子鏈發(fā)生反應(yīng)，促進(jìn)劑剩余物分裂，產(chǎn)生實際的化學(xué)交聯(lián)。
因此，硫磺與促進(jìn)劑的反應(yīng)對于橡膠工業(yè)非常重要。本文調(diào)查了以高硫磺硫化天然橡膠(NR)為基礎(chǔ)的系統(tǒng)，也調(diào)查了低硫磺硫化NR系統(tǒng)(半有效硫化體系)，包括硫化體系對網(wǎng)絡(luò)特性影響的評估。
通常情況下，次磺酰胺類催化劑在橡膠工業(yè)中最為常用，因為它們的反應(yīng)較為延遲，并且在含有炭黑的橡膠化合物進(jìn)行硫化的過程中，這類催化劑具有更快的硫化效率。我們選擇了兩種次磺酰胺類促進(jìn)劑進(jìn)行調(diào)查：N-Cyclohexyl-2-benzothiazolsulfenamid (CBS 由朗盛出品，產(chǎn)品品牌Vulkacit® CZ) 和N,N-Dicyclohexyl-2 benzothiazolsulfenamid(DCBS 由朗盛出品，產(chǎn)品品牌Vulkacit® DZ)。我們將這兩種促進(jìn)劑與作為參考的、僅含有硫磺的NR化合物進(jìn)行了對比，并且采用了通用的卡車輪胎膠料配方。
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