摘要
二硫代氨基甲酸盐类促进剂和秋兰姆类促进剂作为最常用的超速级促进剂，具有硫化速率快、焦烧时间短等特点。其中二硫代氨基甲酸盐类促进剂中以锌盐为主，该类含锌化合物在橡胶生产、使用和废弃的过程中容易迁出，进入自然环境污染土壤以及水源。秋兰姆类促进剂合成过程中常常需要用到亚硝酸钠、氯水等强氧化剂，这些氧化剂大多是有毒致癌物，在其生产过程中容易对人类身体健康造成威胁。另外，二硫代氨基甲酸盐类促进剂和秋兰姆类促进剂在高温下容易氧化生成致癌的亚硝胺，这使它们的应用受到了限制，为了改善这个问题，将其结构中小分子量烷基替换为大分子量的苄基，这样生成的苄基亚硝胺不具有致癌性，因此开发出了二苄基二硫代氨基甲酸锌（ZBEC）和二硫化四苄基秋兰姆（TBzTD）作为绿色环保促进剂用来替代其他种类的二硫代氨基甲酸盐和秋兰姆。本研究以二硫代氨基甲酸盐为原料分别和二氯亚砜以及磺酰氯反应得到两类二硫代氨基甲酸盐的含亚砜基或砜基的衍生物，合成过程绿色环保。本课题以丁苯橡胶作为通用橡胶代表研究了它们的硫化促进剂效果及其硫化胶的性能，主要实验内容如下： （1）成功合成了亚砜类促进剂二乙基二硫代氨基甲酸亚砜（DCSO）、二苄基二硫代氨基甲酸亚砜（BZSO）和砜类促进剂二硫代氨基甲酸砜（DCSD）、二苄基二硫代氨基甲酸砜（BZSD）四种橡胶硫化促进剂。通过FTIR、13C-NMR、XPS、元素分析等表征方法确定的分子结构与预期一致。 （2）DCSO和DCSD在丁苯橡胶中的硫化效果和二硫化四乙基秋兰姆（TETD）相近，硫化效率高于二乙基二硫代氨基甲酸锌（ZDC）、2-巯基苯并噻唑（M）和N-叔丁基-2-苯并噻唑次磺酰胺（NS）。DCSO和DCSD的焦烧时间会低于NS、高于M、TETD和ZDC。把乙基换成苄基时，促进剂被钝化，BZSO和BZSD的硫化效率下降，焦烧时间增加。 （3）通过ODR方法和DSC方法测试得到的活化能发现准速级促进剂M和NS硫化促进纯SBR胶的活化能最大，其次是DCSO和DCSD，超速级促进剂TETD和ZDC最小。这也是DCSO和DCSD焦烧时间更长的原因。另外，在苄基钝化的作用下，BZSO和BZSD硫化体系的活化能会大于DCSO和DCSD的。 （4）DCSO和DCSD硫化胶相较于准速级促进剂M和NS的硫化胶拉伸强度和断裂伸长率更低、定伸更大，表现出超速促进剂硫化体系的规律。从老化3天的老化系数来看，DCSO和DCSD的抗热氧老化性能优于超速级促进剂ZDC和TETD，说明DCSO和DCSD在促进橡胶硫化交联过程中硫磺更多的转化成了耐老化的单硫键。BZSO、BZSD、ZBEC、TBzTD的硫化胶在苄基的钝化作用下整体表现出的力学性能和抗热氧老化性能相近。
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