EPDM不含亞硝胺的綜合促進劑BG187 1.介紹為了快速硫化至高交聯密度，EPDM膠一般需要高度反應性的促進劑系統，其經常是秋藍姆和二硫代氨基甲酸鹽的衍生物。
在硫化反應中，這種產品易分解成二級胺，可進一步的反應而形成亞硝胺。
為了減少工作環境的危險性，而遵循諸如”危險化學品的技術規則”，TRGS552之類的法規，促進劑必須是不形成二級胺和穩定性亞硝胺的，可選擇地，也有促進劑產生的二級胺反應生成的亞硝胺仍被認為是非致癌的。
將EPDM和有效的促進劑系統混煉，而避免亞硝胺形成的危險，並具有不變色、不噴霜的特性，這需要相當豐富的經驗。
為適應此需要，Deovulc BG187是一種新開發的高效能、不變色及不噴霜特別適用於EPDM的綜合促進劑。
因不含更多的活性，該產品不能像最具活性的不噴霜促進劑系統如Deovulc EG28和MBT結合那樣具備同等的高硫化效能(見DOG Kontakt 26)。
特別是壓縮永久變形和耐熱老化性，由扯斷伸長率保持率測量可知，還有待進一步改善。
這些問題可通過添加特殊二級促進劑作為活化劑來解決，比如ZBEC或TBzTD，它們在硫化條件下生成二苯胺，其亞硝胺衍生物被認為是不致癌的；這些促進劑已通過西德衛生部批准。
另外添加苯并噻唑次磺酰胺類促進劑如CBS對Deovulc BG187會得到較低的活化作用。
2.Deovulc BG187主要性質化學組分噻唑類，二硫代磷酸鹽和鹼性促進劑的混合物外觀黃色粉末密度(20℃) 1.4g/cm3推荐用量碳黑填充膠料：4-6phr非碳黑填充膠料：6-8phr食品應用不包括在BGA建議XXI內第二促進劑1-2phr ZBEC或TBzTD1-2phr CBS硫黃用量0.8-2.0phr(最好1.2-1.5phr)噴霜當使用推荐用量時，無噴霜現象包裝20kg紙箱裝貯存期乾燥環境最高25℃下未拆原封包裝貯存約1年應用領域不形成亞硝胺、不噴霜和不變色的EPDM橡膠製品添加ZBEC和TBzTD可幫助縮短硫化時間Deovulc BG187有以下特點：─沒有形成亞硝胺的危險─多用途應用─快速混合，容易分散─快速硫化─無難聞氣味─不噴霜、無污染、不變色─中等程度的硫化(可通過活性提高)─良好熱老化性能(可通過添加活性劑或高溫硫化進一步改善)─良好永久壓縮變形性能(可通過添加活性劑或延長硫化時間和/或高溫硫化進一步改善)總的來說，適當調節促進劑/硫黃的比例，和加上ZBEC，TBzTD或CBS的活化，會獲得不同焦燒和硫化性能、交聯密度、硫化膠性能和壓縮永久變形，來滿足不同的工業需求。
3.Deovulc BG187在碳黑填充的EPDM膠中Deovulc BG187在不同硫化活性的EPDM膠中被評估，硫黃含量不變而變化促進劑濃度，或促進劑濃度不變而改變硫黃含量，加上載硫劑或第二促進劑(見以下章節)，在一些實驗中，將添加抗氧化劑，或改變硫化溫度及硫化時間。
以下基本配方被使用：EPDM橡膠100.0硫黃變化不同碳黑N774120.0Deovulc BG187變化不同石腊油50.0第二促進劑變化不同硬脂酸 1.0載硫劑變化不同氧化鋅RS 5.0抗氧化劑變化不同硫化條件：變化不同基礎混煉在密煉機中進行，硫化劑在實驗室開煉機中在嚴格控制的條件下逐步加入。
3.1.EPDM分級和硫化特性表1比較了Deovulc BG187(5phr，加 1.5phr硫黃)在DCPD-EPDM，4%ENB-EPDM和8%ENB-EPDM膠料中的硫化效能。
表1.Deovulc BG187在不同EPDM膠中的硫化性能如同預期一樣，低活性的DCPD-EPDM產生低的硫化狀態，其硫化開始和正硫化時間也要比的焦燒和正硫化時間。
3.2.Deovulc BG187在4%ENB-EPDM中3.2.1.硫黃含量不變下的不同Deovulc BG187濃度表2顯示了在165℃下含硫黃量不變的情況下(1.5phr)，隨著Deovulc BG187濃度的升高，硫化性質的變化。
膠中隨著Deovulc BG187濃度升高，硫化性質的變化表2.在4%ENB-EPDM結果表明，Deovulc BG187濃度的增加對硫化狀態和焦燒時間只有很小的直接影響。
相反的，促進劑對正硫化時間的影響卻很明顯，其濃度越大，正硫化時間越短。
3.2.2.Deovulc BG187濃度不變下的不同硫黃含量表3總結了在Deovulc BG187濃度不變(5phr)，硫黃含量增加(在165℃硫化)的配方條件下，4%ENB-EPDM膠的硫化特性和硫化膠性質。
硫化特性用Gottfer硫化儀來測量。
因考慮到此測驗使用樣品較薄，機械測試樣品的硫化時間計為2×t90，及壓縮永久變形樣品的為3×t90(除非另有說明)。
表3.在Deovulc BG187濃度不變的4%ENB-EPDM橡膠中，隨硫黃含量增加，硫化特性和硫化膠性能變化由結果得知，Deovulc BG187濃度保持不變，而硫黃含量增加的情況下，可使硫化狀態提高--儘管不是很大—及縮短焦燒時間。
1.5phr的硫黃含量看不出對正硫化時間有太大影響；硫黃含量進一步提高則使正硫化時間增加和提高壓縮永久變形。
換句話說，硫黃含量的增加顯示不出對工藝的幫助。
硫黃含量低的膠料，獲得更良好的壓縮永久變形，但硫化狀態仍持低。
如預期一樣，增加硫黃含量使定伸強度增加，伸長率下降。
3.2.3.低硫黃含量，Deovulc BG187濃度不變的膠料中的載硫劑表3顯示出低的硫化狀態和低的硫含量有關。
添加不含亞硝胺的載硫無法校正這種情況。
由減少0.5phr硫黃含量而引起的硫化狀態的降低甚至不能用2.5phr此類載硫劑來補償。
不含亞硝胺的載硫劑和Deovulc BG187結合使用時，對硫化狀態無任何影響，但它提高了焦燒安全(延長t10)而不影響正硫化時間。
3.2.4.添加第二促進劑的活化作用表4說明了在165℃下保持不變的硫黃含量(1.5phr)和Deovulc BG187(5phr)的4%ENB-EPDM 膠料配方中，添加所選擇的第二促進劑對硫化特性的影響。
表4.添加第二促進劑作為活性劑的硫化特性ZBEC對硫化狀態、焦燒時間和正硫化時間產生明顯的活化作用。
在一些應用中，它對加工安全性的降低可能是個問題。
添加TBzTD，它對焦燒時間只有較少的影響，而正硫化顯著加快。
CBS的活化將使最終硫化狀態值降低，焦燒性質未變，但顯著縮短正硫化時間。
在許多實際應用方面，比如模壓製品，促進劑系統提供了焦燒時間和正硫化時間非常好的關係。
3.2.5.抗氧化劑的影響EPDM膠中不含二硫代氨基甲酸鹽或秋藍姆的硫化系統對熱老化性能的作用並不令人滿意。
因此就進行了對不同抗氧化劑的評價，配方使用4%ENB-EPDM，由1.5phr硫黃和5phr Deovulc BG187硫化。
研究包括IPPD(2phr)，TMQ(2phr)和TMQ和ZMMBI的結合使用(2+1phr)。
總的來說，這些抗氧化劑的使用並未對抗熱老化產生明顯的改善(通過老化時扯斷保持率測量)。
3.2.6.硫化溫度的影響℃升至190℃時的硫化特性和硫化膠性質。
總的來說，硫化溫度升高，硫化狀態顯著提高，及焦燒時間、正硫化時間的急劇縮短。
在高溫下硫化，膠料配方中的硫黃含量可以降低。
高硫化溫度可大大降低壓縮永久變形，而其它機械性質會如預期中的改變。
表5.增加硫化溫度的作用3.2.7.硫化時間的影響在1.5phr硫黃和5phr Deovulc BG187配方的4%ENB-EPDM膠中，不同的硫化時間(在165℃)對硫化膠性質的影響如表6中所述。
和預期的一樣，硫化時間的延長使定伸強度和硬度增加，使扯斷伸長率降低，並特別減少壓縮永久變形。
因此，要達到低壓縮永久變形，就應延長硫化時間。
表6.不同硫化時間下的硫化膠性質4.Deovulc BG187在非碳黑填充的EPDM中Deovulc BG187在非碳黑填充的EPDM膠中也具有高硫化效能。
以下配方被作測試評價；結果見表7。
配方：5%ENB-EPDM(無定型)100.0Dispergum L 3.0沉澱白煙KS33060.0硬脂酸 1.0滑石粉(Talc)60.0氧化鋅RS 5.0礦物油60.0硫黃 1.5矽烷偶合劑X50 4.0Deovulc BG187變化的表7.非碳黑填充的EPDM膠之硫化特性和硫化膠性能(165℃下硫化)和其它EPDM促進劑相似，非碳黑配方也需要Deovulc BG187的較高濃度，及更長的硫化時間。
壓縮永久變形和耐熱性(老化後的扯斷伸長率保持率)顯示出良好的性能。
為了提高硫化狀態和縮短硫化時間，推荐使用有活化作用的第二促進劑。
ZBEC和TBzTD能提高硫化狀態(Fmax)，而CBS無此作用。
加ZBEC，正硫化時間縮短。
由於硫化時間的縮短，壓縮永久變形稍微升高。
5.Deovulc BG187的推荐濃度Deovulc BG187的濃度由不同因素決定，包括：─EPDM膠的硫化活性─硫黃含量─是否含第二促進劑─填充劑的性質和含量─硫化溫度─硫化過程的性質─所需的硫化速率─所需的硫化狀態表8列出了有關這方面的主要指標。
表8.Deovulc BG187的建議濃度6.Deovulc BG187的應用領域Deovulc BG187適用於任何類型的不含亞硝胺、不變色、不噴霜之EPDM膠料，例如，模壓和擠出的橡膠製品，發泡製品、橡膠-金屬和橡膠-紡織材料的黏合製品。
Deovulc BG187適合各種硫化加工，包括壓模成型、傳遞模壓和注射模壓、UHF設備和鹽浴硫化等。
Deovulc BG187適合各種級別的EPDM膠的配方，而它的硫化效能很大程度上決定於所用膠料的活性。
7.結論Deovulc BG187一種綜合性促進劑，不含二硫代氨基甲酸鹽和秋藍姆成分，因此在硫化中不會產生二級胺，由於這個原因它在膠料中不會導致亞硝胺的形成。
因為不含二硫代氨基甲酸鹽和秋藍姆的衍生物，它的硫化活性比傳統的EPDM促進劑系統要低些。
因此相比之下，Deovulc BG187的濃度要求高一些，比如，與極具活性的3:1的Deovulc EG28和MBT的結合相比時，應加入ZBEC、TBzTD或CBS作為第二促進劑。
高硫化溫度也大大提高Deovulc BG 187的硫化效能。
由於考慮到不含二硫代氨基甲酸鹽和秋藍姆成分，在添加Deovulc BG187老化之後的壓縮永久變形和扯斷伸長率保持率的特性比起添加傳統的EPDM硫化系統要欠缺一些。
通過增加硫化效能所推荐的同樣途徑可使該特性得到改善，即加入ZBEC或TBzTD活化，或提高硫化溫不能對抗熱性能產生大的改善。
碳黑填充的膠料，相比非碳黑填充的膠料，需要添加的Deovulc BG187的劑量較低，且更易被活化。