硫化剂是橡胶工业的核心材料,通过引发橡胶分子链间交联(硫化)形成三维网络结构,赋予制品弹性、强度和耐久性。
其成分分析需结合硫化体系类型(、过氧化物、树脂、金属氧化物等)和橡胶基质(天然胶、丁苯胶、硅橡胶等)针对性设计方案。
一、硫化剂成分分析关键技术流程
技术 适用组分 关键诊断特征
FTIR 红外光谱 全组分筛查 - :470 cm⁻1 (S-S)
- 促进剂MBT:1530 cm⁻1 (C=N), 1320 cm⁻1 (C-S)
- DCP:1770 cm⁻1 (C=O)
HPLC-UV/ELSD 促进剂、防焦剂 - CBS (λ=254 nm, tR=8.2 min)
- CTP (ELSD响应)
GC-MS 小分子促进剂、树脂单体 - 促进剂TMTD(m/z 240 [M⁺])
- TAIC(m/z 249 [M⁺])
XRD 粉末衍射 金属氧化物、晶型 鉴别ZnO(特征峰2θ=31.8°, 36.3°)、MgO(2θ=42.9°)
TGA-DSC 热分析 过氧化物分解温度 DCP放热峰(Tpeak≈170℃)
二、典型案例分析
案例:天然橡胶硫化体系
配方组成:
S₈(1.5份) + 促进剂CBS(1.2份) + ZnO(5份) + 硬脂酸(1份) + 防焦剂CTP(0.1份)
分析策略:
XRD → 确认α-S₈晶型(特征峰2θ=23.1°, 27.8°)及ZnO存在;
HPLC-UV → 定量CBS(C18柱,乙腈/水=60/40,λ=254 nm);
GC-MS → 鉴定硬脂酸(m/z 284 [M⁺])和CTP(m/z 261 [M⁺])。
三、送检建议
样品要求: 提供≥50g未硫化混炼胶或纯硫化剂样品,避免光照/高温;
关键信息: 橡胶类型、硫化温度、观察问题(如喷霜、焦烧);
分析目标:
配方还原 → 需全组分分析(成本高);
竞品分析 →破解配方, 优化配方,提升竞争力。
四、前沿技术应用
Py-GC/MS(裂解气相色谱): 分析硫化胶交联结构(二硫键/多硫键比例);
溶胀-核磁共振(SWELL-NMR): 定量交联密度;
XPS表面分析: 研究喷霜成分(表面富集的或促进剂)。
注: 硫化体系分析需严格区分混炼胶与纯硫化剂。
委托实验室时明确需求可显著提升分析效率。
咨询:中科任工13540018360.