橡胶工业目前常用的硫化促进剂大多含有仲胺基(次磺酰胺类、秋兰姆类等),在橡胶制品生产过程中容易产生致癌性的亚硝胺类化合物,已成为影响人类健康的大问题之一。黄原酸盐是一类不含氮原子,硫化过程不产生亚硝胺的无毒、环保快速硫化促进剂,但由于其热稳定性差、易分解,在橡胶工业中很难应用推广。本文先将白炭黑进行盐酸活化处理,再将黄原酸盐通过化学结合的方式负载于白炭黑上,制备白炭黑负载黄原酸盐,并将其作为天然橡胶的硫化促进剂,与相同用量的白炭黑/促M硫化体系作对照,考察不同硫化体系混炼胶和硫化胶的性能。具体研究内容及结果如下:(1)采用FTIR、XPS、SEM以及TGA等对黄原酸盐和白炭黑负载黄原酸盐的组成和结构进行分析表明,黄原酸盐通过化学结合的方式负载于白炭黑上,其负载量为9.16wt%。与黄原酸盐相比较,白炭黑负载黄原酸盐的热稳定性显著提高,起始降解温度(To)、最大降解速率温度(Tp)以及终止降解温度(Tf)分别提高了 103.8℃、130.8℃和202.1℃,热降解活化能提高70.04KJ·mol-1。(2)黄原酸盐硫化促进剂只能用于橡胶的低温硫化(<120℃),将其负载于白炭黑后,145℃可以正常硫化天然橡胶,且焦烧时间延长,混炼胶的加工安全性明显提高;硫化平坦期扩宽,不易返原。这表明本文制备的促进剂白炭黑负载黄原酸盐(促SSX)对天然橡胶具有较好的硫化促进作用,能采用常规的操作工艺硫化天然橡胶。(3)采用DSC对促M和促SSX体系混炼胶的硫化动力学研究表明,促SSX体系的活化能较促M体系高,硫化速率较促M低。促SSX和促M体系的硫化程度与硫化时间均满足幂次方程。RPA研究表明,与促M体系混炼胶相比较,促SSX体系混炼胶的Payne效应较弱,白炭黑与天然橡胶的相互作用力增强。(4)促SSX体系硫化胶的游离硫含量较促M多,交联密度较促M小。硫化胶拉伸断面的SEM分析表明,与促M体系硫化胶相比较,黄原酸盐负载于白炭黑后,白炭黑在天然橡胶基体中的分散性提高,界面结合增强。促SSX体系硫化胶的拉伸强度和抗湿滑性较促M体系高。