58. Прискорювачі вулканізації. Вибір прискорювачів.

Ускорителями вулканизации обычно называют химические соединения, которые вводят в смесь каучука с другими ингредиентами для ускорения процесса вулканизации и улучшения физико-механических свойств резины.

Некоторые ускорители одновременно, являются вулканизующими веществами. Активность большинства ускорителей повышается при введении так называемых активаторов, например, оксида цинка, стеариновой кислоты и др.

Вещества, являющиеся ускорителями вулканизации для одного вида каучука, могут полностью утратить свойства ускорителей и играть иную роль в смесях на основе другого каучука.

Ускорители вулканизации могут защищать резины от старения и оказывать другие воздействия, подробно описанные ниже. Вначале развития резиновой промышленности широкое применение в качестве ускорителей серной вулканизации НК получили оксиды и гидроксиды щелочноземельных металлов и некоторые амфотерные оксиды. К таким ускорителям, названным неорганическими, относятся оксиды магния и свинца, гидроксид кальция, а также оксид цинка. После открытия органических ускорителей эти оксиды стали применяться как активаторы вулканизации. Наиболее широко применяется оксид цинка, но в отдельных случаях — оксиды магния, кадмия, висмута и др.

Применение органических ускорителей внесло самые существенные изменения в процесс вулканизации каучука. Они значительно улучшают технические свойства вулканизатов, повышают сопротивляемость резиновых изделий старению, создают возможность получения однородных массивных изделий, сокращают продолжительность вулканизации (табл. Ш.З), в результате чего в несколько раз уменьшается потребность в оборудовании и расход энергии, увеличивается производительность труда.

Вследствие применения органических ускорителей расширилось использование резины в технике и появилась возможность изготавливать изделия непосредственно из латекса; потребовались также повышение общей технической культуры производства и более строгий контроль производственных процессов.

Органические ускорители принадлежат к самым различным классам органических соединений.

Выбор ускорителей для резиновых смесей определяется многими факторами. Хотя большинство ускорителей может сократить продолжительность вулканизации до заданной по технологическому режиму, однако для специфических случаев подходящими оказываются всего один, два из них. До настоящего времени еще не найдено универсального ускорителя.

При выборе ускорителя следует учитывать: влияние ускорителя на поведение резиновых смесей в производственных операциях и на кинетику вулканизации;

влияние других ингредиентов смеси на активность ускорителя, требуемые технические свойства вулканизата; физические, химические и технологические свойства применяе­мого ускорителя; токсичность; стоимость.

Резиновые смеси, содержащие ускоритель, не должны преждевременно вулка­низоваться при смешении, каландровании, шприцевании, а также при хранении (выдерживании) смесей и их сырых отходов. При производственных операциях ускоритель должен хорошо диспергироваться в каучуке. Наиболее желательно, чтобы вулканизация в присутствии ускорителей протекала с достаточным индукционным периодом, высокой скоростью в главном периоде и большим плато вулканизации.

Необходимо также учитывать, что действие ускорителя активно проявляется при определенной температуре, соответствующей эффективному распаду промежуточных соединений. Эту температуру условно называют критической температурой действия ускорителя.

Ускорители различных типов по разному влияют на природу поперечных связей, образующихся в каучуке при вулканизации. Это в значительной степени и определяет основные физико-механические свойства вулканизатов. Они оказывают влияние на прочностные и динамические свойства вулканизатов, а также на теплостойкость и сопротивление вулканизатов тепловому старению.

При выборе ускорителей вулканизации для производства различных изделий, особенно применяемых в медицине, быту или пищевой промышленности, необходимо учитывать их влияние на запах, вкус и цвет резин, а также их склонность к выцветанию ввиду малой растворимости в каучуке.

Ускорители вулканизации, как и другие ингредиенты резиновых смесей, не должны быть токсичными.