3.7.3酚醛樹脂交聯羧基丁腈橡膠
一般市售丁腈橡膠用二羥甲基苯酚甲醛樹脂硫化的結果如下:
硫化速度和物理機械性能取決于橡膠的類型、交聯用的樹脂類型及用量、活性劑(SnCI2.2H2O)和氧化鋅的加入等。足夠短的焦燒時間和足夠的加工安全性可以兼備。然而,在丁腈橡膠中使用樹脂硫化,即使在最適宜條件下,也就是加活性劑的情況下,硫化時間也往往比用秋蘭姆要長得多。雖然壓縮變形比較低,但仍不如秋蘭姆硫化膠好。此外,用樹脂生產的硫化膠耐老化性能不理想,尤其不如秋蘭姆硫化膠。這時不能用抗氧劑改善老化性能,因為抗氧劑能影響交聯。于腈膠用樹脂交聯的機理與方程式328和330表示的機理相似。由于腈基的活性,可能有另外的反應機理,即能形成取代亞氨基醚(見方程式337):
同一樹脂分子的另一個羥甲基與第二個丁腈橡膠分子之間的反應,能夠引起交聯。
不完全反應的酚醛樹脂有時含有游離的六次甲基四胺,它在樹脂交聯過程中趨于硬化。通過六次甲基四胺的作用在樹脂末端苯核上苯酚的一O且基鄰位或對位的氫原子被甲氨基所取代,甲氨基也能與臘基反應,而生成脒(見方程式338)。
這里同一個樹脂分子也能夠用另一種方法與其他丁腈橡膠分子反應,這也導致交聯。只含丁腈橡膠與酚醛樹脂的膠料硫化時,確實發生不可逆的硬化,這表明丁腈橡膠已經交聯。但是,由于常加入通用硫化劑如硫黃和促進劑以提高硫化度,所以這種交聯方法至今沒有工業意義。
如果丁腈橡膠具有游離羧基(所謂反應基),情況就有所不同,這里不完全反應的酚醛樹脂交聯作用非常強。
含有羧基的丁腈橡膠,甲氨基或羥甲基能額外地與羧基反應生成鹽、酰胺或酯(見方程式339~340),因而大大增加交聯的可能性。不完全反應的酚醛樹脂的確能交聯這類丁腈橡膠而不用加其它材料。這對于用丁腈橡膠增塑酚醛樹脂有特別重要的意義。
如果在丁腈膠和樹脂的混合物中加入多胺,則交聯機會更多。交聯可能性也由于多異氯酸酯和其他多價化合物例如多元醇的加入而增加。交聯度改善,則定伸強度提高。但是,如果加入太多交聯劑,多余部分能起增塑劑作用,反而降低定伸強度。在一定條件下,用丁腈橡膠、酚醛樹脂和某種附加交聯劑,可以獲得清晰透明和均勻的硫化膠。