Các chất cho lưu huỳnh

Vietrubber - Cao su giảm chấn 6 cánh

Ngoài lưu huỳnh, các hợp chất chứa lưu huỳnh giải phóng lưu huỳnh ở nhiệt độ lưu hóa có thể được sử dụng như các chất lưu hóa. Chất cho lưu huỳnh như dithiodimorpholine (DTDM) có thể trực tiếp thay thế lưu huỳnh. Những chất khác, như TMTD, có thể hoạt động đồng thời như các chất xúc tiến lưu hóa. Các chất cho lưu huỳnh được sử dụng khi một lượng lớn lưu huỳnh không được dùng trong công thức phối trộn, ví dụ, lưu hóa cao su ở nhiệt độ cao. Chúng được sử dụng trong các hệ EV (hiệu quả) và SEV (bán hiệu quả). Các chất cho lưu huỳnh được sử dụng để tạo nên mạng lưới có khả năng kháng sự phân hủy khi tiếp xúc với nhiệt. Nhìn chung, các chất cho lưu huỳnh ban đầu chuyển hóa polysulfide đã tạo thành, thành monosulfide đặc trưng cho các hệ EV hoặc SEV.

Hệ cho lưu huỳnh trong NR (DTDM 1.5; CBS 1.5; TMTD 0.5) tạo nên cấu trúc mạng lưới ổn định với 80% liên kết mạng mono- và disulfidic với quá trình kết mạng ở 143°C hoặc 183°C. Cao su cis-isoprene được kết mạng với bis(diisopropyl) thiophosphoryl disulfide (DIPDIS) ở 160^oC, tạo nên cấu trúc mạng phần lớn là monosulfidic. Ngoài ra, hệ không chứa lưu huỳnh sử dụng 1 phr TBBS, 2.0 phr DTDM và 0.4 phr TMTD trong SBR tạo nên tính kháng lão hóa tốt nhất.

Mặc dù các chất xúc tiến cực nhanh hoặc các chất cho lưu huỳnh có thể được sử dụng với các chất xúc tiến chính để cải thiện vận tốc kết mạng cũng như tính kháng nhiệt, nhưng việc sử dụng chúng bị hạn chế vì các vấn đề gây ung thư của N-nitrosamines (NA) được hình thành từ các amine ban đầu. Các chất xúc tiến dẫn xuất từ các amine bậc hai như MBS, TMTD, TETD, TMTM, và OTOS thuộc nhóm amine này. Sự kết hợp của sulfenamide, như CBS hoặc TBBS, và một thiuram, như TMTD hoặc TETD, thể hiện vận tốc kết mạng cao nhưng chịu các tác động bất lợi về tính kháng lưu hóa sớm và các tính chất động lực học hợp chất lưu hóa, cũng như vấn đề nitrosamine. Giải pháp cho vấn đề này là các chất xúc tiến cực nhanh an toàn nitrosamine như TBzTD. Dùng một lượng nhỏ TBzTD (0.1-0.2 phr) với hệ sulfenamide không ảnh hưởng các đặc tính gia công, cải thiện vận tốc kết mạng và các tính chất động lực học của sản phẩm tạo thành.

Tham khảo từ tài liệu Rubber Curing Systems, R. N. Datta, Smithers Rapra Press, 2002, trang 12 - 14

(vtp-vlab-caosuviet)