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关于橡胶促进剂二硫代氨基甲酸锌的硫化促进机理是什么?

2021-11-11 07:57:09

关于橡胶促进剂二硫代氨基甲酸锌的硫化促进机理是什么?


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二硫代氨基甲酸锌的硫化促进机理


二乙基二硫代氨基甲酸锌与天然橡胶的反应机理在文献 中已经作了详细报道。但是,由于传统方法所存在的缺陷,促使人们在不断探索新的研究方法。20世纪80年代以来,人们采用模型化合物(MCV)方法(模型化合物是指分子结构与真正的橡胶分子相类似,但尺寸较小。),借助于HPLC(高效液相色谱仪)来观察交联前驱体并推测随后形成的硫交联模型。但是,由于MCV的各种硬化反应是同时发生的,使得要观察个别成分所遵从的反应途径变得困难。


为了克服这一问题,20世纪90年代中期,Leiden大学的Nieuwenhuizen研究小组开发了一种新方法,即在模拟硫化过程的条件下,对含硫交联的低相对分子质量模型化合物及其前驱体进行研究,从而了解到变化的化学途径以及配合物的催化作用。通过使用这一方法,结合量子化学计算,他们分别揭示了二硫代氨基甲酸锌(ZDMC)及二巯基苯并噻唑锌盐(ZMBT)在硫化期间所发生的大量的均相催化反应,包括前驱物的形成、脱硫、降解和硫交联反应。

其研究的独特之处在于:

(1)运用量子化学计算和矩阵辅助激光解吸附电离质谱仪,首次从理论上、实验上证实了二硫代氨基甲酸锌富硫配合物中间体的存在。长期以来,人们一直认为在硫化过程中存在富硫的锌促进剂配合物,该配合物在硫化过程中起到一种中心作用,即可以激活基态硫,在橡胶硫化过程中,帮助交换与传递S原子,并影响S交联键的形成。但是,该富S的二硫代氨基甲酸锌多硫配合物很活跃,能将连接的S快速释放到适宜的S接受体中,所以通常的光谱技术检测不出它的存在。运用矩阵辅助激光解吸附电离质谱仪,在真空环境下(防止S原子转换或损失)对孤立配合物处理,结果检测到该多硫配合物能富集到四个S原子。

(2)运用模型化合物在模拟硫化的条件下,揭示了二硫代氨基甲酸锌和噻唑锌盐的橡胶硫化促进机理。



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